基坑支护设计及淤泥固化处理

基坑支护设计及淤泥固化处理

韩学志,龙腾,覃春峰,江金伟,刘棒

中建八局第一建设有限公司 广东 珠海 519000

摘要：我国东南沿海城市通常都是山比较多，但地很少。沿海城市必须要向海洋进行扩展，依靠海填进行造地。海岸底层往往是流动塑性较大且含水率很高的深厚淤泥层。怎样在这样的淤泥层地质中合理设计基坑支护， 是当前每个结构设计人员都必须要深入探究的问题。基于此，本文主要从工程基本概况、基坑支护设计以及淤泥地址下管桩实施中找到的风险及设计解决方案三个方面进行详细分析，希望可以为同行人提供参考意见。

关键词：基坑；支护；淤泥；固化处理

当前，我国很多沿海城市的地貌都是滩涂地貌，主要是深厚淤泥层。那么，在这种深厚淤泥地质下怎样合理设计出既安全又经济的基坑支护，是当前许多结构设计人员必须要重点探究且解决问题。本文结合某城市新区的深厚淤泥地质下设计预应力管桩的工程作为例子， 希望可以为一些类似的工程提供重要参考依据。

一、工程基本概况

拟建项目是在我国广东省珠海市富山工业园区。拟建项目总共有11栋单体，最高楼栋12层，楼层总高度是47.4米，地下室3座，总建筑面积在8.6万平方米左右。场地原有的地貌是滨海沉积平原，到了后期，政府将很多土地开垦出来。泥层厚度在15米到17米之间。泥浆有很高的含水率，而且流动塑性比较大。场地当前的现状是新回填土，而不是之前的滩泥，厚度在2米到3米之间，场地属于对建筑抗震的不利地段，稳定性较差。

二、基坑支护设计

（一）基坑附近的现状分析、基坑支护方案的运用及最终效果

1.地块北侧地面现状分析

北侧是拟建道路，当前的现状是空地，没有硬化路面，地下没有管线，放坡空间充足，坑内和坑外高度差在2米左右。基坑支护设计分析：基坑的北侧变形能够适当方框，基坑支护解决的主要问题是将基坑底部泥浆流动以及拱起变形对管桩产生的影响。基坑支护设计的实际形式是：卸荷缓坡加上12米的拉森桩支护。基坑支护效果显著，在进行开挖后没有出现斜桩以及断桩等情况。

2.地块东侧现状分析

地块东侧是市政主干道，下面铺设市政管线。基坑内和基坑外高度差在5米左右，基坑坡脚距市政行人路外缘6米左右。就市政道路来讲，主要是指砂桩加固到卵石层。基坑支护设计的具体分析是：市政道路进行加固，基坑边坡空间相当紧凑，而且基坑内和基坑外高度差相当大。基坑支护设计的关键点是避免公路外面的人行道受到严重变形以及缓坡造成的影响，将基坑中泥浆流动以及拱起的新奥值得变形对管桩产生的破坏有效解决。基坑支护设计的形式是D650450毫米H500毫米乘以300毫米钢900毫米三轴搅拌桩，型钢程度和间距分别是12米、8米[1]。锚索间距是15度和30度，长度是24米。基坑支护效果是在主楼承台中淤泥全部固化。根据此支护设计方法，有着不错的管桩防护效果，基坑中管桩没有出现斜桩或者断桩的情况。市政人行管道没有任何的安全问题，然而变形偏大，有些人行道瓷砖出现变形开裂的情况，所以针对变形要求相当高的基坑，尽量运用内支撑形式。

（二）基坑工程中淤泥加固的具体方案

第一，基坑及周边淤泥固结。运用搅拌桩对淤泥进行加固，搅拌桩的最深深度是18.3米。

第二，电梯井深基坑支护。根据淤泥流塑性较强以及含水量较高等特征，运用合适的支护形式，在附近进行固化，避免深基坑底部出现隆起的情况。基坑底满打搅拌桩支护，桩的长度是5米。

第三，淤泥中施工道路的加固处理。对地下室进行开挖施工时，土方、混凝土以及钢筋等运输车辆，都难免要经过充满泥泞的道路。因为施工车辆的重量相当大，在与你地面上进行行驶，必定会对淤泥造成挤压，导致出现倾斜桩以及断桩等情况。因此，应该科学加固淤泥中的施工道路。这是当前很多深部粉土地质中必须要解决的主要问题。至于施工道路加固方案，依旧运用重力式水泥土的支护形式。在路两侧进行施工时，密集必须要打进适量的高压旋喷桩，通常不能少于两根，而且需要铺设1米的厚碎石进行换填。

第四，在桩基预开挖基坑支护中使用塔式起重机。因为必须要吊装施工材料，所以首先必须要使用塔吊在地下室进行开挖。要想确保深厚淤泥中塔吊桩开挖时非常安全的，必须要对塔吊桩实施单独支护。根据具体情况，对于塔吊桩来说，其基坑支护也必须要运用重力式水泥土支护形式。

第五，化粪池基坑支护[2]。为了可以将成本控制在最小化，防止出现化粪池单独支护的情况，必须要化粪池和地下室在同一时间进行施工，而不是二者分开施工。因此，就化粪池支护来讲，应该运用地下室基坑支护，将地下室基坑支护不断扩大，进而将整个化粪池完全覆盖。除此之外，化粪池的基础已经确认开挖至污泥层，所以应该在化粪池的前提下将污泥进行固化，进而降低或者避免化粪池在后期出现沉降的情况。

三、淤泥地址下管桩实施中找到的风险及设计解决方案

就淤泥地质来讲，管桩在打桩施工以及开挖中不可避免存在很多风险。下面主要介绍了淤泥地质下管桩实施中找到的风险及其具体设计解决方案。

第一，由于受到管桩挤土效应带来的影响，有些管桩想要进到淤泥下卧硬土层足够深度，这是非常困难的。在试桩过程中桩数相当少，管桩未挤土效应不显著，管桩能够很快将卵石层直接穿透。然而在大批量打桩施工过程中特别是高层建筑，其管桩是相当紧密的，卵石挤土效应非常显著，管桩从卵石层穿透时容易出现爆桩的情况，打桩施工难度相当大。有效的解决方法是：先使用重锤进行低击，将锤击锤的锤子重量慢慢加大；其次，针对主楼管桩，可以运用间隔跳打措施进行打桩[3]。针对总锤击数量超过1500锤，依旧不能将卵石层穿透的管桩，这时进入卵石层必须要超过1米，此类型也不可以大于主楼桩数量的10%。此方案有着非此不错的效果，而且桩基开挖比较安全，只要进行开挖，不管是动测还是高应变，在经检测后都必须要与有关规定要求相符。

第二，淤泥地质中的桩基检测，应该加大高应变检测以及桩身垂直度检测。在进行桩基检测时，有些动测是一类桩，然而在高应变检测下转化为四类桩[4]。那么，之所以出现这样的情况，其根本原因是：做高应变的桩基大部分都选用预留冒头的管桩，而在淤泥地质下这些管桩很有可能挤压变成斜桩。尽管这些斜桩都能够顺利通过低应变动测，然而桩基承载力不达标。高应变检测表示倾斜桩基承载力与设计要求不相符，也说明在淤泥中管桩检测垂直度是非常有必要的。因此，就淤泥中的管桩来讲，桩基检测除了可以进行低应变动测，也要对开挖之后管桩实施高用变检测，而且适当加大桩身的垂直度检测。分析发现根本原因后，由专业的检测结构选用垂直度达标的桩基，再次实施高应变检测，最后都正常通过。

结语：

总而言之，在淤泥地质中对于基坑支护设计来说，通常能够运用工法桩和锚索相结合的方案，基坑通常是相当安全的，然而变形很大。如果对坑外变形有相当严格的要求，最好运用工法桩和支撑支护相结合的形式。并且需要对淤泥加强固化处理，否则就很难保证基坑的安全性和可靠性，对施工单位造成的影响很大。

参考文献：

[1]陈景云.关于厚淤泥地质下桩基设计、基坑支护设计及淤泥固化处理[J].中国建筑金属结构,2022(01):88-89.

[2]张东豪.复杂条件下深厚淤泥质土、粉细砂地层的基坑支护设计[J].建筑技术开发,2021,48(23):154-155.

[3]陈海东.佛山市某深基坑设计方案选择及实践应用[J].广东建材,2021,37(11):59-63+26.

[4]江学中.福建某软土地区基坑支护设计与实践[J].福建建设科技,2020(03):55-59.