城际铁路车站广场河岸支护方案研究

李孝平，彭 晨

（中铁四院集团广州设计院有限公司，广东 广州 510600）

防洪排水

城际铁路车站广场河岸支护方案研究

李孝平，彭 晨

（中铁四院集团广州设计院有限公司，广东 广州 510600）

某城际铁路车站场坪范围占压既有河涌，考虑到车站广场建设及后期规划，需将既有河涌车站范围内被占压河涌改移。受场地条件限制，河岸不能采用放坡，须采用排桩支护。该河涌淤泥层较厚，先采用高压旋喷桩对现状地基进行改良处理，待地基处理达到设计要求后再施工排桩，经高压旋喷桩改良后的地基对悬臂桩的约束作用加强，可以较大程度地减小支护桩的桩径、桩长及桩身截面配筋，比直接在现状条件下施工排桩更加经济合理。

城际铁路；河岸；支护；钻孔桩；高压旋喷桩

1 工程概况

某城际铁路[1]特大桥位于东莞市境内，桥址起讫里程为DK15+945～DK17+090，桥全长1145m。线路两侧房屋、厂房密集。大桥横跨洪屋涡水道，沿线河流纵横，鱼塘密布，交通较为便利。

既有河涌于DK16+035、DK16+470及DK16+ 710处与车站特大桥相交，既有河涌最宽处70m，最窄处55m，北边与清水滘连通，南边与横涌海连通，水深在2m左右。因DK16+440～DK16+650之间为中堂车站范围，场坪范围占压既有河涌，考虑到车站广场建设及后期规划，需将既有河涌车站范围内被占压河涌改移。根据当地政府最后的批复意见，改移河道顶宽35m，改移长度约360m，河底面标高为-2.0m。改河段两端与既有河道连通。河岸两侧采用排桩支护。排桩平面如图1所示。

图1 排桩平面图

2 工程地质及水文地质

2.1 地形地貌

属冲积平原及滨海平原地貌，地形平坦开阔，地势起伏不大，地面高程1～5m。沿线河道纵横，水塘密布，大部地段为农田、芭蕉林等。

2.2 地层岩性

覆盖层为第四系全更新统冲、海积Q4alm淤泥质黏土，流塑；粉质黏土，可塑；中细砂，稍密～中密。自上而下分述如下：

②1：淤泥，流塑，II，推荐基本承载力为40kPa；

②2：淤泥质黏土，流塑，II，推荐基本承载力为60kPa；

②5-1：粉质黏土，软塑，II，推荐基本承载力为120kPa；

②5-2：粉质黏土，可塑，II，推荐基本承载力为160kPa；

②8-3：粉砂，中密，饱和，I，推荐基本承载力为150kPa；

②9-1：细砂，松散，饱和，I，推荐基本承载力为100kPa；

②10-1：中砂，稍密，饱和，I，推荐基本承载力为150kPa。

2.3 水文地质

地表水发育，地下水主要为孔隙水及基岩裂隙水，孔隙水水量较丰，具承压性。

3 河岸支护方案

3.1 方案一

该方案为直接在现状条件下，采用钻孔桩[2]排桩支护，运用理正深基坑7.0计算软件[3]计算需要采用的桩径、桩长及桩身配筋（见图2）。

按照软件填表要求输入数据（见表1～表4）。

提取部分计算结果，图3为内力位移包络图，截面计算见表5、表6。

图2 排桩计算图例

表1 基本信息一

表3 土层信息一

表4 土层参数一

图3 内力位移包络图一

表5 内力取值一

表6 截面配筋一

嵌固深度计算如下：

（1）嵌固深度构造要求：

依据《建筑基坑支护技术规程》（ JGJ120-2012）[4],嵌固深度对于悬臂式支护结构Ld不宜小于0.8h，嵌固深度构造长度Ld∶5.440m。

（2）嵌固深度满足抗倾覆要求

按《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）悬臂式支护结构计算嵌固深度Ld值，规范公式为：

得到Ld=25.000m。

（3）嵌固深度满足坑底抗隆起要求

符合坑底抗隆起的嵌固深度Ld=5.200m，满足以上要求的嵌固深度Ld计算值=25.000m，Ld采用值=26.200m。

3.2 方案二

该方案为先用高压旋喷桩对现状地基进行改良处理，再采用排桩支护。

先用高压旋喷桩对现状地基进行改良处理：对改移河涌左右岸各12m范围内采用高压旋喷桩处理软基，高压旋喷桩桩径0.5m，平均桩长12m，桩间距1.2m，梅花形布置，加固深度必须穿越软土层②2以下0.5m。待高压旋喷桩达到龄期，经检验合格后，再采用钻孔桩排桩支护。运用理正深基坑7.0计算软件计算需要采用的桩径、桩长及桩身配筋，按照软件输入数据见表7～表10。

提取部分计算结果，图4为内力位移包络图，截面计算见表11、表12。

表7 基本信息二

表8 超载信息二

表9 土层信息二

3.3 方案比选及选用

（1）根据前面的计算分析，若采用方案一，直接在现状条件下采用排桩支护，则需要的排桩桩径为1.8m，桩长30m，桩身配筋为52根直径28mm钢筋，整个河岸支护所需桩径1.8m的钻孔桩11130m，C35混凝土28308m3，用钢量3477.5t。若采用方案二，先采用高压旋喷桩进行软基处理，再采用排桩支护，则需要的排桩桩径1.5m，桩长20m，桩身配筋24根直径28mm钢筋，整个河岸支护所需桩径为1.5m的钻孔桩8800m，C35混凝土15543m3，用钢量1369.4t，同时需要直径0.5m的高压旋喷桩77400m。经比较，采用方案二要经济合理些。

（2）地基处理：排桩施工前，对改移河涌左右岸各12m范围内采用高压旋喷桩处理软基。高压旋喷桩桩径0.5m，平均桩长12m，桩间距1.2m，梅花形布置，加固深度必须穿越软土层②2以下0.5m。地基处理达到设计要求后方可施工排桩。

表10 土层参数二

图4 内力位移包络图二

表11 内力取值二

表12 截面配筋二

4 结语

受场地条件限制，当河岸不能采用放坡成形时，可以采用直立式挡墙或排桩支护。对于淤泥层较厚的河涌，若直接在现状条件下施工排桩，由于较厚的淤泥层对悬臂支护桩的约束作用小，导致支护桩的实际悬臂长度远大于基坑深度，必然造成支护桩的桩径、桩长及桩身截面配筋大幅增加；若先采用高压旋喷桩对现状地基进行改良处理，待地基处理达到设计要求后再施工排桩，经高压旋喷桩改良后的地基对悬臂桩的约束作用加强，可以较大程度地减小支护桩的桩径、桩长及桩身截面配筋，比直接在现状条件下施工排桩更加经济合理些。

[1]TB10623-2014，城际铁路设计规范[S[.

[2]TB10002.5-2005，铁路桥涵地基和基础设计规范[S].

[3]北京理正软件股份有限公司.理正深基坑7.0使用说明书[Z].北京：北京理正软件股份有限公司，2012.

[4]JGJ120-2012，建筑基坑支护技术规程[S].

TV866

：B

：1009-7716（2017）02-0118-04

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.02.035

2016-12-15

李孝平（1967-），男，高级工程师，一级注册结构工程师，从事桥梁设计工作。