土钉墙在某深厚软土基坑支护工程中的应用

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1、土钉墙在某深厚软土基坑支护工程中的应用陈小丹李川谢应恩（广东省水利水电科学研究院，广州，510610）摘要：土钉墙在工程实践中已得到较多的应用，但在深厚软土中周围基坑支护结构并不多见，本文介绍了一个在深厚软土基坑支护工程中采用喷锚设计的工程实例，为今后此类工程的设计和施工提供参考。关键词：土钉墙土层锚杆基坑支护结构土钉支护是以较密集的插筋作为土体主要补强手段，通过插筋体与土体和喷射混凝土面层共同工作，形成补强复合土体，达到稳定基坑或边坡的目的。与其它支护类型相比，它具有施工设备简单、施工所需场地小、便于土方开挖、工程造价低等优点，据国内外有关资料分析，它一般比其它支护类型降低工程造价1/

2、2～1/3左右，此外土钉支护可以利用现场监测数据，及时调整土钉设计参数，提高支护结构的安全可靠性。由于具有以上优点，目前土钉墙的应用越来越广，但由于其理论计算仍不成熟，使其应用受到一些限制。目前规范一般规定其适用条件为开挖深度不大于12m基坑侧壁安全等级为二、三级的基坑。在有深厚软土层的基坑支护工程中采用土钉墙支护并不多见，但仍具有明显的优势，本文结合一个工程实例，介绍了在某有深厚软土基坑中的应用土钉墙支护的设计方案和监测结果，为今后此类工程的应用提供参考。1工程概况2该基坑位于东莞市虎门镇港口路南侧，基坑周长约500m，平面面积约15000m，地下1层，地上5层裙楼和6～27层塔楼。基

3、坑开挖深度在6.2～7.2m之间，基坑内局部地方有大承台，开挖深度8.65m，建筑物采用φ600管桩基础，主要采用静压法施工，局部用锤击法施工。基坑周围地面相对平坦，周边建筑物稀少，四周为道路，场地相对开阔，无重要的地下管线。其中基坑南道路的另一边为一条河涌。基坑的平面图见图1。港口路（主干道）北边南边道路平道图例:测斜测点房路水平位移测点承台沉降测点材料堆承台场承台河涌1#承台河涌道路河涌图1基坑平面图图2典型地质剖面图1752地质条件2.1地形地貌特征该场地属风化残丘及山间洼地，地貌单元比较简单，经平整后地面平坦。2.2岩土工程地质特征按地层成因类型和岩土层性质，场区内各地层自上而下

4、分为：ml<1>第四系人工填土层（Q）素填土：灰黄、灰色，稍湿、松散状，成份以粘粒为主，含砂，平均厚度2.2m。al<2>第四系冲积层（Q）按其成份的不同分为如下两层：<2-1>淤泥：灰黑色，饱和，流软塑，成份以粘粒为主，富含有机质。层厚2.40～8.50m，平均5.40m，标贯击数1.5击，含水量w=56.2%，孔隙比e=1.527，液性指数IL=1.47。<2-2>粉质粘土：部分钻孔缺失，灰红色，湿、可塑，成份以粘粒为主，含砂。厚度1.00～5.10m，平均2.44m，标贯击数8.7击，含水量w=32.6%，液性指数IL=0.37。el<3>第四系残积层（Q）砂质粘性土：灰黄、浅灰色

5、，湿、可塑~硬塑，成份以粘粒为主，含砂。层厚15～50m，平均30m，标贯击数18.1击，含水量w=25.6%，液性指数IL=0.16。<4>震旦系花岗片麻岩（Z）该层相对基坑开挖深度而言，埋藏较深，介绍从略。典型的地质剖面图见图2。2.3水文地质条件场区地下水主要分布于基岩裂隙及淤泥层孔隙中，透水性能较差。3支护结构设计方案3.1设计思想根据该基坑的特点，主要按极限状态方法设计，考虑到基坑周边场地空旷，无重要建筑物和管线需保护，适当放松对支护结构变形的控制要求。结合该工程的地质条件、周边建筑物以及管线的分布和基坑开挖深度、基坑周边场地使用需要，采用土钉墙作为该基坑的支护结构，进行直立开

6、挖，用双排搅拌桩作为超前支护。根据地质资料，基坑的地质条件以东北角最好，西南角最差，中间处于过渡状态，淤泥层最深处有10.5m，比基坑开挖深度大3.5m。考虑到地质条件的差异，基坑各处的开挖深度不同，对支护结构分区分段进行设计3.2计算参数根据地质资料并结合工程经验，各岩土层的计算参数取值见表1。表1计算参数取值表内摩擦角土层与锚固体的3序号土层容重γ(kN/m)内聚力c（kPa）φ(°)粘结强度qsi(kPa)1填土层19.01512152淤泥17.085103粉质粘土18.52015504砂质粘性土19.03025653.3设计方案搅拌桩采用双排φ500@350，采用32.5R普通硅

7、酸盐水泥，水泥掺入量为15％，设计桩长9～11m，要求至少穿过淤泥层1m。176锚杆采用φ22钢筋，倾角30°，要求至少穿过淤泥层3m，注浆体强度等级M20。根据计算确定各区段的锚杆参数，分别设置3～6层锚杆，锚杆长度12～24m，水平间距1.10～1.30m，详见表2，典型设计断面见图3。喷射砼强度等级为C20，厚度120mm，钢筋网采用φ6@200×200，水平加强筋为2φ16，处理范围为坡面和坡顶1.0m范围内。表2各区段的边