某工程，位于天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)西區(qū)。本工程為下料中心車間的基坑支護(hù)。
下料中心地下結(jié)構(gòu)基坑開挖深度6.10m，基坑開挖總周長約185m，開挖面積1200m2。
二、 周邊環(huán)境
下料中心基坑?xùn)|側(cè)距離紅線約30m，北側(cè)距紅線約30m；西、南側(cè)分別為擬建的售后中心和物流中心和分裝車間，距離基坑邊線最近約60m。
基坑場地周邊環(huán)境空曠，下料中心基坑的北、西和南側(cè)場地地坪樁已經(jīng)完成，地坪樁樁頂標(biāo)高-0.650m，距離基坑邊線最近的地坪樁約1m。
三、 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)概況
3.1 場地地層
本基坑工程影響范圍內(nèi)土層主要為表層人工填土、第四系全新統(tǒng)及上更新統(tǒng)的河流相、濱海相及淺海相交互沉積的一套粘性土的沉積地層。場地現(xiàn)地坪高程+3.000m，擬建建筑物±0.000相當(dāng)于大沽高程+3.600m。
1、人工填土層（Q4ml）
填土(地層編號(hào)⑴)：呈灰色、黃褐色，松散狀態(tài)，以可塑～軟塑狀粉質(zhì)粘土為主，含磚塊、砼塊、廢水泥土樁段、白灰渣等雜物，含量變化較大。該填土層填筑時(shí)間約1年，土質(zhì)結(jié)構(gòu)性和均勻性均較差。層厚0.70～5.10m，層底標(biāo)高-1.97～2.43m。
2、全新統(tǒng)上組陸相沖積層（Q43al）
粉質(zhì)粘土（地層編號(hào)⑵）：呈黃褐色～灰黃色，軟塑狀態(tài)為主，局部呈可塑狀態(tài)，無層理，土質(zhì)不均，含少量銹斑，屬中～高壓縮性土。該層大部分地段缺失，層厚0.20～2.90m，層底標(biāo)高-1.05～0.32m。
3、全新統(tǒng)中組海相沉積層（Q42m）
該層從上而下可分為2個(gè)亞層。
第一亞層，粉質(zhì)粘土(地層編號(hào)（3-1）)：呈灰色，流塑～軟塑狀態(tài)，有層理，土質(zhì)不均，砂粘混雜，含貝屑，夾淤泥質(zhì)土，屬中～高壓縮性土。層厚7.20～11.90m，層底標(biāo)高-12.12～-8.73m。
第一亞層夾層，粉質(zhì)粘土(地層編號(hào)（3-1a）)：呈灰色，軟塑～可塑狀態(tài)，有層理，土質(zhì)不均，砂粘混雜，含貝屑，夾粉土及粉砂層。屬中壓縮性土。層厚0.50～3.00m，層底標(biāo)高-7.51～-4.15m。
第二亞層，粉質(zhì)粘土(地層編號(hào)（3-2）)：呈灰色，軟塑～可塑狀態(tài)，有層理，含貝殼，夾粉土及粉砂層。屬中壓縮性土。層厚2.30～6.20m，層底標(biāo)高-16.09～-12.84m。
4、全新統(tǒng)下組陸（沼澤）相沉積層（Q41h）
粉質(zhì)粘土(地層編號(hào)⑷)：灰白色、灰黃色，軟塑～可塑狀態(tài)，土質(zhì)不均，粘性較大。該層頂部多分布0.1～0.3m灰黑色泥炭層。屬中壓縮性土。層厚0.60～4.10m，層底標(biāo)高-18.61～-15.25m。
3.2 土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)
根據(jù)場地巖土工程勘察報(bào)告提供地基土物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)值，土性參數(shù)詳見表2。
3.3 水文地質(zhì)概況
本場地表層地下水屬潛水類型，勘察期間地下水穩(wěn)定水位埋深約在0.6～2.7m左右，相應(yīng)標(biāo)高在0.37～2.80m左右，地下水位年變幅在0.50～1.00m左右。勘察報(bào)告提供各土層滲透性指標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。
四、 設(shè)計(jì)方案對(duì)比
1.設(shè)計(jì)依據(jù)
a.《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)程》DB 29-202-2010
b.《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ 120-2012
c.《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50007-2011
d.《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB 50202-2002
e.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010
2.支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比
2.1.基坑支護(hù)設(shè)計(jì)技術(shù)方案對(duì)比
A、灌注樁基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案計(jì)算書：
計(jì)算書：358鉆孔下料中心d600排樁
[ 支護(hù)方案 ]
排樁支護(hù)
計(jì)算方法：瑞典條分法
應(yīng)力狀態(tài)：總應(yīng)力法
條分法中的土條寬度: 0.40m
滑裂面數(shù)據(jù)
整體穩(wěn)定安全系數(shù) Ks = 1.310
圓弧半徑(m) R = 15.579
圓心坐標(biāo)X(m) X = -0.915
圓心坐標(biāo)Y(m) Y = 7.505
[ 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 ]
抗傾覆安全系數(shù):
Mp——被動(dòng)土壓力及支點(diǎn)力對(duì)樁底的抗傾覆彎矩, 對(duì)于內(nèi)支撐支點(diǎn)力由內(nèi)支撐抗壓力
決定;對(duì)于錨桿或錨索，支點(diǎn)力為錨桿或錨索的錨固力和抗拉力的較小值。
Ma——主動(dòng)土壓力對(duì)樁底的傾覆彎矩。
注意：錨固力計(jì)算依據(jù)錨桿實(shí)際錨固長度計(jì)算。
1) 從支護(hù)底部開始，逐層驗(yàn)算抗隆起穩(wěn)定性，結(jié)果如下：
支護(hù)底部，驗(yàn)算抗隆起：
Ks = 2.118 ≥ 1.600，抗隆起穩(wěn)定性滿足。
[ 嵌固段基坑內(nèi)側(cè)土反力驗(yàn)算 ]
工況1：
Ps = 195.942 ≤ Ep = 1849.098，土反力滿足要求。
工況2：
Ps = 195.942 ≤ Ep = 1849.098，土反力滿足要求。
工況3：
Ps = 540.968 ≤ Ep = 843.013，土反力滿足要求。
工況4：
Ps = 540.968 ≤ Ep = 843.013，土反力滿足要求。
工況5：
Ps = 466.294 ≤ Ep = 843.013，土反力滿足要求。
式中：
Ps為作用在擋土構(gòu)件嵌固段上的基坑內(nèi)側(cè)土反力合力（kN）；
Ep為作用在擋土構(gòu)件嵌固段上的被動(dòng)土壓力合力（kN）。
B、矩形樁基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案：
矩形樁-358鉆孔
[ 支護(hù)方案 ]
排樁支護(hù)
計(jì)算方法：瑞典條分法
應(yīng)力狀態(tài)：總應(yīng)力法
條分法中的土條寬度: 0.40m
滑裂面數(shù)據(jù)
整體穩(wěn)定安全系數(shù) Ks = 1.432
圓弧半徑(m) R = 16.778
圓心坐標(biāo)X(m) X = -1.192
圓心坐標(biāo)Y(m) Y = 7.792
[ 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 ]
抗傾覆安全系數(shù):
[ 嵌固段基坑內(nèi)側(cè)土反力驗(yàn)算 ]
工況1：
Ps = 106.662 ≤ Ep = 1373.428，土反力滿足要求。
工況2：
Ps = 106.662 ≤ Ep = 1373.428，土反力滿足要求。
工況3：
Ps = 366.722 ≤ Ep = 650.922，土反力滿足要求。
工況4：
Ps = 366.722 ≤ Ep = 650.922，土反力滿足要求。
工況5：
Ps = 310.161 ≤ Ep = 650.922，土反力滿足要求。
式中：
Ps為作用在擋土構(gòu)件嵌固段上的基坑內(nèi)側(cè)土反力合力（kN）；
Ep為作用在擋土構(gòu)件嵌固段上的被動(dòng)土壓力合力（kN）。
3.支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)比結(jié)果
綜合以上計(jì)算結(jié)果，認(rèn)為在軟土地區(qū)一定條件下可以使用矩形樁代替灌注樁基坑支護(hù)設(shè)計(jì)。
