1 工程概况
上海铁路西站乘务员公寓，位于车站西站台南侧，地下1层，地上7层，框架结构，二层东南角有连廊与三层办公楼相接，建筑面积5247m２。公寓楼地下室基坑平面尺寸33.10m×21.70m。基坑开挖深度：平板底为－4.15m，反梁底为－5.00m。场地地面标高±0.000m。
楼的周围环境是，西面有一道砖围墙，距基坑边3m，东面多层住宅外墙距基坑边4m，北面相距2.30m就是火车站西站台，且站台高出基坑边地面1.10m，南面场地宽阔(图1)。施工期间，必须保证临近建筑物的安全，特别要保证北面铁路站台的安全、不影响铁路的正常运行。
场地地质状况，自上而下土层分布：①杂填土厚1.30m；②粉质粘土厚2.50m；③砂质粉土厚2.70m；④淤泥质粉质粘土厚1.50m；⑤淤泥质粘土厚7.00m。地下水位在地面以下0.50m。北面站台边3.50m左右宽的东西向地带，地下3m深处有块石等地下障碍物，东北角区域有一暗浜，浜底深3.40m。
2 基坑围护方案
(1)基坑围护的必要性。基础位于③砂质粉土之上，地下水丰富，基土渗透系数大，按基坑挖掘深度及周边环境，不具备大开挖(结合井点降水)条件，必须采取相应的基坑围护措施。
(2)围护方案选择。①钢板桩：打入时会发生震动，拔出过程中周边地面会发生开裂，本工程紧靠铁路站台，环境险要，不能采用钢板桩围护方案。②钻孔灌注桩挡土加外侧深层水泥搅拌桩防水：因造价高，建设单位不同意采用。③深层水泥搅拌桩墙：在基坑开挖深度达4.15～5.00m的情况下，按重力坝的设计及构造要求，基坑西、北两侧场地宽度不够，不能完全采用常规的深层水泥搅拌桩墙方案。④深层水泥搅拌桩高低截面围护结构方案：在基坑边场地宽度不够的情况下，设想采用高低桩截面的深层水泥搅拌桩墙，高桩即为基坑外侧的挡土墙，低桩位于坑内基底以下，是近似于坑底加固的搅拌桩，施工时将高桩和低桩两者交接在一起，形成整体的高低截面挡土墙，能解决场地宽度不够的问题，征得设计方同意后采用此方案(图2)。
3 深层水泥搅拌桩高低截面围护结构设计
(1)桩墙截面尺寸：尽量利用场地有限的宽度，同时考虑钻机施工的可能性，确定高桩桩墙的宽度，西面定为2.20m，北面站台边定为2.00m，东面定为2.70m，南西场地宽阔，按常规桩墙宽定为2.70m。西、北两面已定高桩的宽度肯定不能满足安全要求，东面因地下有暗浜，经计算2.70m的宽度也不能满足安全要求，必须加设低桩。低桩长度即为高桩在坑底以下的入土深度，一般为基坑深度的0.8～1.2倍，本工程取5.00m；低桩桩墙宽度应满足高低桩墙整体的抗倾覆、抗滑移及整体稳定性要求，计算中将桩墙向坑内转动的原点定为低桩底部的内角点(图2中的A点)。经计算，北面低桩宽度为2.50m，西面低桩宽度为1.50m，东西低桩宽度为1.00m。
(2)加强高桩悬臂部分的抗弯、抗剪能力：高桩与低桩的截面分界处，因桩墙截面削弱，特别是站台方向，采用插毛竹予以加强。在北面及东、西两转角处5m范围内，在里外排桩中每隔1m插1根5m长的毛竹，以增强高桩的抗弯、抗剪能力。
(3)搅拌桩布置：东、西、南三面搅拌桩采用格栅式布置，北面回填土中难以格栅成桩而采用满布。
(4)搅拌桩采用＃425普通水泥，掺量13%。搅拌桩施工顺序应从低桩到高桩，若反向施工，在低桩施工时，因低桩在坑底以上段不喷浆，搅拌桩相互交接会削弱高桩截面 。
4 方案实施
(1)发生问题及处理：北面搅拌桩外侧离站台边净空只有30cm，按钻机可能的行走方向，只能先施工高桩，后施工低桩。基坑北面地下障碍物排除后回填土不密实，高桩施工时，因站台方向土体坚实，基坑一侧土体松软，高桩成桩后发生桩身向基坑方向倾斜，特别在东侧有暗浜的区域桩身倾斜达20cm左右。低桩成桩后，在基坑底能否保证高低桩正常交接是个疑问。若高低桩不交接，低桩不能与高桩共同作为整墙工作而成为一般的坑底土体加固，桩墙的稳定性将削弱，向坑内的位移将增加。为确保铁路站台的安全，在站台方向围护墙的东、西两角上，采用增设钢筋混凝土角撑予以加强的措施，角撑长度7.00m，截面宽60cm×25cm。角撑加设后，北面及其转角部位的桩顶压梁由10cm加厚到20cm，北面压梁宽度增加到2.30m，即与站台石岸边相接。
(2)实施结果：基坑土方采用机械挖掘，坑内集水井排水。土方开挖后，检查围护结构高低桩交接情况，东、西两面正常，北面发现高低桩之间局部有间隙，原先的预测基本正确。从基坑土方开挖到地下室底板浇筑完毕，对围护结构进行水平位移观测，观测结果：北面围护结构跨中向坑内的最大位移为25mm，站台面没有出现裂缝，确保了铁路站台的安全。
5 结语
(1)在施工场地较小的情况下，一般的深基坑采用水泥搅拌桩高低截面围护结构是可行的。
(2)当以水泥搅拌桩墙作为深基坑围护，坑底土体又采取搅拌桩加固方案时，若采用“高低桩整体作用”思路，因增加了原挡土桩墙的抗倾覆力臂，则在安全度不变的情况下，能降低围护结构造价；而在造价不变的情况下，能提高围护结构安全度。
(3)围护结构中三侧的低桩伸入基础底板下面，连同高桩一起提高了地基承载能力。本工程没有桩基，预计本工程最终沉降量为200mm左右，工程竣工时最大沉降量为28mm，最大沉降差7mm，这可能与围护结构的作用有关。