小直径取土灌注桩在老旧挡土墙侧中的应用

谭红军

湖南中天建设集团股份有限公司，湖南 株洲 412000

1 小直径取土灌注桩的应用意义

小直径取土灌注桩（洛阳铲）作为一种传统的桩基类型，在建筑工程机械和建筑施工科技相对落后的年代，其以经济、灵活、施工简便的特点，被大量应用在软弱土质基础处理的中，发挥了重要的作用。但随着科技的发展，小直径取土灌注桩（洛阳铲）逐渐退出历史舞台，但是在一些特定的施工条件下，仍有一定的应用价值。

近年来，小直径取土灌注桩（洛阳铲）在基坑槽深度较小的软弱底层支护工程中也得到一些应用。但是在特定地质条件和施工环境下，将小直径取土灌注桩（洛阳铲）作为地基基础处理的一种技术手段，具有极大的应用价值；甚至可以通过边坡卸载的手段，降低有效挡土高度，提升原有边坡的稳定性和安全性。

文章以在老旧高大片石挡土墙侧新建消防道路工程实例为例，阐述小直径取土灌注桩在老旧高大片石挡土墙侧新建道路工程时的应用价值。

2 工程实例

某小区为一房地产公司在某原老旧厂区新建的住宅小区，总建筑规模约30万m2，基地用地面积约9.4万m2。在其西南侧修建一栋6F+1F的砖混结构的住宅，住宅的南侧挡土墙为20世纪70年代修建的片石挡土墙，根据小区规划设计要求，在老旧挡土墙与住宅之间需新建一段消防通道，具体信息如图1所示（红线外围为其他单位用地）。

图1 消防通道平面图（单位：m）

2.1 具体现场情况

（1）该段新建消防道路长约65m，宽7m，路面黄海标高71.8～71.6m；新建道路路边距挡土墙外部距约为5m，路面与挡土墙墙脚高差约为10.2m；路面下设有新建小区雨污排水管网，管底最大埋深-2m。

（2）图1中，红线(粗短虚线)处为20世纪70年代修建的重力式片石挡土墙，挡土范围内的地面高程为69.30～70.17m；挡土墙顶面高程为69.52～69.72m，原状土体自然放坡；挡土墙脚地面高程为61.71～61.90m；挡土高度约为7.8m，顶面宽度为0.80m，片石挡土墙底部基础宽度和基础埋深以及基础形式不详，墙身倾斜比为1∶0.20，原墙身局部有裂缝，排水口部分失效。通过现场实际测量，挡土墙墙身和顶部局部产生向外的细微变形。经有资质的地质勘察设计单位对原挡土墙侧进行地质勘查，并对原老旧片石挡土墙的安全性进行评价：原挡土墙不适于增加新的荷载；在不增加新的荷载情况下，原挡土墙的稳定性和安全性可满足原状使用要求；如果因工程建设需要需增加新的荷载，应对原片石挡土墙进行加固处理或采取其他措施，保证新增荷载不对原挡土墙产生不利影响。

（3）挡土墙外侧为外单位成熟住宅小区的绿化休闲用地，植被茂盛，并布置了部分休闲健身器材和园路；小区入住率超过75%。

建设单位邀请有资质的地质勘察设计单位进行地质勘察，地质报告显示该段勘察孔位柱状图描述如下所述。

钻孔1：71.00～67.96m（地面从上往下），钻孔深度3.0m，杂填土，灰褐、灰黑色，主要由35%卵石、砖渣及少量的黏性土组成，系新近堆填而成，结构松散，密实不均。

钻孔2：67.96～64.66m，钻孔深度3.3m，素填土，褐红、褐灰、褐黄色，主要由黏性土夹少量卵石等硬杂质组成；堆积年限超过10年，稍经压实，结构稍密～中密。

钻孔3：64.66～59.76m，钻孔深度4.9m，粉质黏土，褐黄、褐红色，不均匀夹10%～40%的碎石及砂砾，可塑～硬塑状态，摇振无反应，光泽反应稍有光滑，干强度中等，韧性中等。

钻孔4：59.76～52.96m，钻孔深度6.8m，粉质黏土，褐红色，不均匀夹10%～35%的碎石及砂砾，硬塑状态，摇振无反应，光泽反应稍有光滑，干强度和韧性中等。

2.2 拟实施方案

为了保证新建消防道路安全，维持原老旧高大片石挡土墙的稳定性，设计单位提出两种方案。

（1）边坡加固方案。采用长12m的锚杆对原重力式挡土墙进行加固处理，锚杆间距为2m，水平布置，对原泄水孔进行钻孔疏通；对道路基础范围内的杂填土采取换填，素填土采用机械压实；但是需租借外单位场地作为施工场地，该场地为某住宅小区的绿化休闲用地，植被茂盛，施工时需移植部分植被，且无施工道路，需临时修建施工道路供材料运输，挡土墙加固施工完成后恢复植被。

（2）在消防通道底部（雨污排水管标高一下）采用小直径取土灌注桩进行基础处理，将消防通道等相关荷载直接传递到持力层，消除新增荷载对老旧片石挡土墙的影响。基础方案处理方案如下：基础采用φ370mm的小直径取土灌注桩，桩顶高程69.4m（比原地面高程降低1.2m），桩间距2m，呈梅花状布置，有效桩长11.0m，桩底高程约58.8m；低于片石挡土墙墙脚标高约3m；桩身配筋6φ12mm，φ6.5mm@100/200mm；承台采用 900mm×900mm×600mm，φ12mm@200mm×200mm钢筋笼；基础底板厚采用400mm的钢筋砼，板面高程69.8m，配筋φ16@200×200mm，双层双向；所有砼强度等级采用C25。该桩基除可将消防通道的相关荷载传递至持力层外；同时因为结构底板砼的标高低于原状自然堆土高度1.2，所以降低原老旧挡土墙的有效挡土高度（1.2m），对边坡起到卸载和加固的作用，提高原片石挡土墙的稳定性和安全性。方案比选如表1所示。

表1 方案比选

通过上述两种方案比选，可以看出方案二的明显优势。①安全性方面。两种方案均可满足要求。②施工及环境保护方面。方案一需租借外小区施工场地，协调工作量大，且对小区的居民日常生活秩序造成破坏；施工期间，材料运输存在交通安全隐患，施工时产生的噪声、废水、固体废弃物等施工垃圾对小区生活环境造成污染；破坏既有植被，对小区自然绿化环境产生破坏，即使后期恢复植被，短期内也不可能恢复原状。方案二在自有的施工场地内施工，环境保护方面明显优于方案一。③工程经济性方面。方案一总投资约85.54万元，方案二仅需要38.64万元，可节约工程投资46.9万元，方案二的成本仅为方案一的45.2%。④施工工期方面。方案一的施工工期约65d，而方案二仅需要40d，可节约工期25d。

经过方案比选，建设单位采用方案二对消防通道的基础进行处理。

3 结束语

综上所述，在特定的施工环境中，采用小直径取土灌注桩（洛阳铲）仍具有一定的应用价值。除了上述的案例，在其他的临近老旧高大重力式挡土墙侧新建小型建构筑物时，采用天然基础难以满足建构筑物和周边环境安全的情况下，同样可以采用这种基础处理方案，以实现优化施工环境、节约工期、降低投资的目标。