支护桩与土钉墙对深基坑联合支护应用讨论

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1、支护桩与土钉墙对深基坑联合支护应用讨论　　摘要：基坑工程随着现代建筑的多样性与复杂性，正找着大、深、结构更复杂的方向发展，对基坑结构的支护不再像过去传统的那样采用单一的技术方法，而是综合运用多种支护方法。在施工过程中，基坑支护方案应建立在对施工工程准确分析的基础上，以确保基坑支护的质量和安全。本文将从具体的工程案例出发，对工程采用的支护桩和土钉墙联合支护方案进行探讨，以供参考。关键词：支护桩土钉墙深基坑联合支护中图分类号：TU74文献标识码：A一、工程概况及地质分析（一）工程概况7现场工程总建筑面积为25000m2，基坑南北长80m，东西宽35.8~37.20m，梯形，

2、拟采用条基或独立基础，开挖深度约为5.5-9.2m。基坑东侧为一已建大夏，基础埋深约1.8m，距基坑开挖边线约8.8m，主楼18层，箱式基础；南侧则是一栋2层的居民楼，天然地基，埋深约1.8m，距基坑开挖边线约9.0m；西侧是城市主干道，距基坑开挖线约8.5m，北侧也是城市交通道路，距基坑开挖线约有15m。基坑四周受已有建筑和城市道路的限制，土方开挖放坡较小，局部区域需采用近似垂直开挖，为基础施工安全，需规划设计科学的基坑支护措施。（二）岩土分析工程场地地基土在地质勘察的深度范围内可自上而下分为7个工程地质层，具体如下：1、人工填土（1）素填土：层厚约为0.50~2.4

3、0m。呈黄褐色或褐色，湿，稍密，以粘质粉土为主。含少量植物根、白灰渣、砖渣等。2、新近沉积层（2）砂质粉土：层底标高为36.64~41.24m。黄褐色，湿，可塑。（3）粘质粉土、粉质黏土：层底标高为36.07~39.57m。湿，硬塑。3、第四纪沉积层（4）粉质黏土、粘质粉土：层底标高为35.32~38.32m。湿，可塑，有压缩性。（5）细砂、粉砂：层底标高为31.48~34.08m，湿，密实，黄褐色。（6）粉质黏土、粘质粉土：层底标高为26.83m~29.03m，湿，可塑，有压缩性。4、卵石层土7（7）以下为卵石层土。各层力学数据详见表一：表一：各土层力学参数（三）水质

4、分析勘测到的地下水有三层，主要为大气降水的入渗补给和同一含水层的侧向补给，其以地下水径流形式排泄。三层地下水一为素填土层之中的上层滞水，水量较贫乏；二为强透水层卵石层之中的孔隙型潜水，局部地方微承压，水量较丰富，水体埋藏较浅；三为凝灰岩风化层之中的基岩裂隙水，水量较贫乏，水体埋藏较深。施工期间地下水稳定水位深4.00～6.20m，稳定水位标高-5.70～2.30m。水位受季节影响，丰水期略有抬高，枯水期略有下降，总体变化幅度不大。根据区域地质资料，地下水受潮汐影响的年变化幅度约为0.80～1.90m。二、支护结构的原理分析（一）负载分析7对基坑支护进行负载分析，首先应明

5、确基坑支护受到的作用力变量：基坑顶部均布负载（设为q），土体重度（设为y），与水平方向的夹角（设为α），滑裂平面上的作用力（设为R），与其作用面法线方向夹角（设为β），土体的粘聚力（设为f），滑裂角（设为θ）,基坑深（设为H），桩距（设为B）。由此得出：拱前区域面积①，土体体积②土拱面凝聚力③,滑裂平面粘聚力，④土体重力⑤由拱土受力建立受力平衡等式：⑥⑦将①-⑤代入⑥、⑦中，解得：土钉墙所承受土压力⑧同理有上述参数可计算出：支护结构所产生土压力⑨由⑧和⑨可计算出支护桩和土钉墙的负载比例：土钉墙所承力负载比例（二）稳定分析如果拱土承载力不足，尤其是支护桩承载力不足时，就会

6、破坏支护结构的稳定性，引起拱土滑裂失稳，给建筑带来危险。引起支护结构的稳定性变量主要有：基坑顶部作用平均分布荷载（设为q），拱土土条所受的重力（设为W），土钉拉力（设为T），土条底部弧长（设为l），土体内摩擦角（设为β），7粘聚力（设为f），土条宽度（设为d），滑动面与水平面之间的夹角（设为ψ），土钉与水平方向的夹角（设为σ），土钉水平间距（设为S），支护桩间距（设为B），圆弧滑裂面半径（设为R），滑动面圆心和支护桩负载作用点位置连线与垂直方向的夹角（设为ψP）；滑动面圆心和支护桩负载作用点位置的距离（设为RP）。由⑧、⑨计算出支护桩负载⑩支护桩抗力力矩⑾由⑩和⑾计算出

7、支护桩与土钉墙的整体稳定系数，（其中m滑动体分条数，n为滑动体土钉排数）三、深基坑支护方案分析与设计（一）基坑支护方案设计根据工地现场的条件和地质水文等情况，结合施工需求，该深基坑可采取护坡桩与土钉墙联合支护的支护方案。联合支护结构安全性能好，基坑边坡不易变形，适用于工程建筑质量要求较高、周边环境较为复杂的基坑工程。本工程中，边坡侧壁安全要求较高，周边环境具有一定的复杂性，结合工地现场其他条件，诸如岩层特点、施工季节等，从安全系数、成本、工效等多方考虑，可采取支护桩与土钉墙联合支护方案。（二）护坡桩7在基坑开挖线外侧坡顶布置钢筋砼桩（60