摘要:復(fù)合型土釘墻可應(yīng)用于含水豐富的粉細(xì)砂、砂卵石地層,亦可應(yīng)用于厚度一般小于4m、無臨時自穩(wěn)能力的淤泥等飽和軟弱地層,可兼作擋水結(jié)構(gòu),保證支護(hù)工作面不出現(xiàn)流砂或淤泥流動等地層損失現(xiàn)象。介紹了土釘支護(hù)技術(shù)在該工程中的具體應(yīng)用。
1土釘墻支護(hù)深基坑概述
土釘墻是由天然土體通過土釘就地加固并與噴射混凝土面板相結(jié)合,形成一個類似重力擋墻以此來抵抗墻后的土壓力,從而保持開挖面的穩(wěn)定,這個土擋墻稱為土釘墻。
土釘與土體形成復(fù)合體,提高了邊坡的整體穩(wěn)定性和承受坡頂超載能力,增強(qiáng)土體破壞延性,改變邊坡突然塌方性質(zhì),有利于安全施工。土釘墻體位移小,一般測試約為20mm,對相鄰建筑影響小,設(shè)備簡單,易于推廣,由于土釘比土層錨桿長度短得多,鉆孔方便,注漿容易,而且噴射混凝土等設(shè)備,施工單位均易辦到;如能與土方開挖配合好,實行平行流水作業(yè),則工期可縮短,噪音??;經(jīng)濟(jì)效益好,一般成本低于灌注樁支護(hù)。
2土釘墻施工的一般原則和要求
土釘墻支護(hù)作為一種擋土結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足規(guī)定的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、變形和耐久性等要求。當(dāng)土釘墻支護(hù)用于城市建筑物密集地區(qū)的深基坑開挖時,控制與限制支護(hù)的變形就變得更為重要。深基坑開挖土釘墻支護(hù)的施工具有下列特點:
2.1施工過程中必須自始至終與現(xiàn)場的測試監(jiān)控相結(jié)合,通過變形等測量數(shù)據(jù)和施工過程,不斷發(fā)掘現(xiàn)場地質(zhì)情況,及時指導(dǎo)下一步的施工。
2.2要充分考慮地表徑流和地下水的影響。如施工時滲水嚴(yán)重,就不能噴射面層混凝土,而且容易引起塌坡和塌孔。當(dāng)?shù)叵滤牧髁枯^大,施工時應(yīng)采取專門措施降低地下水位。竣工后的支護(hù)在地下水位的作用下,其面層壓力和土釘內(nèi)力均會有明顯增加,尤其是粘土的抗剪能力及粘土中的土釘抗拔粘結(jié)能力與含水量有很大關(guān)系。
3土釘墻施工主要技術(shù)
土釘墻施工工藝:施工準(zhǔn)備→第一層開挖→噴射第一層混凝土→成孔→安放土釘→注漿→作泄水孔鋼筋網(wǎng)焊錨頭→噴射第二層混凝土→清理。在基坑周邊設(shè)計了坡頂沉降觀察點、位移監(jiān)測點、土體測斜孔、水位觀察孔,在土體中設(shè)置有土體壓力監(jiān)測點,要求在施工過程中對圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況進(jìn)行嚴(yán)密地監(jiān)測。
3.1施工前制定施工方案,并做好測量放線、機(jī)械調(diào)試、材料進(jìn)場檢驗、土釘加工和監(jiān)控量測布點等準(zhǔn)備工作。
3.2基坑采用井點降水,距坑邊2m設(shè)一截排水溝。在施工過程中要使地下水位保持在開挖面以下,創(chuàng)造無水開挖的條件,對土釘墻的受力穩(wěn)定也是至關(guān)重要的。
嚴(yán)格按設(shè)計要求分層、分段開挖基抗,逐層施工土釘。分層高度在1.5m以內(nèi),分段長度在20m以內(nèi),開挖后及時封閉土體、施工土釘。采用反鏟挖空心思掘機(jī)開挖、汽車運土,預(yù)留300mm的土體人工修坡,邊坡修整好后及時噴射第一層約50mm厚的混凝土,以防雨水沖刷及崩塌,施工中應(yīng)做好鋼筋標(biāo)記,用以控制第二次噴射混凝土的厚度。
3.3混凝土的強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa時,進(jìn)行土釘?shù)亩ㄎ环啪€,開始架設(shè)鉆孔機(jī)進(jìn)行鉆孔。鉆孔至設(shè)計深度后,用高壓風(fēng)清孔,測量孔深。施工時如遇局部松散土質(zhì)不能成孔或遇有障礙物難以繼續(xù)成孔時,可用錨管土釘代替鋼筋土釘。
3.4土無機(jī)孔經(jīng)檢查滿足要求后開始安放工釘。為保證土釘居中,土釘每隔2m左右焊上定位鋼筋。土釘?shù)耐饴堕L度為150~200mm,以保證和鋼筋網(wǎng)的連接。
土釘安放完成后及時注漿,注漿采用注漿機(jī)完成。為保證土釘與周圍土體的緊密結(jié)合,在孔口處設(shè)止?jié){塞,注漿管插入至距孔底500mm左右,邊注漿邊拔管,直至注滿為止。第一次注漿后1h左右進(jìn)行第二次注漿,注漿漿液采用水泥砂漿,摻入少量的膨脹劑,以保證與土體的密實性。土釘施工完成后需做一定數(shù)量的泄水孔。
3.5鋼筋網(wǎng)固定過錯成后進(jìn)行第二次噴射混凝土,在噴射中應(yīng)保證厚度,噴射口與坡面垂直,并從下往上一環(huán)壓一環(huán),在坡頂做好地面硬化和排水設(shè)施,以防雨水侵入土體。
3.6面層完成后,進(jìn)行場地清理,并從噴射混凝土初凝后進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)期為7d。土釘墻使用期間,坡頂面5m范圍內(nèi)應(yīng)控制超載。
4基坑結(jié)構(gòu)與支護(hù)監(jiān)測
4.1基坑支護(hù)監(jiān)測內(nèi)容。
4.1.1主供水管?;颖边吘嘀ёo(hù)20m貫穿1m直徑主供水管,根據(jù)該地區(qū)土質(zhì)條件較差的特點,基坑挖土?xí)r,支護(hù)部位監(jiān)測時該位置如變化較大,應(yīng)停止挖土,回填支護(hù)邊坡,穩(wěn)定位移,坑外采用卸載及注漿加固處理,保證主供水管不變形位移,確保供水管正常使用。
4.1.2靜壓樁與支護(hù)交叉施工安排。因工期緊,需要靜壓樁與支護(hù)交叉施工,考慮靜壓樁土應(yīng)力釋放的影響,交叉施工安排為靜壓樁施工二分之一時,在已施工的靜壓樁區(qū)域施工深攪樁;施工順序兩邊推進(jìn),根據(jù)靜壓樁施工進(jìn)度,安排深攪樁的進(jìn)度,然后根據(jù)分段的強(qiáng)度進(jìn)行正常支護(hù)施工。
4.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測。
4.2.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)完整性及強(qiáng)度監(jiān)測。以灌注樁為支擋結(jié)構(gòu)時,可用低應(yīng)變動測法對樁身縮頸、離析、夾泥、斷裂等缺陷程度和缺陷部位以及樁身強(qiáng)度進(jìn)行檢測。以旋噴樁、水泥攪拌樁為支擋結(jié)構(gòu)時,可用低應(yīng)變法或輕便觸探法檢測樁身強(qiáng)度和均勻性。
4.2.2圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移監(jiān)測。基坑開挖初期,可每隔2-3天監(jiān)測一次,隨著開挖過程進(jìn)行,可適當(dāng)增加觀測次數(shù),以1天觀測一次為宜。當(dāng)位移較大時,每天觀測1-2次。圍護(hù)結(jié)構(gòu)頂部水平位移是圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形最直觀的體現(xiàn),是深基坑監(jiān)測工作中最重要的一個監(jiān)測項目。
5結(jié)語
土釘墻可以單獨使用,也可以與其它支護(hù)型式聯(lián)合使用。這也促使土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)成為了現(xiàn)如今深基坑工程中的采取的主要技術(shù)措施。土釘墻技術(shù)以其施工速度快、造價低、對場地的要求低、安全可靠等特點,逐漸得到工程技術(shù)界的認(rèn)同,具有廣闊的發(fā)展前景。但土釘需占用基坑周邊地下空間,當(dāng)基坑周邊地下管線及構(gòu)筑物較多時,使用受限制。
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