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1、有关深基坑围护中土钉墙支护技术的问题探讨摘要:本文结合工程实例，对工程地质条件、土钉墙支护各组成部分参数及土钉墙支护技术与其它支护方案比较等问题进行了探讨。 关键词:深基坑围护；锚杆；土钉墙;支护技术; 土钉墙支护技术,是在被加固土体内植入一定长度和密度的细长杆件与喷射混凝土面板相结合,形成一个类似重力式挡土墙。锚杆一般采用Ф18～Ф32的螺纹钢筋或Ф50钢管制作,并采用高压注浆而形成。其抗拔力主要由锚杆与土体的磨擦力及一部分抗剪力组成。土钉墙支护一般按下列工序施工:首先对局部开挖修整后的土壁进行一次砼喷射,随即布孔,用机钻或洛阳铲等设备
2、成孔,成孔至设计深度后,置入杆件再进行压力注浆,在第1次喷层上安装绑扎钢筋X和销定锚头,然后喷砼到设计厚度。特殊情况下也可将上述程序进行调整变通使用,可以先装锚杆后喷砼,施工灵活性较大。 砼在高压空气作用下高速喷向受喷面,在喷层与土层面产生嵌固效应。锚杆深固于土体内部,主动支护土体,并与土体共同作用,有效保持和提高围土强度,使土体变荷载为支护结构。钢筋X能有效地调整喷层与锚杆内应力分布,增强支护体的柔性和整体性,将传统支护被动受力结构体系变为主动受力结构体系。该文以某办公楼为例,对土钉墙支护技术加以介绍。 1工程概况 某办公楼基坑开挖深
3、度为4.10m,四周场地狭小,不能大开挖,需要进行基坑支护。经验算,水泥搅拌桩、松木桩不能满足抵抗土体压力的要求,若采用沉管灌注桩和搅拌桩相结合的方案,不但工期长,而且造价相对较高,综合比较后决定采用土钉墙支护技术。 2工程地质条件 根据地质勘察报告,该场地地下水埋深1.70～1.92m,为浅表孔隙潜水,对砼无侵蚀性,基坑影响范围内的地层分布叙述如下: 第1层:①号土,人工杂填土:厚度2.68～3.45m,土体灰色,含砖头碎石,局部夹有大量块石及粉质粘土,土质不均匀,具高压缩性。 第2层:③号土,淤泥质粘土:厚度2.68～4.03m,
4、土体灰色,很湿,软流塑状,具高压缩性,基坑底落在该层土上。 第3层:④-1号,可塑粘土:厚度0.85～2.03m,土体灰黄褐色,稍湿,中压缩性。 3土钉墙支护各组成部分参数的确定及设计计算 鉴于该场地施工条件及工程地质条件,为了确保开挖后边坡的稳定与安全,同时降低造价,在场地允许的范围内,先将基坑边壁外四周土挖去1～1.5m深,按1∶1比例放坡,以减少土体压力。由于基坑作用在③号淤泥质粘土层上,施工时需采取基底的抗滑措施,即在开挖前先打一排超前锚杆(Ф18300长3000)以阻止基坑土的隆起,俗称“烂脚”。 3.1锚杆各参数的确定、注
5、浆的控制、支护面层的做法 3.1.1水平锚杆间距 根据目前的理论和实践,锚杆的间距大小与土体的整体作用之间尚不能给出明确的定量关系。为了便于操作及减少土体的扰动,锚杆纵、横间距一般取1.0～2.0m,上下锚杆交错排列。该工程锚杆双向间距均取1.0m。 3.1.2锚杆的长度 在支护深度范围内,锚杆内力一般为中部大、上部和底部较小。中部锚杆所起的作用至关重要,顶部锚杆主要作用是限制支护的最大水平位移,底部锚杆主要用于抵抗基底滑动,防止围护体系倾覆或失稳。所以一般做法顶部锚杆稍长,底部锚杆稍短。 根据经验及相关规定,在非饱和土中,锚杆有效
6、长度L与开挖深度H之比为La/H=0.6～1.2之间。该工程上排锚杆长度取7m,下排锚杆长度取6m。 3.1.3锚杆直径 锚杆常用材料通常为Ф18～Ф32的Ⅱ级螺纹钢或Ф50钢管L5×50×50角钢也有使用。该工程根据地质条件及锚杆的间距采用Ф18螺纹钢。 3.1.4锚杆倾角 θ锚杆倾角一般不宜过大,常取值0～20°,以方便注浆为目的,尽量小角度置入,具体施工时倾角也不θ 易精确控制。该工程按最不利情况考虑,取=20°。 3.1.5注浆的控制 注浆材料一般用水泥砂浆或水泥素浆,根据工程地质情况及施工安排可适当掺加早凝剂或减水剂。
7、该工程采用525级普通硅酸盐纯水泥浆,水灰比为1∶0.5,注浆的控制是通过注浆机压力表的读数值来控制的,注浆压力一般不大于上覆土压力的2倍,同时也不得大于8MPa。止浆塞安放的好坏,注浆排气管放置的正确与否,直接影响注浆压力值的读取及注浆饱满度。 3.1.6支护面层 土钉墙围护设计中,面层的工作机理尚不明确,只能根据通常做法按构造规定的厚度及配筋喷射砼,往往不做计算。该工程采用C25厚150mm内配6200双向单层钢筋。喷射砼配合比按GBJ86285国家标()准《锚杆喷射混凝土支护技术规范》配制。 根据试验质量配比:水∶水泥∶砂∶石子=
8、0.4∶1∶2∶2。实际施工时根据天气情况、基坑地质情况、施工 位现场调整配合比。 3.2设计计算 该工程土体内粘聚力C取23kPa,内摩擦角Ψ取21°,土体
