排桩支护(最终版)

紧邻别墅的基坑支护型式研究

罗飚

（中铁二局第一工程有限公司，贵州贵阳 550003）

摘要：某隧道明挖段基坑K1+230-275段紧邻别墅，本文采用了钻孔桩+横撑的结构型式对基坑进行了支护。采用理正深基坑7.0计算软件对基坑进行了计算，得出基坑整体稳定性安全系数、抗倾覆安全系数；并对基坑开挖进行了数值开挖模拟，得出了地表位移、排桩位移及内力、第一道横撑的位移及内力，以此评价基坑开挖完之后基坑及别墅的稳定性，对类似工程有一定的借鉴意义。

关键词：基坑，别墅，钻孔桩，横撑，位移。

The Research about Supporting Type of Pit which is Adjacent to the Villa

Luo biao

(China Railway Erju 1st Engeneering Co.,Ltd,Guizhou Guiyang 550003)

Abstract: The Opening excavation section of K1+230-275 in a tunnel pit which is adjacent to the Villa, it use the structure type of bored piles+crossbar to support the

pit . The rationale deep pit 7.0 calculation software is use for calculation,and obtain the the safety factor overall stability、he safety factor of against overturning;and it carry out numerical simulations for the pit ,and obtain the displacement surface 、displacement and internal force of row piles 、the displacement and internal force of first cross brace, in order to evaluate the stability of the pit and the villa .It have a certain significance for similar projects.

Keywords: pit, villa, bored pile, crossbars displacement.

1.工程概况及存在的问题

某隧道K1+230-275段紧邻3栋别墅，该段隧道为明挖，明挖基坑深度为13.2m，宽21.4m，具体见图1所示。别墅离基坑的距离分别为4.5m、3m、4m。该段围岩从上而下依次为1m厚填筑土、2m厚软粘土、4m厚圆砾层、4m强风化板岩、中风化板岩。

图1 基坑平面

Figure 1 the plan of pit

存在的问题：基坑深度较大且该段围岩稳定性差，选择好的基坑支护型式很关键；2号别墅离基坑的距离仅3m，基坑开挖之后容易导致别墅产生较大的沉降，从而影响别墅的稳定性。

2.本段基坑的支护型式设计及计算

由于本基坑工程围岩较差且有2m厚的软粘土，如果采用桩锚支护型式的话，锚索预应力容易损失，从而无法保证基坑及别墅的稳定性；针对本基坑的特点决定采用钻孔桩+横撑的支护型式，见图2、图3所示，钻孔桩的直径为1.0m，间距1.3m，并在地表施做冠梁（截面尺寸为0.8mx0.8m），在基坑内部设置三道水平支撑，竖向间距为4m，第一道支撑为钢筋混凝土（截面尺寸1.0mx0.8m，每隔7m布置一道），其余两道水平支撑为钢管（钢管直径为609mm，壁厚12mm，每隔3.9m布置一道）；在基坑外侧设置高压旋喷桩，旋喷桩的直径为0.8m，按间距1.3m布置。

图2支护立面（单位：cm）图3 基坑支护平面

Figure 2 the facade of supporting (unit: cm) Figure 3 the plane supporting 隧道结构断面见图4所示，钻孔桩与旋喷桩的布置关系见图5所示。

图4隧道断面（单位：m）图5 钻孔桩与旋喷桩Figure 4 tunnel section (unit: m) Figure 5 bored piles and jet grouting pile 为了确保基坑结构的稳定性，同时不对别墅产生影响，采用理正深基坑7.0计算软件进行本段基坑结构左侧（有别墅那一侧）进行计算，计算模型见图6所示，受别墅的影响，地表超载值取P=15kN/m2。计算内容有：1）地表沉降计算，见图7所示；2）整体稳定计算，见图8所示；3）抗倾覆稳定计算；4）抗隆起验算，见图9所示。

图6 计算模型图7 地表位移

F igure 6 the computational model Figure 7 the displacement of surface

图8 整体稳定性计算模型（单位：m）图9 抗隆起计算模型

Figure 8 the model of overall stability (unit: m) Figure 9 the model of against swell （1）地表沉降：从图7中可以看出，离坑边越远地表沉降就越小，最大地表沉降值为5mm左右，满足要求。

（2）整体稳定性验算：计算方法：瑞典条分法，条分法中的土条宽度: 0.40m；应力状态：总应力法，滑裂面数据：整体稳定安全系数 K s = 2.347，满足要求。

（3）抗倾覆验算：抗倾覆安全系数:

M p

=

K

M p——被动土压力及支点力对桩底的抗倾覆弯矩, 对于内支撑支点力由内支撑抗压力决定；对于锚杆或锚索，支点力为锚杆或锚索的锚固力和抗拉力的较小值。

M a——主动土压力对桩底的倾覆弯矩。

K s = 1.658 >= 1.250, 满足规范要求

(4)抗隆起验算：

坑底抗隆起按以最下层支点为转动轴心的圆弧条分法计算，结果如下：

+G i tan i

+G sin

Ks = 2.585 ≥ 2.200，坑底抗隆起稳定性满足。

3.基坑开挖数值模拟

3.1模型及材料参数

本文采用MIDAS/GTS 数值计算软件对2号别墅附近段的基坑（桩号为K1+245-265）进行开挖数值模拟，为了计算的方便，计算模型横向（X方向）取80m，竖直方向（Z方向）取30m（不含别墅的高度），纵向（Y方向）取