复合土钉墙支护体系技术在深基坑工程中的应用

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复合土钉墙支护体系技术在深基坑

工程中的应用

黄　薛,雷炳霄,胡兰英

（山东省地矿工程勘察院,济南 250014）

摘　要：通过微型钢管桩＋土钉墙＋预应力锚杆复合土钉墙支护技术[1]在明湖白鹭郡项目深基坑支护中的实例，其技术性和经济性创新了基坑支护的新方法、新体系，对控制边坡变形、提高边坡安全性、增强边坡整体稳定性，特别是对填土厚度大、基坑周边附近分布对沉降变形敏感的建筑物或地下管线等的边坡支护能取得比较理想的技术效果。关键词：合土钉墙；变形；效果

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.118

1　工程地质概况

　　根据勘察报告，拟建场地地形较平坦，属山前冲洪积倾斜平原地貌单元，地面标高48.35m～57.55m，场区地势呈南高北低。在钻孔中测到一层地下水位，其稳定水位约36.69～40.41m，属第四系孔隙水，局部可能存在上层滞水，基底位于地下水位以下。场区地下水对混凝土具微腐蚀性，对混凝土中的钢筋具微腐蚀性。黄土自重湿陷系数δzs均小于0.015，属非自重湿陷性黄土，湿陷系数δs＝0.001～0.025，具有轻微湿陷性，地基湿陷等级为Ⅰ级。场地土类别为中软场地土，Ⅱ类建筑场地，场地卓越周期为0.186s。基坑影响范围内地层及基坑支护设计参数建议值见表1：

表 1　基坑支护设计参数建议值

层号

土层

厚度（m）C（kPa）φ(0）0.60～6.600.60～10.000.20～9.600.50～6.2512.418.0023.517.020.030.011.9土的重度γ(KN/m3)16.917.019.018.9摩阻力qsi(kPa)454515065　　（1）冠梁采用2×25b槽钢连接钢管，槽钢之间用螺栓有效连接。󰀃　　（2）采用3道土钉，矩形布置，土钉长度6.0～9.0m，水平间距1.5m，垂直间距1.2～1.5m，锚固体直径130mm，杆体材料φ22钢筋，杆体材料均采用HRB335钢材，水灰比0.5，注浆体强度不低于M15。　　（3）采用1道锚杆，长度12.0m，自由端长度5.0m，锚固端长度7.0m，水平间距1.5m，锚固体直径150mm，杆体材料φ28钢筋，杆体材料均采用HRB335钢材，水灰比0.5，注浆体强度不低于M15，预加力为70KN，腰梁为一根25b槽钢，承压板为200*200厚20钢板。

3　复合土钉墙施工

3.1　钢管桩施工

　　施工前应进行场地平整，以确定桩顶标高及钻机；按设计施工图纸进行桩位定位，桩位误差小于50mm；采用XY-100型钻机成孔；安装钢管；将注浆管插入钢管底以上0.5m后，开始灌注水泥砂浆，待灌浆压力达到0.5MP后停止注浆；冠梁施工；钢管桩及冠梁施工完成后应养护7天以上方可进行开挖边坡及土钉墙支护。3.2　土钉（锚杆）施工　　根据设计图纸，确定基坑开挖边线；分五次开挖，第一次至-3.5m，第二次至-4.7m，第三次至-5.9m，第四次至-7.1m，第五次至基底，边开挖边支护，分层开挖，分层支护；土方开挖和支护施工配合，前一层土钉完成注浆72小时以上方可进行下一层边坡面的开挖，开挖进程和土钉墙施工形成循环作业。土钉（锚杆）按照设计制作，每隔2.0m设置对中支架，土钉端部弯头长7d，锚杆端部采用螺栓锁定。

⑵黄土⑶黄土⑶-1碎石土⑷粉质粘土2　基坑支护设计

2.1　基坑设计

　　根据基坑开挖深度，结合工程地质条件及水文地质条件，充分考虑对基坑周边管道、电缆的保护，通过多方案的技术及经济对比，建立“钢管桩+预应力锚杆+土钉墙”计算模型，按二级基坑设计。2.2　理论计算

　　钢管桩作为复合土钉墙支护中的超前支护手段，理论计算时不考虑其对边坡的加固作用，设计计算仍采用有关土钉墙设计的理论进行计算，采用瑞典条分法进行土钉墙整体稳定性验算，设计方案详见图1。

4　基坑监测

　　监测项目为基坑坡顶水平位移和竖向位移监测；基坑周围

建筑物沉降监测。根据监测成果分析：基坑坡项水平位移值为1mm～6mm，沉降值为0.1mm～1.8mm；建筑物沉降值为0.20mm～2.71mm；位移及沉降量在土钉墙施工完成6天后趋于稳定。

5　结语

　　复合土钉墙支护体系技术具有良好的经济、实用、安全、可靠的特点，其优势正逐渐得到越来越广泛的应用；对于控制基坑变形，保护基坑周边建筑物、地下管线的安全能启到良好的应用效果；可根据基坑开挖深度、工程地质条件、水文地质条件、周边环境选择适宜的复合土钉墙组合型式[3]，其应用前景广阔。

参考文献：

[1]JGJ120-99建筑基坑支护技术规范[S].

[2]DBJ14-047-2007复合土钉墙施工及验收规范[S].

[3]曾宪民,李世丁,王作民.土钉支护设计与施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2002．

图1　复合土钉墙支护结构设计典型立面图