复合土钉墙在软土深基坑工程中的应用

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1、复合土钉墙在软土深基坑工程中的应用第2l卷第3期2007年6月土工基础SoilEng.andFoundation,,.01.2lNO.3fun.2oo7复合土钉墙在软土深基坑工程中的应用蔡楠生,刘小平,李亮辉(1.深圳市宝安区工程质量监督检验站,深圳518101;2.深圳市勘察测绘院有限公司,深圳518028)摘要:结合复合土钉墙在深圳某软土深基坑支护中的成功应用,介绍了复合土钉墙的设计计算及特点.针对施工过程及监测结果进行了分析,得出一些有益的结论,为类似工程提供参考.关键词:复合土钉墙,微型桩,止水帷幕,预应力锚杆,软土,基坑支护中圈分类号:TU472文献标识码:B文章编号:10

2、04—3152I2007)03—0001—031前言复合土钉墙是近年来在土钉墙基础上发展起来的新型支护结构,它是将土钉墙,止水帷幕,微型桩及预应力锚杆等结合起来,根据具体工程条件进行不同的组合,形成的一种复合基坑支护技术.主要有以下四种类型[2]:(1)土钉墙+止水帷幕+预应力锚杆;(2)土钉墙+预应力锚杆;(3)土钉墙+微型桩+预应力锚杆;(4)土钉墙+止水帷幕+微型桩+预应力锚杆.本文所述为上述第四种,即土钉墙+止水帷幕+微型桩+预应力锚杆.2工程概况某工程位于深圳市宝安区麻布屯,拟建一栋30层的商住楼,设三层地下室,采用人工挖孔桩.基坑深度l1.5m～13.4ITI,面积约50

3、36IT1,周长约290m.东北侧距民房小区约12.5ITI(距小区道路仅7.5m),西南侧距铜锣湾百货广场约8,5m,东南侧距海城路约15m,西北侧较空旷.基坑原已施工东北侧和东南侧止水帷幕,后因各种原因终止.工程场地属珠江口潮间带滩涂围填区,原始地貌为海漫滩.根据现场地质勘察结果,在基坑开挖深度及影响范围内,主要地基土的组成自上而下依次为:人工填土(Q),第四纪滨海相沉积层(Q)(含有机质粘性土,含有机质中细砂),第四纪残积层(Q)(砂质粘性土)和加里东期混合花岗岩(Mr.).场地地下水主要为第四纪孔隙水及基岩裂隙水,第四纪孔隙水主要赋存于中细砂层中,富水性和透水性均较好,具微承

4、压性,并具腐蚀性;基岩裂隙水主要赋存于强～中风化基岩裂隙中,具微承压性,富水性和透水性受裂隙发育程度及连通状态控制,属弱～中等透水性含水层;场地其余地层均为弱透水性地层.地下水主要由大气降水补给,并与海水有一定的水力联系,受潮汐影响明显.稳定水位标高为一1.68ITI.各土层物理力学指标见表1.蠢l场地内各主要土层物理力学参数3基坑支护方案根据场地地质情况和周边环境,基坑各侧均采用复合土钉墙支护.(1)采用多头搅拌桩止水帷幕(东北和东南两侧利用原有帷幕;另两边新施工帷幕),墙厚不小于300mm.(2)边坡上部放坡开挖:打入土钉后挂网喷混凝土,厚100miD_.(3)下部直立开挖:①施

5、工微型桩0400@1200,打入坑底以下3ITI,桩芯采用通长工20a工字钢,灌注注浆碎石体,采用二次注浆;②采用预应力锚索收稿日期:2006—12-15作者简介:蔡楠生,男,28岁,大学本科,毕业于同济大学建筑工程专业,助理工程师,主要从事工程质量监督与管理方面的工作.2土工基础3×705@2400,长16In～22In,与土钉相问布置;③土钉采用025(实际施工人工成孑L困难,采用钢花管土钉048,壁厚3mm代替钢筋土钉),长8m～12ITI,间距1.2ITI×1.2ITI;④钢筋网06.5@250×250,加强钢筋2016@1200;⑤喷射混凝土C20,厚100mm.复合土钉墙

6、支护典型剖面图见图1.多帷一之1200300kN辫~250kN,锁定3ookN,张_难何甄2)ok图1典型支护剖面图4复合土钉墙的设计计算含有机匾粘性土含有机质中细砂砂质粘性i复合土钉墙是介于桩锚支护的刚性支护与一般土钉墙支护的柔性支护之间的半刚性支护,是兼有加固和挡土的支护结构,其受力模式类似于挡墙与锚拉,支挡等受力形式的联合作用,相对一般土钉墙又具有主动加固和超前加固的效果.由于复合土钉墙受力模式的复杂性,目前还没有完善的设计计算理论.设计计算时,采用一般土钉墙的计算方法,在计算中考虑止水帷幕,微型桩和预应力锚索对基坑边坡稳定性的作用,并选取较不利的结果作为支护结构的设计参数,实

7、践表明具有较好的合理性,在一定程度上弥补了按一般土钉墙计算的片面性.复合土钉墙的设计计算包括整体稳定性验算和土钉(或锚杆)抗拔力验算两部分].在整体稳定性分析中,采用圆弧滑裂面计算,计算中除考虑土体,土钉的作用外,还考虑止水帷幕,微型桩和预应力锚索对整体稳定性的作用,分析计算公式为:K一Ks+~IZ'slAsl+~2"cs2As2+∑PCOs(+a)+∑Psin(O+a)tan~,>:WsinOS(])式中:K为复合土钉墙整体稳定安全系数;K为一般土