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摘要： 对软土地区具有较深淤泥层的深基坑的若干种支护形式进行比较分析，提出了采用拉森钢板桩为支护結构，内设三道钢支撑的施工方法，具有很好的环境效益和较高的经济效益。
关键词：淤泥层 ， 深基坑， 拉森钢板桩 ， 经济效益
Abstract: the soft soil area has a deep layer of the deep foundation pit mud several kinds of support form for comparative analysis, proposed USES larson steel sheet pile for supporting structure, within the three ways of steel support construction method, has the very good environmental benefits and higher economic benefits.
Keywords: silt layer, deep foundation pit, larson steel sheet pile, economic benefits
中图分类号：TV551.4 文献标识码：A文章编号：
1、工程概况
江门市迎宾广场地下停车库位于江门市中心，停车库地下室北侧距已建的建设银行大楼（25层）约为12.7～16.5 ，该建筑采用桩基础；地下室西侧边线距离建设路约6.5 ，建设路拟建下沉隧道穿过迎宾路；地下室南侧边线距离迎宾路约7.5 ；地下室东侧边线距离天沙河约17 ,河床深约4～5 。地下室基坑面积10876 ，长约155，宽约72 ，基坑深为9.6 （见图1）。
图1 基坑平面布置图
2、工程地质条件
场地位处珠江三角洲冲积平原，属河口三角洲堆积地貌，场地原为绿化带，地面较平整，地面标高与邻近砼道路路面相差不大。本工程室外地坪标高比地下室顶板面高约0.5 ，地下水位比地下室顶板面低约0.5 ，在勘探孔深度控制范围内，场地岩土层按地质成因分为第四系填土、冲积土和白垩系基岩，如下表1：
表1
3、支护体系的结构选型
本工程场地较为平整，基坑南侧及西侧靠近已建成的市政道路，北侧靠近25层建设银行大厦，东侧靠近天沙河岸堤，周边环境条件比较复杂。在基坑开挖深度范围内，存在较厚的填土、淤泥质土、砂层等软弱土层，工程特性较差，需要充分考虑做好基坑的止水。本基坑开挖深度约为9.6 ，考虑到基坑开挖深度及周边情况，根据文[1]、[2]可以考虑采用的方案有①地下连续墙②钻孔灌注桩加深层搅拌桩③钢板桩等三种支护方案。下面我们通过表2来比较三种方案的优缺点，从而确定最合理的支护方案。
表2
4、支护结构设计
由表2不难发现，本工程采用Ⅳ型拉森钢板桩较为合理。钢板桩不但可以回收继续使用，而且不需要做深层搅拌桩来止水，可以节省很大的投资，同时也不会产生大量的泥浆而造成环境污染，十分环保。基坑内沿深度方向设3道直径为600 的钢管支撑，支撑处设
图2 基坑支护剖面图
格构式腰梁，布置如图2所示。
4.1 内力计算
本工程的支护等级为一级[2]，内力计算采用增量法，计算土压力采用的计算模型如图3所示[3]。地面超载按20考虑，土层参数如表1所示。计算结果如图4所示，经过有限元[5]数值计算得出支护桩的最大弯矩约为292 ,最大水平位移约40 。
图3 计算模型图4 内力计算包络图
4.2 抗倾覆、抗隆起及抗管涌验算
抗倾覆计算采用瑞典条分法，条分法中的土条宽度取 0.40 ；应力状态采用总应力法。计算得出安全系数最小的工况号为工况5，其安全系数为6.015（≥ 1.2, 满足规范[3]要求）。
抗隆起计算分别采用Prandtl(普朗德尔)模型和Terzaghi(太沙基)模型进行验算；得出安全系数分别为6.93（≥ 1.1, 满足规范[3]要求）和8.195（≥ 1.15, 满足规范[3]要求）。
抗管涌计算按以下公式[3]：
最后算得安全系数为3.213（≥ 1.5, 满足规范[3]要求）。从以上的验算过程，我们不难发现设三道钢管支撑的钢板桩安全性是很高的。
5、基坑开挖与监测
本工程基坑现在已经开挖完毕，底板施工也已结束，目前正在进行负一层楼板施工。整个开挖过程没有出现重大的险情。基坑开挖过程实行信息化管理，为确保基坑顺利的施工，做到发现情况及时处理，在基坑开挖及地下室施工过程对本基坑安装不同的监测器，对基坑施工过程中的各项指标进行监测，监测项目及内容如下表3所示。工程人员在监测过程中发现：基坑的一侧出现了渗水以及钢板桩水平位移一度超出预警值的现象。设计人员到场后马上采用水玻璃水泥浆以花管双液灌浆的方法，很快就控制了渗水现象。此外，本工程的水平位移预警值为40 ，最大水平位移限值为50 。当发现水平位移达到40 的预警值后，工程人员立即对危险地面采用水灰比为0.5的纯水泥浆进行灌注处理，位移在增加到65.3 后就稳定下来了；最终位移超出设计计算值25.3 。另外，实测钢板桩的最大弯矩值为335 ，超出设计计算值43 ，处于受控状态。
表3
6、结论
（1）拉森钢板桩支护不需要做深层搅拌桩来止水，还可以循环利用，可以节省大量的投资；同时也不会产生大量泥浆而污染环境，十分环保节能。
（2）拉森钢板桩支护还具有占空间小、水密性好、安全性高、施工速度快等的优点；可以在软土较厚的场地推广使用。
（3）多道钢管内支撑的设置能有效地增强基坑的整体刚度，弥补钢板桩刚度较小的缺点，保证了基坑的安全，从而为钢板桩的推广使用奠定了基础。
（4）多道钢管内支撑有效控制了基底处的桩弯矩，同时提高了基坑的抗倾覆能力，以至于可以减少基坑底部内侧的加固土，进一步减少工程总投资。
（5）使用钢板桩的好处还在于当基坑发生较大的变形时，可以通过随时增加焊接内支撑的方法来控制变形量；此法速度快，效果明显，经济合理。
参考文献：
[1] 刘建航，侯学渊.基坑工程手册.北京：中国建筑工业出版社，1997.
[2] JGJ 120-99 建筑基坑支护技术规程.北京：中国建筑工业出版社，1999.
[3] YB 9258-97建筑基坑工程技术规范[S].北京：冶金工业出版社，1997.
[4] DBJ/T15-20-97建筑基坑支护工程技术规程.广东省建设委员会，1997
[5] 王元汉，李丽娟等.有限元法基础与程序设计[S].广州：华南理工大学出版社，2002.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：淤泥层 ， 深基坑， 拉森钢板桩 ， 经济效益
Abstract: the soft soil area has a deep layer of the deep foundation pit mud several kinds of support form for comparative analysis, proposed USES larson steel sheet pile for supporting structure, within the three ways of steel support construction method, has the very good environmental benefits and higher economic benefits.
Keywords: silt layer, deep foundation pit, larson steel sheet pile, economic benefits
中图分类号：TV551.4 文献标识码：A文章编号：
1、工程概况
江门市迎宾广场地下停车库位于江门市中心，停车库地下室北侧距已建的建设银行大楼（25层）约为12.7～16.5 ，该建筑采用桩基础；地下室西侧边线距离建设路约6.5 ，建设路拟建下沉隧道穿过迎宾路；地下室南侧边线距离迎宾路约7.5 ；地下室东侧边线距离天沙河约17 ,河床深约4～5 。地下室基坑面积10876 ，长约155，宽约72 ，基坑深为9.6 （见图1）。
图1 基坑平面布置图
2、工程地质条件
场地位处珠江三角洲冲积平原，属河口三角洲堆积地貌，场地原为绿化带，地面较平整，地面标高与邻近砼道路路面相差不大。本工程室外地坪标高比地下室顶板面高约0.5 ，地下水位比地下室顶板面低约0.5 ，在勘探孔深度控制范围内，场地岩土层按地质成因分为第四系填土、冲积土和白垩系基岩，如下表1：
表1
3、支护体系的结构选型
本工程场地较为平整，基坑南侧及西侧靠近已建成的市政道路，北侧靠近25层建设银行大厦，东侧靠近天沙河岸堤，周边环境条件比较复杂。在基坑开挖深度范围内，存在较厚的填土、淤泥质土、砂层等软弱土层，工程特性较差，需要充分考虑做好基坑的止水。本基坑开挖深度约为9.6 ，考虑到基坑开挖深度及周边情况，根据文[1]、[2]可以考虑采用的方案有①地下连续墙②钻孔灌注桩加深层搅拌桩③钢板桩等三种支护方案。下面我们通过表2来比较三种方案的优缺点，从而确定最合理的支护方案。
表2
4、支护结构设计
由表2不难发现，本工程采用Ⅳ型拉森钢板桩较为合理。钢板桩不但可以回收继续使用，而且不需要做深层搅拌桩来止水，可以节省很大的投资，同时也不会产生大量的泥浆而造成环境污染，十分环保。基坑内沿深度方向设3道直径为600 的钢管支撑，支撑处设
图2 基坑支护剖面图
格构式腰梁，布置如图2所示。
4.1 内力计算
本工程的支护等级为一级[2]，内力计算采用增量法，计算土压力采用的计算模型如图3所示[3]。地面超载按20考虑，土层参数如表1所示。计算结果如图4所示，经过有限元[5]数值计算得出支护桩的最大弯矩约为292 ,最大水平位移约40 。
图3 计算模型图4 内力计算包络图
4.2 抗倾覆、抗隆起及抗管涌验算
抗倾覆计算采用瑞典条分法，条分法中的土条宽度取 0.40 ；应力状态采用总应力法。计算得出安全系数最小的工况号为工况5，其安全系数为6.015（≥ 1.2, 满足规范[3]要求）。
抗隆起计算分别采用Prandtl(普朗德尔)模型和Terzaghi(太沙基)模型进行验算；得出安全系数分别为6.93（≥ 1.1, 满足规范[3]要求）和8.195（≥ 1.15, 满足规范[3]要求）。
抗管涌计算按以下公式[3]：
最后算得安全系数为3.213（≥ 1.5, 满足规范[3]要求）。从以上的验算过程，我们不难发现设三道钢管支撑的钢板桩安全性是很高的。
5、基坑开挖与监测
本工程基坑现在已经开挖完毕，底板施工也已结束，目前正在进行负一层楼板施工。整个开挖过程没有出现重大的险情。基坑开挖过程实行信息化管理，为确保基坑顺利的施工，做到发现情况及时处理，在基坑开挖及地下室施工过程对本基坑安装不同的监测器，对基坑施工过程中的各项指标进行监测，监测项目及内容如下表3所示。工程人员在监测过程中发现：基坑的一侧出现了渗水以及钢板桩水平位移一度超出预警值的现象。设计人员到场后马上采用水玻璃水泥浆以花管双液灌浆的方法，很快就控制了渗水现象。此外，本工程的水平位移预警值为40 ，最大水平位移限值为50 。当发现水平位移达到40 的预警值后，工程人员立即对危险地面采用水灰比为0.5的纯水泥浆进行灌注处理，位移在增加到65.3 后就稳定下来了；最终位移超出设计计算值25.3 。另外，实测钢板桩的最大弯矩值为335 ，超出设计计算值43 ，处于受控状态。
表3
6、结论
（1）拉森钢板桩支护不需要做深层搅拌桩来止水，还可以循环利用，可以节省大量的投资；同时也不会产生大量泥浆而污染环境，十分环保节能。
（2）拉森钢板桩支护还具有占空间小、水密性好、安全性高、施工速度快等的优点；可以在软土较厚的场地推广使用。
（3）多道钢管内支撑的设置能有效地增强基坑的整体刚度，弥补钢板桩刚度较小的缺点，保证了基坑的安全，从而为钢板桩的推广使用奠定了基础。
（4）多道钢管内支撑有效控制了基底处的桩弯矩，同时提高了基坑的抗倾覆能力，以至于可以减少基坑底部内侧的加固土，进一步减少工程总投资。
（5）使用钢板桩的好处还在于当基坑发生较大的变形时，可以通过随时增加焊接内支撑的方法来控制变形量；此法速度快，效果明显，经济合理。
参考文献：
[1] 刘建航，侯学渊.基坑工程手册.北京：中国建筑工业出版社，1997.
[2] JGJ 120-99 建筑基坑支护技术规程.北京：中国建筑工业出版社，1999.
[3] YB 9258-97建筑基坑工程技术规范[S].北京：冶金工业出版社，1997.
[4] DBJ/T15-20-97建筑基坑支护工程技术规程.广东省建设委员会，1997
[5] 王元汉，李丽娟等.有限元法基础与程序设计[S].广州：华南理工大学出版社，2002.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。