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1、土钉支护技术在深基坑中的应用 - 建筑技术 论文导读：喷射砼施工采用分段进行，同一分段内喷射顺序按照自 下而上施工。开挖到设计深度，通过对水平位移监测数据分析， 11m 深的基坑最大水平位移接近 30mm ，基坑顶部的侧向位移与开 挖深度之比小于 3，满足设计提出的监测值控制标准要求坡顶位 移的警戒值 30mm。基坑西侧 1A 轴到 1E 轴采取分级支护，首 先把高 2.5m ，宽 4.0m 的土卸除，在7.0m 位置增加一排 7-5 预应 力锚杆，长度 16m 。关键词：深基坑，支护，设计，施工0.前言深基坑支护设计与施工是目前城市高层建筑施工的重点， 不少建筑工程由于深基坑支护的失误，导致
2、重大经济损失并延误工 期。因此，在经济合理的前提下，确保深基坑支护工程的安全可靠 是高层施工中的一项重要课题。土钉墙支护造价经济，工期短，在 10m 左右的深基坑中 大量的应用。集团公司综合楼深基坑采用部分土钉墙支护，通过设 计、施工以及在正常使用和雨季中的监控、处理，确保了基坑的安 全。1.工程概况综合楼总建筑面积 9.5 万 m2，钢筋混凝土框架抗震墙结 构，主楼 21 层，设有二层地下室，基础东西长 99m，南北宽 87m ， 筏基础，基底标高-8.300m。地面标高为-0.60m，基坑开挖深度为9.0m。根据地质勘探报告揭示场地内基坑支护影响范围内岩土 层主要为填土层 0.52.5m;
3、 粉土 7.39.5m; 粘土 0.32.75m;粉细沙 22.425.5m; 粉土 6.5 11.5m；粘土 2.38.7m ；粉砂 0.55.0M;粘土 未钻穿，场区内实测二层地下水，第一层上层滞水水位埋深 2.513.00m,第二层潜水水位埋深 15.00m。基坑西、南侧临城市主干道，基坑东侧为住宅小区（6F） ， 北侧为一营业宾馆（6F） 。2.基坑支护设计方案根据现场实际情况，综合考虑安全、经济、场地条件、 周边环境及施工工期等因素，采用土钉支护支护和护壁桩两种方案。 地质勘探报告揭示场地地下水位较高，实际开挖中自然地面下 3.0m 左右见水。2.1 基坑降水考虑到保证地下室干燥施工
4、作业，采用大口径管井抽水 的降水方案，降水井布置在离开挖线 1.0m 处。基坑最深处底面标高 为-11.66m，考虑将地下水降至基底下 1.0m 以下。沿基坑四周布管 井 83 口，井距 8.0m 左右，在基坑内部局部集水坑处布置渗井。降水井深度约 1316m；降水井孔径为 600，全孔下入 水泥砾石(砂)滤水管，管底封死，管外填滤料。滤料的规格 24mm，滤料填至孔口以下 2m ，上部回填粘土封至孔口。 2.2 土钉支护出于地下结构施工操作空间的需要，基坑侧壁与地下结 构外墙之间的水槽为 0.8m。土钉墙高度 11.5m，坡度 1:0.3，布置 7 排土钉，采用 20HRB335 钢筋，水平
5、间距为 1.5m ，土钉长 5m9m ，孔径 110mm，排距 1.5m。其中第二排采用 7-5 预应力锚杆，长度 14m。土钉墙边坡面层挂 6.5250250 钢筋网和 1161500 横向压筋。3.土钉支护施工工艺流程如下：基坑降水施工土方开挖至土钉标高下 50cm土钉成孔杆体支放注浆坡面修正铺设钢筋网喷射 混凝土重复工序至基坑底基底排水沟，基底施工。土钉墙施工随土方开挖进行，基坑边坡原则上分段分层 开挖，采用“中心岛” 开挖方式，即先沿基坑边线开挖出 10m 宽条形 护坡作业面。土方开挖至土钉设计标高下 0.5m 后， 采用机械成孔， 孔径 110mm，并对孔深、孔径、倾角进行控制。成孔
6、后及时插放钢 筋，并注浆。土钉杆体采用水灰比为 0.5，P.O32.5 普通硅酸盐水泥 浆注浆，在一次注浆完成 2.0h 内进行二次补浆，并将孔口封堵。喷射砼施工采用分段进行，同一分段内喷射顺序按照自 下而上施工。面层喷射 100mm 厚 C20 细石混凝土，混凝土配合比为水泥: 砂:石1:2:2。4.桩锚支护方案护坡桩布置在基坑东侧和北侧，采用机械成孔桩和锚杆 支护，桩径 900mm，桩长 17.8m，桩芯砼强度等级为 C25 ，桩间 桩为 2000mm，单排。桩施工各技术参数允许偏差为：桩径偏差： 5mm，垂直度：0.5%，主筋间距：10mm。使整排护坡桩为一体， 设置一道桩顶圈梁，尺寸为
7、 500900 （hb） ，砼标号为 C25，桩主 筋入圈梁 450，为增加其抗滑动力矩，设置两道腰梁并铺设预应力 锚杆。论文参考网。桩锚支护总体施工程序为：首先进行机械成孔桩施工， 接着施工桩顶圈梁，然后随着基坑挖土的同时完成腰梁和预应力钢 筋的施工。5.施工监测坑支护工程监测内容为：土钉墙顶部水平位移观测；基 坑周边沉降观测；地下水位监测5.1 地下水位监测5 月 10 日项目开工，到 6 月 22 日降水井施工完毕连续 抽水后，水位基本维持在 10m 左右，能满足施工的要求。 5.2 基坑位移监测土方开挖前测定基坑坡顶水平位移、沉降位移初始值； 坡顶水平位移、沉降监测点沿基坑坡顶边线设置
8、，间距约 30m；土 方开挖过程中，每日监测一次。沉降观测的基准点设置在基坑开挖影响范围之外市政道路上。水平位移的观测采用视准线法，以南侧基坑水平位移监 测为例，在要进行位移观察的基坑槽壁上设一条视准线，并在该视 准线两端基坑影响范围之外设置两个工作基点 A、B，分别作为主站 点及后视点，然后沿着该视准线在槽壁上分设若干观测点，直接在 读数尺读出测点的位移。开挖到设计深度，通过对水平位移监测数据分析， 11m 深的基坑最大水平位移接近 30mm ，基坑顶部的侧向位移与开挖深 度之比小于 3，满足设计提出的监测值控制标准要求坡顶位移的 警戒值 30mm。以南侧基坑水平位移监测为例，变形发展为正常
9、位 移变形曲线。6.雨季中出现的危机情况和处理措施78 月聊城地区进入雨季，夏季雨水天气给施工带来了 不便和影响，随着几场暴雨的来临，危及边坡支护安全的险情不断出现。6.1 危机情况基坑边坡锚钉和面层喷射混凝土已施工完，在坑壁局部 出现了出水点和悬挂水。基坑西侧边坡坑壁出水点水量逐步加大并 有形成涌水和涌砂现象，西侧 115 轴到 AE 轴土体局部变形较 大，个别观测点水平位移 75mm ，最大沉降位移 90mm 。基坑东、北 两侧场地条件较好，全部进行了硬化处理。从观测数据分析，开挖 到设计深度，基坑坡顶水平位移在雨季中变形稳定。 6.2 危机处理对于坑壁局部渗水，在基槽四壁增加泄水孔，孔深
10、 0.6m，高 度距槽底 0.8m ，间距 2m。在护壁中插入周边带孔眼的包网塑料排 水管，把局部渗水通过暗埋在土钉坡面内的塑料排水管引入基坑周 边排水沟及集水坑中，利用水泵及时抽排，加快边坡粉土层排水固 结。基坑西侧 1A 轴到 1E 轴采取分级支护，首先把高 2.5m，宽 4.0m 的土卸除，在7.0m 位置增加一排 7-5 预应力锚杆， 长度 16m 。基坑南侧观测点变形最大的位置之间近 100m 范围内边 坡角堆土卸荷（堆土 3.0m 高，3.0m 宽，在基坑南侧3.0m 位置增 加一排 7-5 预应力锚杆，长度 16m。按上述措施进行施工和危机加固处理后，对整个基坑及 邻近建筑物的位
11、移进行了跟踪监测，各观测点均处于稳定状态。论 文参考网。同时对基坑开挖后，地面裂缝的开展情况进行了跟踪监 测，各观测点的裂缝均处于稳定状态。6.3 原因分析6.3.1 经过现场复查，基坑西侧柳园路离基坑水平距离 6.5m，埋深 2.5m，分布一条污水管道，从南往北走向，将土体在垂 直方向切成两段。论文参考网。路内雨水排入污水管道，污水管道 不畅通，雨水渗入土体，致使西侧部分基坑失稳，土体下滑。对本 工程基坑周围地下管线埋设情况掌握不准确，场外来水影响了基坑的稳定。6.3.2 基坑南侧东昌路绿化带，坡顶距现状围墙 2.0m。实 测场地高差：场内比场外低 0.5m。雨水渗入土体，基坑深度范围内 的
12、粉土地层，加上中间粘土隔水层，影响半径小和渗透系数小，降 水难度大，影响了基坑的稳定。7.结论7.1 实践证明2：土钉墙支护结构对水的作用特别敏感。 土的含水量的增加不但增大土的自重，更为主要的是会降低土的抗 剪强度和土钉与土体之间的界面粘结强度。后者是土钉能够起到加 固和锚固作用的基础。7.2 基坑施工监测和动态设计对土钉墙支护结构非常重要。 本工程西侧基坑水平位移在雨季发生较大变化后，根据实际情况及 时对设计作出必要的修改，取得了很好的效果，避免了倒塌事故。参考文献：1 建筑基坑支护技术规程.JGJ120-99.2 建筑地基基础设计规范.GBJ50007-2002.3 建筑桩基技术规范.JGJ94-94.4 土层锚杆设计规范.CECS22 ：90.5 建筑边坡工程技术规范.GB50330-2002.
