张立新
(安徽天翰汇智工程咨询有限责任公司 安徽省 马鞍山市 243000)
【摘 要】近年来,土钉墙支护技术广泛的应用于深基坑工程,土钉墙支护技术具有工程造价低、施工安全性高、施工速度快、支护质量高等特点,是一种比较好的原位土加固技术。本文笔者根据多年实践经验,结合具体工程,就土钉墙在设计与施工中应注意的问题,进行了分析探讨,以期对今后类似工程有一定的指导意义。
【关键词】土钉墙;深基坑;支护
0 引言
目前,随着社会经济的持续发展,城市化进程的加快,城市人口不断增长,导致城市建设用地日益紧张,高层建筑应运而生,深基础施工是大型和高层建筑施工中极其重要的环节,而深基坑支护技术是确保深基础顺利施工的重点。建筑高度越高,其埋置深度也就越深,这就对深基坑工程的要求越来越高。
土钉墙支护技术作为基坑支护技术一种,具有工程造价低、施工安全性高、施工速度快、支护质量高等特点,对于变形要求不很严格的基坑中得到了广泛的应用。
1 工程概况
拟建工程主楼为十六层,带二层地下室,框剪结构,裙楼为四至五层,带一层地下室,框架结构,建筑用地面积3192.45m2,基础为筏板基础,埋深分别为自然地面下-11.0m、-6.0m。
2 工程地质条件
根据勘察结果,场地地形平坦,地层自上而下分别为:
①杂填土:杂色~灰黑色,层厚为0.80~1.80m,干燥、松散。
②粉质粘土:深青灰色,埋深0.80~1.80m,层厚3.00~4.20m,部分地段含粉土、粉土薄层,局部地段与粉砂形成互层。稍湿~饱和、可塑~软塑。
③细砂层:青灰色,埋深4.30~5.10m,层厚0.30~1.10m,局部夹有粉砂。饱和、稍密。
④圆砾层:灰黄色~青灰色、埋深5.00~5.80m,颗粒磨圆好,呈亚圆状,骨架颗粒间以粗砂、细砂充填。饱和、稍密~中密。
拟建场地地下水位埋深4.20~4.50m,该地下水主要为赋予地表层中的潜水,主要以地下径流及地表水补给。
3 基坑支护方案
3.1基坑支护技术要求
由于拟建场地地下水位较高,土质松散,建筑物基坑开挖深度约11.0m,属深基坑,且局部地方距相邻已建筑物很近,为保证拟建建筑物基坑边坡在建筑物地下部分施工期间的稳定性及相邻建筑物的安全,应待甲方采取降水措施后,然后采取合理的支护措施对基坑边坡进行支护。
3.2支护方案
对该基坑拟采用土钉墙进行支护,紧邻已建建筑物处采用支护桩进行支护。
4 土钉墙设计计算
4.1土钉参数选择
土钉材料采用外径φ48钢管,需加长钢管时,采用3根φ12钢筋绑焊,土钉亦用作注浆管,其打入部分全长范围内布设注浆孔,间距0.6m,交错布设,土钉向下倾角控制在15°左右。
4.3支护桩设计计算
上部土层以粉质粘土为主,深度约5.5m。下部为圆砾,基坑深度为11.0m,邻近建筑物基础外边线距基坑边线约4.0m,该建筑基础宽度按1.5m,基底压力按200kPa考虑。由于上部土层以粉质粘土为主,下部为圆砾,在支护结构计算中简化成为两层,即:0.0~5.5m粉质粘土:γ=18kN/m3、c=36kPa、φ=19.8°、Ka=0.49;5.5m以下圆砾γ=20kN/m3、φ=40°、Ka=0.22、Kp=4.6。
地下水位按降至-15.0m以下考虑,支护桩嵌固深度5.0m,经计算,满足要求。
5 土钉墙的施工
采用打入式土钉、土钉按梅花形布置。土钉水平中心距离2m,第一排与第二排土钉间距西南面为1m,东北面为1.5m,其余排距2m。基坑西南面开挖深度为11.0m,自上而下共布置6排,土钉长度第一排为8m,第二排为10m,第三排为9m,第四排为7m,第五排为5m,第六排为3m。东北面基坑开挖深度为6.0m,自上而下共布置3排,土钉长度第一排为4m,第二排为6m,第三排为3m。在地面基坑以外设置垂直向下打入式土钉,用于拉稳挂网,坑壁按有关规程进行挂网和喷浆。
5.1施工工序
土钉墙边坡支护的施工工序为:定点放线→打土钉、人工修理边坡坡面→挂钢板网→喷射水泥砂浆→土钉压力注浆→养护→下一工序。若基坑壁土体松散塌落、掉块,可采用以下施工工序:定点放线→人工修理边坡→挂钢板网→喷射水泥砂浆(养护)→打土钉→土钉压力注浆→下一工序。
5.2施工监测
在基坑开挖施工期间,进行以下项目的监测:
⑴支护结构的水平变位;
⑵基坑外围地面的变形;
⑶在用仪器进行上述变形观测时,应由专人定期对基坑周围地面,建构筑物等出现的裂缝进行观测;
⑷基坑周围地表水渗入情况及基坑内外地下水位变化对基坑稳定性影响。
结束语
土钉墙适用于地下水位以上,土体具有较好的自立性的临时性基坑支护,对于粒状土或流塑性的粘性土,不宜采用。此工程成功运用土钉墙这一简便可行的方法,简化了支撑、改善施工条件,降低了工程造价,加快了施工进度,提高了坑壁土体稳定性,保证了原有建筑物的安全,取得了良好的效果。该基坑采用上述设计方案后,未发生任何破坏,说明此设计方法能满足工程要求。
参考文献
[1]中华人民共和国行业标准.建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)[s].北京:中国建筑工业出版社,2000.
[2]刘国彬,王卫东.基坑工程手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2009.
[3]中华人民共和国国家标准.复合土钉墙基坑支护技术规范(GB50739-2011)[s].北京:中国计划出版社,2012.