双排桩基坑支护变形过大 处理措施及原因分析

双排桩基坑支护变形过大 处理措施及原因分析

作者：黄学龙

来源：《科技传播》2016年第14期

摘 要 某基坑位于顺德区容桂街道，周边环境、地质条件复杂，基坑长约为270m。宽约为160m，开挖深度为9.6m，属于深基坑。基坑采用重力式挡墙和双排桩进行支护设计，施工过程中双排桩支护段出现局部剖面变形位移超过设计预警值，对基坑进行应急处理措施，保证基坑施工安全。

关键词 深基坑；软弱地层；双排桩；处理措施

中图分类号 TU47 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）167-0177-03 1 工程概况

该基坑位于佛山市顺德区容桂街道容英路以西、新展路以北，东临容英路，南面新展路，西临容豪路，北接新发路。本项目场地总用地面积约40？830m2，地下室2层，面积约33？423m2，建筑物包括多栋高层住宅楼，建筑结构采用钢筋混凝土框架结构，基础类型采用旋挖灌注桩基础。基坑长边约为270m，短边约为160m，基坑周长约775m。建筑±0.0对应场地绝对标高3.30m，地下室底板面建筑标高为-9.40m，基坑开挖深度约9.6m～10.5m。 基坑设计侧壁安全等级：东侧和南侧为一级；西侧和北侧为二级。 2 工程地质情况 2.1 地层特征

本场地地貌属于冲积平原，地形平坦，相对标高为1.31m～3.45m，相对高差为2.14m，地势总体平坦。根据详勘报告，场地按岩土层成因类型和岩土性质自上而下分为：人工填土层（Qml）、冲积层（Qal）、残积土层（Qel）和燕山期花岗岩等四大成因层，现将各地层主要岩性特征自上而下分述如下：

1）素填土：灰黄色，松散，稍湿-饱和，主要为粉细砂，含少量植物根系及碎石块。 （1）淤泥质土：深灰色，流塑，具臭味，含少量腐殖质，局部为淤泥。 （2）粉质黏土：棕红色，稍湿，可塑，含少量砂砾，土质不均匀。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

（3）淤泥质土：深灰色，流塑，具臭味，含少量腐殖质。

（4）残积土层：硬塑状的砂质粘性土：本层全部钻孔均有揭露，黄灰色，稍湿，硬塑，土质不均匀，为花岗岩风化残积而成，遇水易软化崩解。

2）基岩，燕山期花岗岩。场地内基岩为燕山期花岗岩；按风化程度分为全风化、强风化、中风化等3个工程地质层，描述如下：

（1）层全风化花岗岩：黄褐色，全风化状态，裂隙极发育，散体状结构，岩芯呈土柱状，手捏易碎，遇水易软化。

（2）层强风化花岗岩：黄褐色，强风化状态，裂隙发育，散体状结构，岩芯硬土状，手捏可碎，局部夹少量碎岩块，遇水易软化。

（3）层中风化花岗岩：灰白色，中风化状态，裂隙发育，花岗结构，块状构造，岩芯柱状、短柱为主，局部夹块状，敲击声响。岩体完整程度为较破碎，划分岩体等级属Ⅳ类。 岩土力学性质指标见表1。 2.2 水文地质条件

据勘察所揭露的地下水水位埋藏较浅，稳定水位埋深为0.10m～2.20m。地下水来源主要接受大气降水及侧向径流补给，场地附近有河涌为主要泄水通道，地下水量、水位随降水变化明显。

3 基坑支护设计方案 3.1 周边环境和技术难点

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

本基坑工程周边环境特点：地下室外墙边线北侧外7m外为用地红线，用地红线约23m外为主干道新发路；地下室外墙边线东侧外9m外为用地红线，用地红线约10m外为主干道容英路；地下室外墙边线南侧外8.6m外为用地红线，用地红线约5.6m外为主干道新展路；地下室外墙边线西侧外8.9m外为用地红线，用地红线约25m外为道路容豪路；其中在东侧和南侧红线内存在一条Φ600给水砼管，砼管埋深1.5m，处于带压工作状态，存在两条移动、联通通讯线槽。

3.2 主要设计思路及设计方案

根据场地的周边环境及地质情况，对基坑各侧进行分别设计。

1）基坑北侧与西侧支护方案：基坑开挖深度为9.8m，北侧和西侧用地红线距离市政道路分别为23m和25m，周边环境较为宽松，由于需要考虑施工场地布置，采用大放坡+格栅式重力式三轴大直径水泥搅拌桩支护结构，支护剖面图见图1。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

2）基坑东侧和南侧支护方案：基坑开挖深度为9.6m，东侧和西侧地下室边线距离用地红线为8.6m～9m，红线内为市政给水管线和通讯管线，由于顺德区要求支护形式不能超过用地红线，故采用双排桩+被动区加固支护方案（因基坑宽度大，内支撑方案不合理）；为优化设计对基坑上部2.5m深范围按照1：1坡率放坡，坡顶外侧设置水泥搅拌桩止水帷幕。支护剖面图见图2。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

3.3 基坑变形过大处理措施

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

基坑在局部开挖到底后，基坑位移监测值突然从13mm变化至26mm，已经超过设计要求基坑监测报警值，放坡坡底和双排桩交界处出现宽度为30mm的裂缝随即经过设计、施工、监理、建设单位紧急协商后，决定立即采用土方反压回填，保证基坑坑顶给水砼管的安全。反压土台高度为5m，反压平台剖面上宽5m，下宽15m。并对双排桩和坡底裂缝进行分次灌浆处理，经过连续5天监测，坡顶位移已经稳定在28mm，裂缝不再发展。

为满足下一步基坑施工要求，确保基坑支护不因反压土台土方挖除造成基坑水平位移进一步变化，保证坡顶给水砼管的安全，需对原支护结构进行加固，且顺德区禁止预应力锚索越过用地红线，经与基坑施工单位、结构施工单位多次协商，采用钢管斜撑设计方案对基坑进行加固。具体施工步骤：

1）利用现反压土台施工一道连续600×800腰梁，腰梁内每隔6m预埋一块25厚800×800钢板。

2）在地下室底板距离基坑边16m距离设置一道施工后浇带，完成后浇带一侧的地下室底板施工，在地下室与预埋钢板的对应位置上设置底板砼牛腿，牛腿内预埋一块25厚800×800钢板。

3）待腰梁和底板砼牛腿达到设计强度，采用吊车安装Φ609×16钢管斜撑，钢管斜撑设计支撑力为1？200kN，预加力为300kN，并确保斜撑安装稳定。

4）挖除反压土台土方，施工桩承台、抗浮锚杆、地下室底板，并将地下室底板浇筑施工至前排桩桩边。

5）待地下室底板达到强度，分段拆除钢管支撑和腰梁，完成本次基坑加固。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

4 原因分析和建议 4.1 原因分析

1）经与基坑单位进行施工过程分析，东侧局部剖面基坑支护水平位移发生突变是由于在施工过程中先施工双排桩支护桩，后施工被动区土加固的三轴大直径水泥搅拌桩，由于淤泥质土层施工过程中，钢筋混凝土灌注桩存在扩孔现象，造成三轴大直径水泥搅拌桩无法紧贴支护桩施工，施工单位擅自将被动区加固土体边线往外侧移动20cm，造成被动区土体与支护桩存在20cm的距离。

2）基坑坑底为淤泥质土，不能将双排桩水平力有效传递到被动区加固土，造成被动区土加固失效。 4.2 建议

1）基坑施工组织设计策划时，应考虑相关施工工序的施工影响，施工应满足设计要求。 2）被动区加固应与支护桩尽可能贴近，先施工被动区土加固，再施工支护桩；支护桩施工机械允许时，可切削加固土10cm以上保证两种桩型紧密接触。

3）对于在变形严格的环境，先施工支护桩后施工被动区土加固时，可在支护桩和加固区之间采用袖阀管注浆或高压旋喷桩进行加强。 参考文献

[1]GJB02-98广州地区建筑基坑支护技术规定[S]. [2]GJ120-2012建筑基坑支护技术规程[S]. [3]GB50497-2009建筑基坑工程监测技术规程[S].