土钉墙支护结构在深基坑围护中的实际应用[权威资料]

土钉墙支护结构在深基坑围护中的实际应用 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 摘要： 某医院建筑采用土钉墙支护结构进行深基坑围护，以此工程为例介绍了其参数设计、主要施工技术措施、应急处理预案及实践成效。 Abstract： The soil-nail wall supporting structure is used in the hospital building. In the engineering case， it describes the parameter design， main construction technologies， emergency plan and practice effect. 关键词： 深基坑围护；土钉墙结构；参数设计；施工技术措施；应急处理预案；成效 Key words： deep foundation pit support； soil-nail wall structure； parameter design； construction technical measures； emergency plans； effectiveness TU7 A 1006-4311（ 2013） 09-0136-02 1 工程概况 某医院新建病房大楼总建筑面积 32840m2，地上主楼十七层，裙房三层，地下一层，建筑总高度 72.6m，框架剪力墙结构，基础最大开挖深度 6.0m。该场地地质主要指标见表1，地下水位埋深 -0.50m，地下室底板坐落于土层 -2 上。 该工程南侧距七层病房楼最近距离 22.6m，东侧距泵房4.4m，西侧为临近主干道的施工主要出入口和道路，距离 小于 4m，北侧距消防通道 1.2m。（见图 1） 因基坑东、北、西三侧临近建筑物或主要通道，为防止建筑物开裂或通道缺失，据此并经专家论证，除南侧边坡采用自然放坡外，在深基坑围护最困难的东、北、西三侧边坡采用土钉墙支护结构进行基坑围护。 2 土钉墙支护机理 土钉墙支护体系是一种通过 “ 土钉 ” 与土（或岩石）牢固结合而共同工作的主动制约机制的支挡体系。它一方面体现了土钉与土界面间阻力的发挥程度，另一方面，由于土钉与土体的刚度比相差很大，所以在土钉墙壁进入塑性变形阶段后，土钉自身作用逐渐增强 ，从而改善了这种复合土体塑性变形和破坏性状。 3 土钉墙参数设计 3.1 根据工程类比和经验，初选结构各部分尺寸（见图 2）。 因场地条件限制，本工程采用直立边坡加砼喷浆土钉墙支护作为基坑围护。初步选择土钉 20 （ 级）钢筋，孔径 100mm，水平倾角 15 ，水平和竖向间距均为 1.2m，四排土钉呈梅花状布置，长度自上而下依次选择 11m、 13m、 13m和 10.5m。喷射砼面层厚度 100mm，内配 8 （ 级）200200 焊接钢筋网片，端头用长度为 300mm 的 16 （ 级）钢筋做成井 字压筋，分别与土钉及网片焊接连接。土钉与土体之间的界面粘结强度 取值为 60KPa。 3.2 设计参数验算（仅选择最底层土钉计算，其余过程从略） 对于 c/rH=20.4/19.26=0.1770.05 的粉质粘土 ka=tg2（ 45 -？ /2） =tg2（ 45 -15/2 ） =0.59 土体自重引起的侧压力峰压 pm=ka（ 1-2c/rHka ） rH=karH-2cka=0.5919.26 -220.40.59 =36.63KN/m2 0.55karH=0.550.5919.26=37.38KN/m2。 地表均布荷载引起的侧压力：pq=kaq=0.5940=23.60 KN/m2 。 在土体自重和地表均布荷载作用下的每一土钉中所受的最大设计拉力： N=（ pm+pq） SvSh1/cos ？ =（ 36.63+23.60）1.21.21/cos15= 89.79KN 。 设计内力尚应满足（ 1）式，即 Fs， dN1.1d2/4fyk （ 1） 因： Fs， dN=1.289.79=107.75KN 1.1d2/4fyk=1.13.140.022/4335103=115.71KN 故：选择直径 20 （ 级钢）作为土钉及其水平、竖向、水平倾角等数据合适。 土钉长度需满足（ 2）式（仅选择最底层土钉计算，其余过程从略），即 ll1+Fs ， dN/d0=6tg90 -（ 45+ ？/2） +Fs， dN/d0 = 6tg37.5+107.75/ （ 3.140.160 ） =10.32m。 （ 2） 故最底层土钉选择长度为 10.50m。 3.3 内部整体稳定性 土钉墙支护是从上往下逐层施工。在施工阶段的稳定性往往比建成后更处于危险状态，尤其是在某一层开挖完毕而土钉尚未安装的情况下。因此，对施工期间不同开挖深度及基坑地面以下可能滑动面，按照建筑基坑支护技术规程（ JGJ120-99）有关计算公式，采用圆弧滑动简单条分法利用微机验算边坡的内部整体稳定性。因计算过程繁杂，在此阐述忽略。 4 主要施工技术措施 边坡开挖：根据专项施工方案，边坡分层开挖、分层支护。每层开挖深度 1.0m 左右，开挖宽度以满足一个作业面支护作业为宜，并采用跳格开挖技术措施，以使相邻坡面喷射砼面层达到一定强度可作业为止，通常间隔时间为 3 5天。 修坡：机械开挖后，由人工铲除边坡上的松土和欠挖土体，填实超挖洞孔，进一步提高边坡的平整度。为防止作业面有较大渗水，设置临时排水孔，待边坡喷射锚作业完成后，可作为坡面泄水孔处理。 土方挖运：采用边挖边支护边运出的施工方案。 挂网：钢筋网的直径、间距和构造按照支护设计图纸施工，钢筋网离边壁不小于 30mm，各层钢筋网之间应焊接牢固，搭接长度 300mm 满足规范要求。锚头是与水平加强肋和钢筋连接的关键部位，施工时应保证其面网的刚性。 成孔：作业面上的土钉孔位、直径、深度、角度、间距、排距等均应符合支护设计图纸要求，使用锚杆机造孔过程产生的残泥浆应清洗干净。施工时应做好相关隐检记录。 土钉及土钉端头的制作和安装：应满足支护设计图纸和钢筋焊接技术规程要求。土钉支撑架控制间距在 2 3m之间。 土钉注浆：采用水灰比为 0.4 0.5 的水泥浆，注浆管插至距孔底 250 500mm 处，孔口部位设置止浆塞及排气管，注浆压力 0.4 0.6MPa。 喷射砼：采用 C20 细石砼，顺序为自下而上垂直坡面喷射，且喷头与坡面距离控制在 0.8m 1.0m 范围。钢筋网在喷射一层混凝土后铺设，钢筋保护层厚度不小于 20mm。 排水：开工前做好排水明沟以及出入口处洗车槽的污水排放沟。基坑完成后，在坡面及坡顶部翻边喷射 C20 细石砼 100 厚，其四周砖砌止水坎 200 高；在坑内设置临时集水井，注意及时有组织地排放基坑内的积水，减少基坑浸泡时间，降低基岩软化程度。 施工质量监控：在施工中加强对各工序和各环节的技术监控，出现特殊问 题应及时处理，必要时修改支护设计参数和施工方案，确保施工质量和安全。对支护结构施工及使用的原材料和半成品按照相关施工验收标准进行检验。 11基坑监测：为确保基坑的安全开挖，在整个施工过程中进行基坑监测，由专业的监测队伍进行全过程观测，并及时将监测资料反馈，以便及时分析处理做到信息化施工。 12基坑周围 8m范围内堆载不得超过 15Kpa，严禁重车行驶、停放。 5 应急处理预案 如施工中发现局部位移超过警戒值时，及时汇报设计单位，可采取加长、加密土钉或放慢挖土速度 等方法控制基坑壁位移。 如开挖至坑底，发现基底隆起或管涌现象时，应在该区域加设井点或土方回填，并及时报设计处理。 在开挖过程中如发现位移较大，地面有水平错裂缝出现时，可暂时停止挖土或回填三合土反压，并用水泥砂浆填筑灌实裂缝。 现场配备如草包、速凝剂等应急抢险物资。 在对周围路面沉降观测过程中，如发现其沉降趋势超过警戒值，则须在路面周围适当位置设置回灌水井，以减少其下地下水位的降低速度，稳定沉降速率。 现场应投入必要的抢险物资和设备，特别需配有发电机 ，以保证井点即使遇到停电也能迅速恢复降水。 6 结束语 整个基坑支护工程在距原建筑物较近且地质条件较差的情况下，采用土钉墙结构进行支护，首先在对工程总体的施工质量上得到保证。其次在工期方面，土钉墙施工无独立的工期要求，和土方开挖工期 30天一致，相对于其它如深层水泥搅拌桩支护结构的 62天计划工期，其为工程的及早建设节省了一个月的时间。再者在经济方面，土钉墙支护结构造价在 30万元左右，而深层水泥搅拌桩支护结构的造价约 70万元，二者比较节省了近 40万元的工程费用。 实践证明，土钉墙支 护技术具有及时、快速、随挖随支与基坑同步施工，且不占独立工期，占用施工场地小，边坡位移小，边坡稳定效果好，经济效益也十分明显等特点，因此，对于本工程而言，该技术的应用是成功可行的。 参考文献： 1陈肇元，崔京浩，宋二祥，张鑫 .深基开挖的土钉支护技术（一）构造方法 J.地下空间， 1995（ 04） . 2陈肇元，宋二祥，崔京浩 .深基开挖的土钉支护技能（二）工作性能 J.地下空间， 1996（ 01） . 3马忠政，侯学渊，李红 .土钉墙设计中计算方法的探讨 J.结 构工程师， 1999（ 04） . 4王步云 .土钉墙设计 J.岩土工程技术， 1997（ 04） . 5叶观宝，叶书麟编著 .地基加固新技术 M.机械工业出版社， 1999. 6龚晓南著 .地基处理新技术 M.陕西科学技术出版社， 1997. 阅读相关文档 :我国开展供应链安全项目的挑战与对策 采空区计量单位及单价决算依据探讨 公路桥梁养护管理研究 浅谈园林绿化工程施工质量管理与控制 浅谈丽龙高速公路高边坡的养护与管理 高速铁路轨道精调测量方法浅论 城市地下给水 管网存在问题及优化设计 新平县太平桥伸缩装置使用调查与总结 使用后评价在校园公共开放空间研究中的应用 浅谈 EPC模式下的工程项目招标策略 提升机安装及隔离法处理扁