摘要：本文結(jié)合工程實(shí)踐，對(duì)復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)的設(shè)計(jì)和施工處理措施作了詳細(xì)的闡述，供大家參考。
1前言
復(fù)合土釘墻是近年來(lái)在土釘墻基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型支護(hù)結(jié)構(gòu)，它是將土釘墻與深層攪拌樁、旋噴樁、各種微型樁、鋼管土釘及預(yù)應(yīng)力錨桿等結(jié)合起來(lái)，根據(jù)具體工程條件多種組合，形成復(fù)合基坑支護(hù)的一種技術(shù)，它彌補(bǔ)了一般土釘墻的許多缺陷和使用限制，極大地?cái)U(kuò)展了土釘墻技術(shù)的應(yīng)用范圍。復(fù)合土釘墻技術(shù)具有安全可靠、造價(jià)低、工期短、使用范圍廣等特點(diǎn)，獲得越來(lái)越廣泛的工程應(yīng)用。
2工程概況
某大型商場(chǎng)地下三層基坑周長(zhǎng)近800m，場(chǎng)地高差8m，基坑開(kāi)挖深度為8．5——l6．5m，因施工場(chǎng)地比較狹窄，無(wú)法放坡，故采用垂直支護(hù)。根據(jù)場(chǎng)地地質(zhì)條件，基坑周邊環(huán)境等因素，選用復(fù)合土釘墻支護(hù)。
2.1設(shè)計(jì)參數(shù)
場(chǎng)區(qū)地質(zhì)條件自上而下為：雜填土、可塑性粘土、硬塑狀粉質(zhì)性粘土、粘土。地下水位埋深1.9-7.4m；根據(jù)基坑開(kāi)挖深度、工程地質(zhì)條件、基坑周邊環(huán)境等因素，確定該基坑采用復(fù)合土釘墻支護(hù)?；觽?cè)壁安全等級(jí)為一級(jí)，側(cè)壁重要性系數(shù)為1.1；設(shè)計(jì)依據(jù)為《巖土工程勘察報(bào)告》、《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-1999)、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ7一l989)。
2.2土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)
本工程土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)采用以極限平衡法為基礎(chǔ)的條分法，分析搜索潛在滑移面位置及形狀，將坡體條分，利用剩余推力法計(jì)算每塊剩余下滑力及坡體的整體穩(wěn)定性。復(fù)合土釘墻與樁錨結(jié)合屬新型支護(hù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)理論滯后于工程實(shí)踐，單獨(dú)設(shè)計(jì)中土釘墻計(jì)算忽略了下部樁錨支護(hù)部分土體開(kāi)挖影響。本工程土釘墻設(shè)計(jì)中考慮深基坑的大滑裂面影響，將土釘墻設(shè)計(jì)長(zhǎng)度加長(zhǎng)，第3層土釘施加預(yù)應(yīng)力，以彌補(bǔ)下部開(kāi)挖的影響。增加預(yù)應(yīng)力土釘后形成復(fù)合土釘墻，預(yù)應(yīng)力作為土釘墻支護(hù)的一種補(bǔ)充，可有效限制墻身變形。
2.2.1確定土釘長(zhǎng)度和主筋直徑
根據(jù)《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120，按0．52.2.2土釘?shù)乃介g距(Sv)及豎向間距（Sh）
間距設(shè)置應(yīng)保證每根土釘注漿對(duì)周?chē)馏w影響區(qū)域與相鄰孔的影響區(qū)域重疊，滿(mǎn)足1.2m<Sv(Sh)<2.0m，且不低于6m2/根。考慮土釘墻下部開(kāi)挖對(duì)土釘穩(wěn)定的不利影響，取Sv=1.6m、Sh=1。3m。
2.2.3土釘墻設(shè)計(jì)參數(shù)選定
土釘孔徑D=120mm，土釘墻坡度1：0．15，土釘傾角10°，噴射C20混凝土面板厚度100mm，鋼筋網(wǎng)．5@200mm×200mm，縱向設(shè)置42o橫向加強(qiáng)筋以保證各土釘整體受力效果，土釘主筋與橫向加強(qiáng)筋采用L形彎鉤單面搭接焊10d(d為鋼筋直徑)進(jìn)行連接。
2.2.4土釘墻內(nèi)部穩(wěn)定性及混凝土面層驗(yàn)算
依據(jù)文獻(xiàn)計(jì)算主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka、第i層土釘伸入滑裂面長(zhǎng)度Lbi、土釘設(shè)計(jì)拉力Ti、土釘抗拔力Tuj、土釘鋼筋抗拉力TK、土釘抗拉安全系數(shù)KS。
采用力鉅極限平衡法進(jìn)行土釘內(nèi)部穩(wěn)定性分析，在土體自重和地表荷載的作用下，土釘內(nèi)部穩(wěn)定性系數(shù)FS=1.43>1.3，滿(mǎn)足內(nèi)部穩(wěn)定要求。
土釘墻混凝土面層厚度及配筋簡(jiǎn)化為受均布荷載P作用的雙向四邊簡(jiǎn)支板進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。經(jīng)計(jì)算，土釘與面層的L形彎鉤單面搭接焊10d，能承受土釘端部受拉荷載Ti的作用。
2.2.5土釘墻外部穩(wěn)定性驗(yàn)算
土釘墻外部穩(wěn)定性分析驗(yàn)算與重力式擋土墻的穩(wěn)定分析相同，依據(jù)文獻(xiàn)計(jì)算土釘?shù)目够品€(wěn)定性安全系數(shù)KH=1.31>1.2，滿(mǎn)足抗滑移穩(wěn)定要求；計(jì)算的土釘抗傾覆穩(wěn)定性安全系數(shù)KQ=2.214>1.3，滿(mǎn)足抗傾覆穩(wěn)定性要求。
3土釘墻施工
土釘墻按下列順序施工：開(kāi)挖工作面一修整邊坡一埋設(shè)控制噴射混凝土厚度的標(biāo)志一初噴混凝土一綁扎、固定鋼筋網(wǎng)。設(shè)置加強(qiáng)筋一安裝土釘(包括鉆孔、插筋、注漿等)終噴混凝土一養(yǎng)護(hù)。
3.1基坑降水及排水
土方開(kāi)挖前應(yīng)提前降水。分層開(kāi)挖時(shí)，要求地下水位低于開(kāi)挖層底以下0．5-0．8m，土釘墻頂做C20鋼筋混凝土護(hù)面，并設(shè)置排水溝和集水井等排水設(shè)施。
3.2土方開(kāi)挖
土方開(kāi)挖必須緊密配合土釘墻施工，挖出的護(hù)坡面必須符合設(shè)計(jì)要求，具體要求如下：
(上層土釘砂漿及噴射混凝土面達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70％后，方可開(kāi)挖下層土方及進(jìn)行下層土釘墻施工；基坑開(kāi)挖應(yīng)按設(shè)計(jì)要求自上而下分段分層進(jìn)行，應(yīng)及時(shí)支護(hù)，嚴(yán)禁超挖；機(jī)械開(kāi)挖后應(yīng)輔以人工修整坡面，坡面平整度允許誤差為_(kāi)50mm，坡面大小和坡面平整度應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
3.3初噴混凝土
初噴混凝土的主要目的是為護(hù)坡鋼筋提供足夠的保護(hù)層，具體作法如下：
將挖出的護(hù)坡面修理平整后，埋設(shè)控制噴射厚度的標(biāo)志；噴射混凝土配合比由試驗(yàn)確定。先將水泥、砂、碎石按配合比干拌均勻，再過(guò)篩裝入噴射機(jī)，然后噴射第一層混凝土。噴射混凝土應(yīng)分段分片依次進(jìn)行，同一直，保持0．8～1m的距離，噴手應(yīng)控制水灰比，保持噴射面平整、濕潤(rùn)、光滑，無(wú)干斑流淌現(xiàn)象；初噴厚度控制在3-5OFn，混凝土終凝2h后應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間根據(jù)土釘面條件確定，宜為3～7；噴射混凝土的其他要求參照《錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(GB50086-2001)。
3.4鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)
鋼筋網(wǎng)宜在噴射一層混凝土后鋪設(shè)，鋪設(shè)鋼筋時(shí)，鋼筋與坡面的間隙不宜大于20mm；鋼筋網(wǎng)應(yīng)與土釘和其他錨固裝置連接牢固，噴混凝土?xí)r鋼筋網(wǎng)不得晃動(dòng)；鋼筋網(wǎng)可焊接或綁扎，鋼筋網(wǎng)格允許誤差±l0mm，鋼筋網(wǎng)搭接長(zhǎng)度不小于30mm，焊接長(zhǎng)度不應(yīng)小于10a(a為鋼筋直徑)。
3.5土釘成孔
土釘成孔采用機(jī)械壓野L方式，參數(shù)及要求如下：按設(shè)計(jì)要求定孔位，允許偏差±5cm；土釘孔徑130mm，孔徑允許誤差±2cm；孔深允許誤差±20cm，孔傾角允許誤差±2。
3.6土釘制作與要求
土釘墻體鋼筋規(guī)格、直徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。采用Φ25、Φ28Ⅱ級(jí)鋼筋。鋼筋接頭采用幫條焊，雙面焊的焊接長(zhǎng)度為5d。
給土釘軸線方向每隔2m設(shè)置一個(gè)對(duì)中支架，且要對(duì)稱(chēng)，對(duì)中支架采用Φ8鋼筋制作 。
土釘制作完成后將注漿管捆扎在土釘上，注漿管端頭距土釘端頭約20cm，并編號(hào)登記，以備安裝。
3.7注漿施工
注漿前先清孔，用清水將孔內(nèi)殘?jiān)謇砀蓛?，直至孔?nèi)流出清水；采用32．5R普通硅酸鹽水泥，土釘采用壓力注漿，壓力為0．4～0．6MPa，孔口設(shè)置止?jié){塞。注滿(mǎn)后保持壓力3-5min，注漿孔附近的層混凝土應(yīng)有抵抗注漿引起的壓力擴(kuò)散作用。
3.8鎖緊土釘
先將橫向加強(qiáng)筋焊接固定于土釘上下兩側(cè)，再在土釘筋體端部?jī)蓚?cè)長(zhǎng)度方向焊長(zhǎng)60mm的225鎖定筋。
3.9終噴射混凝土
檢查確認(rèn)鋼筋網(wǎng)敷設(shè)和連接符合要求后，終噴混凝土到設(shè)計(jì)厚度，其工藝與初噴混凝土相同。
3.10預(yù)應(yīng)力錨桿施工
錨桿施工前，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，選取一定數(shù)量錨桿進(jìn)行鉆孔、注漿、張拉及鎖定的試驗(yàn)性作業(yè)，以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性及施工工藝及設(shè)備的適應(yīng)性。
錨桿下料長(zhǎng)度應(yīng)考慮錨桿的成孔深度及張拉鎖定設(shè)備所需要的長(zhǎng)度。錨桿張拉頭與鋼筋接頭采用幫條焊，雙面焊接長(zhǎng)度為5d。桿體自由段包塑料布或塑料管，并應(yīng)扎牢。
預(yù)應(yīng)力錨桿采用二次注漿，壓力為1．0～1．5MPa。一次注漿體初凝后，方可進(jìn)行二次注漿。
張拉前應(yīng)對(duì)張拉設(shè)備進(jìn)行標(biāo)定，錨固體達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70％后方可進(jìn)行張拉。錨桿承壓面應(yīng)平整，并與錨體的軸線垂直。
(5)錨桿鎖定值應(yīng)符合設(shè)計(jì)應(yīng)力值的要求，錨桿張拉與錨定作業(yè)應(yīng)有詳細(xì)、完整的記錄。
結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)過(guò)十幾年來(lái)的理論研究和工程實(shí)踐，發(fā)展了多種組合形式的復(fù)合土釘墻技術(shù)，對(duì)它們的適用條件、設(shè)計(jì)計(jì)算方法和構(gòu)造型式進(jìn)行了深入研究。大量的工程應(yīng)用表明，在地質(zhì)條件較復(fù)雜的地方，復(fù)合土釘墻具有傳統(tǒng)土釘墻無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。復(fù)合土釘墻極大地?cái)U(kuò)展了土釘墻技術(shù)的應(yīng)用范圍，成為基坑開(kāi)挖支護(hù)中一種很有競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)手段
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