第二十三届高层建筑结构学术会议论文 2014 年 水泥搅拌桩与钻孔灌注桩组合支护结构在潮汕地 区基坑工程中的应用 黄上进‘，邓南” （1油头市开平建筑设计院有限公司浦头515021） （2广东新长安建筑设计院有限公司油头515021） 摘要：以潮汕地区几个深基坑支护设计为例，探讨潮汕地区二层地下室基坑支护设计方法.
关键词：水泥搅拌桩钻孔灌注桩组合支护结构水平位移 1、前言 潮汕地区属粤东平原，地貌单元属韩江、练江、榕江三角洲冲积平原，工程地质构造较复杂，大部分 地层为海陆交互相沉积层，主要由人工填土，淤泥，淤泥质土，粘土，粉细砂，中、粗砂互层组成，其特 点是含水量高，孔隙比大，抗剪强度低.
因此对基坑工程的设计与施工，尤其对面广量大的二层地下室而 言，带来了很大的挑战，二层地下室开挖深度一般大于7米，目前采用的基坑工程支护结构形式主要有两 种：一是内支撑支护方案，造价高，施工周期长，在基坑变形与稳定符合安全的条件下，一般尽量不用内 支撑支护结构.
二是双排桩支护方案，它是由两排平行的钻孔灌注桩及桩项连梁及压顶板组成，前后排桩 之间加二排或三排止水的深层水泥搅拌桩.
与内支撑支护方案相比，可节约资金，缩短工期，是目前潮汕 地区二层地下室开挖所采用的主要支护形式.
但时有发生支护结构水平位移偏大、止水带漏水、坑外地 坪下沉较大等问题.
为了克服上述两种支护方案的缺点，笔者在近几年地下室支护结构设计与实践中，对于二层地下室的 开挖，采用水泥搅拌桩与钻孔灌注桩组合支护形式，效果良好.
2、组合式支护结构的关键设计参数确定 对于水泥搅拌桩与钻孔灌注桩形成的组合式支护结构，如何确定双排桩的排距和桩距，如何确定水泥 搅拌桩的宽度等是非常关键的设计参数.
以潮州市汇贤居基坑工程为例，本文采用了PLAC有限差分软件 建立了数值模型，设置了水泥搅拌桩和双排钻孔灌注桩，模拟基坑开挖过程，分析基坑变形性状.
土体采用摩尔一库尔弹塑性模型，具体参数见下表： 表1各土层物理力学参数 编号 名称 厚度(n) 重度 (kx/m) 内聚力(kPa) 内摩擦角（） E OIPa) 1 填土 1. 10 18. 00 5. 00 10. 00 0.35 1 2 粉质粘土 3. 10 18.60 24. 70 13. 10 0.25 4.9 0-5 谢泥 6. 60 15.50 12. 00 5.00 0.35 3.6
第二十三届高层建筑结构学术会议论文 2014年 3-1 夹细砂层 3.50 20. 00 00°0 30.00 0.26 20 0- 谢泥 5.30 15 50 12. 00 5.00 0. 35 5. 4 4 粉质粘土 5.20 18.70 18. 90 12.80 0.28 13.5 5 细砂 2. 00 20.00 0. 00 30.00 0.22 30 6 砾砂 0.70 22.00 10.00 30.00 0.2 48 7 粉质粘土 2. 30 19.00 23. 90 15. 40 0.29 15.08 8 细砂 2.20 22. 00 10.00 25.00 0.24 50 9 粉质粘土 3. 00 19.20 30.00 15.70 0.35 25. 52 2.1水泥搅拌桩宽度分析 基坑开挖深度为7.4米，为了分析水泥揽拌桩合理宽度，在基坑开挖面以下5米深度范围设置加固区， 宽度3米，双排钻孔桩桩直径800mm，桩长22米，前后排桩间距为2.5米、纵向间距2米.
水泥搅拌桩假定深度14米，分析工况：（1）宽度2.5米（2）宽度3.5米（3）宽度4.5米（4） 宽度6米.
加固宽度分析 140 120 移 80 水平位 60 20 40 0 0 3 加固宽度（n） 图1、水泥搅拌桩宽度对比分析 对于不同的工况计算结果进行了对比，结果如图1.
由图1可以看出，在双排桩位置设置水泥搅拌桩， 开始时减少位移的效果非常明显，能够减少双排桩的变形一半以上.
水泥搅拌桩宽度达到3米以后，其作 用开始显现.
此后还可以看出，水泥搅拌桩的宽度有一个优化值，也就是水泥搅拌桩宽度达到3.5米宽以 后减少基坑侧向变形的作用增加有限，因此为了最大发挥组合式支护结构的效能，水泥搅拌桩的宽度有一 个最优值，可考虑在3.54.5米之间.
2.2双排钻孔灌注桩排距分析 为了分析双排钻孔灌注桩合理的排间距，假定双排钻孔灌注桩直径800mm，桩长22米，前后排桩之间 设连梁，纵向间距2.5m，采用双排钻孔灌注桩之间加格构成水泥搅拌桩，宽度与排桩横向间距对应，基坑 开挖面以下5米深度范围加固，宽度3米.
为分析考虑的双排钻孔灌注桩间距如下：（1）1.5米（2）2 米（3）2.5米：（4)3米：（5)3.5米（6)4.2米.
计算结果见图2
第二十三届高层建筑结构学术会议论文 2014年 双排桩排间距的分析 6.00 7.00 818 水2.00 的1.00 0.00 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 双排桩的横间距（n） 图2、双排桩排间距的分析结果 由图2可以看出，随着双排桩排间距增加，基坑水平位移减少，并且在排距较小时增加排距，位移快 速减少，门式框架的作用开始体现：排距达到一定宽度之后，但排距增加对减少变形的作用越来越小，可 见对于双排桩，门式框架作用有一个合理宽度问题，可考虑在3与3.5米之间.
3、实际基坑工程设计与施工监测结果 3.1潮州汇贤居基坑 该工程具有开挖面积大，开挖深度较深的特点，为了使基坑设计符合经济性、安全性和实用性的原则， 设计采用水泥搅拌桩与钻孔灌注桩组合支护结构形式.
根据前面的组合式基坑结构分析，设计采用格构式水泥搅拌桩，直径600mm.
长度为16米，宽度为 4.1米：钻孔灌注桩直径600mm，间距3.15米，排距3.15米，桩长24米：基坑内沿坑边用水泥搅拌桩进 行坑内加固，加固宽度3米，深度5米.
图3是组合式基坑结构的大样图.
3Q300 200 Tx450=3150 9600水泥接拌椎 坑外 L=16.0m 3米宽5米果 杭内加 坑内 00转孔准生性 L= 2 4c0m XE7 3米宽5米深 执内加图 图3水泥搅拌桩与双排钻孔灌注桩组合式结构布置大样
第二十三届高层建筑结构学术会议论文 2014 年 根据上述实际设计参数，建立了数值分析模型并计算，得到了该设计方案的基坑变形结果（图4） St 9I0 Mi Pespadive FLAC3D3.00 1238:14WedAy 292009 X:3.100b000 eter. Ro Y-1.125-001 X1100 Z: -4640e001 0000 20000 Diet: 3925e002 Mg:611 Mtdic=00000 Lesatye SELGeoety Mtgic =0 SEL Dsplacemert Meac=0000e000 Moimum= 9.560e002 Lineetyle MrepolkMN USA scaCaralirgGaprc. 图4双排桩与重力坝复合结构水平位移 由图4可以看出，水泥搅拌桩与双排钻孔灌注桩组合式结构水平位移最大值为95mm.
该基坑从2008年8月12日开始开挖，12月25日地下室侧干墙施工结束.
双排桩与水泥搅拌桩组合 基坑支护结构实测结果表明：支护结构水平变形为80~125mm.
基坑支护平面图详图5 图5基坑支护平面图 3.2汕头星汇国际基坑 该工程地处闹市，周边均为城市主干道，二层地下室，开挖深度7.6，基坑面积约为44800m，坑底为淤泥， 坑底以上粉细砂层.
第二十三届高层建筑结构学术会议论文 2014年 表2基坑支护设计有关的岩土参数建议值 地层岩性 天然密度 含水量 压缩模量 凝聚力 内摩擦角 渗透系数 层 土层名称 状态 A Es (%) (kPa) c K 序 (g/cn") (kPa) （度） (cm/s) 1 杂填土（0.5~ 2. 3m) 欠压实 2.6 2 粉细砂（4. 5~ 松散一稍 7. 0m) 密 1.65 25.0 0 30.0 3. 50×10° 淤泥 (5. 0~10n) 流塑 1.55 68.0 2.0 10.0 2.0 0.60×10 粉质粘土（2.0~ 8. 0m) 可整 1.90 32.5 4. 8 22.0 12.0 谢泥质土 (1. 0~6. 0n) 流塑 1. 70 48.0 3.5 18.0 6.5 基坑设计方案采用单排钻孔灌注桩与水泥搅拌桩组合式支护结构形式，单排钻孔灌注桩直径700， 间距3.15米、桩长24米：格构式水泥搅拌桩，直径$600，长度为16米，宽为4.1米：基坑内设坑边进 行坑内加固，加固宽度为4.1米，深度为5米.
图6为组合式基坑结构大样图 (.000m P=2.200m) 1000 4100 50C15否说规土伊状 108200 2.200 （基家向） 时和面水菜水沟 200×300 (Hx8) 折1140900/ 200900 [=9000 8600热性式点汽规控 (L=16.000m) 围护大样A局部剖面 0700孔 (L20.000m） 图6组合式基坑结构大样图
