土钉与预应力锚索复合支护技术体系

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1、土钉与预应力锚索复合支护技术体系李波(中铁隧道集团三处有限公司广东深圳518052)文献标识码••A文章编号：41-1413(2012)01-0000-01摘要：介绍了在特殊环境下，无法采用围护桩、连续墙等围护方法进行边坡支护时，而采用土钉与预应力锚索相结合的支护技术，这种技术特别适合于施工空间狭小的场地。它成功地保证了新建筑物基坑施工的边坡稳定，同时乂保证了紧邻建筑物的安全，而且施工方法比较简单、容易操作，能大大的节约施工时间。关键词：锚索土钉土钉墙钢铰线1工程概况木工程位于成都市晋阳路与万华街交叉U处，新建筑物呈南北向。地下埋深约8m,长度120m，宽为3

2、0m,建筑面积为3600m2。距新建筑物建东侧100cm处为原建筑物的办公写字楼，楼体为5层，高度为17.5m,筑面积为2437m2,基础埋深4.0m。在基坑开挖、施工阶段必须确保东侧办公楼的安全。鉴于现场作业条件、施工工期和经济因素，无法采用围护桩和地下连续墙等进行围护支护。经对比分析，最终决定采用土钉与预应力锚索复合支护，以保证基坑边坡稳定和原有建筑物的安全。新旧建筑物的基础位置见图1。1.1地质情况该地段地质构造主要表现为粘性土层与人工素填土，地表为人工素填土，下为膨胀性粘土,基底为性粘土与砂砾石土组成的混合层。1.2水文地质拟建场区浅部土层中的地下水类

3、型为潜水，静止水位埋深为1.9〜2.4m,年平均水位埋深离地表面1.5〜1.9m，补给来源主要为大气降水及地表水径流侧向补给，以蒸发消耗为主。根据该区域地质资料，承压水主要分布于砂质粉层以及粉砂层中，承压水埋深为3〜11m,并呈周期性变化，木工程承压水层距地面埋深为12〜15m。2方案设计土钉采用Φ18mm螺纹钢筋做成，其水平、垂直间距均为1500mm,呈梅花形布置，土钉孔直径为1000^01。坡面铺设&卩叶81^(71钢筋网，网格为200mm×200mm,并喷射厚100mm的C25混凝土。三排预应力锚索分别布设在地面下深度1.2m、3.8

4、m处和6.4m处，锚索水平间距为1.5m,每排48根铺索，上下排成梅花形分布，每根铺索由3×7Φ5mm钢绞线组成。每排锚索采用500mm×500mm的钢筋混凝土作为腰横梁，锚头垫板采用500mm×500mm×8mm的钢板。基坑支护设计见图2。3施工方法3.1土钉喷锚施工工艺采用密集的土钉群与喷射混凝土加固土体构成一个复合的、能自稳的、类似于重力式挡墙的来抵抗墙后传来的土压力和其它作用力，从而使基坑或边坡稳定。本工程采用分层开挖、分层支护的方式，自上而下进行施工作业。垂直开挖边坡，各层开挖深度达1.5m。边

5、坡开挖面必须平整。土钉孔径为100mm,孔位偏差不大于20mm。将按设计长度制作的Φ18mm螺纹钢筋锚杆放入锚杆孔，灌注M20水泥砂浆。在边坡上铺设钢筋网，用300mmΦ18mm的井字螺纹钢筋将锚杆头与钢筋网牢固焊接。边坡喷射C25混凝土，厚度为100mm。在喷射混凝土中加入适量速凝剂，使喷射混凝土快速凝结。锚杆注浆3天后方可进行下一层开挖。3.2锚索施工工艺3.2.1钻孔：为确保钻孔效率和保证钻孔质量，按锚索设计长度将钻孔所需钻杆摆放整齐，采用潜孔冲击式钻机，当钻杆用完时，孔深也恰好到位。要求钻孔深度要超出锚索设计长度0.5m左右，钻孔结束后

6、，拔出钻杆，复核孔深，并保护洞U。3.2.2锚索安装：安装锚索前，要核对锚索编号是否与孔号一致，确认无误后，再以高压风清孔一次，即可着手安装锚索。安装下倾锚索比较简单，直达锚索到位后，停止向下送索，若在安装过程中不畅通，拔出锚索，排除故障后重新送索。3.2.3锚固法注浆：采用排气注浆发施工。注浆管插至孔底，砂浆由孔底注入，空气由锚索孔排出，锚索孔注浆采用单液注浆机，注浆压力保持在0.3〜0.6MPa。3.2.4立锚墩：锚墩的作用是把锚具的集中荷载传递到岩面和调整岩面受力方向。为了使锚墩上表面与锚索轴线垂直，预先将一根外径与钻头直径相冋的薄壁钢管和垫板正交焊牢，

7、浇筑锚墩前将钢管的另一端插入钻孔即可。3.2.5锚索的张拉：采用整体分级张拉的程序，每级稳定时间2〜3min;若锚索是由多根钢纹线组成，组装长度不会完全相同，为了提高锚索各钢绞线受力的均匀度，采用先单根张拉，3天后再整体补偿张拉的程序。3.2.6封孔注浆：补偿张拉后，立即进行封孔注浆。注浆管从预留孔插入，直至管U进到锚固段顶面约50cm,孔中的空气经由设在定位止浆环处的排气管排出。3.2.7外部保护：封孔注浆后，从锚具量起留50mm钢绞线，其余的部分截去，在其外部包覆厚度不小于50mm的水泥砂浆保护层。3.3现场实测根据现场施工情况在原建筑物的办公写字楼的邻近

8、设置4个观测点，其中观测A点最大沉降量