重庆 400000
摘要：地铁车辆段出入线区间上跨正线区间隧道，由于二者竖向净距较小，且下方正线区间隧道先施工，导致出入线区间明挖基坑围护桩无法满足嵌固深度。通过调整内支撑竖向位置，弥补无嵌固围护桩的不足，保证了基坑的安全稳定。本文旨在说明当围护桩不能满足正常嵌固深度的情况时，通过调整内支撑的竖向位置，用内支撑替代基坑内的被动土反力作用，对后续类似工程具有借鉴意义。
关键词：零嵌固围护桩，内支撑，地铁基坑
1.工程概况
XX地铁车辆段出入线区间位于市政道路范围，在里程范围K0+243.069~K0+324.638上跨地铁正线矿山法隧道，暗挖初支外皮与明挖区间结构底板底距离较近，二者结构净距最小约0.8m。出入线区间采用明挖法施工，对市政道路进行半边围挡，保留北侧车辆通行能力，基坑南侧为市政绿化区，明挖基坑底板位于强风化、中风化泥岩层。
施工顺序：（1）先施工完成明挖区间的围护桩；（2）开挖正线矿山法区间隧道，浇筑隧道二衬衬砌；（3）待隧道二衬结构到达强度后，进行出入线明挖区间基坑开挖及区间结构施工。
.png)
.png)
出入线基坑与正线隧道平面位置关系图 出入线基坑与正线隧道剖面关系图
2.工程地质概况
本工程岩、土体物理力学参数见下表：
.png)
3．基坑支护设计
出入线明挖区间基坑与正线区间隧道斜交段长约56m，基坑宽11.5m，基坑开挖深度约14.2~16.35m，基坑安全等级为一级，重要性系数γ0=1.10。基坑施工前采用管井降水，保证水位位于基底以下1m。
3.1 围护结构形式
（1）出入线明挖区间围护结构采用钻孔灌注桩+内支撑支护形式，钻孔灌注桩采用φ1200@2200mm；第一道支撑采用φ609（t=16mm）钢支撑，撑于钢筋混凝土冠梁上；第二、三道支撑采用600*800mm钢筋混凝土支撑，撑于 800*1000mm钢筋混凝土腰梁上。
3.2计算荷载
（1）结构自重：钢筋砼自重按25KN/m3计。
（2）土压力：作用在围护结构上按主动土压力计算，地层的物理力学指标依据工程地质勘察报告取值。
（3）水压力：开挖前进行坑外降水，围护结构计算时不计水压力。
（4）超载：基坑周边地面超载按20KPa考虑。
3.3利用理正深基坑对无嵌固围护桩计算：
首先采用“理正深基坑”进行计算分析，对基坑施工进行全过程模拟。围护结构内力按弹性地基杆系有限元法计算分析，模拟开挖、支撑、模筑的实际施工过程。经过理正深基坑软件计算发现，由于嵌固深度不够，导致围护桩无嵌固段基坑内侧土反力不满足要求。
3.4 利用SAP84对无嵌固围护桩计算：
3.4.1零嵌固围护桩基坑支护计算模式简图
.png)
零嵌固围护桩基坑支护计算模式简图
3.4.2无嵌固围护桩内力图及变形结果
.png)
.png)
围护桩弯矩图（最大弯矩为1148KN.m） 围护桩剪力图（最大剪力为739.4KN）
基坑两边围护桩非对称受力，零嵌固的围护桩受力相对更大，最大弯矩和剪力均位于基坑最下一道支撑处。围护桩配筋20E22（E为HRB400钢筋），满足受力要求。
.png)
围护桩水平变形图（最大变形为6.7mm）
基坑两边围护桩非对称受力，零嵌固的围护桩变形相对更大，最大变形位于零嵌固围护桩悬臂端，围护桩变形满足规范30mm要求。
3.3.4内支撑及腰梁验算结果
内支撑及腰梁的受力同普通深基坑一样，经过验算均能满足受力要求，本文不再赘述。轴力最大为：
4 结论
（1）SAP84计算模型由于直接模拟基坑开挖到底，未按照“先变形、后支撑”的原则进行结构分析，未考虑各个开挖阶段引起的围护桩叠加变形，也未考虑基坑降水对围护桩变形影响，故SPA84模型中围护桩变形相对实际偏小。
（2）一侧正常嵌固另一侧零嵌固的基坑，两边围护桩非对称受力，零嵌固的围护桩受力相对更大，最大弯矩、剪力均位于基坑最下一道支撑处。最大变形位于零嵌固围护桩悬臂端。
（3）无嵌固围护桩和正常嵌固的围护桩相比较，在施工期间基坑水平位移和竖向沉降较大，并且速度相对较快，但基坑开挖到底后施，围护桩侧向位移和竖向沉降均趋于稳定，累计变形量均能满足规范要求。
（4）零嵌固基坑，开挖后及时架设支撑，确保约束住零嵌固深度的围护桩底部，对减小围护桩变形有很大好处；
参考文献：
［1］ JGJ 120-2012，建筑基坑支护技术规程［S］．
［2］ GB 50497-2009，建筑基坑工程监测技术规范［S］．
［3］戴明，邓敏，张志，吴礼生．深基坑支护桩嵌固深度不足的设计与施工处理实例［J］．岩土工程学报，2014，36（11）．
［4］樊朝金，邓春海，王麒翔．无嵌固支护桩在深基坑支护工程中的运用［J］． 探矿工程（岩土钻掘工程），2012，39（11）：58-60．
作者简介：力辉，身份证号码：50023419870615XXXX