“吊脚桩”在深圳地铁基坑支护中的应用

民营科技　２０１０年第５期　‘‘　市政与路桥　吊脚桩’’在深圳地铁基坑支护中的应用　陈勇　（中铁隧道勘测设计院有限公司，天津３００１３３）　摘要：结合“吊脚桩”在深圳地铁安托山站基坑围护结构工程中的应用，对这种复合式支护结构受力状况进行了分析、总结，可为类似工程设　计提供借鉴。　关键词：地铁；基坑；吊脚桩；设计　引言　随着城市的发展，人类对地下空间的开发利用越来越向深度发展，基坑　工程亦越来越深。在深基坑工程中经常遇到上软下硬地层，既基坑七部的地　侧向水土压力：施工阶段按朗肯主动土压力进行计算，对填石、填砂、杂　填土、全风化花岗岩、强风化花岗岩地层采用水土分算，对素填土、粘性土地　层、中凤化花岗岩、微风化花岗岩地层采用水土合算。计算中计及地面超载和　层为土层，基坑下部的地层为岩层，对此类岩土二元介质基坑通常采用“吊　临近建筑物引起的附加水平压力。　脚桩”作为基坑围护结构。以深圳地铁安托山站深基坑工程为例，介绍“吊脚　２）可变荷载。施工荷载：一般施工荷载按５ｋＰａ计。　桩’　讨勾设计计算方法，可为类似工程设计提供借鉴。　地面超载：按２０　ｋＮ／ｍ　计。　１工程简介　３２“吊脚桩”支护计算方法　安托山站是深圳地铁２号线东延线与规划中的７号线之间的换乘站。２　“吊脚桩”的嵌岩深度不在车站基坑底以下，因此不能用传统的设计计算　号线车站为地下三层岛式站台车站，呈东西向布置，７号线车站为地下二层　模式，其受力牦　也不同于传统围护结构模式。参考国内外的研究情况及类　侧式站台车站，呈南北向布置。现阶段７号线车站只施作换乘节点部分。２号　似工程实例，把此类二元岩土基坑的设计分为两部分：第一部分为基岩面　线车站东西两端外挂部分为地下两层结构。车站结构总长１５８．０ｍ，线间距　以上部分土体的开挖、支护设计；第二部分为基岩面以下岩石的开挖、支　１５．２ｍ，标准段宽２１．１０ｍ，站台宽１２ｍ，有效站台长度１４０ｍ，顶板覆土厚度２￣　护设计。　４．５ｍ。本站基坑深约２３－－２４．５ｍ，基坑标准段宽度２１．１Ｏｍ。本站位于规划道路　１）第一部分的基坑开挖、支护谢ｆｉｔ算方法采用传统的弹性抗力法，选　正下方，现状为安托山采石场的材料堆放场及临时居住区，东南侧紧邻在建　择“吊脚桩”的人岩面作为基坑底面，进行基坑支护结构计算。　雅福居小区，站址范围内无地下管线，无市政道路交通。车站总图如下图所　２）在第二部分的基坑内岩石爆破开挖过程中，为保证“吊脚桩”桩脚的安　示　全，在桩入岩面以下预留岩肩来固定桩脚。由于施工技术等方面的因素影响，　预留岩肩可能会被破坏，散失了对桩脚的支撑作用，因此在桩人岩面处应主　动施加—个外力以抵抗桩脚受到的侧向水土压力。一般情况下锁脚措施采用　预应力锁脚锚杆或钢管内支撑，锁脚锚杆的预应力和钢管内支撑的预加力应　大于桩脚受到的侧向水土压力。本工程采用的是钢管内支撑系统。忽略基坑　下部的岩石开挖对采取了锁脚措施的“吊脚桩”的影响，基坑下部岩石的开　挖、支护设计可采用传统的锚喷支护受力体系进行没汁计算。　３－３结构计算　本地铁车站基坑围护结构采用《理正深基坑支护结构设计软件Ｆ—　ＳＰＷ５＿３》软件进行模拟计算。车站场地范围内各岩土层物理力学参数取值见　下表。　地层物理力学参数表　车站平面图　２车站基坑支护设计　２ｌ工程地质及水文地质条件　车站范围上覆地层主要为第四系全新统人工填筑土（Ｑ　）、残积粘眭土　（Ｑ　），下伏基岩为燕山期（＾ｙ５３）花岗岩。因原始地面影响，基岩面起伏较大，基　岩面位于地下８－２８ｍ不等，呈西高东低之势，车站东端主体基坑底位于全、　强风化岩层中，西端主体基坑位于中、微风化岩层中。　地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂１￣７，ｋ。第四系孔隙水主要赋存于松　散填土及残积层砾（砂）质粘土层中，地下ＪＪｄ￣＿深ｌ５　．３ｍ，含水层厚度变化　较大，主要由大气降水补给，水量小。岩层裂隙水较发育，广泛分布在花岗岩　的中堪风化带、构造节理裂隙密集带中。富水性因基岩裂隙发育程度、贯通　度及胶结程度、与地表水源的连通性而变化，主要由大气降水、孔隙潜水补　模拟计算的桩顶水平位移值为１５．７２ｍｍ，桩体最大变形量为２１．５３ｍｍ。　给，局部微承压。　３４施工监测　２２基坑支护方案　本地铁基坑工程已施工完成，在基坑开挖过程中，对施工全过程进行了　深圳地铁车站基坑围护结构型式采用较多的是地下连续墙和钻（冲）孔　监测。在关键位置的桩体内布置了测斜管及桩顶位移监测点，以便及时掌握　灌注桩。本站范围内基岩面较高，基岩已大部分侵入车站底板范围，地下连续　桩体变形及基坑稳定ｌ生等信息。施工期间观测数据显示，该设计断面的“吊嘟　墙成槽较困难，且造价较高，因此，为节省投资及加快施工进度，本站基坑围　桩”桩顶水平位移为１８．４８ｍｍ，桩脚水平位移为ｌ　１．２３ｍｍ，￣最大变７髟量为　护结构型式采用“吊脚桩”，即冲孔桩桩底不进入车站基坑底，入岩面一定深　２４．７２ｍｍ。施工监测数据稍大于模￣２ｉｔ４ｇ的结果。　度后即Ｌ　ｒ孑Ｌ。车站围护结构横断面，具体的设计参数如下：　结语　１）围护桩采用直径１２ｍ的冲孔桩，桩中心间距１．４ｍ，桩脚嵌入岩面的深　从本基坑工程的设计、施　隋况分析，将二元岩土基坑“吊脚桩”复合支　度为２’５ｍ。２）内支撑采用＋６００ｒａｍ，ｔ－＝１６ｍｍ钢管支撑。３）桩间止水帷幕采用　护体系分为两部分进行结构设计计算是可行的，采用传统的弹性抗力法对　埘５０ｏｍｍ旋喷桩。４）“吊脚桩”桩脚下基坑采用喷锚支护，喷射砼厚１５０ｍｍ，锚　“吊脚桩”支护进行结构设汁计算，ｘ，Ｊ－￣部岩层基坑开挖采用喷锚支护。　杆采用长３．５ｍ，　２２水泥砂浆锚杆，下倾角１５。，梅花型布置，间距为１５００ｘ　参考文献　１５００ｍｍ。　［１］夏明耀，曾进伦地下工程设计施工手册阿北京：中国建筑工业出版社，　３“吊脚桩”复合支护设计分析　１９９９．　３．１“吊脚桩”受力分析　『２１中国建筑科学研究院ＪＧＪ１２Ｏ．９９，建筑基坑支护技术规程［ｓ］．北京：中国建　１）永久荷载。结构自重：钢筋　昆凝土自重按２５ｋＮ／ｍ　。　筑工业出版社．１９９９．