钻孔咬合桩在基坑围护结构施工中的应用（三）

4.工程实践效果与分析
天津西南地铁站基坑工程经过多种类型支护结构的比选，最终选择了钻孔咬合桩这一新的施工方法。施工中，金禧宾馆附近基坑采用φ1200咬合桩，其余基坑段采用φ1000咬合桩，桩间距200 mm，桩长19.2 m。由于咬合桩这种支护型式在天津地铁工程中首次使用，而基坑工程又是整个工程的重要项目，因此在基坑开挖过程中跟踪施工过程，监测桩身侧向位移、基坑周围地面沉降和地层位移、附近建筑物和地下管网的变形和应力是非常必要的[5]。通过将获得的监测数据与预测或计算值进行对比分析，能够可靠地反映工程建设造成的影响，更加准确。
4.1监测计划
监测设备包括:高精度水准仪、经纬仪、测斜仪。根据施工设计，在基坑开挖和主体结构施工期间，主要进行位移、沉降、咬合桩位移和地下管线、监测对象及相应仪器的位移监测。
4.2数据分析
监测从2003年8月初开始，到2004年2月底结束，共7个月。基坑开挖过程中，工程没有发生险情和事故，咬合桩防渗效果很好，监测数据比较稳定。现将从以下监测内容获得的监测数据进行分析说明。
从监测数据绘制的桩的侧向变形曲线可以看出，咬合桩支护结构的侧向变形一般发生在基坑开挖面以上和坑底附近。对比186号桩和52号桩的侧向位移曲线，可以清楚地看到，52号桩桩顶水平位移和桩身侧向位移远大于186号桩。分析了原因。从图3可以看出，186号桩位于1号线金禧酒店附近的基坑边，其桩径为1200mm，而52号桩的桩径为1000mm。随着挡土桩直径的增加，其抗弯刚度也必然相应增加。当基坑内的支护类型相同时，桩身各部分的侧向变形会相应减小。52号桩桩顶侧向位移达8.5毫米，比186号桩桩顶侧向位移大2毫米。原因是基坑开挖时第一道支撑不及时，导致开挖后桩的悬臂状态暴露时间长。根据两桩的位置和其他测点的侧向位移数据，大部分桩的变形值满足要求，变形值为11.9 mm，小于灌注桩、地下连续墙等围护结构的水平侧向位移限值，即设计要求的14 mm。
测量开始时，地面已经有轻微的沉降。由于场地地下水位埋深较浅(0.8 ~ 4m)，为防止基坑开挖时坑内外水位差较大造成流沙、管涌等渗透破坏现象，本工程采用基坑外井点降水措施。因此，可以断定，最初的地面小沉降是由开挖前基坑外的降水引起的。地面沉降会随着施工时间的增加而增加。沉降发生在测点52-2，其次是桩头测点52-3，距离基坑最远的点52-1的沉降值已经很小，说明该位置的地面沉降受基坑开挖的影响已经很小。
建筑物落在坑外会有一定程度的沉降，但沉降值很小。沉降最快的时候，是从开挖到开挖的时期。然后，虽然这些测点继续下沉，但下沉速度明显减缓，沉降值仅为3.5 mm，根据基坑周边其他建筑物的沉降值和地下管线的变形，沉降在15mm以内，完全满足规范[7]规定的主基坑周边建筑物和管线沉降限值20mm的要求。
4.3钻孔咬合桩新技术的评价与分析
从天津地铁1号线西南角站基坑工程中，钻孔咬合桩这种新型围护结构的实际施工过程和效果可以看出，钻孔咬合桩与其他常用的围护结构相比，有其自身的巨大优势:
(1)咬合桩采用全护筒圆弧法，可以克服不良地质条件下灌注桩的困难。
(2)咬合桩采用钢护筒，不像灌注桩采用泥浆护壁，可以大大减少泥浆外溢对周围环境的影响；
(3)咬合桩的垂直度比灌注桩好，不会塌孔。挖掘过程中如果土壤中有杂物，操作人员可以直接下去清理杂物；
(4)从经济角度看，咬合桩比地铁隧道基坑常用的地下连续墙结构节省20% ~ 30%的资金，具有良好的经济性。
同时，在本工程施工过程中，总结了钻孔咬合桩施工的一些改进方法。比如咬合桩导墙采用预制结构代替现浇结构，不仅施工更方便，而且更经济，等等。
5。结论
(1)在本文所涉及的复杂工程地质条件下，修建了地铁隧道，基坑开挖采用了钻孔咬合桩这一新型支护结构形式，达到了预期目的；
(2)在基坑工程中，只要围护结构具有良好的挡土止水效果，并及时架设支撑，基坑开挖不会对周围环境产生太大影响，完全可以保证相邻高层建筑的沉降变形满足要求；
(3)基坑外表面沉降会随着施工时间的增加而增加。根据本工程跟踪观测结果，后期沉降将持续半年左右才逐渐趋于稳定；
(4)在条件适宜的情况下，钻孔咬合桩这种围护结构类型可以应用于城市地铁建设，必将取得可观的社会效益和经济效益，应用前景广阔。