小洋河灌排闸站工程基坑支护

杨旭亮

一、工程简介和特点

1、工程简介

小洋河灌排闸站位于小洋河与新洋港交汇处的小洋河上，是盐城市市区第Ⅲ防洪区保水活水骨干工程之一，主要承担更换盐城市市内河道污水，并在汛期防汛排涝，工程等别为Ⅱ等，规模为中型，主要建筑物级别为2级，次要建筑物级别为3级，临时建筑物为4级。工程地处市区，两边居民密集，安全文明施工要求高；施工场地狭小，用地矛盾多，工程协调量大；工程要求在汛前完成，施工工期紧、工作量大。

2、工程地质情况

地层分布情况大致相同，岩土物理力学性质略有区别，根据盐城市水利勘测设计研究院提供的地质情况如下。

土层物理力学指标

层号 岩土名称 层底标高(m) 层厚(m) 含水率(%) 重度(kN/m3) 粘聚力(kPa) 内摩擦角(0)

1 素填土 -1.54 3.83 30.4 18.5 22 8.6

2 淤泥质粉质粘土 -8.74 7.2 43.6 17.4 16 2.9

3 粉质粘土 -13.44 4.7 26.4 19.6 50 8.8

4 淤泥质粉质粘土夹薄层轻粉质砂壤土 -17.93 4.49 29.4 19.0 33 10.1

5 淤泥质粉质粘土 -22.39 4.46 38.2 18.0 19 5

6 粉质粘土 -27.36 4.97

7 粉砂夹轻粉质砂壤土 -30.16 2.8 26.6 19.6 48 11.3

二、基坑周边环境情况

1、基坑东侧

基坑东侧为住宅小区（锦江冠城1#、2#、3#楼，6层框架，管桩基础），泵站建筑物边线离2#楼最近距离25m，河边为浆砌块石挡土墙。

图一基坑东侧现状照片

2、基坑西侧

基坑西侧原为新洋港疏浚弃土填筑土堆，后被城建部门建成现状苗圃绿地，▽8.2m等高线离泵站建筑物边线距离25m。

图二基坑西侧现状照片

三、基坑开挖支护总体布置

小洋河闸站的平面布置是：闸（站）身位置为27.15m*22m长方形底板，闸（站）身南侧为清污机桥底板(6m*22m)，内外河侧设计圆弧形翼墙与新（老）挡土墙连接。闸站站身底板基坑开挖高程-▽4.4m与-▽3.9m内河侧翼墙基坑开挖高程-▽3.4m内河侧翼墙基坑开挖高程-▽2.9m。

本工程基坑支护根据不同的地段采取不同的支护方式，在西侧基坑采取自然放坡结合原木桩支护的方法；在内外河侧翼墙段采用灌注桩联系梁支护，原木桩挡土；在闸站站身与清污桥段采用原木桩联系梁支护，另利用站身基础在-▽3.8m与在▽-4.3采用在槽钢支撑方法。

四、基坑支护典型断面设计

4.1典型断面设计方案

1、西岸基坑

坡面虽为高填土，因副厂房施工需要征用很大范围的土地，具备放坡施工条件，坡比为1:2并采用四排直径24公分长8米原木桩，20公分宽槽钢对撑支护。

2、东岸外河侧翼墙基坑

位置为浆砌块石码头，方桩基础，桩间采用砼板挡土，砼底板宽度不明，厚30cm，底板顶高程0.0m，挡墙顶宽40cm，顶标高2.2m。基坑开挖时，沿浆砌块石码头底板外侧垂直开挖，如何保证浆砌块石码头的安全，是该段基坑支护成功的关键。因为东侧为居民小区，钢板桩无法施工，结合永久工程基础灌注桩施工，采用悬臂式灌注桩支护，灌注桩直径60cm，长15m，桩底标高-15.5m，桩周布置直径16mm钢筋14根，箍筋采用12mm二级钢，间距20cm，砼标号C25。

3、闸（站）身东岸基坑

位置为浆砌块石挡土墙。砼底板宽4m，厚50cm，底板顶高程-1.85m，前后设50cm深齿坎，挡墙顶宽50cm，底宽3.2m，顶标高2.5m。闸站站身基坑离挡土墙6.5 m，采用在开挖边坡上施打原木桩支护的施工方法。原木桩直径20cm，长8m，桩底标高-10.8m，桩顶布置一道槽钢联系梁，在-▽3.8m与在▽-4.3采用在槽钢支撑方法。

4、东侧内河侧翼墙基坑

位置为浆砌块石挡土墙。砼底板宽4m，厚50cm，底板顶高程-1.85m，前后设50cm深齿坎，挡墙顶宽50cm，底宽3.2m，顶标高2.5m。东侧内河侧翼墙基坑支护在高程-285m处浇筑一道联系梁，联系梁贴近灌注桩基础。

4.2、基坑支护复核计算

基坑开挖后根据发生的失事将有二种可能①边坡土方深层滑动，②桩体倾覆。

1、边坡土方深层滑动分析

闸站站身基坑：闸站站身基坑离边坡达6.4米，在边坡上布置1排原木桩支护，另闸站站身采用的是直径0.6 m灌注桩群桩基础（间距为2.3m*2.27m），发生深层滑动可能性极小。内外河翼墙基坑：因闸站站身基坑与内外河侧翼墙分开开挖，基坑开挖宽度小（基坑宽度为9米）另翼墙底部采用的是直径0.6 m灌注桩群桩基础（间距为1.7m*2m），发生深层滑动可能性极小。

2、桩体倾覆计算

按基坑支护设计，支护桩本发生倾覆的可能性发生在上游翼墙基坑，只需要对上游翼墙支护灌注桩桩体进行抗倾覆计算复核即可。

假设发生倾覆的最大可能为作用在桩尖的土方主动土压力引起的力距大于被动土压力力距。经计算主动土压力引起的力距小于被动土压力力距，则支护灌注桩不可能发生倾覆。

五、基坑变形监测与应急措施

5.1、变形监测

由于闸站基坑靠近居民区，基坑边坡土质复杂，如发生塌方事故，后果非常严重，因此对基坑的安全监测工作非常重要。将在基坑上口布置观测点，用全站仪和水准仪观测位移和高程；用垂球观测桩体垂直度，当发现测量数据有明显变化时，立即报请监理、业主，同时停止基坑作业采取相应的防护措施。

5.2、应急措施

针对该项目的支护特点和地质情况，估计造成的原因有以下几点

1、降水造成应急措施。

开挖基坑，降水有可能对后侧挡土墙产生不均匀沉降或开裂等危害，影响到挡土墙的安全，使临近建筑物的沉降量减少到最低限度，也可以减慢开挖速度，减缓降水，调整抽水量，让水缓缓流出且不间断，达到降水曲线较平缓。

2、土体位移应急措施

基础工程施工中如发现基坑周边土体有向坑内位移的警告信息，应在停止开挖，分析原因采用补打原木桩和灌注桩等措施。

3、出现流土

基坑支护的灌注桩间距离为25公分，淤泥质粉质粘土（范围-1.54~-8.74，含水率43.6）渗透系数较大，如果基坑开挖过程中支护桩后的土经水不断的从桩间流出时，原块石墙基础土方被掏空，块石墙将出现倾斜，将严重威胁到支护的安全。基坑开挖开挖时，如果出现流土，应立即停工，采取在桩间补打原木桩和桩内采用杉条锚钉土工反滤填充等方法进行处理。

结语

施工单位根据小洋河现场情况，因地制宜，采取不同的支护方式。在主体工程施工过程中，对基坑加强监测与监控，支护结构发挥了良好的效果。与传统的支护方法，此种支护既节约了投资，又节省了工期。