薛皓天 汪其明
中国市政工程西北设计研究院有限公司，甘肃 兰州 745000
摘要：沿海地区软弱不良地质渗透系数较小，固结速率慢，在深基坑支护验算中在抗倾覆、抗隆起等方面难以满足规范要求，采取必要的工程措施对坑内原状土进行加固，可适当改善坑底岩土特性，提高施工期间基坑支护结构的安全性。
关键词：软弱不良地质；深基坑；坑内土体（被动区）加固；高压旋喷桩
1工程概况
项目位于福建某市新区，为一新建高压电力管廊工程，管廊全长2056m，由端井、人员出入口、通风口、投料口及标准段组成。其中单舱段长104m，标准段结构净尺寸为3.0m×2.9m；双舱段长1952m，标准段结构净尺寸为2-3.0m×2.9m。
基坑设计范围同管廊主体结构，垂直开挖深度2.71~6.76m，桩顶以上放坡高度2.79~0m。根据场地的工程地质、水文条件、周边环境及开挖深度等条件，采用ISP-Ⅳ型拉森钢板桩支护并止水，单根拉森钢板桩长15m，根据基坑垂直开挖深度及放坡高度分为双层内支撑、单层内支撑及无内支撑三种情况，基坑安全等级为二级，并分别取最不利情况验算。
2工程地质
拟建场地位于泉州湾西岸、晋江河道南岸，地面总体较平坦，局部有起伏，标高为1.36～3.45m。地貌单元属海湾冲淤积平原。
根据勘探孔揭示深度范围内资料，结合区域地质资料，场地内所揭露的岩土层主要有人工填土层（Q4ml）、第四系冲洪积层（Q4al-pl）、海积层（Q4m）、基底为燕山早期侵入花岗岩（ηγ52（3））及其风化层；根据地勘报告内容，各岩土层设计参数建议值如下表：
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3按原状土进行基坑支护验算
采用理正深基坑计算软件（7.0PB3）进行验算，结果如下表：
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由以上结果可以看出，基坑支护结构在原状土条件下，抗倾覆、抗隆起验算均不满足规范要求。
4深基坑被动区加固
由于软土的渗透系数较小，固结速率慢，如果施工速率过快，可造成局部较大的塑性开展区，使基坑围护变形急剧增加或建筑物产生严重的不均匀下沉。
胡中雄和贾坚关于基坑大面积卸荷机理研究[3]，得出对被动区软弱土体进行加固可以有效改善扰动区的土体强度。
4.1基坑内被动区加固方法选用
基坑土体加固方法及适用性参加下表：
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由上表可以看出，三轴水泥土搅拌法、高压旋喷桩法适用于本项目深基坑坑内土体（被动区）加固。管廊路由沿线存在有110kV高压线缆，距现状地面高度约19.10m~24.35m，且管廊路由落在高压架空路线影响范围内，施工设备净空受限。因此，本次选用施工设备高度较低的高压旋喷桩作为坑内土体（被动区）加固方式。
4.2基坑内被动区加固布置形式
土体加固平面布置形式有满堂式、格栅式、裙边式、抽条式及墩式等；由于本项目深基坑范围大，采用满堂式、抽条式等布置型式均会造成工程造价急剧增加，在满足结构安全、节约造价及符合工期等情况下，本次被动区加固采用墩式布置，并与管廊主体结构地基处理的高压旋喷桩相结合。
高压旋喷桩桩径Ф500mm，纵向布置6列，横向布置3排，搭接长度150mm。采用双管法施工，采用强度等级42.5普通硅酸盐水泥，水灰比为0.8-1.2，添加适量水玻璃，每延米水泥用量为220Kg。要求施工成桩的水泥土28d无侧限抗压强度不小于2.2MPa。
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5加固后基坑支护验算
采用高压旋喷桩进行加固后，坑内土重度取19.5（KN/m3），粘聚力取18.0（kPa），内摩擦角取23.0（°）。采用理正深基坑计算软件（7.0PB3），结果如下表：
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6结语
本例采用高压旋喷桩对深基坑被动区进行加固，由加固前后验算结果可以看出，对基坑坑内土加固均能起到支护结构抗倾覆稳定性（踢脚破坏）和抗隆起安全性。虽然，被动区加固也对抗隆起安全性有一定的提高，但是效果不如抗倾覆稳定性（踢脚破坏）明显，这是由于对被动区的土体加固，能使围护墙前的土体压缩得到有效控制，避免发生了局部变形造成的局部破坏。经查阅相关资料、论文[7] [8]，提出以下结论：
（1）对于面积不大，且深度较小的软土基坑，在设计时可以考虑基坑尺寸、形状对基坑隆起稳定的有利作用。
（2）软土基坑可以采用被动区加固等措施提高基坑坑内抗隆起稳定能力，亦可通过提高被动区土压力减少基坑支护结构内力，以节约造价。
（3）对于基坑开挖深度小的深厚软土基坑，可以在土方开挖过程中通过被动区预留土台以提高被动区土压力。
参考文献：
[1]基坑工程手册（第二版）.中国建筑工业出版社
[2]苏新法，高压旋喷桩在深基坑加固的应[B]西部探矿工程，1004-5716（2010）04-0029-03
[3]胡中雄，贾坚，基坑大面积卸荷机理研究[A].上海：同济大学 2007.
[4]GB 50007-2011，建筑地基基础设计规范[S].
[5]JGJ 120-2012，建筑基坑工程技术规范[S].
[6]DG/T J08-61-2010，基坑工程技术规范[S].
[7]龙岩.考虑工程桩影响的软土地基深基坑工作性状及稳定性分析[D].杭州：浙江大学，2017.
[8]刘银芳，软土层基坑抗隆起稳定性分析与处理措施[A]研究成果，2096-2789（2019）15-0001-03