组合钢板桩在软土基坑支护中的应用

何雪松王建兰李仁民，3

(1.南京地铁建设有限责任公司，江苏南京 210017; 2.江苏东合南岩土工程技术研究有限公司，江苏南京 210036; 3.东南大学岩土工程研究所，江苏南京 210096)

组合钢板桩在软土基坑支护中的应用

何雪松1王建兰2李仁民2，3

(1.南京地铁建设有限责任公司，江苏南京 210017; 2.江苏东合南岩土工程技术研究有限公司，江苏南京 210036; 3.东南大学岩土工程研究所，江苏南京 210096)

依托南京市中保村集资建房基坑支护项目，通过分析项目的周边环境及地质条件，采用一种新型绿色环保的组合钢板桩基坑支护体系，并对其设计方法作了说明，实践证明该支护体系具有安全可靠、造价低、工期短、可回收利用等优点。

组合钢板桩，软土地区，基坑支护

0 引言

随着经济的发展，城市化步伐的加快，为满足日益增长的市民出行、轨道交通换乘、商业、停车等功能的需要，在用地愈发紧张的密集城市中心，结合城市建设和改造开发大型地下空间已成为一种必然。地下空间的开发必然涉及到基坑工程。

基坑工程属于能耗高、污染较大的行业。因此，在基坑工程的方案设计中，应考虑到基坑工程的可持续发展，尽量采取措施节约社会资源，降低能耗。

钢板桩由于自身刚度较小，作为支护结构使用时常变形较大，对基坑挖深较深，周边环境较复杂的项目不宜采用。通过钢板桩与其他形式的钢材构件进行组合，可以提高组合体的刚度，进而拓宽钢板桩的应用范围，目前国内已有这方面的尝试［1-4］。然而，目前已有的少数组合钢板桩支护案例仅运用于水利工程中，在对周边环境较为严格的城市房建基坑工程中鲜有应用。本文依托南京市中保村集资建房基坑支护项目，实现了一种新型绿色环保的组合钢板桩基坑支护体系。实践证明该支护体系具有安全可靠、造价低、工期短、可回收利用等优点。为软土地区基坑支护形式提供了参考。

1 工程概况

中保村集资建房基坑支护项目场地位于南京市银城街以北，中保街以南，锦江路以东，漓江路以西。基坑面积约550 m2，周长约为94 m。框剪结构，采用桩基础。±0.00 m相当于绝对标高7.80 m，自然地表相对标高-1.20 m，底板面标高为-7.30 m，底板厚度1.10 m，考虑200 mm垫层，基坑普遍区域开挖深度为7.40 m，局部降水井、电梯井深坑落深1.20 m。

2 基坑周边环境

基坑东侧:基地东侧为两栋7层建筑，该建筑为深搅桩基础，地下室底板边界线距离该两栋建筑的距离分别为18.7 m，18.6 m，如图1所示。

基坑南侧:基地南侧为钉子河，钉子河外为银城街，地下室底板边界线距离钉子河的距离为18.0 m。

基坑西侧:基坑西侧为一栋17层高层建筑，地下室底板边界线距离高层建筑的距离为24.1 m，如图2所示。

图1 东侧两栋7层建筑

图2 西侧一栋17层建筑

基坑北侧:基坑场地北侧为一施工工地，为材料堆放场地及活动板房。

3 工程地质概况

场地原有建筑现已拆除，已填土整平，现地形较平整。该场地范围内测得孔口标高为6.46 m～6.80m，高差0.34 m。地貌隶属于长江漫滩地貌单元。

根据野外钻孔揭示、原位测试及室内土工试验成果综合分析，本场地地基土层在钻探深度范围内自上而下可分为4层，其中第②层细分为5个亚层，第④层分为2个亚层，现将各土层特征分述如下(见图3):

②-1淤泥质粉质粘土():灰黄色，软塑，含腐殖质及贝壳碎片，无摇振反应，稍有光泽，中低干强度，中低韧性，高压缩性。该层局部缺失，厚度0.6 m～1.4 m，层顶标高6.46 m～6.80 m。

图3 典型工程地质剖面图

图4 围护体平面布置图

④-1强风化粉砂质泥岩(K2c):紫红色，岩芯上部呈土状，下部呈砂土夹碎块状，手捏易碎，浸水易软化，风化裂隙发育。该层全场分布，厚度3.40 m～4.60 m，层顶标高-54.47 m～-53.49 m。

④-2中风化粉砂质泥岩(K2c):棕红色，岩芯呈柱状，手折易断。岩石遇水软化。岩芯采取率90%～95%左右。岩芯长度大于10 cm占80%～85%。岩体完整程度分类为较完整，岩石坚硬程度分类为软岩，岩体基本质量等级可达Ⅳ级。该层全场分布。本次勘察未揭穿，最大揭露厚度10.20 m。

本场地钻探深度范围内，地下水类型主要为孔隙潜水，主要赋存于①层杂填土及以下的②层软土中，勘探期间，孔隙潜水初见水位埋深一般在0.30 m～0.50 m之间，标高在6.06 m～6.40 m，稳定水位埋深一般在0.25 m～0.40 m之间，标高在6.11 m～6.50 m。水位主要受大气降水及场区周围地表水系侧向径流的影响，雨季水量较丰富。

下部③层粗砂混砾石层为地下含水层，含水较丰富，透水性较强，具承压性质，但由于该层土埋藏太深，因此对本基坑工程无实质性的影响。

4 基坑支护设计

本工程原支护方案为钻孔桩+周边止水帷幕，坑内两道钢筋混凝土支撑，工期8个月。

建设单位考虑节约工期、降低成本的需要，最终建设单位采用我方提出的“组合钢板桩”方案，工期5个月。该方案具体如下:采用钢板桩与H型钢组合形式，作为挡土止水体系，坑内采用一道H型钢支撑作为水平支撑体系，基坑内地下水采用“集水明排”方式处理，见图4。钢板桩采用18 m(单节)NSP-Ⅳw钢板桩，H型钢采用12 m长588×300×12×20 H型钢，间距1.2 m。坑内围檩、支撑、立柱均采用400×400×12×21 H型钢。

图5 组合钢板桩实物图

图6 基坑开挖至坑底

5 现场实施效果

2012年11月～2013年4月施工，采用此工法一次成功，大大缩短了基础工程的施工周期，为上部结构施工赢得了时间(见图5，图6)。同时，在工程质量和安全方面均得到了有效保证，并受到了建设单位、监理单位及上级领导的赞誉。

6 结语

本文依托南京市中保村集资建房基坑支护项目，实现了一种新型绿色环保的组合钢板桩基坑支护体系。实践证明该支护体系具有安全可靠、造价低、工期短、可回收利用等优点。为软土地区基坑支护形式提供了参考。

［1］ 汤永根.CAZ组合钢板桩的沉桩施工［J］.建筑施工，2002，1 (24):10-13.

［2］ 王定武.HZ/AZ组合钢板桩施工技术［J］.水运工程，2011 (12):167-170.

［3］ 赵海丰.H+Hat组合钢板桩在基坑工程中的适用性研究［J］.人民长江，2012，43(10):27-31.

［4］ 马玉臣.大型组合钢板桩振动下沉桩施工工艺及应用［J］.中国水运，2008，8(7):74-75.

App lication of com posite steel sheet pile in soft soil foundation pit support

He Xuesong1W ang Jianlan2Li Renm in2，3

(1．Nanjing Metro Construction Co．，Ltd，Nanjing 210017，China; 2．Jiangsu South＆East Geotechnical Engineering Co．，Ltd，Nanjing 210036，China; 3．Institute of Geotechnical Engineering of Southeast University，Nanjing 210096，China)

Based on the Nanjing Zhongbao village fund-raising building foundation pit support project，by the analysis on surroundings and geological conditions of project，using a new type and environmental protection composite green steel sheet pile foundation pit support system，explored its design method，the practice proved that the support system had safe and reliable，low cost，short time limit，recyclable and other advantages.

composite steel sheet pile，soft soil area，foundation pit support

TU463

A

1009-6825(2015)29-0072-02

2015-08-01

何雪松(1974-)，男，硕士，高级工程师; 王建兰(1977-)，女，硕士，工程师; 李仁民(1976-)，男，博士