摘要：深基坑支護設計與施工是目前城市高層建筑施工的重點和難點，有不少建筑工程由于深基坑支護的失誤，導致重大經(jīng)濟損失并延誤工期。因此，在經(jīng)濟合理的前提下，確保深基坑支護工程的安全可靠，已成為當前城市建設中的一項重要課題。土釘墻支護具有造價便宜，工期短，在10m左右的深基坑中大量的應用。
前言
隨著我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，基礎工程建設不斷增加，正朝著高、大、重的方面發(fā)展。按構造和使用功能的要求，基礎埋深隨之不斷增加。同時隨著城鎮(zhèn)建設的發(fā)展，為緩解人口密集、土地緊張、交通擁擠、環(huán)境污染等引發(fā)的矛盾，地下空間的合理開發(fā)與有效利用已顯得越來越重要，如地下停車場、地下公共交通通道已廣泛用于國內(nèi)大城市基礎建設之中。鑒于以上情況，使得原并不突出的基坑支護、開挖問題成為這些工程實施中倍受關注的熱點問題。因此，基坑支護、開挖與地下結構建造技術成為制約建設工程造價、質量和速度的一個重要因素，也反映了我國基礎建設技術水平的高低。
土釘墻支護技術是一種通過原位土體加固、充分利用原位土體自穩(wěn)能力的支護技術。土釘墻由原位土體、設置在土中的土釘與混凝土面層組成，該項技術起源于70年代，發(fā)展于80年代。90年代以來，該項技術已在我國成功地應用于非軟土地基坑支護工程中，利用水泥土樁止水組合式土釘墻支護技術，使該項技術能夠應用在不降水的高水位地層。
2工程概況
某綜合樓工程，東西長35.52米，南北框架結構，長24米。磚混結構長16米，總建筑面積約2827.2米，基坑開挖最深地段為-5.80米，最淺地段為-4.60米，與四周已有建筑相距很近，最近距離為0.80米，最遠3.50米。邊坡高度小于15米，邊坡安全等級為二級。由于受場地條件的限制，不能進行大放坡開挖，需對其采取支護措施。
場地地勢平坦，地層主要由填土、粉質粘土、細砂、粉土、粉砂等組成，在開挖深度范圍內(nèi)未見地下水。其土層主要物理力學性質指標。
3支護方案簡介
為保證周邊建筑物的穩(wěn)定，使基坑坡體不產(chǎn)生滑移，保證施工期間邊坡的穩(wěn)定及基坑內(nèi)部的作業(yè)空間，減少土方的開挖，針對現(xiàn)場實際條件，基坑北邊采用放坡處理，其余采用鉆孔注漿土釘支護。土釘布置呈矩形分布，鉆孔孔徑150毫米，鉆孔內(nèi)置直徑為32毫米建筑螺紋鋼，抗拉強度≥835MPa，土釘下傾角為25°，鉆孔內(nèi)用純水泥注漿，水泥采用抗硫酸鹽水泥，強度為42.5MPa，水灰比0.4～0.5，采用二次注漿施工。根據(jù)開挖深度，將基坑支護分成兩個階段，西面開挖深度-5.80米區(qū)域劃分為第一支護段，東面開挖深度-4.60米區(qū)域劃分為第二階段。
第一支護段是開挖較深的地段，且坑邊緊臨汽運公司廠房及底商二層樓，該區(qū)域全長54米，布置土釘四排。土釘布置設計為：第一、二排土釘長度為5米，行距1.50米，列距為1.50米；第三排土釘長度為8.0米，行距1.0米，列距1.0米；第四排土釘長度為5.0米，行距1.0米，列距1.0米。
第二支護段為框架結構，以東20米，寬16米，該區(qū)域段共布置土釘三排。第一、二排土釘長度為5.00米，行距1.50米，列距1.50米。第三排土釘長為8.00米，列距1.00米。
護坡面層設計采用竹夾板，將竹夾板緊密排列，緊貼于坡壁布置，采用鋼管橫向布置，焊接于土釘端部，以保證竹夾板緊貼于邊壁，邊壁與竹夾板的空隙采用C20細石混凝土灌注。
4土釘支護施工流程
4.1邊坡開挖
采用反鏟挖土機進行分段分層開挖，分段開挖長度為8～10m，分層開挖深度在土釘孔位下50cm，以確保土釘成孔的工作面?；颖陬A留20～30cm人工修坡。在上層作業(yè)面的土釘未完成施工以及噴射混凝土強度未達到設計值的75%時，不得進行下層土方的開挖。
4.2邊坡修整
采用人工清理，為確保噴射面層的平整，此工序必須掛線定位。對于土層含水量較大的邊坡，在支護面層背部插入長度為500mm，直徑50mm的水平排水管，排水管兩端用孔口大小為2mm×2mm的濾網(wǎng)包裹，其外端伸出支護面層，縱橫間距均為2m，以便將噴混凝土面層后的積水排走。
4.3定位放線
按設計孔位由測量人員用儀器定位，然后在每個孔位釘入1Φ8長30cm的鋼筋標識。
4.4成孔
用機械和人工相結合的方法，鑿孔至設計深度。成孔直徑dh=150毫米，下傾角α=25°。成孔質量標準：孔位偏差為上±5毫米，傾鈄度偏差±2°，孔深偏差0～100毫米。
4.5清孔
采用0.5～0.6MPa壓力空氣將孔內(nèi)殘留及松動的廢土清除干凈，當孔內(nèi)土層的濕度較低時，需采用潤孔花管由孔底向孔口方向逐步濕潤孔壁，潤孔在管內(nèi)噴出的水壓不宜超過.15MPa。
4.6置筋
放置￠32×4螺紋鋼，螺紋鋼頭部1.00米處打直徑為5.00毫米眼，沿螺紋鋼方向間距5厘米，梅花形分布，為確保螺紋鋼置中，在螺紋鋼尾部及螺紋鋼身上每隔1.00米焊接托架。
4.7注漿
在孔口處設置止?jié){塞并旋緊，使其與孔壁緊密結合，采用150注漿泵通過螺紋鋼將純水泥注入鉆孔內(nèi)，直至注滿為止，水灰比在0.4～0.5之間，注漿壓力一般不低于0.4～0.6MPa。可加入早強劑以提高水泥的早期強度。二次注漿時，宜適用水泥比0.45～0.50的純水泥。
4.8裝墊板及土釘螺母，并用扭力板手，對土釘施加設計荷載的10～20%的預加應力。
4.9披掛面結構
采用竹夾板，將竹夾板緊密排列緊貼于坡壁布置，外側采用鋼管橫向布置，焊接于土釘端部，以保證竹夾板緊貼于邊壁，為使邊壁與竹夾板結合緊密，采用C10細石混凝土灌注縫隙。
在施工過程中，注意不同工序的交叉作業(yè)和施工工序安排，第一層支護結束→第二層開挖→重復上述工序，至底部標高結束。同時加強基坑監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)情況及時采取補救措施。
5土釘支護施工監(jiān)測
5.1水準基點的設置
基點設置是以保證其穩(wěn)定可靠為原則，設置在壓縮性較低的土層上，水準基點的位置靠近觀測對象，在基坑所產(chǎn)生的變形影響之外，觀測區(qū)內(nèi)設置水準點三個。
5.2觀測點的設置
觀測點的設置，是在全面反映建筑物變形并結合地質情況而確定的，數(shù)量為三個點，間距不大于30厘米，測點位置在變形最大或地質條件最為不利的地段，在基坑附近的重要建筑物也設置了觀測點。
5.3本工程施工監(jiān)測包括
支護位移的量測；地表開裂狀態(tài)（位移、裂寬）的觀測；附近建筑物和重要管線等設施的變形測量和裂隙觀測，以及基坑滲漏水和基坑內(nèi)外的地下水位的變化。在支護施工階段，每天監(jiān)測1～2次，監(jiān)測過程持續(xù)至整個基坑回填結束、支護退出為止。
6結語
通過施工與全過程的監(jiān)測，未發(fā)現(xiàn)地表位移、裂寬等現(xiàn)象，相鄰建筑未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，施工滿足設計要求。因此，該基坑工程支護的設計、施工是合理的，具有形式簡單、挖土工效高、費用較低等優(yōu)點。從開挖結果來看，土釘墻擋土效果良好，保證了邊坡的穩(wěn)定和地面建筑物的安全，有利于推動基坑工程的發(fā)展，為類似工程提供了有價值的設計、施工經(jīng)驗。
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