MC樁組合結(jié)構(gòu)在某基坑工程中的應用

       摘要：介紹了水泥土重力式擋墻與鉆孔灌注樁組合支護結(jié)構(gòu)在某基坑工程中的應用，為今后類似工程提供參考。該組合支護結(jié)構(gòu)較好的發(fā)揮了兩者的優(yōu)點，即水泥土樁的止水和鉆孔灌注樁的擋土優(yōu)點，確保了基坑工程的安全穩(wěn)定，同時滿足基坑變形控制要求。

　　關(guān)鍵詞：基坑工程；MC樁；變形；穩(wěn)定性

　　0引言

　　水泥土重力式擋墻具有施工簡單，造價經(jīng)濟的特點，既可擋土又可止水，因此在軟土深基坑支護中被廣泛應用。但在實際工程中該支護結(jié)構(gòu)的位移一般都比較大，往往會給地下結(jié)構(gòu)的正常施工和周邊環(huán)境造成不利影響[1]。在實際工程中為了減少和控制水泥土擋墻的位移變形，出現(xiàn)了各種對水泥土擋墻進行改良的方法，如在水泥土樁中插毛竹、鋼管、預制樁，或在坑內(nèi)加水泥土暗墩等，對水泥土擋墻支護結(jié)構(gòu)變形和樁頂位移起到一定作用，但效果不甚理想。水泥土樁（M樁）與混凝土樁（C樁）組合支護結(jié)構(gòu)（簡稱MC樁）是在工程實踐基礎上發(fā)展而來的一種經(jīng)濟有效的基坑支護形式，這種組合支護結(jié)構(gòu)對基坑變形控制效果明顯[2]。由于該支護形式理論研究相對滯后，目前實際工程中應用較少，本文結(jié)合實際工程對該組合支護形式在基坑支護中的應用進行闡述，為類似工程提供參考。

　　1工程概況

　　擬建某生產(chǎn)綜合樓位于阜寧縣某大院內(nèi)，建筑物為框架結(jié)構(gòu)，設一層地下室。自然地面至底板墊層底的基坑開挖深度4.6m，承臺墊層底處5.2m，局部承臺處6.2m和6.7m，基坑面積約2500m2。基坑南側(cè)相鄰15層調(diào)度生產(chǎn)樓約30.0m，東側(cè)南段距離3層農(nóng)電樓約20.0m，東側(cè)北段距離5層住宅樓約2.7m，西側(cè)距生產(chǎn)車間和辦公室約7.0m，北側(cè)為空地，較為開闊。

　　2工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件

　　根據(jù)巖土工程勘察報告，選擇基坑西側(cè)典型斷面分析和計算，基坑支護影響范圍內(nèi)各土層按揭露的先后順序分述如下：

　�、匐s填土：雜色，濕，松散，由以碎磚夾粉質(zhì)粘土為主。層底標高-0.83～0.96m，層厚0.90～2.40m。

　�、谡惩粒夯尹S色，飽和，可塑～軟塑，含少量鐵錳氧化物，無搖震反應，切面光滑，干強度中等，韌性中等。層底標高0.05～0.19m，層厚0.40～0.80m。

　�、跘淤泥：灰色，飽和，流塑，局部夾少量粉土，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，不均勻。層底標高-9.24～-7.16m，層厚7.30～9.30m。

　�、跙淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土：灰色，飽和，流塑，局部夾少量粉土，無搖震反應，干強度中等，韌性中等，不均勻。層底標高-12.95～-12.06m，層厚3.30～4.90m。

　�、芊圪|(zhì)粘土：灰～灰黃色，飽和，可塑，頂部夾爛草根，中下部夾少量鈣質(zhì)結(jié)核，底部粉粒含量較高，無搖震反應，干強度高，韌性高，土質(zhì)較均勻。層底標高-20.82～-18.40m，層厚6.10～8.30m。

　　場地淺部為孔隙潛水，地下水的補給來源主要是大氣降水和地表水補給，排泄主要以自然地面蒸發(fā)，受季節(jié)影響明顯，穩(wěn)定水位標高1.03～1.36m，地下水位變化幅度1.5～2.0m

　　根據(jù)勘察報告，該場地工程地質(zhì)條件很差，③A層淤泥層厚7.30～9.30m，且坑底位于該層，不適宜采用錨桿和土釘支護，若采用排樁內(nèi)支撐支護型式，造價高�；游鱾�(cè)開挖深度5.20m，距生產(chǎn)車間和辦公室約7.0m，采用常規(guī)重力式水泥土擋墻不能滿足變形要求。為控制基坑變形，結(jié)合本工程特點，基坑西側(cè)采用了MC組合支護結(jié)構(gòu)形式。

　　3.1M樁設計計算

　　M樁設計計算包括其寬度及入土深度確定。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，坑頂進行小范圍放坡，將樁頂降至自然地面-1.0m�？拥讟烁邽�-5.20m。由于基坑開挖面以下主要為③A層淤泥和③B層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，滲透性很差，M樁長度主要滿足基坑抗隆起穩(wěn)定性、抗滑移穩(wěn)定性及整體穩(wěn)定性的要求，為了減少支護結(jié)構(gòu)的水平位移及抗隆起要求，M樁進入④層粉質(zhì)粘土至少1.0m。M樁入土深度實取10.8m。

　　M樁擋墻寬度按照傳統(tǒng)重力式擋墻來設計，基坑挖深，，結(jié)合工程經(jīng)驗，采用7排雙軸深攪樁，墻寬3.70m，采用格柵式擋墻（圖1）

　　3.2C樁設計計算

　　將C樁設置于支護結(jié)構(gòu)中間格柵中，有利于C樁的施工。C樁樁長根據(jù)懸臂式支護結(jié)構(gòu)抗傾覆穩(wěn)定性計算，通過計算，C樁嵌固深度為10.80m，實際取12.00m。

　　采用經(jīng)典法計算最大彎矩，位于坑底以下3.7m處，且位于擋墻范圍以內(nèi)，所以對其進行剛度折算[2]。折算后C樁承擔的彎矩為，C樁配筋按照圓形截面受彎承載力公式進行配筋，選用，HRB335級鋼。支護結(jié)構(gòu)剖面圖見圖2。

　　3.3MC樁組合結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性計算

　　MC樁組合結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性、抗傾覆穩(wěn)定性及抗隆起穩(wěn)定性根據(jù)傳統(tǒng)重力式水泥土擋墻進行計算。通過計算，整體穩(wěn)定性系數(shù)2.296>1.30，抗傾覆穩(wěn)定性系數(shù)Ks=1.638>1.2，因此，MC樁組合結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性滿足要求。

　　4結(jié)論

　　通過MC樁組合結(jié)構(gòu)在基坑支護實際工程的應用表明，該支護結(jié)構(gòu)形式對基坑變形效果較好，與傳統(tǒng)的水泥土重力式擋墻相比，很大程度的減少了擋墻的變形。該組合支護相對于鉆孔灌注樁加止水帷幕的支護形式相比，降低了支護工程造價。

　　參考文獻：

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　　[2]黃廣龍，惠剛，方乾等.MC樁組合支護結(jié)構(gòu)設計與應用研究[J].巖土力學，2009，30（9）：2697-2702

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　　[4]JGJ120-99建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999