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摘 要：深基坑支护工程的设计与施工，既要保证基坑支护结构在施工过程中的安全，又要保证基坑周边环境的安全。高强预应力管桩施工速度快、质量易保证，在软土地区基础桩广泛应用，由于预应力管桩抗压强度高，抗弯、抗剪性能较差，在基坑支护工程中应用较少。该文结合具体工程实例，通过计算与实际实施效果的对比分析，得出了一些规律，可供同类深基坑支护工程的设计参考。
关键词：预应力管桩 软土基坑 悬臂式
中图分类号：TU473 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）05（a）-0102-02
1 工程概况
某项目位于天津市津南区咸水沽镇，场地大部分为废弃的鱼塘，即时填垫。建筑±0.000相当于大沽高程3.800 m，室外设计标高-0.900 m，相当于大沽高程2.900 m。地下车库总占地面积约6万m2。
基坑周围自然地面整平后标高为-3.150 m，基坑开挖面标高为-8.150 m，基坑开挖深度6 m，基底下有一层厚约6 m的淤泥质土层，基坑北侧为一期2#～8#住宅，地下一层，桩基础，基础埋深约3m。拟建地库距离主楼外墙4 m。两者高差范围内恰好为淤泥质土层，稍有不慎将影响主楼的安全。
2 场区工程地质及水文地质情况
根据本次勘察资料，该场地埋深30.0m深度范围内，场地地层皆属第四系松散堆积物，以素填土、淤泥、淤泥质土、粉质粘土、粉土为主。根据《天津市地基土层序划分技术规程》，按其沉积年代、成因类型共划分为8个工程地质层，现将各土层自上而下，分述如下。
2.1 人工填土层（Qml）
由素填土（地层编号为1-1）组成，主要由粘性土组成，灰褐-褐色，软塑。
2.2 全新统坑底淤积（Q43Nsi）
由淤泥（地层编号为2）组成，含大量有机质及腐殖质，为黑色，流塑，工程性质极差，由于结构状态太差。
2.3 全新统上组河床-河漫滩相沉积层（Q43al）
主要由粉质粘土（地层编号为4-1）组成，黄褐色，软可塑。
2.4 全新统第Ⅰ海相沉积层（Q42m）
主要由上部的淤泥质粉质粘土（地层编号为6-1）、中部的粉土及砂性大的粉质粘土（地层编号为6-3）及下部的淤泥质粉质粘土（地层编号为6-4）组成。
6-1层：淤泥质粉质粘土，灰色，软流塑，砂粘互层，含贝壳，夹粉质粘土及淤泥薄层。
6-3层：粉土及砂性较大的粉质粘土互层，灰色，粉土呈稍密-中密，饱和。
6-4层：淤泥质粉质粘土，灰色，软流塑，砂粘互层，含贝壳。
2.5 全新统第Ⅱ陆相层沼泽相沉积（Q41h ）
主要由粉质粘土（地层编号为7）组成，浅灰色，软可塑。中压缩性，分布稳定。
2.6 全新统下组第II陆相河床-河漫滩相沉积层（Q41al）
主要由上部的粉质粘土（地层编号为8-1）、中部的粉土、粉砂（地层编号为8-2）及下部的粉质粘土（地层编号为8-3）组成。
8-1层：粉质粘土，黄灰-灰黄色，可塑，含铁质及礓石。
8-2层：粉土、粉砂，黄灰-灰黄色，中密，饱和，含铁质及礓石。
8-3层：粉质粘土黄灰-灰黄色，可塑，含铁质及礓石。
基坑支护设计土层参数如表1所示。
水文地质条件
本区浅层地下水为第四系松散堆积物中孔隙潜水。主要补给源为大气降水，排泄以蒸发方式为主。据区域地质资料：地下水位年变化幅度一般在0.50～1.00 m左右。勘探期间实测水位如下：初见水位埋深0.4～2.4 m，标高-0.2～0.3 m，稳定水位埋深一般为0.2～2.0 m，标高0.1～0.5 m。
3 基坑支护设计方案
3.1 设计方案
该侧基坑开挖深度5.0 m，距现有28层住宅约5 m，考虑基础附加荷载30 kPa，拟采用悬臂式预应力管桩支护，如支护桩端落在淤泥质土层，满足不了稳定性要求。设计中为了使支护桩深入淤泥质土层下7层粉质粘土层，上部1.5 m采用1∶1放坡，下部采用悬臂桩预应力管桩支护，如图1。
（1）护坡桩
PHC-AB-600-110-14型预应力管桩，间距0.8 m，桩长14.0 m。
（2）帽梁
截面700 mm（宽）×500 mm（高），砼强度C30，配筋为3Φ25（基坑侧）+3Φ25（土体侧）+2Φ14（帽梁上下架立筋），主筋通长配置，箍筋φ8@250。
3.2 设计计算
土压力计算采用天津市地方标准《建筑基坑支护技术规程》（DB 29-202-2010），抗剪指标选用直剪快剪指标，水土合算。
计算软件采用启明星软件，预应力管桩采用等刚度代换为C35灌注桩，位移内力包络图如图2。最大弯矩标准值132.8 kN·m，小于所选用预应力管桩的抗裂弯矩，满足要求。
4 基坑开挖施工情况
本工程支护结构从2012年2月开始挖土，至2012年5月底全部结束（图3）。
根据监测数据可知：2#～8#楼最大沉降量均不超过15 mm，冠梁顶部位移均不超过20 mm。充分说明了本基坑支护方案的可行性。
5 结语
本工程在紧邻已有建筑的情况下采用悬臂式预应力管桩支护的方案是可行的，既保证了紧邻建筑的安全，又保证了工期，取得了良好的经济效益和社会效益。
根据计算分析，淤泥质粘土层强度低，嵌固力度不够理想，支护桩必须插入粉质粘土层达到一定的长度，才能满足抗倾覆稳定性的要求。
现地库结构已封顶，整个施工过程中，临近建筑无下沉、无裂缝，完好无损。工程的成功实施以及经验可以为天津软土地区类似工程提供一定的参考。
参考文献
[1] 中华人民共和国行业标准JGJ 120-2012=建筑基坑支护技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[2] 中华人民共和国国家标准GB 50497-2009建筑基坑工程监测技术规范[S].北京：中国计划出版社，2009.
[3] 中华人民共和国国家标准GB 13476-2009先张法预应力混凝土管桩[S].北京：中国建筑工业出版社，2009.
关键词：预应力管桩 软土基坑 悬臂式
中图分类号：TU473 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）05（a）-0102-02
1 工程概况
某项目位于天津市津南区咸水沽镇，场地大部分为废弃的鱼塘，即时填垫。建筑±0.000相当于大沽高程3.800 m，室外设计标高-0.900 m，相当于大沽高程2.900 m。地下车库总占地面积约6万m2。
基坑周围自然地面整平后标高为-3.150 m，基坑开挖面标高为-8.150 m，基坑开挖深度6 m，基底下有一层厚约6 m的淤泥质土层，基坑北侧为一期2#～8#住宅，地下一层，桩基础，基础埋深约3m。拟建地库距离主楼外墙4 m。两者高差范围内恰好为淤泥质土层，稍有不慎将影响主楼的安全。
2 场区工程地质及水文地质情况
根据本次勘察资料，该场地埋深30.0m深度范围内，场地地层皆属第四系松散堆积物，以素填土、淤泥、淤泥质土、粉质粘土、粉土为主。根据《天津市地基土层序划分技术规程》，按其沉积年代、成因类型共划分为8个工程地质层，现将各土层自上而下，分述如下。
2.1 人工填土层（Qml）
由素填土（地层编号为1-1）组成，主要由粘性土组成，灰褐-褐色，软塑。
2.2 全新统坑底淤积（Q43Nsi）
由淤泥（地层编号为2）组成，含大量有机质及腐殖质，为黑色，流塑，工程性质极差，由于结构状态太差。
2.3 全新统上组河床-河漫滩相沉积层（Q43al）
主要由粉质粘土（地层编号为4-1）组成，黄褐色，软可塑。
2.4 全新统第Ⅰ海相沉积层（Q42m）
主要由上部的淤泥质粉质粘土（地层编号为6-1）、中部的粉土及砂性大的粉质粘土（地层编号为6-3）及下部的淤泥质粉质粘土（地层编号为6-4）组成。
6-1层：淤泥质粉质粘土，灰色，软流塑，砂粘互层，含贝壳，夹粉质粘土及淤泥薄层。
6-3层：粉土及砂性较大的粉质粘土互层，灰色，粉土呈稍密-中密，饱和。
6-4层：淤泥质粉质粘土，灰色，软流塑，砂粘互层，含贝壳。
2.5 全新统第Ⅱ陆相层沼泽相沉积（Q41h ）
主要由粉质粘土（地层编号为7）组成，浅灰色，软可塑。中压缩性，分布稳定。
2.6 全新统下组第II陆相河床-河漫滩相沉积层（Q41al）
主要由上部的粉质粘土（地层编号为8-1）、中部的粉土、粉砂（地层编号为8-2）及下部的粉质粘土（地层编号为8-3）组成。
8-1层：粉质粘土，黄灰-灰黄色，可塑，含铁质及礓石。
8-2层：粉土、粉砂，黄灰-灰黄色，中密，饱和，含铁质及礓石。
8-3层：粉质粘土黄灰-灰黄色，可塑，含铁质及礓石。
基坑支护设计土层参数如表1所示。
水文地质条件
本区浅层地下水为第四系松散堆积物中孔隙潜水。主要补给源为大气降水，排泄以蒸发方式为主。据区域地质资料：地下水位年变化幅度一般在0.50～1.00 m左右。勘探期间实测水位如下：初见水位埋深0.4～2.4 m，标高-0.2～0.3 m，稳定水位埋深一般为0.2～2.0 m，标高0.1～0.5 m。
3 基坑支护设计方案
3.1 设计方案
该侧基坑开挖深度5.0 m，距现有28层住宅约5 m，考虑基础附加荷载30 kPa，拟采用悬臂式预应力管桩支护，如支护桩端落在淤泥质土层，满足不了稳定性要求。设计中为了使支护桩深入淤泥质土层下7层粉质粘土层，上部1.5 m采用1∶1放坡，下部采用悬臂桩预应力管桩支护，如图1。
（1）护坡桩
PHC-AB-600-110-14型预应力管桩，间距0.8 m，桩长14.0 m。
（2）帽梁
截面700 mm（宽）×500 mm（高），砼强度C30，配筋为3Φ25（基坑侧）+3Φ25（土体侧）+2Φ14（帽梁上下架立筋），主筋通长配置，箍筋φ8@250。
3.2 设计计算
土压力计算采用天津市地方标准《建筑基坑支护技术规程》（DB 29-202-2010），抗剪指标选用直剪快剪指标，水土合算。
计算软件采用启明星软件，预应力管桩采用等刚度代换为C35灌注桩，位移内力包络图如图2。最大弯矩标准值132.8 kN·m，小于所选用预应力管桩的抗裂弯矩，满足要求。
4 基坑开挖施工情况
本工程支护结构从2012年2月开始挖土，至2012年5月底全部结束（图3）。
根据监测数据可知：2#～8#楼最大沉降量均不超过15 mm，冠梁顶部位移均不超过20 mm。充分说明了本基坑支护方案的可行性。
5 结语
本工程在紧邻已有建筑的情况下采用悬臂式预应力管桩支护的方案是可行的，既保证了紧邻建筑的安全，又保证了工期，取得了良好的经济效益和社会效益。
根据计算分析，淤泥质粘土层强度低，嵌固力度不够理想，支护桩必须插入粉质粘土层达到一定的长度，才能满足抗倾覆稳定性的要求。
现地库结构已封顶，整个施工过程中，临近建筑无下沉、无裂缝，完好无损。工程的成功实施以及经验可以为天津软土地区类似工程提供一定的参考。
参考文献
[1] 中华人民共和国行业标准JGJ 120-2012=建筑基坑支护技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.
[2] 中华人民共和国国家标准GB 50497-2009建筑基坑工程监测技术规范[S].北京：中国计划出版社，2009.
[3] 中华人民共和国国家标准GB 13476-2009先张法预应力混凝土管桩[S].北京：中国建筑工业出版社，2009.