【摘要】介紹了土釘墻與人工挖孔樁相結(jié)合支護(hù)技術(shù)的設(shè)計(jì)、施工方法，及其在某綜合大樓基坑支護(hù)工程的應(yīng)用。
1、綜合樓工程地質(zhì)概況
1.1土層及其巖土特性
本工程場地原始地貌為殘丘坡地，場區(qū)東、南、北側(cè)均有建筑物、西面鄰近廣州大道。場區(qū)地勢呈三級(jí)臺(tái)階地形，自南向北逐級(jí)下降，各級(jí)地勢內(nèi)地勢較為平坦，局部在擬建建筑物的西南角處有一很陡的山坡。各土層及其巖土特性如下：填土層：厚1.7～4.5m；沖積粉質(zhì)粘土：厚1.0～4.8m；沖積粉土：厚0.4～3.1m；沖擊中、粗砂：厚0.3～2.3m；坡積粉質(zhì)粘土：厚0.6～2.8m；坡積粉質(zhì)粘土：厚0.6～2.8m；殘積粉質(zhì)粘土：厚1.1～5.5m；殘積粉土：厚0.85～6.1m；強(qiáng)風(fēng)化巖帶：厚0.7～8.8m；中風(fēng)化帶：厚1.0～17.8m；微風(fēng)化帶：揭露厚度3.5～26m。
1.2地下水
場區(qū)地下水主要是賦存于人工填土層中的上層滯水、沖積中粗砂層中的孔隙潛水和基巖裂隙水。其中人工填土層中的上層滯水和沖積層中的中粗砂層孔隙潛水主要靠大氣降水補(bǔ)給，受季節(jié)、氣候變化的影響，地下水水量有限。沖積層和坡積層、殘積層的粉質(zhì)粘土、粉土層透水性弱，賦水性差，為相對隔水層?？辈炱陂g測得水位埋深為0.98～3.5m。總的說來，場區(qū)含水量不大。
1.3周邊環(huán)境
基坑?xùn)|、南、北側(cè)均有建筑物、西面鄰近廣州大道，并且在基坑西南角處很陡的山坡上有一學(xué)生公寓，離地下室墻邊線僅為2.3m。根據(jù)廣州市地下管線調(diào)查辦公室提供的《廣州市綜合地下管線圖》（244294）表明，場區(qū)基坑范圍內(nèi)無重要地下管線。
2、支護(hù)結(jié)構(gòu)選型
基坑開挖深度大部分為4.3～6.7m，由于場地有限不能采用放坡開挖。場區(qū)平整前，在場區(qū)東面外道路無支護(hù)直立開挖約3m深的溝鋪設(shè)管道，場區(qū)平整后，在場區(qū)東北角無支護(hù)直立開挖4m深的施工化糞池，其坑底已低于地下室底板（該處地面絕對高程約為＋9.00m，建筑物±0.00m相當(dāng)于場區(qū)絕對高程＋11.50m）。鑒于場區(qū)土層較好，水量不大，因此支護(hù)結(jié)構(gòu)主要采用土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)。但在場區(qū)西南角處有一陡坎，基坑局部開挖深度達(dá)10m，且該處離地下室墻外邊線2.3m有一條形基礎(chǔ)的五層學(xué)生公寓樓，施工機(jī)具上不去，由于該處地層主要為填土、粉土，基本無地下水，且基巖埋深淺，故該處采用人工挖孔樁加一道預(yù)應(yīng)力錨索的支護(hù)結(jié)構(gòu)。
3、土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)
基坑開挖深度為4.3～6.7m，考慮地面超載20kPa。土釘水平間距均為1.3m，梅花狀布置，直徑φ110mm。鋼筋均選用HRB335。由于基坑開挖深度不同，所以土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)共分為7個(gè)區(qū)段?？颖诿鍯20噴射砼，厚150mm，鋼筋網(wǎng)采用φ8@200×200。
在基坑西南角處，開挖深度為10m，考慮鄰近學(xué)生公寓樓的影響，超載按75kN計(jì)算。采用人工挖孔樁加一道預(yù)應(yīng)力錨索即一樁一錨支護(hù)方案。挖孔樁樁徑1m，樁距1.35m，樁長要求入中風(fēng)化巖不小于1m。在樁頂以下2m處設(shè)置一道預(yù)應(yīng)力錨索，采用3束7φ5鋼絞線，強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值不低于1470kN/m2，錨孔直徑φ130mm，總長25m，傾角20°，鎖定拉力為300kN。
4、施工說明
4.1土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)施工
4.1.1開挖
基坑土方開挖應(yīng)按要求分段、分層進(jìn)行，嚴(yán)禁超挖，機(jī)械開挖后由人工依設(shè)計(jì)邊坡坡度進(jìn)行修整，距離坑底0.3m土方必須由人工開挖。
4.1.2掛網(wǎng)噴砼
邊坡修平后應(yīng)隨即掛網(wǎng)、鋪設(shè)加強(qiáng)筋，鋼筋搭接長度35d，噴射砼強(qiáng)度等級(jí)C20，噴射壓力0.5MPa左右，采用二次噴射的方法達(dá)到設(shè)計(jì)厚度。
4.1.3土釘?shù)陌卜?/div>
施工前應(yīng)按圖紙于坡面上定出孔位，按設(shè)計(jì)要求的孔位、入射角及深度成孔，鋼筋應(yīng)每隔2m左右設(shè)對中支架。
4.1.4注漿
采用M25水泥漿注漿，拆除注漿管后，再封堵孔口加壓注漿，注漿壓力0.5～0.8MPa左右。
4.1.5土釘鋼筋端部鎖定筋的焊接
在注漿終凝、有一定強(qiáng)度后（一般在24小時(shí)后，可依施工經(jīng)驗(yàn)，適當(dāng)縮短，但不少于15小時(shí)），方可焊接鎖定筋。
4.1.6基坑周邊及坑底應(yīng)設(shè)置截水、排水溝及集水井，避免地面水排入基坑，避免邊坡浸水。
4.1.7施工過程應(yīng)加強(qiáng)邊坡位移（水平及豎向）底監(jiān)測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)土釘墻頂水平位移大于30mm時(shí)，應(yīng)停止開挖，及時(shí)通知設(shè)計(jì)人到現(xiàn)場研究處理，在采取有效措施之后才準(zhǔn)繼續(xù)開挖。施工組織設(shè)計(jì)必須要有可行、有效的應(yīng)急措施。
4.2人工挖孔樁加預(yù)應(yīng)力錨索支護(hù)結(jié)構(gòu)施工
4.2.1人工挖孔樁
必須按照GJG94-94建筑樁基技術(shù)規(guī)范相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，并做好通風(fēng)照明等安全措施；混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30；在挖孔樁腰梁對應(yīng)位置預(yù)埋鐵件。
4.2.2開挖
第一層土開挖深度為2.5m，之后土方開挖必須在錨索施工完畢不小于7日后進(jìn)行。機(jī)械開挖嚴(yán)禁碰撞支護(hù)樁，距離支護(hù)樁0.5m的土體應(yīng)人工開挖修平；距離坑底0.3m土方必須由人工開挖。
4.2.3預(yù)應(yīng)力錨索
錨索采用二次灌漿工藝，一次灌漿采用425號(hào)或以上普通硅酸鹽水泥，水灰比0.5，二次灌漿采用純水泥漿，水灰比0.45。一次灌漿壓力0.5-0.8MPa，二次灌漿壓力2-3MPa。二次灌漿在一次灌漿液初凝后終凝前（約6-8小時(shí)內(nèi)）封堵孔口加壓進(jìn)行。要求灌漿體設(shè)計(jì)強(qiáng)度不低于30MPa。錨索張拉鎖定值為300kN，張拉必須在灌漿體達(dá)到70％設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行。張拉采用隔一拉一跳張，必須分單束預(yù)張緊后再三束共同分級(jí)張拉至設(shè)計(jì)張拉鎖定值。錨頭采用夾片式錨具。
4.2.4施工過程加強(qiáng)支護(hù)樁變形觀測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)樁身水平位移大于30mm時(shí)或變形速率突增大于0.5mm/d，應(yīng)即刻停止開挖并通知相關(guān)人員現(xiàn)場研究處理。在采取有效措施后才允許繼續(xù)開挖，施工組織設(shè)計(jì)必須要有可行有效的應(yīng)急措施。搶險(xiǎn)和加固措施可參照有關(guān)地區(qū)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)定相關(guān)條文進(jìn)行準(zhǔn)備。
5、基坑開挖及土釘支護(hù)注意事項(xiàng)
5.1開挖深度應(yīng)該嚴(yán)格按照地下室結(jié)構(gòu)施工圖進(jìn)行。
5.2挖土機(jī)械不得直接坐落在未回填和鋪設(shè)路基箱的砼支撐上。
5.3嚴(yán)格控制開挖段縱向放坡的坡度，務(wù)必使土坡坡度不大于安全坡度（1：1.5），并要時(shí)刻注意及時(shí)排除流向土坡的水流以防止土體滑坡。
5.4加強(qiáng)地面的排水設(shè)施管理，并在基坑周邊設(shè)置擋水墻，避免地面的水流入基坑，影響基坑穩(wěn)定。
5.5基坑開挖后如發(fā)現(xiàn)坑底土質(zhì)與勘察報(bào)告不符，及時(shí)向業(yè)主、監(jiān)理及設(shè)計(jì)單位反映。
5.6土釘孔眼的位置必須根據(jù)受噴面實(shí)際情況和設(shè)計(jì)布置。作土釘用的鋼筋，使用前須除銹矯直，安裝位置距孔眼中心，鋼筋插入深度不得小于設(shè)計(jì)要求的90％，安裝后不得敲擊、碰撞。
5.7灌漿用的砂漿應(yīng)拌和均勻，隨用隨拌，孔眼在灌漿前用風(fēng)吹凈，灌漿時(shí)從孔底開始，連續(xù)均勻的進(jìn)行。掛鋼筋網(wǎng)前必須將坡面清理平順使鋼筋網(wǎng)緊靠坡面，鋼筋網(wǎng)與土釘?shù)穆?lián)接必須牢固可靠。
5.8分層噴射混凝土?xí)r后層混凝土應(yīng)在前層混凝土終凝后進(jìn)行。如超終凝l小時(shí)以上時(shí)．則受噴面必須用水、風(fēng)清洗；噴頭應(yīng)與受噴面垂自其間距以0.6—1.2m為宜。噴頭應(yīng)連續(xù)、緩慢橫向移動(dòng)噴射厚度應(yīng)均勻。噴射混凝土施工終凝2h后及時(shí)進(jìn)行濕潤養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14天。
5.9加強(qiáng)財(cái)坑底積水的處理，派專人24小時(shí)值班抽水。
6、基坑開挖過程中可能出現(xiàn)的問題及相應(yīng)處理措施
基坑緊急措施：為防止突發(fā)性事故的發(fā)生，使本工程地下結(jié)構(gòu)施工順利進(jìn)行，將采取以下措施來保證整個(gè)基坑和周邊環(huán)境的安全。
6.1開挖前，應(yīng)準(zhǔn)備一定數(shù)量的材料和設(shè)備。包括砂袋、鋼管以及錨桿成孔機(jī)和注漿機(jī)各2—3臺(tái)。
6.2開挖過程中如發(fā)現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)局部位移較大。已超過許可范圍時(shí)，應(yīng)暫時(shí)中止挖土，采用鋼管或鋼管索在豎直平面內(nèi)進(jìn)行斜撐，同時(shí)在支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)卸載，以減少主動(dòng)土壓力，也可打設(shè)錨桿進(jìn)行加固。
6.3當(dāng)支撐結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫時(shí)，可用鋼管或鋼管索在支撐結(jié)構(gòu)和支撐樁之間進(jìn)行對撐加固。
6.4支護(hù)樁間漏水，如漏點(diǎn)不大，則可用導(dǎo)管引流后用早強(qiáng)水泥堵漏或鋼絲網(wǎng)噴射混凝土澆平封堵；當(dāng)水流入量較大時(shí)，除采取前述方法外，再結(jié)合坑外局部壓密注漿等措施。
6.5基坑開挖至設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)立即搶險(xiǎn)做塊石墊層，并把塊石墊層鋪砌至緊靠支護(hù)樁。如此時(shí)支護(hù)樁下部發(fā)生坑內(nèi)位移．應(yīng)立即在坑內(nèi)側(cè)堆土或拋石，并同時(shí)在支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)卸載，待穩(wěn)定后，可采用打設(shè)錨桿或在坑底進(jìn)行注漿加固。
7、結(jié)束語
結(jié)合本工程實(shí)例，土釘墻支護(hù)技術(shù)投資明顯降低，而且施工快速可靠。土釘墻能充分利用土體的自承能力的特點(diǎn)，與噴錨支護(hù)相比，其造價(jià)低，施工方便。因此在條件允許的情況下，采用士釘墻支護(hù)，可以大大節(jié)省投資。在實(shí)際施工中，應(yīng)隨時(shí)根據(jù)現(xiàn)場的具體情況，及時(shí)采取合理有效的防護(hù)措施，以確保工程在保證安全、質(zhì)量、進(jìn)度的情況下正常實(shí)施。
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