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摘要：深圳某综合管廊处于软土地基，结合道路一体化工程路基处理方案，选取了减沉复合疏桩方案，既满足管廊对承载力和沉降的要求，又经济合理。该方案得出的结论，可为类似的管廊工程地基处理提供参考。
关键词：水泥土搅拌桩，PHC桩，减沉复合疏桩，方案比选
1. 工程概况
该综合管廊工程设计内容包含管廊主体工程及附属设施工程。结合相关规划资料，该综合管廊入廊管线包括电力、通信、给水、再生水、直饮水、燃气、污水等市政管线。
图1.1 综合管廊标准断面图
2. 地质概况
拟建场地所在区域位于我国东南沿海，沿线地貌为海积—冲积平原，原为蚝田，已无原地貌景观，后经人工填土填高整平，地势稍有起伏。根据地质勘察报告，拟建场地勘察深度范围内自上而下分布的地层有：人工填积层（Qml）、第四系海陆交互相沉积层(Q4mc)、第四系上更新统冲洪积沉积层(Q3al+pl)、第四系残积层(Qel)和震旦系花岗片麻岩(Z))层。
场地内各岩土层重度γ（KN/m3）、承载力特征值fak（kPa）、压缩模量Es1～2（Mpa）建议值详见表1-1。
图1-2 典型地址剖面图
表1-1 岩土设计参数表
水文地质条件：拟建场地地表水，主要补给来源为海水涨落潮、大气降水和周边工厂及生活废水排泄。地下水可分为潜水、承压水和基岩裂隙水，潜水埋深0.56m～3.50m，承压水分布于中粗砂层，基岩裂隙水埋藏较深，对拟建工程影响较小。
3.地基处理方案
3.1工程特点和难点
（1）管廊纵向长度约4.1km，大约30m长设一道伸缩缝，每段管廊首尾沉降差控制值为0.4%。
（2）管廊底分布的软土主要为淤泥及淤泥质粘土（地层代号为②1、③2），厚度变化较大，强度低，压缩性高，抗剪强度低，渗透性差，具流变、触变特征。该层对基坑开挖、支护不利，易产生涌土、流土、坑底隆起、坑壁失稳等地质现象。
（3）基坑加固配合道路工程一起施工，采用水泥土搅拌桩处理。
3.2.地基处理方案设计
管廊荷载小，地基承载力较易满足要求。本工程主要解决地基变形问题，即通过地基处理使地基变形控制在200mm，地基差异沉降控制在0.4%。
结合地勘单位提供的海云路地勘资料及道路专业提供的道路方案设计，选择有代表性钻孔进行地基处理方案进行比较。
地层分布有以下四种情况：（1）管廊底部位于淤泥层上，且下部还有较厚的淤泥质土层；（2）管廊底部位于淤泥层上，且淤泥层比较厚（大于3m），而下部没有软弱土层；（3）管廊底部位于淤泥层或淤泥质土层，且淤泥层较薄（1~3m）；（4）管廊底部位于粉质粘土层或淤泥层（小于1m）。
管廊底部位于淤泥层上且下部还有较厚的淤泥质土层、管廊基础底位于淤泥层上，且淤泥层比较厚即情况（1）和（2）拟采用水泥土搅拌桩、PHC桩和减沉复合疏桩进行比较。
管廊底部位于淤泥层或淤泥质土层，且淤泥层较薄（1~3m），即情况（3）拟采用水泥土搅拌桩复合地基；
管廊底部位于粉质粘土层或淤泥层（小于1m），即情况（4）拟采用天然地基，局部采用换填。
为减少采用不同地基处理方案导致基础之间出现不均匀沉降而拉裂，在水泥土搅拌桩复合地基与PHC桩基础之间做一段PHC桩的过渡段，此段PHC桩长度逐渐减小，桩端进入粉质粘土层即可，地基差异沉降按0.4%控制。
情况（1）和（2）三种处理方案比选如下：
水泥土搅拌桩单价80元/m，褥垫层200元/m3；PHC600桩单价400元/m，PHC500桩单价380元/m，PHC400桩单价280元/m，管廊混凝土1500元/m3。典型断面地基处理见图3.2-1~3.2-3。
3.2.1水泥土搅拌桩方案：
桩长：15m，桩径：550mm，桩距0.7m，置换率m=48.35%
复合地基承载力为103kPa，施工期计算沉降为80.3mm＜200mm
每延米造价（利用基坑加固处理长度减5.0m）：
水泥土搅拌桩：24x10x80=19200元
褥垫层：0.4x16.5x200=1320元
管廊混凝土增量（抗浮要求底板加厚且外挑）：2.5x1500=3750元
工程造价/m：19200/0.7+1320+3750=32499 元
图3.2-1 典型水泥土搅拌桩方案
3.2.2 PHC桩方案：
PHC600单桩承载力1720KN（考虑20%折减），
中间桩荷载465KN/m，桩距3.4x465=1581KN；
PHC500单桩承载力1300KN（考虑20%折减），
边桩荷载250KN/m，290x3.4=986KN
桩径600mm、500mm,桩长~25m。
每延米造价：
PHC桩：3x25x400+2x25x380=49000元
工程造价/m：49000/3.4=14412 元
图3.2-3 典型减沉复合疏桩桩方案
3.2.3 减沉复合疏桩方案（水泥土搅拌桩+PHC桩）：
此处水泥土搅拌桩利用基坑坑底加固采用的水泥土搅拌桩，不再计入造价。
PHC桩桩长：15m，直径=400mm，纵向桩距4.2m，施工期沉降为26.3mm
褥垫层：0.4x14.2x200=1136元
管廊混凝土增量（抗浮要求底板加厚且外挑）：2.5x1500=3750元
PHC桩：5x15x280=21000元
工程造价/m：1136+3750+21000/4.2=9886 元
本工程管廊位于道路下方，路基处理为水泥土搅拌桩，路基沉降计算值为100mm~180mm。为减少路面的差异沉降，综合分析对比结果：方案一，沉降值约80.3mm最接近道路，但是造价最高；方案二，桩基础沉降几乎为零，会引起路面沉降差过大，不合适；方案三，沉降值约26.3mm，远小于道路沉降值，但是造价最低。固对于(1)管廊基础底位于淤泥层上，且下部还有较厚的淤泥质土层；（2）管廊基础底位于淤泥层上，且淤泥层比较厚情况，推荐采用减沉复合疏桩方案。
参考文献
[1]《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）；
[2]《建筑桩基技术规范》（JGJ 94-2008）；
[3]《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79-2012）；
[4]《深圳市地基处理技术规范》（SJG04-2015）；
[5]《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009版）；
[6]《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）；
[7]《锤击式预应力混凝土管桩基础技术规范》（DBJ/T 15-22-2008）；
论文作者:李秀玲
论文发表刊物:《防护工程》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/29
标签：淤泥论文; 地基论文; 方案论文; 土层论文; 水泥论文; 工程论文; 承载力论文; 《防护工程》2017年第27期论文;