摘要:通過介紹土釘墻在基坑支護工程中的應用,結合土釘墻自身的特點,給出了土釘墻在支護工程中的施工工藝,最后通過對基坑變形的監(jiān)測,得出在深基坑支護工程中采用土釘墻支護具有安全、經濟、變形小等特點。
隨著我國經濟建設的迅猛發(fā)展,城市建筑規(guī)模越來越大,高層建筑和市政工程大量涌現,必然會有大量的基坑工程產生。由于城市建筑群的越來越密集,使得新建建筑物在施工過程中必須要考慮對周圍建筑物的影響,建筑物越近,基坑越深,基坑開挖會產生較大的位移和沉降,對周邊建筑物、市政設施和地下管線必然造成影響[1]。因此,根據地質條件,對基坑采用適當的支護方式,對于保證基坑邊坡的穩(wěn)定性及周邊建(構)筑物的安全有著重要的作用。對建筑物距離較近,地下水滲透較為明顯的區(qū)域,基坑開挖過程中對基坑采用土釘墻結合止水帷幕的基坑支護方案,能有效防止地下水的滲透,保證基坑開挖的安全性[2]。
1工程概況
鄭州市某辦公樓建設工程,在地基開挖過程中,由于地基開挖至6米左右時出現大量地下水,導致無法繼續(xù)開挖,必須排水,另外,在基坑開挖8米遠處有正在建造的宿舍樓,6米遠處有正在工作的塔吊,現場平面位置關系。所以,必須選擇合理的降水及基坑支護方案,一方面防止降水對鄰近建筑物的影響,一方面能順利降水完成基坑的開挖工作。
支護過程中采用了水泥攪拌樁(止水帷幕)和土釘墻聯(lián)合使用的支護方法。
現場綜合各方面因素,鄰近建筑物一側采用土釘墻+混凝土攪拌樁(止水)復合支護方案,其他采用1:1.5放坡。
選用的水泥土攪拌樁,樁徑為500mm,樁長自開挖面以下12.0m,搭接長度為150mm。工藝流程:樁機定位、對中——調整導向架垂直度——預先攪拌下沉——拌制漿液——噴漿攪拌提升——重復攪拌下沉——噴漿重復攪拌提升——樁機移位。
土釘墻是一種原位土體加筋技術。將基坑邊坡通過由鋼筋制成的土釘進行加固,邊坡表面鋪設一道鋼筋網再噴射一層砼面層和土方邊坡相結合的邊坡加固型支護施工方法。土釘墻節(jié)點大樣見圖3。
土釘墻是通過鉆孔、插筋、注漿來設置的,一般稱砂漿錨桿,也可以直接打入角鋼、粗鋼筋形成土釘。其構造為設置在坡體中的加筋桿件(即土釘或錨桿)與其周圍土體牢固粘結形成的復合體,以及面層所構成的類似重力擋土墻的支護結構。土釘墻墻面坡度不宜大于1:0.1,土釘必須和面層有效連接,應設置通長壓筋、承壓板或加強鋼筋等構造措施,承壓板或井字形鋼筋應與土釘螺栓連接或鋼筋焊接連接。
2土釘墻的特點
土釘墻應用于基坑開挖支護和挖方邊坡穩(wěn)定有以下特點:
?。?)形成土釘復合體、顯著提高邊坡整體穩(wěn)定性和承受邊坡超載的能力。
(2)施工設備簡單,由于釘長一般比錨桿的長度小的多,不加預應力所以設備簡單。
(3)隨基坑開挖逐層分段開挖作業(yè),不占或少占單獨作業(yè)時間,施工效率高,占用周期短。
?。?)施工不需單獨占用場地,對現場狹小,放坡困難,有相鄰建筑物時顯示其優(yōu)越性。
(5)土釘墻成本費較其他支護結構顯著降低。
(6)施工噪音、振動小,不影響環(huán)境。
(7)土釘墻本身變形很小,對相鄰建筑物影響不大。
3土釘墻的作用機理
土釘在復合土體內的作用有以下幾點:
?。?)土釘對復合土體起箍束骨架作用制約土體變形并使復合土體構成一個整體。
?。?)土釘與土體共同承擔外荷載和土體自重應力,土釘起分擔作用,由于土釘有很高的抗拉抗剪強度,所以土體進入塑性狀態(tài)后,應力逐漸向土釘轉移,土釘分擔作用更為突出。
(3)土釘起著應力傳遞與擴散作用推遲開裂區(qū)域的形成和發(fā)展。
(4)坡面變形的約束作用,在坡面上設置的與土釘在一起的鋼筋網噴射砼面板限制坡面開挖卸荷而膨脹變形,加強邊界約束的作用。
4土釘墻的施工
錨噴網支護要與基坑開挖緊密配合,各道工序實行平行作業(yè),依次有序地進行。錨噴網支護施工順序:造孔(打土釘)→注漿→掛鋼網→焊加強筋→噴射硅。
?。?)鑿孔
采用人工造孔,按設計的標高,進行測量畫線,標出準確的位置,然后按設計要求和長度、俯角進行施工,嚴格注意質量,逐個進行驗收記錄。
?。?)土釘安放
按照設計規(guī)定的土釘長度、直徑,加工合格的土釘。安裝位置距孔眼中心、孔口用水泥袋臨時封固,安裝后不得敲擊、碰撞。
?。?)注漿
安置好后的土釘孔內注入0.38~0.45純水泥漿,壓力不低于1.0MPa,注漿采用由里向外注,確保土釘與土體之間注滿水泥漿。
?。?)掛網
在修好的邊坡坡面上,按各坡面設計要求,鋪上一層直徑6.5@200200鋼筋網,網筋之間用扎絲扎牢,網片之間搭接要牢。
?。?)加強筋焊接
待土釘施工完成后,用中直徑12圓鋼將管錨頭部連接起來,焊在桿體上,各焊接點必須牢固。
(6)噴砼
在上述工序完成后,即可噴射砼,厚度按設計要求噴100mm,配合比為水泥:石:砂=1:2:2,水泥標號325#,要求表面平整。
5降水方案
離建筑物較近的西側和南側采用雙排500@350單軸水泥土攪拌樁作為止水帷幕,保證一定的插入深度,可保證抗管涌的安全性。降水方案擬采用管井+輕型井點降水。在基坑范圍內及周邊均布一定數量的管井和輕型井點,可保證抗管涌的安全性。施工期間落深區(qū)降水如不滿足要求,可增加輕型井點。降水過程及監(jiān)測等不是本文重點,這里就不再贅述。
6結束語
通過該工程的施工實踐表明,在城市建設中,由于受周圍環(huán)境條件的限制,建筑場地狹小,對于砂卵石地層中深基坑無放坡開挖的條件時,采用土釘墻支護效果比較理想,且施工簡單、操作簡便、安
全、質量可靠、經濟合理,在工程建設中可結合實際要求廣泛采用。
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