综合管廊基坑支护工程中若干问题的探讨

王跃磊 裴楠

摘  要：在综合管廊基坑支护工程中，场地若无放坡条件，则优先考虑拉森钢板桩或SMW工法桩加内支撑的形式，造价较低，施工快捷，之后考虑钻孔灌注桩加内支撑的形式。文章以长沙某综合管廊基坑为例，从几方面探讨了几种支护形式的可行性。

关键词：卵石层;旋挖钻;拉森钢板桩;引孔

中图分类号：TU473.1 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）29-0058-04

Abstract： In the foundation pit project of comprehensive pipe corridor， if the site has no conditions for grading， then we should give priority to the use of Larsen steel sheet pile or SMW method of pile with inner support， which cost less and facilitate construction. After that we consider the drilling pile with inner support. In this paper， with a pipe foundation in Changsha City as an example， we discuss the feasibility of several forms of support.

Keywords： pebble layer; auger drill; Larsen steel sheet pile; perforation

1 工程概况

长沙市某综合管廊工程，管廊总长3880m，采用双舱断面，断面总尺寸7m×4.2m，基坑开挖深度7～12m。

本工程位于老城区，道路两侧地块已开发成熟，周边环境对于本工程基坑支护设计影响较大：基坑两侧分布有较多建筑物，管廊距离建筑物最近约8m;横穿管廊共分布有200余处现状管线，包涵热力、给水、排水、电力、光缆等，各种管线错综复杂;沿线分布有110kV及220kV高压线，高压塔距离管廊边最近约8m，高压线下净空最小约20m。

2 地质水文条件

场地土层从上至下为：

人工填土①：以素填土为主，褐红色，稍湿，呈松散状态，局部呈稍密状态，其成分以粉质黏土为主，局部地段夹30%～50%卵石以及强风化块石等;其中0～0.50m为混凝土路面。

粉质粘土③：褐黄色夹灰白色斑纹，具网纹状结构，切口稍有光泽，摇振无反应，干强度中等，韧性中等，呈可塑～硬塑状态。该层在场地大部分地段分布。

卵石④：褐黄色、黄色、灰白色，呈饱和、中密状态，局部呈稍密状态。卵石含量55-70%，成分以石英质为主，磨圆度较好，一般粒径3～5cm，最大粒径10cm左右，粗砂、砾石充填，胶结差，含黏性土约5%～20%。

粉质粘土⑤：棕红色，硬塑状，含少许黑色铁锰质氧化物，為泥质粉砂岩原地风化残积而成，切口稍有光泽，摇振无反应，干强度中等，韧性中等，呈硬塑状态，局部呈可塑状态。场地大部分地段分布。

强风化泥质粉砂岩⑥：紫红、褐红色，结构大部分破坏，矿物成分显著变化，岩芯多呈碎块状，RQD=10～20，手折易断，浸水易软化，干钻不易钻进，属于极软岩，岩体极破碎，岩体质量等级为Ⅴ级。

中风化泥质粉砂岩⑦：紫红、褐红色，结构部分破坏，岩芯呈短柱状，RQD=50～80，锤击声哑，较易击碎，属于软岩，岩体较完整，岩体质量等级为Ⅳ级，该层未钻穿。

地下水：

上层滞水：赋存于人工填土和第四系黏性土层中，主要靠大气降水和地表水下渗补给，以蒸发或向下渗透到潜水中的方式排泄，水量小，季节变化大，不连续。稳定水位埋深为2.12～4.95m。

潜水：含水层主要为第四系卵石层松散层，给水性和透水性良好，属强透水地层。稳定水位埋深为5.03～8.25m。

3 基坑支护方式的选择

综合管廊基坑支护常用的方式有以下几种：

放坡加土钉墙：造价经济，施工快捷，适用于地势开阔，有放坡条件的情况。限于周边环境的限制，本工程无放坡条件，不适用于本工程。

型钢水泥土搅拌桩加内支撑：即SMW工法桩，同时具有挡土与抗渗两种功能的支护结构。结构刚度较大，施工快捷，抗渗性能好，型钢可重复利用。本场地中含有卵石层及风化岩层，卵石一般粒径3～5cm，最大粒径10cm左右。根据工程经验，搅拌桩在卵石层、风化岩中施工困难，容易出现卡钻、折钻现象。另外，根据长沙本地区经验，尚无水泥土搅拌桩的成功案例，经综合考虑，不考虑SMW工法桩在本场地的可行性。

拉森钢板桩加内支撑：同时具有挡土与抗渗两种功能的支护结构，施工快捷，桩可重复利用，施工对周边环境影响较小，造价经济。缺点是支护结构刚度较小，基坑变形相对较大，遇硬土层时沉桩困难。对本工程有一定适用性。

钢筋混凝土灌注桩加内支撑，外设止水帷幕：支护结构刚度大，基坑变形较小，但是造价相对较高，工期较长，且施工期间废水、废浆及噪音对周边环境影响较大。对本工程有一定适用性。

本工程基坑开挖深度7～12m，在初步设计阶段，结合勘查成果了挑选若干钻孔点位对基坑支护结构进行了试算，本着经济、安全的原则，确定的基坑支护方案如下：

基坑深度7～8m深时，采用12m长拉森IV钢板桩，桩顶设一道内支撑，内支撑间距8m。

基坑深度8～10m深时，采用15m长拉森IV钢板桩，桩顶和基坑中部共设两道内支撑，内支撑间距8m。