土钉墙支护技术在某深基坑支护工程中的应用

【前言】土钉墙支护技术在某深基坑支护工程中的应用由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。一、工程简况 本工程位于北京市朝阳区，共三个楼座，三个楼座间有一公共连体地下车库与楼座同时开挖；主体地下二层、地上十八层框架结构，工程基坑绝对开挖深度为9.05m。建筑物东西向长151m，南北向长125m，基底周长达697m，基底面积达13092m2。场区地层如下： 土层编...

【摘要】 结合工程实例，就土钉支护技术在深基坑中的应用，从工艺原理、工艺流程、施工要点、施工应急措施等技术方面进行了介绍，通过技术比较与经济分析认为，在类似工程中值得借鉴。

【关键词】深基坑 ，支护， 土钉墙

【 abstract 】 combined with engineering example, soil nailing support technology in deep foundation pit, the application from the process principle, process flow and key points of construction, construction emergency measures and technology are introduced in this paper, through the technology and economic analysis is that, in the similar engineering is worth using for reference.

【 key words 】 deep foundation pit, support, the soil nailed wall

中图分类号：TV551.4文献标识码：A文章编号：

一、工程简况

本工程位于北京市朝阳区，共三个楼座，三个楼座间有一公共连体地下车库与楼座同时开挖；主体地下二层、地上十八层框架结构，工程基坑绝对开挖深度为9.05m。建筑物东西向长151m，南北向长125m，基底周长达697m，基底面积达13092m2。场区地层如下：

土层编号 岩性 颜色 湿度 层厚(m)

1 杂填土 杂色 湿 0.5～2.3

2 粘土、重粉质粘土 褐黄~黄褐 饱和 2.6～3.7

3 粉质粘土 褐灰~灰 饱和 7～7.1

4 粉细砂 褐黄~灰黄 饱和 6.8～7.4

在勘察钻孔范围内测量到三层地下水：第一层上部层台地潜水（上层滞水），静止水位标高层为30.77m～33.08 m (水位埋深3.00 m～3.80m)。第二层地下水为潜水，静止水位标高层为23.13m～28.47m(水位埋深6.80m～12.0m)。第三层地下水为微承压水静止水位标高层为11.40m～14.34m(水位埋深21.00m～24.20m)。

工程特点为基坑开挖面积大，土方挖运及支护面积任务量大，工期紧。

二、基坑支护方案

因场地东、西两侧比较狭窄，且场地东侧分布着地下管线及高压电缆。因此基坑开挖不允许有较大的放坡，必须采取边坡支护措施。我公司根据场地工程地质条件、土层力学计算指标及周围建筑物情况，经多方案支护形式技术经济比较，决定采用以土钉墙支护技术为主的支护结构。

土钉墙设计

根据已建工程应用实践,按BRIDLE建议的对数螺旋线方法进行土钉墙设计计算。

滑面方程为： Ｒ=a•eθ•tanφ (1)

滑动面与坡脚处水平线的夹角：

β=0.5ф+0.201α•ф +0.265α+0.087 (2)

极角:

θ1=ф+ω

θ2=90°+ф-β(3)

对粘性土,取ω=3,其它土取ω=0.

土钉钢筋直径：

db=(14～25)×0.001• Sx• Sy (4)

Sx、Sy为土钉水平向、垂直向间距。

先按条分法计算不平衡力矩，然后计算土钉承受的剪力和拉力，再求出土钉长度。

设计采用根据上述原理编制的“深基坑支护之星”软件。

设计计算结果：

基坑深度9.05m

土钉墙支护按80°放坡。

第一排土钉在地面以下1.80的位置。

其余各排土钉水平间距为1.5m，土钉垂直间距为1.4m，土钉倾角10°，土钉各排主筋从上自下分别为1Φ18、1Φ18、1Φ20、1Φ20、1Φ20、1Φ18。 面层加强钢筋为Φ14，土钉成孔直径为110mm，面层混凝土厚度不小于100 mm，土钉的具体长度如下：

第1排土钉长9.00 m 第2排土钉长9.00 m

第3排土钉长9.00 m 第4排土钉长10.00 m

第5排土钉长9.500 m第6排土钉长5.00 m

支护结构的立面与剖面如图1、图2所示。

三、土钉支护工艺及施工

土钉支护是在逐层依次开挖基坑土方形成的坑壁中,采用人工洛阳铲成孔，人工成孔困难地层（如含块石的杂填土层）可配以机械成孔,将土钉放入孔内,然后灌注素水泥浆,再挂钢筋网,最后喷射混凝土面层结构,使之形成共同支撑结构体系。如此逐层循环施工,直至挡墙支护完成。

1）工艺流程

抗拔试验开挖基坑修整边坡成型初喷成孔清孔插入土钉注浆挂网喷混凝土养护

2）施工准备

①三通一平。

②根据设计和施工规范要求,做好钢筋、水泥、砂石、速凝剂的准备,合理选用洛阳铲、注浆、喷锚机具及其配套设备。

③根据混凝土的试验配合比,配制现场混凝土施工配合比。

④预制钢筋网,注浆管下料。

⑤抗拔试验。为了得到设计和施工资料,要进行荷载－位移关系的试验。在工程施工前,宜取两至三根土钉进行成孔、注浆、张拉与锁定的试验性作业,考核设备的适应性。在抗拔试验中,土钉的设置方法以及土钉的各要素应接近实际使用状态,以判断土钉极限抗拔力。

3）基坑开挖,人工修整边坡

①分层分段式开挖土方,开挖段每次每段长度不大于20m,分层高度（除第一层开挖2m深外）不大于每层的高度。施工中，专人监控，不得超挖。

②土方开挖后，人工修整边坡，按设计要求，按80°比例控制放坡坡度,并清理坡面浮土。

4）初喷细石混凝土

修坡成型后,采用PR-5型混凝土喷射机喷射混凝土。喷射厚度为30～50mm,骨料采用5~10mm碎石、粗砂,浆料配合比为:水泥∶砂∶碎石∶水=1∶1.92∶2.88∶0.57,并加入2%~3%速凝剂。

5）钻孔与清孔

①成孔:成孔采用人工洛阳铲成孔，孔位、孔径、入射角度按设计施工。

②清孔：成孔后洛阳铲清理孔穴、将孔内残土清理干净,确保孔壁顺直、完整。

6）土钉制作及入孔

①土钉采用18（20）螺纹钢筋,按照设计长度下料,钢筋之间采用满焊搭接,同时,在杆体端头上焊接双“L”型联接钢筋钩。为保证土钉定位在孔的中心,沿杆体全长每2m用6.5钢筋焊接一个封闭的圆形定位导正支架。

②土钉杆体入孔时,缓慢沿孔壁向内滑动,并保证定位导正支架在杆体下部支撑杆体。

7）灌注水泥浆

将钉杆体、注浆管同时送入锚孔设计深度后,用压浆泵(压力为0.3~0.5MPa)将水泥浆(水∶水泥=0.45∶1)经注浆管压入土地钉孔内。随着浆液的灌入,将注浆管缓慢匀速地拔出。在此过程中,注浆管口始终埋入水泥浆深度不少于1.5m,确保水泥浆均匀、饱满地由孔底向孔口逐渐灌入,直至水泥浆溢出孔口,并立即将预先制作好的封口板塞到孔口,稳压数分钟。