自钻式复合土钉支护技术应用研究

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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果自钻式复合土钉支护技术应用研究[摘要]介绍了自钻式土钉与SMW机械施工止水帷幕相结合复合土钉支护技术的设计、施工方法，及其在南京市玄武湖隧道基坑支护工程的应用。结合现场试验分析了其受力及变形机理。[关键字]复合土钉支护；自钻式土钉；止水帷幕；南京市玄武湖隧道工程[中图分类号]　1、引言土钉支护由于经济、可靠和施工快速简便，已在我国得到迅速推广和应用[1].对于软弱土层发展了以土钉支护为主，辅以其它补

2、强措施的复合土钉支护技术[2，3].南京市玄武湖隧道工程为双向六车道，全长公里，是南京市“新三年”建设的重点工程。隧道主体为钢筋混凝土箱涵结构，湖底段基坑大部分采用放坡大开挖施工，梁洲段基坑由于大开挖施工会破坏梁洲岛上景观建筑，业主决定采用垂直支护。梁洲段支护原设计方案采用直径800mm灌注桩加三道背拉锚索，设计锚索为1860级钢绞线3Φ，长26m.这种设计方案造价较高，而且在砂性土中成孔26m施工比较困难。经过专题研究，决定采用自钻式土钉与SMW机械施工止水帷幕相结合的复合土钉支护技术进行支护。　2、复合土钉支护设计梁洲段场地土

3、层主要为：①素填土：褐黄色，课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果.②-1粉土夹粉砂：灰黄色，饱和，稍密。，夹少量薄层粉质粘土。土层重度/m3，粘聚力，内摩擦角°。③-3粉细砂：灰色，饱和，稍密。，土层重度/m3，粘聚力，内摩擦角°。基坑北侧场地开阔，进行二级放坡，坡角施工花管土钉三排进行加固，南侧梁洲岛进行复合土钉支护，详见

4、图1.由于本工程为市重点工程，我们在设计中非常慎重。因为砂性土自立性差，在其中成孔施工比较困难，决定首先施工止水帷幕。经过试验普通双轴深层搅拌机在本场地较密的砂性土中，只能施工搅拌深度~，不能满足设计要求。于是决定采用SMW工法常用的三轴型钻掘搅拌机施工止水帷幕。然后采用自钻式土钉自行钻进到预定位置后，进行注浆，解决了施工时成孔困难的问题，而且注浆效果可以得到保证。利用《基坑土钉支护技术规程》和《建筑基坑支护技术》对自钻式土钉与SMW止水帷幕相结合的复合土钉支护技术分别进行了计算。设计挖深，附加荷载工法三轴型钻掘搅拌机施工止水帷幕

5、，三轴深层搅拌机叶片直径为850，桩中心距，桩体搭接850mm，在止水帷幕中插入双排毛竹，毛竹的大头直径不小于100mm.土钉结构设计参数：自钻式土钉成孔直径D=110mm，土钉倾角15°；采用9排自钻式土钉，5米以上水平间距Sh=，垂直间距Sv=；5米以下Sh=，Sv=－7排自钻式土钉长18m，8、9排自钻式土钉长15m.面层采用@150×150双层钢筋网，2φ16水平向加强筋。喷射C20混凝土。3、复合土钉支护施工课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等要有恰当的估计。从

6、本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果首先利用SMW工法850三轴型钻掘搅拌机施工止水帷幕，解决土体隔水性和自立性。三轴深层搅拌机叶片直径为850，桩中心距，桩体搭接850，要求28天的强度达到止水帷幕达到预定强度后，进行自钻式土钉施工。每排自钻式土钉的施工顺序主要为：开挖，墙壁修整→引孔→自钻式土钉钻进→注浆→编制钢筋网，放置加强筋→喷射C20混凝土。下面主要说明自钻式土钉的施工过程。自钻式土钉的杆体采用Φ32无缝钢管压制螺纹而成，每段

7、，用接头套管进行连接。经检测杆体破坏荷载260kN，接头套管破坏荷载240kN.采用适合于软土的自制土钉钻头，长150mm.采用小型钻机配麻花钻杆在止水帷幕的预定部位引孔，主要是钻过止水帷幕。然后采用小型钻机作为动力将自钻式土钉自行钻进，用接头套管进行连接。第一二杆体分别预先留有注浆孔，直径为8mm，间距40cm，沿杆体径向均匀布置。钻进前把注浆孔用胶纸包好，防止钻进时进土影响注浆效果，但注意不能包两层以上，以免使浆液射出困难。每节土钉之间采用螺纹套管对中连接，逐节安装钻进，直到设计长度。由于自钻式土钉自行钻进过程中螺纹套管自动拧

8、紧，所以不会有松弛现象。最后编制钢筋网，压加强筋，喷射C20混凝土面层。安装垫板及配套螺母，使土钉、面层、SMW深搅桩和原位土体构成一个整体而共同工作。课题份量和难易程度要恰当，博士生能在二年内作出结果，硕士生能在一年内作出结果，特别是对实验条件等