深厚軟土層中攪拌樁重力式擋墻應用實例分析

劉宇光

廣東省建筑設計研究院有限公司 廣東廣州 510010

隨著城市地下工程的發展，基坑支護設計遇到的地質條件也越來越復雜，尤其是在軟土地區，土體力學參數較低，具有流塑性、觸變性等特點，軟土地區的基坑支護設計也越來越得到重視。本文根據廣東省中山市某工程實例，總結歸納了軟土地區采用攪拌樁重力式擋墻支護需要注意的一些要點，為類似工程提供參考。

1 工程概況

擬建項目位于廣東省中山市火炬開發區，設置1層地下室，基坑深度為4．35-6．05m，基坑周長約240m，基坑占地面積約3600m2，基坑外側為施工便道。

2 工程地質和水文地質條件

根據勘察資料，擬建場地的地層主要為填土（Qml）；海陸交互相成因的（Qmc），淤泥（質土）層；沖洪積成因（Qal+pl）的淤泥（質土）、軟塑狀粉質粘土、可塑狀粉質粘土；殘積成因（Qel）的硬塑狀砂質粘性土，下伏基巖為加里東期（Mγ3）混合花崗巖。典型地質剖面如圖1：

圖1 典型地質剖面圖

3 基坑支護設計

本項目為廠房群中的宿舍樓，周邊建筑物主要為在建廠房，采用管樁基礎，無地下室，為保證工期要求，基坑外側均作為施工便道，因此不具備放坡條件，基坑底全部位于淤泥層中。

圖2 基坑支護剖面示意

綜合考慮項目地質、周邊環境、開挖深度、工期計劃等因素，對于基坑深度為4．35m的區域，采用大直徑攪拌樁重力式擋墻作為基坑支護結構，基坑內采用大直徑攪拌樁進行加固，攪拌樁直徑800mm，間距600mm，擋墻頂采用300mm厚壓頂板及插筋將擋墻頂連接起來。由于擋墻為懸臂結構，根據計算結果，擋墻最外排攪拌樁表現為受拉，通過增加微型鋼管以滿足受力要求；而擋墻內側攪拌樁表現為受壓，能夠滿足受力要求。同時，為防止擋墻在淤泥層中下沉，保證止淤效果，擋墻前后排的攪拌樁需穿透淤泥層。基坑支護剖面圖如圖2。

4 實施效果

基坑開挖至基坑底時，擋墻的水平位移較大，最大位移達到了73mm。通過現場踏勘，分析變形較大的主要原因是基坑外側未按照要求控制超載，工程車輛長時間在基坑頂附近行駛。后經現場各參建方協商，對基坑頂進行圍閉限載，并在靠近基坑邊有限范圍挖土卸載，通過上述措施位移達到收斂。

由于本項目周邊無對變形敏感的建構筑物，環境等級較低，因此可適當放松對變形的控制，因此雖然本項目基坑變形稍大，但基本能夠滿足基坑支護的安全要求。

通過現場踏勘，在基坑開挖后擋墻的臨空側，擋墻表面存在有水平向的裂縫，經分析主要原因是在最內側攪拌樁位置未設置微型鋼管，雖然按照懸臂構件的結構模型，基坑內側攪拌樁表現為受壓，但是由于上部設置壓頂板，基坑頂部變形在一定程度受到壓頂板的約束，進而將內側攪拌樁的受力改變為受拉，而攪拌樁的受拉承載力較低，因此表現有水平裂縫。詳見圖3。

圖3 現場照片

5 結論

通過上述實際案例，以及項目出現的問題分析，總結如下結論，供類似項目參考：

（1）對于攪拌樁重力式擋墻支護型式，宜在內側攪拌樁位置設置微型鋼管，避免局部受拉引起開裂。

（2）因軟土力學性質較差，且具有一定的觸變和震陷的特點，超載尤其是動載可能進一步降低其力學指標，因此軟土地區基坑支護需嚴格控制基坑外超載。

（3）當在淤泥層中設置攪拌樁時，宜適當增加水泥摻入量，并摻入一定比例粉煤灰等添加劑，確保成樁質量。