张南
广东省六建集团有限公司 广东 佛山 528000
摘要：双排桩是一种常见的基坑支护结构形式，具有地层适用性强、施工简便、支护结构稳定、变形小等优点。本文结合实际工程，详细介绍了双排桩的施工工艺及技术要点。
关键词：锚索限制使用；双排桩
0.引言
随着我国建筑市场的高速发展和城市化进程的进一步深化，建筑物在不断创造新海拔记录的同时，也不断向地下延伸。由于城市土地资源的匮乏，我国城市建筑正逐渐向高层发展，基坑工程也向着深、大的方向发展，基坑开挖的深度普遍都在5m～10m，甚至达到20m～30m。
深基坑支护工程是一个复杂的系统工程，支护方案也具有很多种可变性。支护方案的选型受到技术安全可靠行、经济合理性、施工便利性、工期、周边环境保护等影响。随着佛山市禅城区国土城建和水务局发布的《佛山市禅城区深基坑管理办法》，要求基坑支护结构（包括锚杆、锚索、土钉等）应设置于净用地红线以内。因此单排悬臂桩、双排桩悬臂桩，桩（墙）＋内支撑等的支护形式将成为今后的基坑支护发展的主流形式。
双排桩支护结构是基坑支护中常见的一种支护形式，它是由前、后两排平行的桩及桩顶连梁组成的框架式空间结构，双排桩支护结构不需要设内支撑，侧向抗弯刚度好，能有效的限制侧向变形，对基坑周边的建筑物及重要管线有很好的保护作用。在土方开挖过程中更直接，快速；不影响地下室结构施工。双排桩常用的桩型为灌注桩，桩径800mm～1200mm。本文结合具体的工程实践和前人的研究成果，讨论锚索限制使用后双排桩在基坑支护工程中的应用。
1.工程概况
佛山市富弘广场，包括地下一层、地上11～14层商务酒店及5层商业广场。场地地形较为平坦，稍作平整即可施工。基坑面积30000㎡，周长698m，开挖深度5.5～8.1m。基坑东面紧邻市政道路；南面沿线为铁路段，距离铁路路基15～19米，且在基坑顶部有一条Φ800的混凝土排水管；基坑西面为污水处理厂，厂房建筑物距离基坑8m。基坑北面为下沉式隧道，距离基坑14m。
图1 基坑周边环境示意图
2.工程地质、水文地质概况
2.1工程地质综合剖面及岩(土)层物理力学性质
拟建场地位于南海区罗村镇桂丹路南侧，地貌上属三角洲冲积平原。场地经挖填土平整后，地表较平坦。据钻孔揭露,场地地基主要由素填土、第四纪冲、淤积层及第三纪泥岩、泥质粉砂岩等组成。详见见表1
表1 岩土层剖面
2.2地下水情况
场地内地下水主要赋存在第⑶层砂土孔隙及岩石裂隙中，地下水类型属孔隙潜水，靠大气降雨下渗及侧向渗流补给，水量较丰富。勘察期间测得地下水埋深在0.60m至1.30m之间，地下水位标高在1.48m至3.71m之间。
3.基坑支护方案的选择
本基坑周边环境复杂，南侧为三茂铁路，距地下室边线15～19米，且有距地下室边线3m处有一条φ800mm污水管；基坑西面为污水处理厂，有下沉污水池。场地地质条件复杂，淤泥层较厚，属软土地区，极易产生边坡失稳，支护设计必须结合基坑本身特点，采取有效的围护及止水措施，严格控制基坑变形及周边地表沉降，确保基坑顺利开挖。综合上述因素，几种可选的支护方案如下：
表2 支护方案对比
综合考虑本场情况，南侧为三茂铁路、西侧污水厂，对变形都要求非常严格；而根据铁路管理的相关政策，锚索禁止打到铁路路基下，污水厂场区内有对个污水处理池，也无法施工锚索；且此处开挖深度6.7m；采用悬臂桩，变形难以满足要求；而桩撑支护内支撑跨度大且多，不利于土建施工，整体工期长。最终选定2m放坡+双排悬臂桩+坑内土加固方案，该法技术满足要求，施工空间大，整体工期短，且造价低。
4.支护结构设计
4.1嵌固深度确定
嵌固深度由基坑抗倾覆、抗滑移、整体稳定性及内力变形不超过容许值决定。双排桩参考《建筑基坑支护技术规程》 JGJ 120-99圆弧滑动简单条分法计算嵌固深度：
圆心(-2.138，9.197)，半径=14.357m，对应的安全系数Ks = 1.343 ≥ 1.300
嵌固深度计算值 h0 = 5.000m
嵌固深度设计值 hd = αh0
= 1.100×5.000
= 5.500m
实际嵌固深度采用值 ld = 10.000m
4.2 截面形式选择
南侧铁路沿线，基坑开挖深度5.6m，双排桩截面选型如图2右所示，前排φ800@1000，后排φ800@2000，前后排距2m；南侧西端及西侧污水厂，由于此位置存在下沉消防水池，开挖深度6.7m，双排桩截面选型如图2左所示，前排φ800@1000，后排φ800@1000，前后排距2m。
图2 双排桩截面形式
4.3内力变形计算
作用在挡土桩上的侧压力采用水土分算的方法, 地面超载按 20kN/m2。设计主要采用理正深基坑支护结构设计软件进行计算,计算结果如图3。
图3 理正深基坑软件计算结果图
由上图可知，坡顶最大位移24mm，出现在坡顶，满足要求。
5.工程实效
在支护的施工过旋挖机和钻孔桩机配合施工，钻孔桩成孔的泥浆补给旋挖机使用，解决旋挖机因泥浆不足的塌孔问题，同时也减少了泥浆外运量,对环境保护有着良好的效果。
图4 基坑完成效果图
第三方监测机构沿基坑周边，间距约50m，在基坑内排桩迎坑面位置共埋设13个深层水平位移监测点。选取有代表性一根（C02）进行分析，此测斜管位于基坑西面靠近污水厂处，形成的基坑深层水平位移曲线如图5所示：
图5 基坑深层位移曲线图
由图可知，基坑位移由坑顶向基坑内倾斜位移，最大位移处在桩顶，位移量为25mm，与设计计算结果（24mm）基本相符从图形曲线看，位移曲线较为平滑，没有出现基坑支护面在中间大肚突出的情况；从时空上看，随着基坑开挖，坑顶位移逐步增大，在基坑开挖完毕后逐渐平缓并最终未定。
6. 结论
（1）双排桩间距和排距较大，施工方便，采用旋挖、钻孔的的成孔方式，对土体扰动小，有利于保护周边重要管线及建筑物；
（2）双排桩整体性能好，基坑稳定性好，能有效控制基坑的深层水平位移，减小土体沉降；
（3）在佛山地区锚索限制使用后，双排作为一种比较成熟的支护方式，值得推广。
参考文献
[1]李仁民.双排高强预应力砼管桩在基坑支护工程中的应用[J].岩土工程学报,2012，34:585-589.
[2] JGJ120-2012，建筑基坑支护技术规程[S].北京: 中国建筑工业出版社，2012.
作者简介
张南（1985-），男，本科，主要从事基坑支护工程设计及施工。
论文作者:张南
论文发表刊物:《防护工程》2018年第12期
论文发表时间:2018/10/18
标签：基坑论文; 位移论文; 深度论文; 工程论文; 污水论文; 悬臂论文; 场地论文; 《防护工程》2018年第12期论文;