悬臂双排桩深基坑支护体系工法..doc

悬臂双排桩深基坑支护体系工法 李奇逊 朱志山 陈景辉 张建基 广东省六建集团有限公司悬臂双排桩深基坑支护体系工法 前言 在珠江三角洲地区的深基坑工程特别是旧城改造工程遇到诸如：①在密集建筑区建高层，基坑开挖要考虑与相邻建筑及城市管道之间的影响；②高层建筑的增多和功能的需要，许多工程都要求修建占地面积大且埋置较深的两层甚至多层地下室，做内置撑量大且昂贵；③珠江三角洲属冲积平原，软土层较厚、地下水位高、含水层透水系数大；施工场地狭窄，紧邻建筑物有地下室，基坑支护不能打斜锚杆；以往的基坑支护设置大量斜锚杆（索）造成地下污染，不利于环保等等。 基于上述原因，广东省六建集团有限公司研发出“悬臂双排桩深基坑支护体系” 新技术，提出了“桩土共同工作的悬臂式双排桩支护体系＋桩与预应力竖向锚杆（索）支护体系＋基坑内布置降水井” 相组合的悬臂双排桩深基坑支护新体系理论。该支护体系工作可靠、工程实施效果良好，较好地解决了上述问题，特别是很好地解决了密集建筑区的深基坑支护桩由于紧邻建筑有地下室不能设置后斜锚杆（索）的支护难题，为类似场地条件的深基坑工程施工提供了有益借鉴。 2007年由广东省建设厅组织鉴定，悬臂双排桩深基坑支护体系的新技术达到国际先进水平，同时形成了悬臂双排桩深基坑支护体系的施工工法。 工法特点 2.1支护结构采用双排钢筋混凝土桩，两排桩中间设置深层搅拌桩帷幕止水，同时形成桩土共同工作，可发挥支护体系的整体作用。 2.2 在狭窄场地（紧邻有建筑物且有地下室）可照常施工，支护结构采用预应力竖向锚杆（索）。可避免斜锚杆（索）对邻近建筑物造成损坏和造成地下污染。 2.3悬臂双排桩深基坑支护体系是一种整体刚度大、稳定性好、变形位移小又不需要设置内支撑的支护体系，可方便土方开挖和地下室施工，缩短工期，节省投资。其支护挡土深度达9m。 适用范围 广泛适用于各类深基坑，特别是建筑密集地区中软土地基条件下的深基坑支护。 工艺原理 4.1 考虑桩土共同作用的双排钢筋混凝土桩结合深层搅拌桩支护体系：两排钢筋混凝土桩桩顶用冠梁连接，中间采用深层搅拌桩做止水帷幕，双排桩和深层搅拌桩共同构成支护结构体系。由于深层搅拌桩改善了土体的力学性质，被加固的桩间土体可以考虑桩土共同工作，两排桩中间土体可按照有限元的分析方法，将土体转化为若干二力杆（索），这样整个支护结构体系就可以视为悬臂式的等代桁架，桩间土体参与刚度分配，从而支护体系的侧向刚度大大提高，尤其是通过冠梁的连接，使得支护结构具备整体性，从而其抵抗变形能力大大提高。桩—土共同工作支护体系受力机理如图1所示。 图1 桩—土共同工作支护体系受力机理示意图 4.2采用预应力竖向锚杆（索）共同工作的计算模式：前排桩如一般单排桩的受力状况，竖向锚杆（索）的预应力在一定程度上起到了平衡主动土压力，减少支护体系向基坑内变形、增加基坑稳定性的作用，桩—预应力竖向锚杆（索）共同工作的悬臂式支护体系作用机理如图2所示。 图2 桩—预应力竖向锚杆（索）共同工作的悬臂式支护体系受力机理示意图 构造与设计 5.1当基坑开挖深度小于7m，深基坑支护体系采用双排钢筋混凝土桩（常用d=900@2200），前后排距3.5d呈梅花形布置，桩顶用冠梁和横向连梁连接（如图1），双排桩中间采用深层搅拌桩（常用φ500） 图 桩土共同工作的双排桩相互位置平面图 图4 双排悬臂桩支护结构大样 图 钢筋混凝土桩深层搅拌桩平面位置 图6 桩与预应力锚杆（索）共同工作的双排桩相互位置平面图 图 桩—预应力竖向锚杆（索）体系 控制好每根深层搅拌桩单位长度的水泥用量； 控制提升搅拌速度和重复搅拌次数； 控制好桩与邻近桩施工的间隔时间。 2、采用了先施工深层搅拌桩、后施工 钢筋混凝土桩的顺序，这种“硬咬软”的施工顺序使得两种不同类型的桩结合的更好，有效改善桩间土体的力学性能。 6.2.2基坑降水 1、基坑内采用“小口径井点法”降水，这种方式降水占地面积小，容易施工、易维护、降水效果好，其排泄方式为径流渗透积累排泄，抽水携带的（排）砂量小，基本不会破坏土层的结构。 *为使支护桩能较好地与深层搅拌桩“咬合”，取得较好的止水效果，深层搅拌桩应先于钢筋混凝土桩施工。 图8 支护结构体系施工工艺流程图 2、降水井及观测井的布置 根据岩土工程勘察报告中的渗透系数、含水层厚度，选择单口井深、影响半径、降水深度等的参数，按《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)第6.4.3条中的（6.4.3-1）式和第6.4.5条中的（6.4.5-1）式计算单井出水量后，选用抽水泵，确定在基坑周边布置所需降水井及观测井数量和位置。降水井点布置原则为： ① 降水井外围紧贴挡土桩地梁边，部分布置在施工