庄 欣
深圳市罗湖投资控股有限公司 广东深圳 510000
摘 要：在只能垂直支护且基坑开挖深度5m以下的情况下，SMW工法或管桩支护多被采用。现通过具体案例对两种支护形式作对比分析。
关键词：基坑SMW；管桩支护；成本分析
引 言：民用住宅及小型厂房修建一层地下室满足功能需求时，支护的安全及经济性可能会是优先考虑点。为了达到以上两点要求，促使浅基坑向支护管桩支护和SMW工法支护两个大方向发展。本文就保证安全性前提下的经济性入手，在以某已施工完成的管桩支护在基坑开挖深度5m深度范围内的为例，简要分析SMW工法支护与管桩支护在5m基坑开挖深度范围内的成本优劣性。
1 工程实例
本工程场地位于佛山市顺德区龙江镇太和路北侧，项目用地为4754.5m2。拟建建筑物为一座4~11层车间，框剪结构，采用预应力管桩基础。设有1层地下车库，占地面积为2842.4m2。±0.00相对于绝对高程5.01m，基坑周边现地面标高约为-0.80m（相对标高，下同），地下室底板面标高为-4.00m，基坑设计深度考虑至承台底，承台厚度为1300mm，基坑底标高为-5.30m，故基坑开挖深度为4.50m。采用SMW工法支护（上部1.0m采用1:1.0放坡，下部3.5m采用φ850三轴搅拌桩+内插HN700×300×13×24SMW工法@1200+一道φ609×16钢管支撑）和管桩支护（上部1.0m采用1:1.0放坡，下部3.5m采用φ500-100AB管桩@1000+一道φ609×16钢管支撑）两种支护形式。
1.1 工程地质条件
根据勘察报告，场地各岩土层按地质成因分为第四系填土、第四系冲积土及白垩系地层，现自上而下分述如下：
第四系人工填土层：
（1）砂性素填土：灰黄色，松散，湿～饱和，为中砂，含少量黏性土，局部钻孔顶部为砼地面。填成时间大于5年。层厚1.90～3.60m，平均2.70m。
（2）第四系冲积土：孔深范围内按土的颗粒级配、塑性指数及物理力学性质划分为4层：
（2-1）淤泥质土：深灰色，流塑，具臭味，局部含少量砂或局部含较多粉砂。层厚0.60～3.80m，平均2.00m。
（2-2）粉砂：灰色，灰黄色，饱和，松散～稍密，局部中密，粒度不均匀，局部为细砂。层厚4.80～12.10m，平均7.64m。
（2-3）淤泥：深灰色，流塑，具臭味，局部含较多腐殖质。层厚3.80～10.60m，平均7.68m。
（2-4）中砂：灰白色，中密，饱和，石英质，粒度不均匀，局部为细砂。层厚1.50～6.60m，平均3.94m。
（3）白垩系：岩性为泥质粉砂岩，棕红色，根据风化程度分层描述如下：
（3-1）强风化泥质粉砂岩层：棕红色，裂隙发育，岩芯呈块状、碎块状，或短柱状，局部块状，敲击声哑，局部达中风化状态。层厚0.40～4.70m，平均1.77m。岩石坚硬程度为极软岩，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级分类为Ⅴ级。
（3-2）中风化泥质粉砂岩层：棕红色，裂隙较发育，砂质结构，层状构造，岩芯呈柱状、短柱状，局部块状，敲击声响。揭露厚度3.00～6.00m，平均4.00m。岩石坚硬程度为较硬岩，岩体完整程度为较破碎，岩体基本质量等级分类为Ⅳ级。
主要岩土参数如下表（表一）：
1.2 水文地质条件
水位埋深0.90～1.50m（黄海高程2.21～2.58m），场地附近区域地下水位变化幅度约0.5～2.0m。
场地位于珠江三角洲冲积平原区，地下水类型为孔隙潜水，主要赋存于填土层及砂层孔隙中，由大气降水补给及河涌水侧向补给，以蒸发及往下渗流的方式排泄，水位及水量受季节影响。基岩裂隙水由上覆土层孔隙水下渗补给，含水程度受裂隙发育程度及补给条件控制，据钻孔揭露，裂隙含水贫乏，但不排除孔间存在富水裂隙带存在的可能性。
根据土质及室内试验结果判定：（1）砂性素填土层属强透水性，（2-2）粉砂层属中～强透水性，（2-4）中砂层属强透水性，（3-1）、（3-2）强～中风化岩层属弱～中等透水性，其余岩土层属微透水性。（2-2）、（2-4）层为主要含水层，因连续性好、总厚度稍大，故地下水丰富。
1.3 典型支护剖面图展示
支护采用两种形式：采用SMW工法支护（上部1.0m采用1:1.0放坡，下部3.5m采用φ850三轴搅拌桩+内插HN700×300×13×24SMW工法@1200+一道φ609×16钢管支撑）和管桩支护（上部1.0m采用1:1.0放坡，下部3.5m采用φ500-100AB管桩@1000+一道φ609×16钢管支撑）。其典型支护剖面如下图（图二）所示：
图二 管桩支护典型剖面图 和 SMW工法典型剖面图
两种支护形式理正计算结果对比（表二）：
2 SMW工法与灌注桩支护的对比
2.1 工程造价对比
根据以上剖面支护形式，对其一延米总造价进行对比：
根据以上对比分析（表三）可知一延米SMW工法在租赁6个月内施工成本（12506.49元）与管桩支护施工成本（12477.83）几乎一致，但如果加上SMW工法的损耗费用、租期超六个月以及在拔SMW工法过程中遇到拔断等不可预知的风险，SMW工法施工成本会高于管桩支护的施工成本。可见在基坑开挖深度5m以下管桩支护比SMW工法更显得成本可控、风险更低。
2.2 施工工期对比
根据现场多个SMW工法及管桩施工发现在基坑开挖深度5m范围内，一台机一天可内插SMW工法10条，而管桩一台静压机每天能施工22条。
为了施工工期具有可比性，工期折算成基坑支护每台机每延米的支护工期。SMW工法支护平均施工工期为：1天/（12m×1台）=0.083天/台·m；管桩支护平均施工工期为：1天/（22m×1台）=0.045天/台·m。
由此可见，管桩施工工期约占SMW支护施工工期的54%左右。在工期方面，大约可节省一半工期。
2.3 施工环境对比
管桩支护，工序简单，管桩运至场地就能直接吊运施工，施工过程无多余废土产生，不会对场地造成破坏。且机械多样化，距离建筑物较近的地方也能采用边桩机施工。
SMW工法主要考虑后期SMW工法的拔除所需要的场地，通过液压装置拔出SMW工法，对拔SMW工法空间要求较高，很大意义上能不能采用SMW工法取决于后期能不能拔SMW工法，且施工过程中，三轴搅拌桩施工当中会产生一部分泥浆，使得场地比较烂。
结 论：
通过对SMW工法与管桩支护在基坑深度5m范围内从工程造价、施工工期及施工环境对比分析发现，SMW工法由于后期租期及拔除故障不可控，存在较大风险。然而管桩与SMW工法相比较工期可减少一半且施工成本可控、风险小、施工工序也很简单，同时对场地影响较小，施工更文明。
参考文献：
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