深厚软土层中搅拌桩重力式挡墙应用实例分析

刘宇光

广东省建筑设计研究院有限公司 广东广州 510010

随着城市地下工程的发展，基坑支护设计遇到的地质条件也越来越复杂，尤其是在软土地区，土体力学参数较低，具有流塑性、触变性等特点，软土地区的基坑支护设计也越来越得到重视。本文根据广东省中山市某工程实例，总结归纳了软土地区采用搅拌桩重力式挡墙支护需要注意的一些要点，为类似工程提供参考。

1 工程概况

拟建项目位于广东省中山市火炬开发区，设置1层地下室，基坑深度为4．35-6．05m，基坑周长约240m，基坑占地面积约3600m2，基坑外侧为施工便道。

2 工程地质和水文地质条件

根据勘察资料，拟建场地的地层主要为填土（Qml）；海陆交互相成因的（Qmc），淤泥（质土）层；冲洪积成因（Qal+pl）的淤泥（质土）、软塑状粉质粘土、可塑状粉质粘土；残积成因（Qel）的硬塑状砂质粘性土，下伏基岩为加里东期（Mγ3）混合花岗岩。典型地质剖面如图1：

图1 典型地质剖面图

3 基坑支护设计

本项目为厂房群中的宿舍楼，周边建筑物主要为在建厂房，采用管桩基础，无地下室，为保证工期要求，基坑外侧均作为施工便道，因此不具备放坡条件，基坑底全部位于淤泥层中。

图2 基坑支护剖面示意

综合考虑项目地质、周边环境、开挖深度、工期计划等因素，对于基坑深度为4．35m的区域，采用大直径搅拌桩重力式挡墙作为基坑支护结构，基坑内采用大直径搅拌桩进行加固，搅拌桩直径800mm，间距600mm，挡墙顶采用300mm厚压顶板及插筋将挡墙顶连接起来。由于挡墙为悬臂结构，根据计算结果，挡墙最外排搅拌桩表现为受拉，通过增加微型钢管以满足受力要求；而挡墙内侧搅拌桩表现为受压，能够满足受力要求。同时，为防止挡墙在淤泥层中下沉，保证止淤效果，挡墙前后排的搅拌桩需穿透淤泥层。基坑支护剖面图如图2。

4 实施效果

基坑开挖至基坑底时，挡墙的水平位移较大，最大位移达到了73mm。通过现场踏勘，分析变形较大的主要原因是基坑外侧未按照要求控制超载，工程车辆长时间在基坑顶附近行驶。后经现场各参建方协商，对基坑顶进行围闭限载，并在靠近基坑边有限范围挖土卸载，通过上述措施位移达到收敛。

由于本项目周边无对变形敏感的建构筑物，环境等级较低，因此可适当放松对变形的控制，因此虽然本项目基坑变形稍大，但基本能够满足基坑支护的安全要求。

通过现场踏勘，在基坑开挖后挡墙的临空侧，挡墙表面存在有水平向的裂缝，经分析主要原因是在最内侧搅拌桩位置未设置微型钢管，虽然按照悬臂构件的结构模型，基坑内侧搅拌桩表现为受压，但是由于上部设置压顶板，基坑顶部变形在一定程度受到压顶板的约束，进而将内侧搅拌桩的受力改变为受拉，而搅拌桩的受拉承载力较低，因此表现有水平裂缝。详见图3。

图3 现场照片

5 结论

通过上述实际案例，以及项目出现的问题分析，总结如下结论，供类似项目参考：

（1）对于搅拌桩重力式挡墙支护型式，宜在内侧搅拌桩位置设置微型钢管，避免局部受拉引起开裂。

（2）因软土力学性质较差，且具有一定的触变和震陷的特点，超载尤其是动载可能进一步降低其力学指标，因此软土地区基坑支护需严格控制基坑外超载。

（3）当在淤泥层中设置搅拌桩时，宜适当增加水泥掺入量，并掺入一定比例粉煤灰等添加剂，确保成桩质量。