土钉支护在工程中的应用

一、工程概况

某工程位于太原市并州路西街与并州路交界口，该工程为地上28层，地下2层，框剪结构。该基坑深 10.4m，距基坑北侧2.5m处为并州西街，距基坑东侧5m处为并州路，该基坑北侧、东侧紧贴人行道，支护面积为3112.98m2，基坑开挖平面如下图所示：

二、支护方案的设计

该场地东高西低，高低不平，相差约2.5m，所以应用不同的方案进行支护，该基坑东侧较深，基底埋深为10.4m，且东侧紧邻并州路，车辆较多；基坑南侧虽然紧邻并州西街，基坑埋深为7.5m。因此，对基坑四周分别采用三种支护方法（详见以下示意图）。根据基坑现场实际情况，结合其地质条件和基坑各部位深浅不同的特点，分别将基坑四周分为三个区，土钉成孔布点成梅花形布置，横纵间距均为1.5m，对于I区、III区基坑支护，由于其基坑相对较深且紧临繁华的并州路，流动车辆较多，动荷载大。综合考虑将其设计为预应力锚杆与土钉墙联合支护的施工方法。

三、支护方案的实施和有关问题的处理

1、首先必须通过建设单位了解地下管线的情况，成孔时尽量避开，及时变更设计，保护地下管线。

2、施工中，在基坑东侧（I区）成孔中，由于其原灰土、卵石层较厚，导致难以成孔，以常用的人工洛阳铲成孔及汽锤打入钢管已无法满足要求。经现场调研和市场考察，决定采用潜孔钻进行成孔施工，经实际使用该设备很适宜在硬卵石层中应用，从而解决了此类地质条件成孔的问题，为今后类似条件下施工创造了有利条件并积累了宝贵的经验。

3、施工监测中，于2006年5月25日突然发现基坑东侧出现不规则裂缝，究其原因是前一天晚上超深度挖土，没有按照设计方案要求的挖土深度步骤进行，且在东侧第二锚杆还未加预应力的情况下已开挖下一步。针对此情况，立即采取了两项紧急措施：一、对未加预应力的锚杆及时施加预应力； 二、用挖掘机配合在基坑底进行堆土，同时降低竖向开挖面，减轻基坑土体侧向压力，从而保证了基坑的安全。

4、基坑北侧边有一高压电线杆，其所在位置位于基坑开挖线上，且不得移动。针对此种特殊情况，我方采取了如下措施：1、密切加强基坑的监测，发现异常，及时反馈，并做好监测记录。2、召开专题会议，编制专项施工方案，对电线杆处进行了局部加固处理。这样，既确保了电线杆的正常工作，又保证了基坑的顺利开挖。

5、在基坑南侧紧贴基坑边有一间监理办公室，而且不得拆除。对此施工方制定专项方案，采取局部加固处理，同时在将部分锚杆改为预应力锚杆。目前，支护施工已完工一年多，该工程也即将封顶，基坑各部位均安然无恙。

四、现场监测结果

开挖前后、施工期间及支护完毕，我方安排专人定期对基坑进行监测，并做好监测记录。支护工程变形控制标准的确定，根据GB50202-2002《建筑地基基础工程施工质量验收规范》相关条文确定该基坑应以一级基坑变形标准来控制。

五、监测结果分析

1、由于场地的局限性，基坑东侧实际施工放坡仅为1：0.05，且东侧紧临并州路，车辆较多，动荷载较大，故随着基坑的逐步挖深，裂缝产生也就大了。

2、当侧壁在土压力的作用下产生了侧移裂缝时，土钉并未全部受力，当开裂进行到一定程度时，支护体系开始发挥作用，土钉完全受力，使位移得到控制，虽存在少量蠕变，但变形非常微小。

3、从监测结果看，基坑最大位移量为25mm，小于安全等级为I级基坑水平位移最大允许值。

六、结束语

1、近年来兴建了大量的高层建筑，由此产生了大量的深基坑工程，且规模和深度不断加大。因此，基坑工程学应运而生是必然的趋势。

2、基坑工程这个历来被认为是实践性很强的岩土工程问题，发展到今天，已迫切需要理论来指导、充实和完善。只要设计、施工人员重视，并密切配合加强监测分析，及时发现和解决问题，及时总结经验，基坑工程的难题会得到有效的处理。

3、在深基坑支护设计中，各工程场地的地质、环境条件千差万别，在每个深基坑工程设计施工的具体技术方案制定中，必须因地制宜，切不可生搬硬套。

总之，基坑支护设计、施工监测技术在国外发展较早，但在我国是近十多年来才涉及的技术难题，缺乏全面的成熟经验，理论上还有待进一步完善。相信今后在不断完善和不断认识、提高深化过程中，必定会将这一工程领域的技术水平推向更新的高度，为岩土工程总体增添更加丰富的内容。

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