羅青松 李俊峰

(中國市政工程中南設計研究總院有限公司，湖北 武漢 430010)

1 工程概況

工程位于深圳市龍崗區(qū)坂田街道，項目主體為一條雙向四車道城市次干道，設計道路東側為萬科第五園別墅區(qū)，位于設計路面上方的現(xiàn)狀別墅區(qū)高程與設計路面高程差值分別為10 m(區(qū)域一)和5 m(區(qū)域二)，平面布置圖詳見圖1，圖2，由于距離現(xiàn)狀高檔別墅太近，高懸臂排樁無法采用錨桿或者錨索形式，同時根據規(guī)劃及小區(qū)物業(yè)要求擋土墻采用雙偏樁排樁式擋土墻[1,2]，該方案可以避免一般重力式擋墻或懸臂式擋墻基坑開挖對現(xiàn)狀房屋的安全影響。

2 工程地質

區(qū)域一：場地地層自上而下依次為：雜填土，層厚0.3 m～0.8 m，內摩擦角φ=15°，粘聚力C=10 kPa；礫質粉質粘土，層厚3.2 m～8.0 m，內摩擦角φ=18°，粘聚力C=20 kPa；全風化粗?；◢弾r，層厚3.0 m～5.6 m，內摩擦角φ=28°，粘聚力C=35 kPa；強風化粗?；◢弾r，層厚3.4 m～9.8m，內摩擦角φ=32°，粘聚力C=50 kPa；中風化粗?；◢弾r，層厚0.4 m～5.0 m，內摩擦角φ=53°；微風化粗粒花崗巖。

區(qū)域二：場地地層自上而下依次為：填土，層厚10.4 m～11.60 m，內摩擦角φ=24.1°，粘聚力C=24.2 kPa；礫質粘性土內摩擦角φ=24.9°，粘聚力C=25.9 kPa。

3 雙排樁擋土墻設計

3.1 區(qū)域一設計

1)雙排樁擋土墻采用人工挖孔樁，根據2003年廣東省建設廳要求，人工挖孔樁最小直徑要求1.2 m，本次設計樁徑1.5 m，前排樁中心間距2.5 m，后排樁中心間距7.5 m，樁長均為16.0 m，前后排樁中心間距7.0 m，其中前排樁懸臂段長度10 m，嵌固端長度6.0 m，樁頂設置1.5 m×1.0 m冠梁，前排樁與后排樁之間設置1.5 m×1.0 m連系梁，樁身、冠梁和連系梁均采用C25鋼筋混凝土結構。

2)墻面采用80 mm厚C20素混凝土掛網護面處理，鋼筋網選用Φ8鋼筋，縱橫向間距0.2 m，鋼筋網與Φ12錨固筋焊接，錨固鋼筋豎向間距1.0 m，縱向間距2.5 m。

3.2 區(qū)域二設計

排樁式擋土墻采用人工挖孔樁，設計樁徑1.2 m，樁中心間距2.5 m，樁長15.0 m，且至少進入礫質粘性土1.0 m，其中懸臂段長度5.0 m，嵌固端長度10.0 m，樁頂設置1.2 m×0.8 m冠梁，由于樁前軟弱填土層平均厚度8 m，樁前2.5 m寬度范圍設置φ0.5 m攪拌樁，梅花形布置，樁體中心間距1.3 m，平均樁長9.0 m，并要求樁端穿透填土層進入礫質粘性土1.0 m。墻面護面同區(qū)域一做法。

計算排樁懸臂高度時應考慮樁前電纜溝開挖對懸臂高度的增加，本工程電纜溝埋設開挖深度按照1.0 m計。

對于區(qū)域一排樁，排樁懸臂高度11.0 m，樁體受到的土體作用力大，樁前礫質粘性土或全風化花崗巖水平抗力比例系數(shù)m有限，由理正深基坑軟件試算，樁頂位移超過規(guī)范規(guī)定的限值；區(qū)域二排樁樁前地基土為填土，填土水平抗力比例系數(shù)m值小，樁頂位移無法滿足規(guī)范要求。區(qū)域一、二分別采取如下方式以減小樁頂位移，計算結果顯示能夠滿足規(guī)范要求。

區(qū)域一，前排樁后設置φ1.5 m@7.5 m拉樁，通過1.5 m×1.0 m鋼筋混凝土連系梁拉結于前排樁頂1.5 m×1.0 m鋼筋混凝土冠梁，要求前后排樁進入中風化花崗巖不小于6.0 m，挖樁時遇中風化巖采用靜爆破除，避免對臨近建筑的擾動。采用理正深基坑排樁計算模塊，排樁計算模型見圖3，圖4。

經計算分析后得到雙排樁擋墻的排樁頂?shù)淖畲笪灰茷?3.72 mm，滿足規(guī)范對安全等級為一級基坑頂部最大位移控制值為0.002h和30 mm中較小值的要求；抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)Ks=1.85>1.2, 滿足規(guī)范要求；整體穩(wěn)定安全系數(shù)Ks=1.486>1.3,滿足規(guī)范要求。計算結果詳見圖5。

區(qū)域二，排樁采用φ1.2 m@2.5 m人工挖孔樁，樁頂設置1.5 m×1.0 m冠梁，要求樁端進入礫質粘性土層不小于1.0 m，樁前填土采用攪拌樁加固處理以提高樁前土水平抗力比例系數(shù)m值，具體方式為：樁前道路采用攪拌樁φ0.5 m間距1.8 m加固道路路基，樁前2.5 m范圍樁間距加密至1.3 m，采用理正深基坑排樁計算模塊，排樁計算模型詳見圖6。

計算結果顯示：排樁頂?shù)淖畲笪灰茷?0.77 mm，滿足規(guī)范對安全等級為一級基坑頂部最大位移控制值為0.002h和30 mm中較小值的要求[3，4]；抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)Ks=1.839 >1.200,滿足規(guī)范要求；整體穩(wěn)定安全系數(shù)Ks=2.109,滿足規(guī)范要求。分析計算結果圖如圖7所示。

4 結語

排樁擋土墻采用先支護后垂直開挖的施工方式，適用于基坑開挖受限制或基坑一側有重要建筑物的挖方邊坡支護情況，作為臨時基坑支護有相應的國家及地方規(guī)范，但作為永久性的支護結構沒有相應規(guī)范， 雙排樁對于保證高邊坡的穩(wěn)定性，減小對邊坡周邊現(xiàn)狀構筑物的影響效果好，目前該工程已經竣逾10年，監(jiān)測顯示邊坡的各項指標符合國家的相關規(guī)范要求。該方案的成功運用對其他同類工程具有較好的借鑒意義。