复杂环境超深基坑复合土钉墙支护设计及施工
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建筑基坑土钉墙与复合土钉墙支护设计1 一般规定1.1 土钉墙适用于地下水位以上或经人工降水以后的素填土、粘性土和砂土且开挖深度不大于12m的基坑支护工程。
1.2 复合土钉墙适用于开挖深度在15m以内除深厚软土以外各种地质条件的基坑支护工程。
垂直开挖时,基坑开挖深度不宜大于12m。
1.3 土钉墙和复合土钉墙应用于对变形控制要求较高的深基坑支护时,应进行变形预测分析,预测变形应根据工程经验、工程类比或结合数值理论综合分析后确定。
1.4 土钉墙和复合土钉墙应用于基坑阳角部位时,应考虑土钉交叉作用对稳定性的影响。
2 设计2.1 土钉墙和复合土钉墙的设计应包括下列内容:(1)支护体系及土钉、面层、预应力锚杆、截水帷幕、微型桩等各构件选型;(2)支护体系与各构件的几何尺寸及空间布置参数;(3)构件及构件不同部位的材料选型及设计强度;(4)面层及各种构件之间的连接等各种构造设计;(5)工艺形式、施工技术要求及土方开挖要求;(6)质量检验和监测要求;(7)材料强度选定及验算;(8)整体稳定性、抗隆起稳定性及抗渗流稳定性分析验算;(9)变形分析预测。
2.2 设计应考虑的荷载除土体自重外,还应考虑附加荷载,包括材料及机械设备等地表荷载,附近建构筑物荷载,以及车辆等临时荷载。
附加荷载应按实际作用值计取,实际值如小于20kPa,则宜按20kPa的均布荷载计取。
2.3 缺乏类似工程经验的地层中,土钉及预应力锚杆应进行基本试验,根据试验结果对初步设计参数及施工工艺进行调整。
2.4 土钉与土体界面粘结强度q sk宜通过现场抗拔试验确定。
无试验资料或无类似经验时,可按下表初步取值。
表2.4 土钉与土体之间极限粘结强度经验值q sk(kPa )注:(1)钻孔注浆钉采用压力注浆或二次注浆时,表中数值可适当提高;(2)钢管注浆钉在保证注浆质量及倒刺排距0.25~1.0m 时,注浆体等效直径可按70~90mm 计算(钢管直径为48mm );(3)对于粉土,密实度相同时,湿度越高时,取值越低;(4)对于砂土,密实度相同时,粉细砂宜取较低值,中砂宜取中值,粗砾砂宜取较高值。
深基坑土钉墙开挖支护施工方案一、工程概述本次工程为_____项目,位于_____,基坑开挖深度为_____米,周边环境较为复杂,有_____等建筑物和地下管线。
为确保基坑开挖及后续施工的安全,需采用土钉墙进行支护。
二、土钉墙支护设计(一)土钉参数设计土钉采用_____钢筋,直径为_____mm,长度根据不同部位分别为_____m。
土钉水平间距为_____m,垂直间距为_____m,呈梅花形布置。
(二)喷射混凝土面层设计面层采用强度等级为_____的喷射混凝土,厚度为_____mm。
内配钢筋网,钢筋直径为_____mm,网格间距为_____mm。
(三)排水系统设计在坡顶设置宽度为_____m 的混凝土散水坡,并设置截水沟,坡底设置排水沟,每隔_____m 设置一个集水井。
三、施工准备(一)技术准备1、熟悉施工图纸和地质勘察报告,了解场地的工程地质和水文地质情况。
2、编制施工方案,并进行技术交底,确保施工人员了解施工工艺和质量要求。
(二)材料准备1、土钉钢筋、水泥、砂、石子等原材料应符合设计要求,并具备质量证明文件。
2、准备好喷射混凝土所需的机械设备和工具。
(三)现场准备1、平整施工场地,清除障碍物。
2、按照设计要求进行测量放线,确定基坑开挖边线和土钉墙的位置。
四、施工工艺流程(一)基坑开挖1、按照分层分段的原则进行开挖,每层开挖深度不宜超过_____m,每段开挖长度不宜超过_____m。
2、开挖过程中应及时进行修坡,保证坡面的平整度和坡度符合设计要求。
(二)土钉施工1、土钉成孔采用_____成孔方法,孔径为_____mm。
成孔过程中应注意控制孔位、孔深和孔径的偏差。
2、土钉制作与安装将土钉钢筋按照设计长度进行制作,并在钢筋上设置定位支架,保证土钉在孔内的位置居中。
土钉安装后应及时进行注浆。
3、注浆采用_____注浆材料,注浆压力为_____MPa。
注浆时应确保浆液饱满,注浆量不小于理论计算值。
(三)喷射混凝土面层施工1、挂钢筋网将钢筋网固定在坡面上,钢筋网与土钉应连接牢固。
复合土钉墙支护技术施工工艺与要点探讨近年来,随着我国城市建设的发展,建筑物越来越密集,基坑开挖深度不断加大,基坑降水深度不断增加,对基坑支护和降水工程的要求也更加严格。
土钉墙以其工期短、施工便捷、经济节能、稳定可靠等诸多优点得到迅速的发展。
但是,对于深基坑的支护,单独的土钉支护方法往往无法满足工程需求。
土钉墙支护适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土的基坑支护或边坡加固。
土钉墙不宜用于含水丰富的粉细砂层、砂砾卵石层和淤泥质土,不宜用于没有自稳能力的淤泥和饱和软弱土层。
若在软土中应用土钉墙,可以结合使用其他支护形式(如水泥土搅拌桩、钻孔灌注桩)。
因此,复合土钉墙支护以其技术性可靠、施工工艺简单、施工工期短和成本低等优点,在深基坑支护工程中被广泛应用。
一、复合土钉墙支护技术概述复合土钉墙主要是通过水泥土搅拌桩对边坡土体进行土体加固,解决土体自守性、隔水性以及喷射面层与土体的粘结问题;以水平向压密注浆及二次压力灌注解决土体加固及土钉抗拔问题;以相对较深的搅拌桩插入深度解决坑底的抗隆起、管涌和渗流问题,形成防渗帷幕、超前支护及土钉等组成的复合型土钉支护。
合土钉墙是常规土钉墙、预应力锚杆、止水帷幕这种支护体系相互结合的产物,有以下三种基本形式如图1所示。
与传统的土钉墙相比较,复合土钉墙支护技术可应用于复杂的地质情况、较深的基坑、基坑较接近周围建筑物、地下水位高、附加荷载大、单一土钉墙支护形式无法满足工程安全要求的复杂基坑工程中。
二、工程实例(一)工程概况某工程,场地平整,交通便利,占地面积53553.68m2。
建建筑物面积约14000m2,地上8层,地下2层,结构形式为框剪结构,基础形式为筏板基础,基坑深度5.3m。
(二)基坑支护设计根据场地地质条件和周边建筑布置,基坑不同的位置采取不同的支护,基坑放坡后,东侧、南侧采用钢筋网喷射混凝土+钢筋锚杆进行支护;西侧、北侧采用钢筋网喷射混凝土+钢花管锚杆进行支护。
基坑支护土钉墙施工要点基坑支护是指在土方开挖或施工过程中采用各种措施来保障基坑的稳定和安全。
其中,土钉墙常被用来作为基坑支护的一种常见措施。
下面就基坑支护土钉墙施工的要点进行详细介绍。
一、施工前准备1.合理规划:在进行土钉墙的支护施工前,需要针对具体的工程情况进行合理的规划,包括地质条件、土壤性质、地下水位等因素的综合考虑。
2.设计方案:根据具体工程的要求,进行土钉墙的设计,包括土钉墙的尺寸、倾角、钢筋配筋等。
二、材料准备1.钢筋:选择合适的钢筋材料,按照设计方案的要求进行加工和预埋,在施工中要注意钢筋的保护。
2.土钉:选择合适的土钉材料,常用的有钢筋混凝土土钉、玻璃钢土钉等,需按照设计要求确定土钉的规格和长度。
三、施工工艺1.开挖基坑:按照设计要求和施工图纸进行基坑的开挖,注意基坑的纵横断面符合设计要求,开挖边坡的稳定。
2.土钉钢筋制作:将钢筋按照设计要求进行加工和预埋,预埋深度一般为土钉长度的1/3,钢筋与土层的粘接要牢固。
3.钻孔:根据设计要求进行钻孔,钻孔深度一般为土钉长度的1-1.5倍,直径和间距根据土壤的承载力和施工条件确定。
4.支护墙施工:在钻孔孔底预埋土钉,注浆固化后,进行喷射混凝土支护墙的浇筑,注意控制浇筑的坡度和厚度。
5.土钉连接:土钉墙的土钉之间需进行连接,常用的连接方式有梳齿板连接、搭接板连接等,连接紧固要牢固可靠。
四、现场质量控制1.施工过程中要做好施工记录,包括土钉的埋设长度、钻孔孔深、喷混凝土的坡度和厚度等,以备后期工程验收。
2.施工中要注意土钉钢筋的质量,保证钢筋的强度和耐腐蚀性。
3.土钉墙施工完成后,要进行验收,检查土钉墙的竖直度和平整度是否符合设计要求。
总结起来,基坑支护土钉墙施工要点包括合理规划、设计方案的制定、材料的选择和准备、施工工艺的操作和现场质量控制。
通过科学的施工过程和严格的质量控制,可以保证土钉墙的稳定性和安全性,确保基坑施工的顺利进行。
土钉墙基坑支护方式主要施工方法首先,进行基础准备工作。
这包括基坑的开挖、底板的夯实和管线的迁移等。
基坑的开挖应符合设计要求,并采取加固措施以避免坍塌。
底板的夯实可以采用碎石夯实或振动夯实等方法,以确保基坑底部的稳定性。
同时,需要迁移基坑周围的管线,以保证土钉墙的施工顺利进行。
然后,进行土工布的铺设。
土工布是一种防止土壤流失的材料,可以有效地增加土钉墙的稳定性。
铺设土工布时应将其牢固地固定在基坑边缘,避免土工布在施工过程中移位或破损。
接下来,进行钢筋网的安装。
钢筋网是土钉墙的主要支护结构,可以增加土钉墙的抗拉强度和稳定性。
安装钢筋网时应将其牢固地固定在土工布上,避免钢筋网与土工布之间产生间隙。
然后,进行土钉的埋设。
土钉是土钉墙的主要支护元素,用于将钢筋网与地下土层进行连接。
土钉的埋设包括打孔、埋置土钉和固结土钉等步骤。
打孔通常采用钻孔机进行,将土钉埋入地下土层后,用注浆材料填充孔洞,增加土钉与地下土层的黏结力。
接下来,进行注浆。
注浆是指将浆液注入土钉孔洞中,用于增加土钉与地下土层之间的摩擦力和黏结力,提高土钉墙的整体稳定性。
注浆材料通常是由水泥、砂浆和水等混合而成,通过注浆机将其注入土钉孔洞。
然后,进行土钉与钩锁件的固结。
钩锁件是固定土钉墙的重要组成部分,用于连接土钉和围护结构。
通常采用螺栓固结的方式,将钩锁件与钢筋网和土钉固定在一起,确保土钉墙的整体稳定性。
最后,进行墙面的回填与养护。
在土钉墙完成后,需要进行墙面的回填。
回填材料通常是砂土或砂砾土,根据设计要求进行回填。
回填后,需要进行养护,包括喷水养护和定期检查等,以确保土钉墙的稳定性和安全性。
综上所述,土钉墙基坑支护方式的主要施工方法包括基础准备工作、土工布的铺设、钢筋网的安装、土钉的埋设、注浆、土钉与钩锁件的固结、墙面的回填与养护等。
各个施工步骤需要严格按照设计要求进行,以确保土钉墙的稳定性和安全性。
深基坑土钉墙支护的设计施工存在问题及解决方法前言20世纪70年代土钉支护技术出现于法国和德国,20世纪90年代初开始引入我国。
它的原理是施工时基坑逐层开挖,逐层在边坡土体内置入钢筋,并在坡面设置钢筋网,分层喷射混凝土。
它作为一种岩土原位加固技术,通过对土体的嵌固和加筋作用,与土体形成共同工作体系,形成一个类似重力式的挡士墙,以抵抗墙后的土压力和其他荷载,从而保证开挖面的稳定。
1工程概况该工程建筑总面积36906.31m2,建筑高度84.049m,地上27层,局部28层,地下2层.±0.000~45.500m,基底埋深为-8.03m,室外地面标高为45.200m,基础形式为钢筋混凝土筏板基础,上部结构为剪力墙结构。
2工程、水文地质条件根据设计院提供的场地岩土工程勘察报告,对本工程设计、施工有影响的地层自上向下分别为:①粉质黏土素填土。
厚度1.4 m~1.8m,以黏性土为主,含有机质、植物根、虫孔等,并有建筑垃圾。
②粉质黏土层。
厚度 3.4m~4.8m,黄褐色~灰褐色,含氧化铁、有机质。
夹有粘质粉土、砂质粉土、细砂透镜体,该层层理不清晰,结构性较差,为新近沉积层。
③粉砂层。
厚度1.0m~1.6m.褐黄色.饱和.中密。
主要矿物为石英、长石、云母。
④黏土层。
包括粉质黏土、重粉质黏土。
上部褐灰色,可塑,夹有砂质粉土、重粉质黏土、粘质粉土、黏土及粉砂透镜体。
下部褐黄色,硬塑,含氧化铁、铁锰质结核及钙质结核,夹为粉砂、细砂、砾砂透镜体。
根据勘察报告,现场钻探期间各钻孔均见到地下水,静止水位埋深为1.80 m~3.40m,绝对标高为40.38m~43.08 m;主要接受大气降水及管道渗漏补给。
拟建场区历年最高地下水位曾接近自然地面,绝对标高为44.50m,近3年~5年的最高地下水位标高在44.00m左右。
3土钉墙支护设计3.1 基本计算参数3.1.1 基本计算参数地面标高0.00 m,基坑坑底标高-8.00 m。
深基坑土钉墙支护设计与施工【摘要】深基坑施工前根据工程的地质情况,确定本工程的支护形式,以确保安全施工的目的,本文是观府壹号二组团一期一标建安工程为实例,根据地质资料,确定本工程采用土钉墙支护施工;通过设计、计算、实施,确保深基坑开挖及基础施工安全,为同类的工程施工提供可借鉴的经验。
【关键词】土钉墙滑裂面基坑支护中图分类号:tv551.4文献标识码: a 文章编号:1、工程概况1.观府壹号二组团一期位于贵阳市金阳新区金岭东路与金阳北路交口东南侧,场区地貌类型为溶蚀谷地-丘陵地貌,场地西部地势起伏平缓, 东部为溶蚀残丘,起伏稍大,基坑开挖深度最高为6.0m,最低为3.9m,边坡平均坡比为:1:0.4,拟支护边坡长度600.3m,支护面积约2800m2,边坡设计使用使用年限为1年。
为临时性边坡,工程重要性等级二级。
2、边坡岩土工程特征2.1地层结构场地内岩土构成自上而下为:第四系杂填土层(qml)、第四系残坡积红粘土层(qel+dl)、三叠系下统大冶组(t1d)灰岩组成,现分述如下:2.1.1杂填土层(qml):杂色,主要由碎石、粘土及建筑垃圾组成,结构松散,回填均匀性差,场地内大部都有分布,最大厚度2.0m,平均厚度0.87m。
2.1.2红粘土层(qel+dl):褐黄色,质纯,含少量铁、锰质氧化物,土质均匀、密实,致密状结构,有光泽,韧性、干强度高,残坡积成因。
据其塑性状态可分为硬塑红粘土、可塑红粘土和软塑红粘土三个亚类:2.1.3 硬塑红粘土: 褐黄色,结构致密,土质均匀,局部夹风化岩块,网状裂隙较发育,场内大部有分布,平均厚度4.20m,厚0~7.0m。
2.1.4可塑红粘土: 褐黄色,致密状结构,土质较均匀,局部夹风化岩块,网状裂隙较发育,场内局部分布,平均厚度3.10m,厚0~5.10m。
2.1.5三叠系下统大冶组(t1d)灰岩:灰白色,中风化,细晶结构,薄层~厚层状构造,岩石结构致密坚硬,节理裂隙较发育,岩芯呈短柱状、饼状,岩芯采取率80~90%,分布于整个场地下部,埋深1.2~18.7m。
基坑土钉墙支护施工方案
一、背景介绍
基坑土钉墙支护技术是一种常用的基础支护技术,主要用于在城市建设中进行地基加固和基坑支护,有效确保施工安全和工程质量。
二、施工方案
1. 资料准备
在施工前,需要准备好相关资料,包括设计图纸、工程测量数据、土壤力学性质等,以便合理安排施工工序。
2. 钻孔作业
首先进行钻孔作业,根据设计要求确定土钉墙的位置和孔径尺寸,使用钻机进行孔洞的钻取,确保孔洞的准确度和水平垂直度。
3. 土钉安装
安装土钉时,首先在孔洞中喷涂防腐剂,然后将土钉插入孔洞中,再注浆封固土钉,确保土钉牢固地固定在基坑围护结构中。
4. 支撑结构搭设
在土钉固定后,搭建支撑结构,以确保基坑周围土体的稳定性,一般采用钢架或混凝土结构进行支撑。
5. 外墙施工
最后进行基坑外墙的施工,根据设计要求进行砌砖或浇筑混凝土,完成基坑土钉墙支护结构的搭建。
三、施工注意事项
1.施工过程中需严格按照设计要求和施工规范进行操作,确保土钉墙支
护结构的安全性和稳定性。
2.施工过程中需加强现场管理,保障作业人员的安全,做好安全防护工
作。
3.施工结束后需进行验收和记录,确保基坑土钉墙支护结构符合设计要
求并进行后期监测维护。
四、总结
基坑土钉墙支护施工是一项重要的基础工程技术,通过科学合理的施工方案和严格的施工管理,能够有效保障基坑工程的安全和质量。
在实际施工中,我们要加强技术培训和质量管理,不断提高工程施工水平,为城市建设贡献力量。
深基坑土钉墙施工方案
在城市建设中,深基坑是不可或缺的重要工程项目,而土钉墙作为一种有效的支护结构在深基坑工程中得到了广泛应用。
本文将阐述深基坑土钉墙的施工方案,包括施工前的准备工作、土钉墙的布置和固结、以及施工后的检验和验收等内容。
施工前的准备工作
在进行深基坑土钉墙的施工前,需要进行一系列的准备工作。
首先,要制定详细的施工方案和施工组织设计,并明确分工任务。
其次,要进行现场勘察,了解地质情况和地下管线等情况,以便制定合理的施工方案。
同时,要组织好施工人员和相关设备,确保施工过程的顺利进行。
土钉墙的布置和固结
在深基坑土钉墙的施工中,首先要进行土体的开挖,达到设计深度后,在墙体布置的位置钻孔,安装土钉。
土钉的长度和直径应符合设计要求,并要保证土钉的安装质量。
接着,在土钉的外表面喷涂或涂覆耐久性好的保护层,以提高土钉的使用寿命。
最后,要对土钉墙进行固结,通常采用混凝土或喷浆的方式将土钉墙和土体连接起来,增强整体的支护效果。
施工后的检验和验收
在深基坑土钉墙施工完成后,要进行严格的检验和验收。
首先要对土钉墙的质量进行检查,包括土钉的长度、直径和安装质量等。
同时要对土体的稳定性进行评估,确保土钉墙可以有效地起到支护作用。
最后,要进行验收,经相关单位检验合格后方可投入使用。
综上所述,深基坑土钉墙的施工是一项复杂而重要的工程,需要严格按照施工方案进行操作,确保土钉墙的质量和安全。
只有这样,深基坑工程才能顺利完成,为城市的发展做出贡献。
浅谈深基坑复合土钉墙支护技术【摘要】在现在建筑工程中,基坑支护是保证地下结构施工,及基坑周边环境的安全的主要防护工程,其主要是对基坑侧壁采取的支挡、加固与保护措施。
随着建筑技术的提高,对支护技术的要求也就更加高,因此施工方为了保证基坑支护工程中采用最先进的技术,在经济合理的条件下,进一步确保周边建筑物以及地理环境的合理性,本文主要对深基坑复合土钉墙技术进行分析处理。
【关键词】深基坑;复合土钉墙;支护技术;设计;问题随着我国的经济快速发展,人们的生活水平逐渐提高,土地的锐减已经不能满足人类的居住要求,越来越多的高层建筑物建立了起来,为了保证建筑物的稳定性,深基坑的建设也被更多的重视起来。
基坑支护技术是建筑施工技术中的一种,在我国的深基坑支护设计中,土钉墙支护技术被广泛应用,主要是因为它施工容易,设备简单,经济效益高,并且具有很好的稳定性,因为其独特的稳定性被多个公司重视,在现在建筑领域中有着广泛的应用,为了保证建筑的安全和施工的安全,在建筑施工中需要采用合理的深基坑支护技术。
一、我国深基坑支护设计存在的问题1.拥有不完全性的基坑土体取样在设计最初,应该对深基坑支护设计周围的环境进行考察,要及时的考虑到支护设计的合理性和稳定性,在深基坑支护结构设计之前,必须对第几土层进行取样分析,取得土体比较合理的物理力学指标为支护结构的设计提供可靠的依据。
一般在深基坑开挖区域内按国家规范的要求进行取样,因为地址构造的复杂和多变土样不能完全反应土层的真实性。
对土层进行抽样调查,采取随意抽样的方法,因为在进行随意抽样时尽量采取多土层多地段的采样,避免造成不完全性的基坑土体取样。
2.周围环境的影响深基坑周围的土层很容易出现移动,这就造成了基坑的位置的移动,不利于基坑的稳定性,因此在整个建筑物的安全设计中,应当充分避免留下安全隐患,保持深基坑的稳定性,所以在进行基坑和支护构架的设计中,要充分的考虑到周围的环境对深基坑产生的影响。
南京某复杂深基坑的设计及施工【摘要】本文根据某深基坑周边环境和开挖的深度,采用了钻孔灌注桩与复合土钉墙相结合的支护形式。
同时分析了该基坑施工的技术要点,并过监测结果,说明该支护方案是可行的。
【关键词】深基坑; 地质条件支护降水设计施工监测1工程概况江苏某综合楼地上主楼高16+1层、群楼5层,地下2层,结构形式为框架结构。
建筑场地位于常府街北侧,基坑南侧地下室距红线最近不5m,红线至路牙之间有电缆及光缆埋设,埋设位相对于建筑标高为-1.32m,且现有2层小楼内有重要仪器需要保护;基坑北侧临近现有1幢7层的混凝土综合楼,距离地下室外墙距10 m;基坑东侧为1幢大楼,且为深基坑;基坑西侧有35~6层砖混住宅,但距离地下室外墙较远。
地下室基坑开挖垂直深度达13 m,开挖面积7657m2,按照文献[1],该基坑属于深大基坑。
2场地工程地质条件根据工程勘察资料,基坑开挖的地层主要为杂填土、淤泥质填土,之下至15~21 m深度内为粉土夹粉沙、粉土以及一般沉积的可塑—硬塑状粘土—粉质粘土、软塑—可塑状粉质粘土,底部为浦口组风化基岩。
①1杂填土:杂色,松散,以碎砖、混凝土块填积,混粉质粘土。
①2素填土:灰—灰黑色,饱和,局部流塑,夹少量碎砖及粉质粘土小团块。
②1粉土—粉砂:灰黄—黄灰色,饱和,稍密,中压缩性。
②2粉土:灰色,稍密,中偏高压缩性。
③1粉土—粉质粘土:灰—灰黄色,褐黄色,饱和,硬塑,局部可塑,中压塑性。
本场地地下水为浅层潜水,地下水在地面下1.5m左右,水量较为丰富。
3支护与治水设计方案本基坑开挖深度较大,属于深大基坑,道路两侧地下管线较多。
支护结构的破坏、土体失稳或过大变形对基坑周围环境及地下结构施工影响很严重,属一级安全等级,即重要性系数为γ0=1.10。
由于该地区地下水丰富,应采用合理的降水方式,以便较好地控制基坑的变形,满足基坑的安全要求。
3·1支护方案由于拟建工程规模较大,地下室平面形状不规则,尤其是基坑东西两侧的通风井,为深窄基坑,基坑面积约为7600m2,周长约为370 m,拟建2层地下室,开挖深度较大。
复杂环境超深基坑复合土钉墙支护设计及施工
发表时间:2018-12-12T15:24:55.553Z 来源:《防护工程》2018年第24期作者:姚祝权
[导读] 本文介绍了复合土钉墙支护体在某医疗综合大楼深基坑支护工程中的应用,简述了预应力锚杆、土钉墙的施工质量控制,以及工程的实施效果。
姚祝权
广东省六建集团有限公司广东省佛山市 528000
摘要:本文介绍了复合土钉墙支护体在某医疗综合大楼深基坑支护工程中的应用,简述了预应力锚杆、土钉墙的施工质量控制,以及工程的实施效果。
关键词:预应力锚杆土钉墙效果
1.工程概况
某医疗综合大楼位于佛山市禅城区石湾镇中路与三友路交汇处之东北侧。
建筑物占地地面积9893.06㎡,楼高21.9~86.6m,设 2层地下室,开挖深度为14.5m。
基坑支护东侧地下室开挖边界与门诊楼距离约11.8m,门诊楼楼高4~7层,为近年建筑,人工挖孔桩基础;东部有两条地下管线,埋深约0.9m;南则地下室开挖边界与三友路距离约20~24m;西侧边界与3栋民房相邻,民房楼高2~6层,楼龄较长,地下室开挖边界与民房距离9.1~10.5m;北侧为医院食堂,楼高3层,天然地基基础,距基坑开挖边线只有2m。
由于工程场地四至情况非常复杂,且开挖深度大,依据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012),该基坑支护结构的设计安全等级为一级。
图1 基坑支护平面布置图
2.场地地质及地下水情况
场地由上至下分别为杂填土层层厚0.50m~3.80m,平均层厚1.44m;粉质粘土层层厚1.30m~8.00m,平均层厚3.49 m;残积土层,层厚1.70m~11.00m,平均层厚4.11m;全风化岩带层厚0.80m~8.20m,平均层厚3.03m;强风化岩带层厚1.00m~24.00m,平均层厚13.73 m。
地下水主要为上层滞水和承压水,上层滞水赋存于素填土层中,受降水和地表水回渗量影响较大,含水量不大;承压水主要赋存于砂岩风化残积土、全风化砂岩、强风化砂岩和基岩裂隙中,其补给主要来源于大气降水和地表水回渗及地下水迳流补给,水量受季节性影响。
承压水水量较小~中等,水位埋深为1.14~4.26m。
3.基坑支护设计
3.1设计方案比选
医疗综合大楼工程一项民生工程,施工质量和施工安全尤其重要。
该大楼的建成,将直接改善医院甚至全石湾区的医疗资源与环境,提升健康产业形象与品牌。
医疗大楼能早日启用,早日造福桑梓,是全院甚至禅城民众的心声,所以施工工期非常紧。
由于基坑开挖深度范围主要为可~硬塑状的粉质粘土和残积土,局部开挖至强风化及中风化岩,如采用传统的桩锚支护,施工工期较长,且工程造价高。
根据本工程自身特点,综合现场地质和水文条件、基坑开挖深度、周边环境、安全及经济各方面因素,基坑开挖采用复合土钉墙(11排土钉+2排预应力锚索)的支护方案,垂直开挖,结合φ550@400深层搅拌桩进行止水帷幕施工(图2)。
图2 基坑支护典型剖面图其中基坑北侧3层医院食堂紧靠基坑边,该部位无足够工作面施工深层搅拌桩,因此该部位止水帷幕改用φ600@400双管高压旋喷桩且内插Φ48超前钢管,另外由于食堂为天然基础,对变形相当敏感,为保证食堂的正常运作,在该剖面再增加多一道预应力锚索以减少基坑结构的变形(见图3)。
图3 食堂部位基坑支护剖面图 3.2设计计算
基坑支护设计采用理正深基坑支护结构设计软件6.01版进行计算,支护结构重要性系数取1.1,基坑顶部1.5m范围严禁超载,1.5m范围外地面超载取20kN/㎡,土钉成孔直径取130mm,预应力锚索成孔直径取150mm,土方开挖工况为超挖至每排土钉以下0.3m,各土层主要物理力学性能指标见表1。
经验算,内部稳定验算结果:局部抗拉验算全部满足要求,内部稳定安全系数最小值为1.306>1.300;外部稳定验算结果:抗滑安全系数为1.590>1.300,抗倾覆安全系数为3.795>1.600,均全部满足规范要求。
4.主要分项工程施工技术质量控制 4.1施工程序
平整场地→深层搅拌桩施工(旋喷桩施工)→周边护拦及排水沟施工→土方分段分层开挖→土钉墙壁分段分层施工、预应力锚索施工→土方开挖至设计标高→工程桩施工→地下室施工→回填土方。
4.2深层搅拌桩施工
(1)深层搅拌桩采用四喷四搅工艺。
泵浆压力不小于0.3MPa,每米桩水泥用量不少于35kg。
(2)每桩施工前进行桩位复核。
对准桩位后调平桩机,保证桩的垂直度,其偏差不大于1%桩长,桩位偏差不大于50mm。
(3)浆液严格按配比拌制,施工中压浆保持均匀,不得中断。
用灰浆搅拌机搅拌水泥浆,水灰比0.55~0.65, 搅拌时间不少于3分钟,水泥浆拌制后通过细筛过滤倒入集料斗内。
出浆口压力保持在0.3~0.4Mpa。
(4)搅拌提升速度为0.8~1m/min,土质较好时提升速度可适当提高。
(5)深层搅拌桩施打到风化岩面,为确保止水效果,搅拌桩坐底搅拌1~2分钟,相邻桩施工时间间隔不准超过10小时。
(6)施工开始和结束的头尾搭接处,应采取加强措施(加多1-2支桩),以消除搭接沟缝。
(7)送浆操作应按变掺量工艺要求连续送浆,并要求单储浆筒内的水泥浆在单桩成桩结束时用完。
原材料按有关要求进行检验。
4.3土钉墙施工
(1)施工前应提前几天降水,要求水位降低到本开挖层底以下0.5m。
(2)分层分段开挖,采用跳挖,每段开挖深度为1.5m左右,开挖宽度为15~20m,并根据现场土质情况由技术人员随时调整,不得超挖、欠挖。
(3)开挖顺序是先开挖基坑周边,后开挖基坑中央。
(4)为及时稳定边坡,开挖应自上而下快速连续作业,用最短的时间提供初喷作业面,及时封固开挖出的边坡工作面。
(5)喷射混凝土前,面层内的钢筋网应牢固固定在边坡壁上。
喷射混凝土应分段分片依次进行,同一段内喷射顺序应自下而上;段片之间,层与层之间做成45度角的斜面,以便混凝土牢固联结成整体。
(6)喷射混凝土时,喷头处的工作风压以保持0.1~0.12Mpa为宜。
喷头与受喷面应保持垂直,并保持1.0~1.5m的距离;喷射手应控制好水灰比,保持喷射混凝土表面平整.呈湿润光泽,无干斑或滑移流淌现象。
(7)成孔、打锚杆,安放锚杆时,应防止锚杆扭压、弯曲,安放前应将注浆管捆扎在锚杆上,注浆管端头距锚杆里端头约20-50cm。
锚杆安放好后,与钢筋网焊接,其端头部不得悬挂重物。
(8)采用孔底挤压式注浆。
注浆材料选用纯水泥浆,水泥采用32.5R复合水泥,水灰比为0.5,注浆压力为0.4~0.6MPa,注浆体强度不小于15MPa,一次拌合的水泥浆应在初凝前用完。
注浆稳压不小于5分钟,注浆管随着注浆慢慢拔出。
(9)要保证注浆管头始终浸在注浆液内。
注浆应连续进行,注浆要饱满。
随着浆液慢慢侵入土层中,孔口会出现缺浆现象,应及时补浆。
(10)在注浆压力稳定的情况下,注浆至孔口溢出浆液时,方可停止注浆。
5.工程实效
本工程在基坑支护及土方开挖施工过程中,现场对基坑支护的水平位移及沉降进行自测,并且委托有第三方监测单位进行监测,做到信息化施工。
施工现场自测结果与第三方监测结果基本相符,基坑顶部水平位移最大为25mm,基坑顶部沉降最大为21mm。
第三方监测深层位移最大为X4号孔,累计为27.75mm,未超报警值。
周边建筑物沉降最大为15.05mm,未超警戒值。
根据各项监测情况反映,基坑支护结构选型合理,施工质量合格,基坑使用安全。
基坑支护现场照片见图4。
图4 基坑支护现场照片
6.施工体会
(1)动态设计与信息化施工:
地下工程进行中由于情况的复杂多变,开挖中也会出现与地质资料不符或地下障碍物等各种因素,根据实际施工工况,利用现场监测资料的信息,及时调整设计使之与实际施工相符,从而保证基坑的安全(2)为防止地下水位降低引起建筑物及道路的沉降,基坑开挖前必须做好止水帷幕,且在开挖前进行抽水试验检测,以验证止水效果。
(3)对于较难成孔的砂层地层,锚索成孔时应采取如双套管跟进成孔等有效的措施,防止漏砂涌水。
(4)基坑边堆载必须严格按设计要求,如超出设计规定时应报设计对基坑稳定性和安全性进行复核。
参考文献:
[1] JGJ120-99建筑基坑支护技术规程[S],中国建筑工业出版社,1999年
[2] DBJ/T15-20-97建筑基坑支护工程技术规程[S],广东省建设委员会,1997年
[3] GB50739-2011复合土钉墙支护技术规程[S],中国计划出版社,2012年
[4] CECS 22∶2005岩土锚杆(索)技术规程[S],中国计划出版社,2005年。