拉森钢板桩在软土地区某浅基坑支护中的应用

引言

随着地下空间的开发利用，基坑支护理论和施工技术都得到很大的发展，随之也出现了很多种支护方法。最常见的有自然放坡、土钉墙、钢板桩、复合土钉墙、水泥土挡墙、水泥土挡墙、桩锚、桩撑、地下连续墙等等其中的一种或几种应用于同一项目中。

每一种支护方法都有着自身的适用性和局限性。比如其中的钢板桩比较适用于比较狭长的浅基坑（槽）项目，由于钢材属“柔性”材料，一般变形较大，所以要辅之以钢（或木）支撑。所以钢板支撑比较适用于市政、港口航道工程，这类工程一般的基坑（槽）施工周期较短、面积较小或比较狭长，利于支撑布置。比如市政管沟开挖支护、水池基坑开挖、顶管工作井明挖、污水管沟、输油气管沟、桥墩筑岛围堰，即有的文献称之为小基坑的项目，而较少使用于通常的商住建筑基坑支护。而最近作者遇到一个用钢板桩作支护的大楼基坑。

• 工程背景

该项目位于广东省某市，由于前期建设方没有委托岩土设计单位进行基坑图纸的设计，基坑由总包方自己施工，总包方根据地质情况在2014年9月自己施工超前支护钢板桩，于2015年4月进行开挖，适逢广东雨季到来，开挖至1米多的时候周边地面变形非常大。又被建设行政主管部门大检查查到，被下了停工令。理由是：没有设计图纸，基坑变形太大。

• 工程概况

本工程拟建建筑物为1栋7层办公楼及1座1层地下室。建筑拟采用框架结构，基础拟采用预应力混凝土管桩或钻孔灌注桩。本场地以前已经钻过一次桩，坑内有很多废桩，但后来场地易主，现在又重新设计。基坑周长约210米，深度4.0米左右，现基坑四周已施工钢板桩，已开挖1m深，基坑周边已形成较大位移、沉降，须进行加固补强。如图1为加固前基坑一角：

图1 加固前基坑一角

基坑周边地表已出现较大的变形，如图2为周边道路裂缝。

图2 周边道路裂缝

周边情况 基坑的东西两侧均是道路，距离约6米，南北两侧为已有建筑物，7层，桩基础，地下室边距建筑约2米。如图3为周边环境示意。

图3 周边环境示意图

• 地质情况

表层为约0.0-2.0m的填土，填土下为4.0-5.5m淤泥质土，土的状态为流塑，淤泥质土下为3.0-6.3m粉砂，状态为松散，其下为砂岩残积土，地下水位约0.5米。如下图4为典型地质剖面：

图4 典型地质剖面

• 方案设计

受建设方委托，作者在查看了现场，了解了工程基本情况后，对本基坑进行了加固设计。

本基坑可以采用以下方案，方案一是进行基坑回填，重新进行设计、施工，笔者提出基坑先回填后拔除钢板桩，再在坑外采用双排搅拌桩+内插型钢，坑内采用水泥土加固的方案。该方案大约需增加造价130万元。此方案建设方无法接受。方案二是考考虑在基坑中有废桩，利用现有的钢板桩继续挡土挡水，在钢板桩上设置围檩，在坑内利用原来的废桩作支撑点，在钢板桩上设置斜向钢支撑，在基坑的角部采用工字钢角撑进行加固，在被土区采用水泥土加固。该方案大约需增加造价30万元。最终建设方接受了后者。方案平面图如图5：

图5基坑加固平面示意图

典型剖面如图6。

图6剖面支护图

• 施工情况

经过加固后，本基坑现在情况较好。周边的变形虽然书法消除，没有继续开展。角撑、斜撑对土方、地下室结构的施工影响也较小。现地下室承台及底板垫层施工均顺利。现基坑支护情况如图7。

图7基坑支护现状

• 启发与思考

1是基坑支护有多种方法，往往同一项目可以有几种方法在技术上是可行的，但最终从“经济、合理、便于施工”的原则出发往往最合理的只有一种。所以做支护时要多考虑多比较，多参考当地做法。2是本项目属较浅的基坑，如果比较深这样的加固做法也是比较冒险的。3是本项目是在基坑中已经有以前的老桩，而且以后也不需要的了，所有斜撑可以有支点，如果没有这些老桩，该项目该如何加固？4是这个基坑如果避开广东上半年雨季施工，也许悬臂钢板桩也能够满足安全稳定的要求，不会产生如此大的变形。所以基坑支护的设计施工的成败同很多因素有关，我们技术人员一定充分考虑这些影响因素。

本文来自中国岩土网评论员刘合伍的稿件

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