土釘支護技術(shù)在深基坑中的應用的建筑工程論文

　　導讀：噴射砼施工采用分段進(jìn)行，同一分段內噴射順序按照自下而上施工。開(kāi)挖到設計深度，通過(guò)對水平位移監測數據分析，11m深的基坑最大水平位移接近30mm，基坑頂部的側向位移與開(kāi)挖深度之比小于3‰，滿(mǎn)足設計提出的監測值控制標準要求坡頂位移的警戒值30mm�；�坑西側1～A軸到1～E軸采取分級支護，首先把高2.5m，寬4.0m的土卸除，在－7.0m位置增加一排7-Φ5預應力錨桿，長(cháng)度16m。

　　關(guān)鍵詞：深基坑，支護，設計，施工

　　0.前言

　　深基坑支護設計與施工是目前城市高層建筑施工的重點(diǎn)，不少建筑工程由于深基坑支護的失誤，導致重大經(jīng)濟損失并延誤工期。因此，在經(jīng)濟合理的前提下，確保深基坑支護工程的安全可靠是高層施工中的一項重要課題。

　　土釘墻支護造價(jià)經(jīng)濟，工期短，在10m左右的深基坑中大量的應用。集團公司綜合樓深基坑采用部分土釘墻支護，通過(guò)設計、施工以及在正常使用和雨季中的監控、處理，確保了基坑的安全。

　　1.工程概況

　　綜合樓總建筑面積9.5萬(wàn)m2，鋼筋混凝土框架抗震墻結構，主樓21層，設有二層地下室，基礎東西長(cháng)99m，南北寬87m，筏基礎，基底標高-8.300m。地面標高為-0.60m，基坑開(kāi)挖深度為9.0m。

　　根據地質(zhì)勘探報告揭示場(chǎng)地內基坑支護影響范圍內巖土層主要為①填土層0.5～2.5m;②粉土7.3～9.5m;③粘土0.3～2.75m;④粉細沙22.4～25.5m;⑤粉土6.5～11.5m；⑥粘土2.3～8.7m ；⑦粉砂0.5～5.0M;⑧粘土 未鉆穿，

　　場(chǎng)區內實(shí)測二層地下水，第一層上層滯水水位埋深2.5～13.00m,第二層潛水水位埋深15.00m。

　　基坑西、南側臨城市主干道，基坑東側為住宅小區（6F），北側為一營(yíng)業(yè)賓館（6F）。

　　2.基坑支護設計方案

　　根據現場(chǎng)實(shí)際情況，綜合考慮安全、經(jīng)濟、場(chǎng)地條件、周邊環(huán)境及施工工期等因素，采用土釘支護支護和護壁樁兩種方案。地質(zhì)勘探報告揭示場(chǎng)地地下水位較高，實(shí)際開(kāi)挖中自然地面下3.0m左右見(jiàn)水。

　　2.1基坑降水

　　考慮到保證地下室干燥施工作業(yè)，采用大口徑管井抽水的降水方案，降水井布置在離開(kāi)挖線(xiàn)1.0m處�；�坑最深處底面標高為-11.66m，考慮將地下水降至基底下1.0m以下。沿基坑四周布管井83口，井距8.0m左右，在基坑內部局部集水坑處布置滲井。

　　降水井深度約13～16m；降水井孔徑為φ600，全孔下入水泥礫石(砂)濾水管，管底封死，管外填濾料。濾料的規格2～4mm，濾料填至孔口以下2m，上部回填粘土封至孔口。

　　2.2土釘支護

　　出于地下結構施工操作空間的需要，基坑側壁與地下結構外墻之間的水槽為0.8m。

　　土釘墻高度11.5m，坡度1:0.3，布置7排土釘，采用Ф20HRB335鋼筋，水平間距為1.5m，土釘長(cháng)5m～9m，孔徑110mm，排距1.5m。其中第二排采用7-Φ5預應力錨桿，長(cháng)度14m。

　　土釘墻邊坡面層掛Φ[email protected]×250鋼筋網(wǎng)和1Ф[email protected]橫向壓筋。

　　3.土釘支護施工

　　工藝流程如下：基坑降水施工→土方開(kāi)挖至土釘標高下50cm→土釘成孔→桿體支放→注漿→坡面修正→鋪設鋼筋網(wǎng)→噴射混凝土→重復工序至基坑底→基底排水溝，基底施工。

　　土釘墻施工隨土方開(kāi)挖進(jìn)行，基坑邊坡原則上分段分層開(kāi)挖，采用“中心島”開(kāi)挖方式，即先沿基坑邊線(xiàn)開(kāi)挖出10m寬條形護坡作業(yè)面。

　　土方開(kāi)挖至土釘設計標高下0.5m后， 采用機械成孔，孔徑110mm，并對孔深、孔徑、傾角進(jìn)行控制。成孔后及時(shí)插放鋼筋，并注漿。土釘桿體采用水灰比為0.5，P.O32.5普通硅酸鹽水泥漿注漿，在一次注漿完成2.0h內進(jìn)行二次補漿，并將孔口封堵。

　　噴射砼施工采用分段進(jìn)行，同一分段內噴射順序按照自下而上施工。面層噴射100mm厚C20細石混凝土，混凝土配合比為水泥:砂:石＝1:2:2。

　　4.樁錨支護方案

　　護坡樁布置在基坑東側和北側，采用機械成孔樁和錨桿支護，樁徑Φ900mm，樁長(cháng)17.8m，樁芯砼強度等級為C25，樁間樁為2000mm，單排。樁施工各技術(shù)參數允許偏差為：樁徑偏差：±5mm，垂直度：0.5%，主筋間距：±10mm。使整排護坡樁為一體，設置一道樁頂圈梁，尺寸為500×900（h×b），砼標號為C25，樁主筋入圈梁450，為增加其抗滑動(dòng)力矩，設置兩道腰梁并鋪設預應力錨桿。論文參考網(wǎng)。

　　樁錨支護總體施工程序為：首先進(jìn)行機械成孔樁施工，接著(zhù)施工樁頂圈梁，然后隨著(zhù)基坑挖土的同時(shí)完成腰梁和預應力鋼筋的施工。

　　5.施工監測

　　坑支護工程監測內容為：土釘墻頂部水平位移觀(guān)測；基坑周邊沉降觀(guān)測；地下水位監測

　　5.1地下水位監測

　　5月10日項目開(kāi)工，到6月22日降水井施工完畢連續抽水后，水位基本維持在10m左右，能滿(mǎn)足施工的要求。

　　5.2基坑位移監測

　　土方開(kāi)挖前測定基坑坡頂水平位移、沉降位移初始值；坡頂水平位移、沉降監測點(diǎn)沿基坑坡頂邊線(xiàn)設置，間距約30m；土方開(kāi)挖過(guò)程中，每日監測一次。沉降觀(guān)測的基準點(diǎn)設置在基坑開(kāi)挖影響范圍之外市政道路上。

　　水平位移的觀(guān)測采用視準線(xiàn)法，以南側基坑水平位移監測為例，在要進(jìn)行位移觀(guān)察的基坑槽壁上設一條視準線(xiàn)，并在該視準線(xiàn)兩端基坑影響范圍之外設置兩個(gè)工作基點(diǎn)A、B，分別作為主站點(diǎn)及后視點(diǎn)，然后沿著(zhù)該視準線(xiàn)在槽壁上分設若干觀(guān)測點(diǎn)，直接在讀數尺讀出測點(diǎn)的位移。

　　開(kāi)挖到設計深度，通過(guò)對水平位移監測數據分析， 11m深的基坑最大水平位移接近30mm，基坑頂部的側向位移與開(kāi)挖深度之比小于3‰，滿(mǎn)足設計提出的監測值控制標準要求坡頂位移的警戒值30mm。以南側基坑水平位移監測為例，變形發(fā)展為正常位移變形曲線(xiàn)。

　　6.雨季中出現的危機情況和處理措施

　　7~8月聊城地區進(jìn)入雨季，夏季雨水天氣給施工帶來(lái)了不便和影響，隨著(zhù)幾場(chǎng)暴雨的來(lái)臨，危及邊坡支護

　　安全的險情不斷出現。

　　6.1危機情況

　　基坑邊坡錨釘和面層噴射混凝土已施工完，在坑壁局部出現了出水點(diǎn)和懸掛水�；�坑西側邊坡坑壁出水點(diǎn)水量逐步加大并有形成涌水和涌砂現象，西側1～15軸到A～E軸土體局部變形較大，個(gè)別觀(guān)測點(diǎn)水平位移75mm，最大沉降位移90mm�；�坑東、北兩側場(chǎng)地條件較好，全部進(jìn)行了硬化處理。從觀(guān)測數據分析，開(kāi)挖到設計深度，基坑坡頂水平位移在雨季中變形穩定。

　　6.2危機處理

　　對于坑壁局部滲水，在基槽四壁增加泄水孔，孔深0.6m，高度距槽底0.8m，間距2m。在護壁中插入周邊帶孔眼的包網(wǎng)塑料排水管，把局部滲水通過(guò)暗埋在土釘坡面內的塑料排水管引入基坑周邊排水溝及集水坑中，利用水泵及時(shí)抽排，加快邊坡粉土層排水固結。

　　基坑西側1～A軸到1～E軸采取分級支護，首先把高2.5m，寬4.0m的土卸除，在－7.0m位置增加一排7-Φ5預應力錨桿，長(cháng)度16m。

　　基坑南側觀(guān)測點(diǎn)變形最大的位置之間近100m范圍內邊坡角堆土卸荷（堆土3.0m高，3.0m寬，在基坑南側－3.0m位置增加一排7-Φ5預應力錨桿，長(cháng)度16m。

　　按上述措施進(jìn)行施工和危機加固處理后，對整個(gè)基坑及鄰近建筑物的位移進(jìn)行了跟蹤監測，各觀(guān)測點(diǎn)均處于穩定狀態(tài)。論文參考網(wǎng)。同時(shí)對基坑開(kāi)挖后，地面裂縫的開(kāi)展情況進(jìn)行了跟蹤監測，各觀(guān)測點(diǎn)的裂縫均處于穩定狀態(tài)。

　　6.3原因分析

　　6.3.1經(jīng)過(guò)現場(chǎng)復查，基坑西側柳園路離基坑水平距離6.5m，埋深2.5m，分布一條污水管道，從南往北走向，將土體在垂直方向切成兩段。論文參考網(wǎng)。路內雨水排入污水管道，污水管道不暢通，雨水滲入土體，致使西側部分基坑失穩，土體下滑。對本工程基坑周?chē)�地下管線(xiàn)埋設情況掌握不準確，場(chǎng)外來(lái)水影響了基坑的穩定。

　　6.3.2基坑南側東昌路綠化帶，坡頂距現狀圍墻2.0m。實(shí)測場(chǎng)地高差：場(chǎng)內比場(chǎng)外低0.5m。雨水滲入土體，基坑深度范圍內的粉土地層，加上中間粘土隔水層，影響半徑小和滲透系數小，降水難度大，影響了基坑的穩定。

　　7.結論

　　7.1實(shí)踐證明[2]：土釘墻支護結構對水的作用特別敏感。土的含水量的增加不但增大土的自重，更為主要的是會(huì )降低土的抗剪強度和土釘與土體之間的界面粘結強度。后者是土釘能夠起到加固和錨固作用的基礎。

　　7.2基坑施工監測和動(dòng)態(tài)設計對土釘墻支護結構非常重要。本工程西側基坑水平位移在雨季發(fā)生較大變化后，根據實(shí)際情況及時(shí)對設計作出必要的修改，取得了很好的效果，避免了倒塌事故。

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