深基坑支护土钉墙技术施工优化

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1、深基坑支护土钉墙技术施工优化　　安阳电信综合楼位于红旗路与灯塔路交叉口西北角,建筑物平面呈矩形，南北长米，东西宽米。综合楼地面以上22层，地下2层，高度为米，楼顶设有通讯发射塔。综合楼为钢筋砼框架剪力墙结构,基础埋深米，基坑东侧米处埋有高压输电电缆及排水暗管；基坑北段东侧米为市长话楼，该楼南北跨度为米，高约米；基坑南段西侧米为三层居民住宅楼,详见电信大楼基坑支护平面位置图。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２、基坑工程地质条件　　综合楼场地属山前冲积扇地貌单元，在勘察深度范围内，地层分布不太均匀，表层为

2、～米厚的杂填土，以下为素填土，其底板埋深起伏较大。填土以下的地层岩性变化较大，场地南部以粉土夹粉砂为主，而北部则为粉质粘土地层，这两类不同岩性的地层其厚度与层位相差均较明显，一般从埋深9～10米开始，其地层岩性变化较为规律、稳定。在基坑开挖深度内,分布着Q4-3填土(－米),Q4-2粉质粘土、粉土及粉细砂(－18米)。　　基坑开挖深度内各层土物理力学指标及室内静三轴试验成果　　　　　　　　　　层　　号　　　　　　岩性　　　　　　W　　　　　　ρ　　　　　　WL　　　　　　Wp　　　　　　Ip　　　　　　e0　　　　　

3、　Sr　　(%)　　　　　　IL　　　　　　C　　(Kpa)　　　　　　Φ　　(度)　　　　　　　　　　⑴　　　　　　素填土　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　83　　　　　　　　　　　　10　　　　　　　　　　　　　　　　⑵　　　　　　粉质粘土　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　94　　　　　　　　　　　　19　　　　　　　　　　　　　　　　⑶　　　　　　粉土　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

4、　　　　　　　　　　　81　　　　　　　　　　　　10　　　　　　　　　　　　　　　　场地地下水静止水位在天然地面下米，但场地周围上、下水管道纵横交错，上水管道因房屋拆迁在钻探工作进行时大量漏水，且影响场地土的湿度与状态，并形成上层滞水稳定水位的假象,另外在场地东侧的中部和南部也有水管年久失修、污水外漏现象。　　　　３、基坑支护方案　　因场地东、西两侧比较狭窄，且场地东侧分布着地下管线及高压电缆。因此基坑开挖不允许有较大的放坡，必须采取边坡支护措施。我院根据场地工程地质条件、土层力学计算指标及周围建筑物情况，经多方案

5、支护形式技术经济比较，决定采用以土钉墙支护技术为主的支护结构，土钉墙复合体可提高边坡整体稳定性和承受坡顶超载的能力,所用的施工设备简单,占用施工场地小,而且可随基坑开挖逐次分段实施作业,由于方案可行、安全、经济而中标。　　　　土钉墙设计　　根据已建工程应用实践,按BRIDLE建议的对数螺旋线方法进行土钉墙设计计算。　　滑面方程为：　　Ｒ=a·eθ·tanφ　　(1)　　滑动面与坡脚处水平线的夹角：　　β=ф+α·ф　　+α+　　(2)　　极角:　　θ1=ф+ω　　θ2=90°+ф-β　　(3)　　对粘性土,取ω=3,

6、其它土取ω=0.　　土钉钢筋直径:　　db=(14～25)×·Sx·Sy(4)　　Sx、Sy为土钉水平向、垂直向间距。　　先按条分法计算不平衡力矩，然后计算土钉承受的剪力和拉力，再求出土钉长度。　　设计采用根据上述原理编制的“深基坑支护之星”软件。　　计算结果:土钉长～米，横向间距米，垂直向间距～米，土钉下倾角15度，土钉采用φ25、φ22毫米螺纹钢。面层为10厘米厚的C20喷射砼，钢筋网距20×20厘米，采用φ6圆钢，并在每排土钉位置加一水平向加强筋，直径18毫米。为控制土体变形，对土钉施加一定的预应力。　　　　不

7、良地质条件支护方案的补充　　基坑北段东侧(长话楼附近)因长话楼通往化粪池的排水管漏水和地下自来水管漏水,开挖时发现地面下～米为流塑土体，已超出土钉墙的使用范围,需重新选择加固支护方案.经计算钻孔灌注桩和打入桩可满足支护要求,但造价高、工期长不可行；喷粉桩造价低、工期短，但强度达不到要求，经反复比较采用喷粉桩和土钉联合加固土体支护方案，即适度沿线布置喷粉桩，提高土体的结构整体性，再做土钉墙，增加支护强度，两种形式形成互补。喷粉桩布置成两排，单桩直径50厘米，长米，四根桩为一组，相互搭接，成为95～96厘米的桩群，桩群中

8、心间距125厘米，桩群间留30厘米的空隙，以成土钉孔,详见喷粉桩平面布置详图。喷粉桩施工两天后，即可开挖并进行土钉支护。　　　　　　４、土钉墙施工及变形监测　　　　施工工艺　　土钉墙分层施工，依次循环至基坑底，即基坑开挖一定深度后，进行土钉墙施工，然后进行下一层的开挖。　　　　基坑开挖　　基坑开挖分五层进行，第一层挖米，其余四层米，采取挖掘机挖