深基坑支护施工中土钉支护技术的应用.pdf

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1、DOI：10．3969／j．issn．1672—4011．2013．03．039深基坑支护施工中土钉支护技术的应用李令燕(德州市拓实基础工程有限公司，山东德州253000)摘要i文章对土钉墙支护技术的设计和施工处理措施进行了详细的阐述，以供大家参考。关键词：基坑支护；土钉墙；喷射混凝土．■中图分类号：TU473文献标志码：B文章编号：1672—4011(2013)03—0081—02O前言随着高层建筑深基坑施工的增加，人们对深基坑支护技术的发展、更新和探索有了更多的关注。在20世纪70年代后期，我国将该项支护技术应用于

2、深基坑土壁支护中，故又称为土钉墙。最先主要是用于基坑抢险临时支护中，慢慢经过改进探索，该项技术日见成熟，由于同其它支护技术相比较，土钉墙支护有造价低、施工速度快等优点，目前应用越来越广泛。同单纯的锚杆支护比较，土钉墙具有钉土间相互作用，提高原位土体稳定性的特点，土钉起到了骨架作用、承力作用、应力传递和扩散作用，使土钉和土体形成复合体，从而提高了土体的粘聚力，并在相邻土钉问形成承压拱，大大提高了土体自身的整体稳定性。1土钉墙的设计要求1．1首先进行详细准确的地质勘察(1)土钉墙设计前，应查明基坑周边的地层结构和土的物理力

3、学性质，勘察报告应提供土的重度、土的内摩擦角、内聚力c及土的变形模量Es；(2)勘察报告中应明确基坑周边建筑物、管线、道路与基坑的相互关系，并判断基坑开挖对他们的影响程度；(3)土钉墙设计前，应查明基坑周边的地下水类型。埋藏条件及渗透性，分析地下水对基坑开挖、基坑隆起和支护结构的影响，判断人工降低地下水的可能性并评价地下水对基坑周边已有建筑物和地面沉降的影响。1．2正确进行土钉墙的稳定性分析土钉墙的整体稳定分析分为内部和外部整体稳定分析。土钉墙内部整体稳定分析是保证土钉墙本身的强度，这时的破坏面全部或部分穿过加固土体的

4、内部。内部稳定分析常采用的是力矩极限平衡分析方法，通常假定滑动破坏面为圆弧线面。土钉墙稳定性分析计算如图1所示。1．3适当加大顶部土钉的长度为减少土钉墙变形，控制地面开裂，土钉墙顶部的土钉长度宜适当增加。根据土钉墙整体稳定分析的力矩极限平衡理论，由圆弧滑裂面可知，基坑顶部土钉长度应大于作者简介：李令燕(1973一)，女，山东德州人，本科，工程师，主要从事工程类工作。基坑深度，因为，在土钉端部土体易发生变形，产生不易被人发现的裂缝，一旦裂缝产生，地表水容易从裂缝渗入，这不仅增加土体的侧压力，还会降低土钉对土体的约束作用，

5、减少土钉抗拔力，因此加大顶部土钉的长度(约为1．2～1．5倍基坑深)是十分必要的。图1土钉墙稳定性分析计算简图1．4不可忽略土钉墙的构造要求(1)土钉墙中的土钉长度应由计算确定，一般情况下注浆式土钉的长度为O．5—1．5倍基坑深，打入式土钉的长度约为0．5～1．5倍基坑深；土钉宜均匀布置，间距为1～2m土钉的倾角一般为5。～20。；(2)为提高土钉的抗拔力，土钉中的钢筋应采用Ⅱ级变形钢筋，直径一般在14～20衄之间，钻孔直径常用100mill；土钉注浆材料常用1：0．5的水泥砂浆；(3)坡面面板应采用配筋喷射混凝土，混

6、凝土厚度常为100衄，配筋配嘶一8@200；为保证土钉与喷射混凝土面板的连接和锚固，应设置钢垫板。1．5土钉墙的变形控制力矩极限平衡分析方法并不能提供任何变形信息，土钉墙的变形大小可采用有限元分析顺法进行估算，但单纯的有限元分析结果不十分可靠，目前一般结合施工监测，进行信息化施工控制。2工艺流程土钉墙的施工一般按以下工艺流程进行：按设计要求开挖工作面、修整坡面及坡面排水；喷射第一层混凝土；安装土钉(钻孔、置筋、注浆垫板等)；绑扎钢筋网、喷第二层混凝土；开挖第二层土方，按此循环直至完成。3开挖工作面及修整边坡基坑开挖应分

7、段分层进行，分层开挖深度主要取决坡面的直立稳定能力。当要求变形很小时，可根据工地具体情况和经济效益将分层开挖深度降至最低。考虑到钻孔施工设备，分段开挖至少要6m宽。最大长度取决于交叉施工间能保持坡面稳定的坡面面积，当要求变形最小时，开挖可按两端长度分先后施工，长度一般为10m左右。使用的开挖施工设备必须能挖出光滑规则的斜坡面，最大限度减少被支护土层的扰动。任何松动部分在坡面支护前必须予以清除。对于不良上层，为了防止基坑边坡的裸露土体发生坍塌可考虑采用以下措施：①对修整后的边壁立即喷一层混凝土或砂浆，待凝结后再进行钻孔作

8、业；②在作业面上先构筑混凝土面层，而后进行钻孔设置土钉；③在水平方向上间隔开挖并先将作业深度上的边壁做成斜坡，以保持稳定，待钻孔并设置土钉后再清坡。此外还可以在开挖前垂直击人钢花管，用压力注浆方法加固边坡处的土体。4喷射混凝土作业根据工程规模、材料和设备性能，可以进行“湿式”或“干式”喷射混凝土。通常采用32．5级硅酸盐水泥、干净