钢板桩与H型钢组合的支护结构在基坑支护中的应用
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摘要：随着经济的发展，汽车工业发展迅猛，我国拥有汽车数量逐年增多，导致停车的问题日渐明显，因此地下空间的开发已成为必要。但在用地紧张的城市中，如何确保地下空间的顺利施工而不影响周边环境的问题显得尤为重要。因此对基坑支护技术的要求也越来越高。
中图分类号： O434 文献标识码： A
引言
钢板桩属传统的板式支护结构之一，由于具有施工速率快、可重复利用等明显的优点被广泛采用。但钢板桩刚度小，若采用悬臂形式用于做支护结构易产生较大变形。本文结合工程实例，采用钢板桩与H型钢的组合形式增加支护结构的刚度，减小支护形式的变形。
1 工程概况
某小区首开区由4幢住宅（1#24F、2#24F、6#18F、10#11F）和一幢地下游泳池，地下设置一层地下室，住宅楼基坑东西长约47.8m，南北长约17.8m，开挖深度约4.0m，住宅楼周边可利用空间小于3.0m。
2 工程地质条件
根据岩土工程勘察报告提供的勘探资料，拟建场地土层揭示基坑开挖影响范围内的土层情况如下所述：
土层名称及代号 层厚（m） 重度r(kN/m3) 抗剪强度(固快标准值) 渗透系数（cm/s）
C(kPa) Φ(°) Kv Kh
1 素填土 0.40～1.40 18.0 10.0 10.0
2 粉质黏土 1.10～2.70 18.5 25.9 14.3 5.17E-05 6.98E-06
3 粉土 0.70～3.50 18.2 10.2 17.1 7.21E-03 8.58E-03
4 淤泥质粉质黏土 3.30～7.20 17.2 12.5 9.9 4.89E-06 7.04E-06
5 淤泥质粉质黏土 1.50～6.10 17.8 11.6 9.6 2.04E-06 3.39E-06
3 方案设计
3.1 设计重点
本基坑围护设计重点主要体现在以下几方面：
1）业主要求围护结构工期短，工程造价低；
2）住宅楼基坑四周可利用空间较小（小于3m）；
3）本工程开挖涉及土层以③层粉土和⑤层淤泥质粉质黏土（根据静力触探曲线该侧土接近粉土）含水丰富，透水性大，支护结构需处理地下水的影响。
综合以上分析，钢板桩支护能满足上述要求的支护形式，但根据笔者在该地区所做的基坑支护设计经验，若单纯采用钢板桩支护，基坑挖深大于3m都会产生较大变形，故为增加支护结构的刚度，在钢板桩内侧增加H型钢(@2400)。
3.2 方案设计
浅部1m采用1：1放坡，坡面采用80mmC20砼面层，内设Ф6.5@200×200钢筋网，下部3.0m采用拉森钢板桩支护，钢板桩长9.0m，钢板桩内侧插500H型钢，型钢长L=12.0m，具体支护形式见图1
图1 支护剖面图
3.3 支护效果
基坑开挖完成后，从支护结构的变形情况来看，比单纯用钢板桩支护所引起的变形得到了大大的减小。
图2 基坑现场图
4 总结与体会
通过本工程的围护设计为今后类似工程提供了以下几点经验：
（1）组合桩的支护形式对控制基坑变形的比单纯的钢板桩效果较好，而且施工速度快，支护结构造价也不高，在存在粉土层的浅基坑中完全可代替SMW工法桩；
（2）支护结构的围檩必须焊接成整体，不留缝，且围檩与钢板桩间必须有可靠措施确保围檩不掉落。
通过现场施工情况表明，本工程采取的支护形式是有效的，在保障后续施工安全顺利进行的同时，最大限度的节约了工程造价，缩短了围护施工工期，体现了围护设计经济合理的原则，但也存在一些问题，由于钢板桩与H型钢之间缺乏有效连接使得组合桩的效果大大降低，市场已存在能满足该条件的钢板桩，但应用不够广泛，相信不久的将来，组合桩的优势会逐渐体现出来，会越来越得到广泛的应用。
参考文献
1.刘国彬 王卫东 基坑工程手册 中国建筑工业出版社[M].
2.中华人民共和国行业标准.JGJ120-2012 建筑基坑支护技术规程[S].