土釘支護(hù)技術(shù)在深基坑中的應(yīng)用的建筑工程論文

　　導(dǎo)讀：噴射砼施工采用分段進(jìn)行，同一分段內(nèi)噴射順序按照自下而上施工。開挖到設(shè)計(jì)深度，通過對水平位移監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，11m深的基坑最大水平位移接近30mm，基坑頂部的側(cè)向位移與開挖深度之比小于3‰，滿足設(shè)計(jì)提出的監(jiān)測值控制標(biāo)準(zhǔn)要求坡頂位移的警戒值30mm�；�坑西側(cè)1～A軸到1～E軸采取分級支護(hù)，首先把高2.5m，寬4.0m的土卸除，在－7.0m位置增加一排7-Φ5預(yù)應(yīng)力錨桿，長度16m。

　　關(guān)鍵詞：深基坑，支護(hù)，設(shè)計(jì)，施工

　　0.前言

　　深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)與施工是目前城市高層建筑施工的重點(diǎn)，不少建筑工程由于深基坑支護(hù)的失誤，導(dǎo)致重大經(jīng)濟(jì)損失并延誤工期。因此，在經(jīng)濟(jì)合理的前提下，確保深基坑支護(hù)工程的安全可靠是高層施工中的一項(xiàng)重要課題。

　　土釘墻支護(hù)造價經(jīng)濟(jì)，工期短，在10m左右的深基坑中大量的應(yīng)用。集團(tuán)公司綜合樓深基坑采用部分土釘墻支護(hù)，通過設(shè)計(jì)、施工以及在正常使用和雨季中的監(jiān)控、處理，確保了基坑的安全。

　　1.工程概況

　　綜合樓總建筑面積9.5萬m2，鋼筋混凝土框架抗震墻結(jié)構(gòu)，主樓21層，設(shè)有二層地下室，基礎(chǔ)東西長99m，南北寬87m，筏基礎(chǔ)，基底標(biāo)高-8.300m。地面標(biāo)高為-0.60m，基坑開挖深度為9.0m。

　　根據(jù)地質(zhì)勘探報(bào)告揭示場地內(nèi)基坑支護(hù)影響范圍內(nèi)巖土層主要為①填土層0.5～2.5m;②粉土7.3～9.5m;③粘土0.3～2.75m;④粉細(xì)沙22.4～25.5m;⑤粉土6.5～11.5m；⑥粘土2.3～8.7m ；⑦粉砂0.5～5.0M;⑧粘土 未鉆穿，

　　場區(qū)內(nèi)實(shí)測二層地下水，第一層上層滯水水位埋深2.5～13.00m,第二層潛水水位埋深15.00m。

　　基坑西、南側(cè)臨城市主干道，基坑?xùn)|側(cè)為住宅小區(qū)（6F），北側(cè)為一營業(yè)賓館（6F）。

　　2.基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案

　　根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，綜合考慮安全、經(jīng)濟(jì)、場地條件、周邊環(huán)境及施工工期等因素，采用土釘支護(hù)支護(hù)和護(hù)壁樁兩種方案。地質(zhì)勘探報(bào)告揭示場地地下水位較高，實(shí)際開挖中自然地面下3.0m左右見水。

　　2.1基坑降水

　　考慮到保證地下室干燥施工作業(yè)，采用大口徑管井抽水的降水方案，降水井布置在離開挖線1.0m處�；�坑最深處底面標(biāo)高為-11.66m，考慮將地下水降至基底下1.0m以下。沿基坑四周布管井83口，井距8.0m左右，在基坑內(nèi)部局部集水坑處布置滲井。

　　降水井深度約13～16m；降水井孔徑為φ600，全孔下入水泥礫石(砂)濾水管，管底封死，管外填濾料。濾料的規(guī)格2～4mm，濾料填至孔口以下2m，上部回填粘土封至孔口。

　　2.2土釘支護(hù)

　　出于地下結(jié)構(gòu)施工操作空間的需要，基坑側(cè)壁與地下結(jié)構(gòu)外墻之間的水槽為0.8m。

　　土釘墻高度11.5m，坡度1:0.3，布置7排土釘，采用Ф20HRB335鋼筋，水平間距為1.5m，土釘長5m～9m，孔徑110mm，排距1.5m。其中第二排采用7-Φ5預(yù)應(yīng)力錨桿，長度14m。

　　土釘墻邊坡面層掛Φ[email protected]×250鋼筋網(wǎng)和1Ф[email protected]橫向壓筋。

　　3.土釘支護(hù)施工

　　工藝流程如下：基坑降水施工→土方開挖至土釘標(biāo)高下50cm→土釘成孔→桿體支放→注漿→坡面修正→鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)→噴射混凝土→重復(fù)工序至基坑底→基底排水溝，基底施工。

　　土釘墻施工隨土方開挖進(jìn)行，基坑邊坡原則上分段分層開挖，采用“中心島”開挖方式，即先沿基坑邊線開挖出10m寬條形護(hù)坡作業(yè)面。

　　土方開挖至土釘設(shè)計(jì)標(biāo)高下0.5m后， 采用機(jī)械成孔，孔徑110mm，并對孔深、孔徑、傾角進(jìn)行控制。成孔后及時插放鋼筋，并注漿。土釘桿體采用水灰比為0.5，P.O32.5普通硅酸鹽水泥漿注漿，在一次注漿完成2.0h內(nèi)進(jìn)行二次補(bǔ)漿，并將孔口封堵。

　　噴射砼施工采用分段進(jìn)行，同一分段內(nèi)噴射順序按照自下而上施工。面層噴射100mm厚C20細(xì)石混凝土，混凝土配合比為水泥:砂:石＝1:2:2。

　　4.樁錨支護(hù)方案

　　護(hù)坡樁布置在基坑?xùn)|側(cè)和北側(cè)，采用機(jī)械成孔樁和錨桿支護(hù)，樁徑Φ900mm，樁長17.8m，樁芯砼強(qiáng)度等級為C25，樁間樁為2000mm，單排。樁施工各技術(shù)參數(shù)允許偏差為：樁徑偏差：±5mm，垂直度：0.5%，主筋間距：±10mm。使整排護(hù)坡樁為一體，設(shè)置一道樁頂圈梁，尺寸為500×900（h×b），砼標(biāo)號為C25，樁主筋入圈梁450，為增加其抗滑動力矩，設(shè)置兩道腰梁并鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力錨桿。論文參考網(wǎng)。

　　樁錨支護(hù)總體施工程序?yàn)椋菏紫冗M(jìn)行機(jī)械成孔樁施工，接著施工樁頂圈梁，然后隨著基坑挖土的同時完成腰梁和預(yù)應(yīng)力鋼筋的施工。

　　5.施工監(jiān)測

　　坑支護(hù)工程監(jiān)測內(nèi)容為：土釘墻頂部水平位移觀測；基坑周邊沉降觀測；地下水位監(jiān)測

　　5.1地下水位監(jiān)測

　　5月10日項(xiàng)目開工，到6月22日降水井施工完畢連續(xù)抽水后，水位基本維持在10m左右，能滿足施工的要求。

　　5.2基坑位移監(jiān)測

　　土方開挖前測定基坑坡頂水平位移、沉降位移初始值；坡頂水平位移、沉降監(jiān)測點(diǎn)沿基坑坡頂邊線設(shè)置，間距約30m；土方開挖過程中，每日監(jiān)測一次。沉降觀測的基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置在基坑開挖影響范圍之外市政道路上。

　　水平位移的觀測采用視準(zhǔn)線法，以南側(cè)基坑水平位移監(jiān)測為例，在要進(jìn)行位移觀察的基坑槽壁上設(shè)一條視準(zhǔn)線，并在該視準(zhǔn)線兩端基坑影響范圍之外設(shè)置兩個工作基點(diǎn)A、B，分別作為主站點(diǎn)及后視點(diǎn)，然后沿著該視準(zhǔn)線在槽壁上分設(shè)若干觀測點(diǎn)，直接在讀數(shù)尺讀出測點(diǎn)的位移。

　　開挖到設(shè)計(jì)深度，通過對水平位移監(jiān)測數(shù)據(jù)分析， 11m深的基坑最大水平位移接近30mm，基坑頂部的側(cè)向位移與開挖深度之比小于3‰，滿足設(shè)計(jì)提出的監(jiān)測值控制標(biāo)準(zhǔn)要求坡頂位移的警戒值30mm。以南側(cè)基坑水平位移監(jiān)測為例，變形發(fā)展為正常位移變形曲線。

　　6.雨季中出現(xiàn)的危機(jī)情況和處理措施

　　7~8月聊城地區(qū)進(jìn)入雨季，夏季雨水天氣給施工帶來了不便和影響，隨著幾場暴雨的來臨，危及邊坡支護(hù)

　　安全的險情不斷出現(xiàn)。

　　6.1危機(jī)情況

　　基坑邊坡錨釘和面層噴射混凝土已施工完，在坑壁局部出現(xiàn)了出水點(diǎn)和懸掛水�；�坑西側(cè)邊坡坑壁出水點(diǎn)水量逐步加大并有形成涌水和涌砂現(xiàn)象，西側(cè)1～15軸到A～E軸土體局部變形較大，個別觀測點(diǎn)水平位移75mm，最大沉降位移90mm�；�坑?xùn)|、北兩側(cè)場地條件較好，全部進(jìn)行了硬化處理。從觀測數(shù)據(jù)分析，開挖到設(shè)計(jì)深度，基坑坡頂水平位移在雨季中變形穩(wěn)定。

　　6.2危機(jī)處理

　　對于坑壁局部滲水，在基槽四壁增加泄水孔，孔深0.6m，高度距槽底0.8m，間距2m。在護(hù)壁中插入周邊帶孔眼的包網(wǎng)塑料排水管，把局部滲水通過暗埋在土釘坡面內(nèi)的塑料排水管引入基坑周邊排水溝及集水坑中，利用水泵及時抽排，加快邊坡粉土層排水固結(jié)。

　　基坑西側(cè)1～A軸到1～E軸采取分級支護(hù)，首先把高2.5m，寬4.0m的土卸除，在－7.0m位置增加一排7-Φ5預(yù)應(yīng)力錨桿，長度16m。

　　基坑南側(cè)觀測點(diǎn)變形最大的位置之間近100m范圍內(nèi)邊坡角堆土卸荷（堆土3.0m高，3.0m寬，在基坑南側(cè)－3.0m位置增加一排7-Φ5預(yù)應(yīng)力錨桿，長度16m。

　　按上述措施進(jìn)行施工和危機(jī)加固處理后，對整個基坑及鄰近建筑物的位移進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測，各觀測點(diǎn)均處于穩(wěn)定狀態(tài)。論文參考網(wǎng)。同時對基坑開挖后，地面裂縫的開展情況進(jìn)行了跟蹤監(jiān)測，各觀測點(diǎn)的裂縫均處于穩(wěn)定狀態(tài)。

　　6.3原因分析

　　6.3.1經(jīng)過現(xiàn)場復(fù)查，基坑西側(cè)柳園路離基坑水平距離6.5m，埋深2.5m，分布一條污水管道，從南往北走向，將土體在垂直方向切成兩段。論文參考網(wǎng)。路內(nèi)雨水排入污水管道，污水管道不暢通，雨水滲入土體，致使西側(cè)部分基坑失穩(wěn)，土體下滑。對本工程基坑周圍地下管線埋設(shè)情況掌握不準(zhǔn)確，場外來水影響了基坑的穩(wěn)定。

　　6.3.2基坑南側(cè)東昌路綠化帶，坡頂距現(xiàn)狀圍墻2.0m。實(shí)測場地高差：場內(nèi)比場外低0.5m。雨水滲入土體，基坑深度范圍內(nèi)的粉土地層，加上中間粘土隔水層，影響半徑小和滲透系數(shù)小，降水難度大，影響了基坑的穩(wěn)定。

　　7.結(jié)論

　　7.1實(shí)踐證明[2]：土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)對水的作用特別敏感。土的含水量的增加不但增大土的自重，更為主要的是會降低土的抗剪強(qiáng)度和土釘與土體之間的界面粘結(jié)強(qiáng)度。后者是土釘能夠起到加固和錨固作用的基礎(chǔ)。

　　7.2基坑施工監(jiān)測和動態(tài)設(shè)計(jì)對土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)非常重要。本工程西側(cè)基坑水平位移在雨季發(fā)生較大變化后，根據(jù)實(shí)際情況及時對設(shè)計(jì)作出必要的修改，取得了很好的效果，避免了倒塌事故。

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