1、 本场区属长江一级阶地地貌，岩土工程勘察报告推荐的基坑支护地层力学设计参数如表1。 表1基坑支护地层力学设计推荐参数表 层次 土层名称 平均厚度/ m 密度/ （kN.cm-3） 内聚力 c/kPa 内摩擦角 /（） 1 杂填土 2.1 19.0 0 20.0 2 粘土 1.5 18.3 18 7.5 3 淤泥质粘土 14.0 17.2 14 6.0 4 粉砂、粉质 粘土互层 4.5 3 5 粉砂 5.4 19.2 33.0 与基坑支护密切相关的另一个基本因素是水文地质条件。勘探期间测得承压水头埋深在地表以下4.6 m处。与长江、汉江有水力联系。 2、基坑支护方案的选择 在这种流塑性淤泥质土中
2、设计支护结构时，首先要考虑支护结构自身的刚度以控制基坑变形。由于本场区周边空地要用来搭建临时建筑和堆放建筑材料，故不可能采用放坡形式；且由于淤泥层蠕变大，故不宜采用土钉墙支护形式；加之某些地段边宽不足，基底为淤泥层，也不宜采用搅拌桩重力挡土墙结构。所以我们认为本场区采用钻孔桩较为适宜，无论采用何种桩支护，桩必须打入土性质稍好的地层中，即进入粉砂夹粉质粘土层中，以防止出现支护桩脚滑动、推挤工程桩的恶性事故发生，桩间要隔离淤泥质土，以防止淤泥在压力差的作用下产生流动。经初步计算、综合比较、分析，本基坑支护方案选用钻孔桩加内支撑的支护方案，以提高支护体系的刚度，减少基坑侧壁的变形。 3、搅拌桩格栅暗
3、撑支护的设计 由于该工地淤泥层土的力学性质随深度变好，含水量、孔隙比、压缩系数减小，故可将其下部厚5 m处单独划分为一个计算层，适当提高内摩擦角和内聚力，参照勘察报告中土的抗剪强度指标统计结果，取内摩擦角=10,内聚力c=15kPa。其它层的力学设计参数见表1。 3.1悬臂桩支护结构 （1）计算条件钻孔桩进入砂层，桩间距为1.1 m，深度为18 m，钻孔桩上部空2 m放坡，桩径为900 mm。采用理正软件研究所F-SPWV2.2版软件进行计算。 （2）计算方法采用经典法和m法两种（m为桩侧地基土水平抗力系数的比例系数），其中经典法的土压力为经典土压力模式（上小下大，延至桩底），m法土压力为矩形
4、分布模式（被动区土压力用土弹簧代替）。 （3）计算结果采用经典法计算的最大弯矩为4 309 kN.m，作用深度为17.27 m，最大剪力为480kN，作用深度为11.84 m；m法的最大位移为216.9 m。计算结果表明，该场区显然不能采用悬壁桩支护结构。 3.2桩加一层支撑结构 计算条件为设一道支撑，布置深度在地表以下2 m，钻孔桩上部空2 m放坡和作锁口梁。桩深和桩径同悬壁桩一致。支撑选用桁架式钢管结构和角撑。按照建设部建筑基坑支护技术规程（征求意见稿）计算支护体系的支撑刚度，经计算，当支撑水平间距为14m时，支护体系的支撑刚度为15.20 MN/m。计算结果表明，虽然基坑深度不大，并采用
5、了桩撑支护方案，但对于流塑性淤泥质粘土，由于土压力大，致使桩承受的弯矩和剪力较大，尤其是基坑侧壁变形量大，达到123mm左右，超过了武汉地区深基坑技术指南1中规定的基坑允许变形值。位移超过允许变形值的主要原因是淤泥深厚，基底以上主要是淤泥，致使基底处位移达68mm，占总位移的55.28%。 3.3桩加一层支撑和格栅暗撑结构 针对这一层支撑位移较大的问题，我们采用水泥和生石灰搅拌桩对基坑内侧的土体进行加固，一是水泥固化时吸水，可以减小基坑内侧基底处淤泥含水量，提高土层的c，值；二是在基底处设置暗撑，以改善支护体系的受力状况，减小桩的受力和配筋；三是使支护体系形成箱形，提高支护体系的整体刚度，减小
6、计算变形。根据有关参考资料和经验，选定淤泥经搅拌桩处理后桩体的内聚力为50kPa，内摩擦角为25，第二层支撑计算深度在地表以下6.3 m（计算程序不允许支撑位置低于基底），并计算暗撑的支撑刚度，结果为10.97 kN/m，其它条件同设一道支撑情况一致。两种方法计算的结果表明，基底内侧采用搅拌桩处理可改良土的力学性质，提高被动区的土压力，设了暗撑以后使基坑侧壁的计算变形大幅度减小，从123mm降至39 mm,减少了84 mm，基底处位移为12 mm,占总位移的30.77%，由此可见搅拌桩的作用效果显著。初步估算，搅拌桩格栅暗撑工程造价为22万元，占支护工程总造价的10%左右。 经综合分析并征求专
7、家意见，所确定的基坑支护方案如下。 （1）钻孔桩进入砂层，桩径为900 mm,桩间距为1.1 m，深度为18 m，钻孔桩上部空2 m放坡和作锁口梁。桩的有效长度为16 m；钻孔桩用C30砼，保护层厚50mm，配14根为22 mm的螺纹钢筋。 （2）沿基坑内侧双排布置喷粉桩，加固深度为6.610.6 m，局部加肋。暗撑选喷粉桩。 （3）上层支撑选用桁架式钢管结构和角撑。 （4）选用为350 mm的旋喷桩进行桩侧止水以防止土流动。由于基坑开挖后，相对隔水层主要是淤泥质粘土，厚度仍有12 m，故无需作降水或封底处理。 4、基坑监测情况 在基坑边缘、周边建筑物设置测点，并在基坑边缘布置了4个测孔以测量地层深部位移。开挖工程完成2个月后的最后一次检测结果表明，大多数测点的实际位移值比计算值小十余毫米，可能原因是c，值偏小或m值偏小，但基坑边的位移与计算值基本一致，相差并不大，如不采用搅拌桩改良基底淤泥层的力学性质也没有设置暗撑，推算实际位移值可能达到100mm左右，说明搅拌桩加固处理被动区土体和采用暗撑的作用显著。C1和C4孔的测量曲线表明，沿桩深方向，位移呈上大下小。 总之，本基坑比类似地层中的基坑变形和沉降小得多，而且开挖顺利，业主、监理、上部建筑施工单位都比较满意，本基坑工程被评为武汉市优良基坑工程。
