摘要：土釘墻支護是一種利用經(jīng)加固后的原位土體來維護基坑邊坡土體穩(wěn)定的支護方法。它是由土釘、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面板和加固后的原位土體三部分組成。該支護結(jié)構(gòu)輕型，施工操作方便，造價相對較低，是一種安全經(jīng)濟的深基坑邊坡支護方法。采用深層攪拌樁、旋噴樁止水帷幕與土釘墻支護結(jié)合的復合型基坑支護形式應用廣泛。但土釘墻支護結(jié)構(gòu)整體變形較大，在基坑緊靠建構(gòu)筑物、道路、管線時，采用土釘墻支護結(jié)構(gòu)可能導致建構(gòu)筑物、道路、管線等的下沉變形開裂。經(jīng)大量的施工實踐證明，在土釘墻坡面加設(shè)鋼管樁可提高土釘墻的整體穩(wěn)定性，有效控制基坑變形。
1.引言
2.工程概況與場區(qū)工程地質(zhì)條件
擬建工程場地東西長46.6m，南北寬17～19m，地面樓高十二層，設(shè)地下室一層，并與現(xiàn)辦公樓建成連體樓；工程±0.000相當于絕對標高3.150。場地地面標高約2.70m。工程地下室底板面標高根據(jù)建筑圖紙為-3.75m（結(jié)構(gòu)標高），電梯井承臺面標高為-5.30m，集水井標高為-6.30m，地下室周邊地梁高度為600mm，承臺高度為900mm～1200mm?；訉嶋H開挖深度4.0～6.30m。
根據(jù)鉆探揭露，本場地之地基由人工填土（Qml）、第四系三角洲海陸交互相沖淤積土（Qmc）、風化殘積土（Qel）、及下第三系風化基巖（E）組成。土層由上而下分述如下：
（1）雜填土：層厚1.80-2.90m。
?。?）淤泥質(zhì)土：厚2.10m，頂板埋深2.90m。飽和，流塑。
（3）粉細砂：分布于全場地。層厚4.20～7.40m，頂板埋深1.80～5.00m，飽和，中密，屬中偏低壓縮性土層，凝聚力C=4.6KPa，摩擦角φ=42.2°。
?。?）淤泥質(zhì)土：分布于全場地。層厚1.30～2.50m，頂板埋深9.00～9.30m，飽和，流塑。屬高壓縮性土層，凝聚力C=5.1KPa，摩擦角φ=3.1°。
?。?）粉土：分布于全場地。層厚1.00～2.00m，頂板埋深10.50～11.80m，濕，密實。屬中壓縮性土層，凝聚力C=12.8KPa，摩擦角φ=4.6°。
?。?）粉土：分布于全場地。層厚3.70～5.50m，頂板埋深12.30～13.40m。
?。?）中砂：分布于全場地。層厚1.20～2.20m，頂板埋深17.00～17.90m。
?。?）粉砂：層厚1.30m，頂板埋深9.10m。
?。?）殘積粉質(zhì)粘土。
各孔地下水靜止水位埋深為0.80～1.00m，水位穩(wěn)定。地下水類型主要為地下潛水。
3.基坑支護設(shè)計方案
根據(jù)場地地質(zhì)鉆探資料以及基坑的周邊環(huán)境，支護設(shè)計時將基坑劃分為四個支段，
各支護設(shè)計段分述如下：
（1）基坑東側(cè)為地質(zhì)局內(nèi)的道路，道路外為七層建筑物，樁基礎(chǔ)。該三方向基坑邊距離建筑物與道路距離較遠，采用雙排攪拌樁與注漿土釘聯(lián)合圍護結(jié)構(gòu)。基坑支護結(jié)果計算深度為3.9m，其中車道位置按車道標高變化。
（2）基坑西北角緊貼現(xiàn)狀6層辦公樓。基礎(chǔ)為沉管灌注樁基礎(chǔ)，沉管灌注樁樁徑為340mm，樁長為8m。由于該位置為車道，基坑開挖深度較淺，僅為3.20m，采用單排樁與注漿土釘聯(lián)合圍護結(jié)構(gòu)。
（3）基坑西北角緊貼現(xiàn)狀5層辦公樓?；A(chǔ)為沉管灌注樁基礎(chǔ)，沉管灌注樁樁徑為？340mm，樁長為8m。①-②×A軸以及⑦-⑧×A部分地下室外壁板位置緊貼南側(cè)原5層辦公樓基礎(chǔ)。由于承臺密集，基坑支護結(jié)果計算深度考慮至承臺底，即4.40m?；又ёo結(jié)構(gòu)施工對原建筑物影響很大，采用雙排旋噴樁結(jié)合注漿土釘聯(lián)合圍護結(jié)構(gòu)。并在旋噴樁內(nèi)打入110（t=3.5mm）@1200鋼管樁，長度6m，以控制基坑位移以及加強基坑的整體穩(wěn)定性。
（4）南側(cè)局部承臺位置開挖深度達到了5.95m，采用雙排旋噴樁結(jié)合注漿土釘聯(lián)合圍護結(jié)構(gòu)。并在旋噴樁內(nèi)打入110（t=3.5mm）@1200鋼管樁，長度9m，以控制基坑位移以及加強基坑的整體穩(wěn)定性。
4.基坑支護施工主要要點
（1）基坑支護結(jié)構(gòu)整體施工流程：
攪拌樁障礙物清除及回填砂土→攪拌樁施工（樁頭插筋澆素砼）→旋噴樁施工，插鋼筋→鋼管樁施工（樁頂拉結(jié)澆素砼）→（抽水試驗檢測帷幕截水效果）→土方分層分段開挖→注漿土釘分層分段施工→腰梁施工→下層土方開挖→注漿土釘分層分段施工至標高-4.35m→局部土方繼續(xù)開挖至-6.40m（電梯井集水井處為-6.750）。
?。?）因為場地狹窄，止水帷幕施工必須與鉆孔樁基礎(chǔ)施工互相配合。
?。?）鋼管樁于旋噴樁完成3～5天后施工，采用鉆機成孔，然后下管注漿。根據(jù)場區(qū)土層特點，本工程選用XY-100型地質(zhì)鉆機成孔。鋼管樁灌漿材料采用32.5R普硅純水泥漿，水灰比0.4～0.5，視工程實際情況可加入三乙醇胺或其它外加劑。
?。?）土釘采用φ48普通鋼管環(huán)向鉆眼，鉆機開孔后采用氣動沖擊機或人工直接打入方式施工，注入水灰比為0.5～0.6的32.5R普硅純水泥漿，注漿壓力為0.5～1.0MPa。
（5）土方開挖前，了解和掌握場地周邊土釘長度范圍內(nèi)有無地下管線，以指導調(diào)整土釘?shù)目孜?、角度和長度，避開上述障礙物；基坑南側(cè)（3-3和4-4剖面段）的注漿土釘施工前，必須先確定已建辦公樓的灌注樁的準確位置，土釘施工時根據(jù)需要進行調(diào)整，嚴禁損壞原有灌注樁基礎(chǔ)。土釘施工時的調(diào)整包括土釘長度、角度和位置調(diào)整，但同時需要以不減小支護的安全度為原則在相鄰位置補足。
（5）土釘遇承臺基樁的處理
土釘采用人工打入。打入前應根據(jù)舊建筑的基礎(chǔ)圖紙進行放線以及初步勘探，探明承臺與基樁的位置，土釘施工時避開基樁的位置。在施工過程中如發(fā)現(xiàn)土釘碰到原承臺與基樁不能進尺時，該根不能進尺的土釘不得強行施工，在原位截斷鋼管，另在旁邊再加設(shè)土釘。
（6）基坑止水帷幕體系全部完工后方可進行土方開挖。
土方開挖前，需在基坑內(nèi)沿基坑四周且距開挖邊線不大于5m的范圍內(nèi)設(shè)置12個抽水井，抽水井直徑φ133mm，L=10m，并在基坑外圍設(shè)3個觀測井。通過抽水試驗檢測帷幕截水效果，主要是地下水的補給情況，通過觀測井了解基坑外圍的水位變化情況。若止水帷幕體系尚未有效隔斷基坑內(nèi)外水力聯(lián)系，基坑外地下水位受坑內(nèi)抽水影響較大時，嚴禁土方開挖，須立即進行止水補漏措施（一般采用旋噴、擺噴等措施）。確保止水帷幕體系的完整有效后，方可進行土方開挖。
?。?）攪拌樁側(cè)的土方開挖需在攪拌樁施工完成15天以后。土方開挖要求與鋼土釘與腰梁施工緊密配合進行，采用分層分段開挖方式，分層次數(shù)與土釘排數(shù)相同，分段長度為25～30m，分層深度不大于該層土釘以下0.5m。一般情況下，土釘施工完畢且腰梁砼澆筑完成且強度達到設(shè)計強度70%后，可進行下一層面的開挖。
（8）基坑周邊嚴禁超堆荷載。地面超載不得大于10kN/m2。
（9）機械挖土時，應在基坑底及護壁留200～300mm厚土層用人工挖掘修整。
5.施工總結(jié)
本支護結(jié)構(gòu)的最大位移僅為15mm，周邊土體沉降僅為10mm，均少于規(guī)范規(guī)定值?；又苓叺缆?、建筑、管道均未受基坑施工影響。特別是基坑西側(cè)的辦公樓，經(jīng)監(jiān)測無出現(xiàn)任何沉降，也無出現(xiàn)裂縫的問題，該工程的設(shè)計與施工取得了成功。
深層攪拌樁止水帷幕與土釘墻支護結(jié)合的復合型基坑支護形式是適用于一些地區(qū)的可行、安全、經(jīng)濟的支護結(jié)構(gòu)形式。隨著基坑支護技術(shù)設(shè)計水平與施工水平的不斷提高，該支護技術(shù)必將得到更大的發(fā)展與應用。
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