土體參數對支護樁水平位移的影響分析

朱 艷 邱洪亮

(四川省川建勘察設計院，四川 成都 610094)

隨著我國發展，房屋建筑體積和高度都在不斷增加，從而深基坑工程也越來越多，越來越復雜，如何更加精確合理的設計支護樁支護，就變得至關重要，基坑開挖和施工過程中，最容易發生的危險就是基坑邊坡因為水平位移過大而引起塌方，從而影響工程的正常施工。因此，控制水平是基坑設計重點考慮的因素。

本文將主要結合實際工程，重點分析土體的幾個主要參數[1]對樁身水平位移的影響，從而為以后的工程設計積累更多的經驗。

1 工程概況[2]

擬建場地位于成都市雙流區，該項目規劃建設凈用地面積5 911.7 m2，規劃總建筑面積26 305.75 m2，其中地上建筑總面積17 460.95 m2，地下建筑面積8 844.80 m2，整體設2層地下室，基坑的開挖深度較大，對周邊環境有較大影響。因此需對基坑采取支護措施，根據周圍環境狀況，支護措施為樁錨支護，將樁錨支護段的安全等級設為一級。

2 支護設計

支護樁直徑為1.2 m，間距2.0 m，混凝土等級為C30，樁體嵌固深度4.4 m；采用一排預應力錨索進行支護，錨固段直徑為150 mm，注漿是M20級水泥漿。基坑地表超載值分別為15 kN/m均布荷載和30 kPa建筑物荷載，超載寬度15.0 m，作用深度3 m。具體土層物理參數見表1。

表1 地基土主要土層物理力學參數建議值

3 影響因素分析[3]

由于影響樁體水平位移的因素比較多，不能一一詳述，本文重點分析樁身周圍土體在參數不同的取值下對支護樁體水平位移的影響，分別進行以下分析。

3.1 土體的彈性模量E的影響

保持基坑支護體系中其他參數不變，只改變土層土體的彈性模量E，從而觀察E對樁身水平位移的影響。

樁身位移從圖1中可以看出，位移隨著土體彈性模量的增加而減小，彈性模量E=20 MPa和E=28 MPa時，最大相差3.6 mm，位移減小23.7%，其值變化較明顯。

3.2 重度γ的影響

假定其他參數不變，通過改變重度來研究對其位移的影響，以本工程典型土層為例，取雜填土γ=17.5 kN/m3，粘性土γ=20 kN/m3，中砂γ=19 kN/m3，卵石γ=22 kN/m3，借助理正軟件分析得出其對應的位移如圖2所示。

從圖2可以發現，在同一重度下，在樁身中部附近位移較大，隨著深度增加又逐漸減小，并趨于穩定。隨著重度增加在同一深處，樁身位移是逐漸加大的，且位移增加較明顯，所以在實踐中，也應該充分考慮重度對樁身位移的影響，在勘察和實驗時要正確評判土體的種類及重度大小，合理取值。

3.3 土層土體的內摩擦角

以本工程典型土層為例，雜填土φ=10°，粘性土φ=12°，中砂φ=32°，卵石φ=45°，保持其他參數不變，通過改變內摩擦角，來分析對其樁身水平位移的影響。變化曲線如圖3所示。

通過圖3分析可知：內摩擦角越大，相應的樁身水平位移越小；在同一個內摩擦角選擇下，樁身位移先增大后減小，不同的內摩擦角有著近似的規律，且內摩擦角對樁身水平位移影響較明顯，所以建議土樣試驗時一定準確測出該值。

4 結語

本文結合實際工程，分析了土層性質的相關參數對支護樁樁身水平位移的影響，綜合下來可知，土體的彈性模量、重度和內摩擦角都會對樁身位移有較明顯的影響，在實際工程中一定要嚴格按照相關規定進行實驗和取值，只有這樣才能更加準確的計算出支護樁的位移，滿足工程限制的需要，做到更加經濟合理。