【摘要】土釘支護(hù)是一種用于土體開(kāi)挖和邊坡穩(wěn)定的一種新型支擋結(jié)構(gòu)，具有良好的延性破壞特征。通過(guò)土釘支護(hù)在內(nèi)蒙古眾興煤炭集團(tuán)辦公樓工程中的應(yīng)用實(shí)例，介紹了土釘支護(hù)的局部和整體穩(wěn)定性計(jì)算及工程設(shè)計(jì)方法，并指出土釘支護(hù)應(yīng)注意的問(wèn)題。
1工程概況
1.1工程概況
內(nèi)蒙古眾興煤炭集團(tuán)辦公樓位于包頭市稀土開(kāi)發(fā)區(qū)，地上十九層，地下室一層，框剪結(jié)構(gòu)，總建筑面積為32239.46m2。基坑深度為7.8m，±0.000相對(duì)于1049.800m，基坑開(kāi)挖總面積為4950m2。
1.2工程地質(zhì)條件
1.2.1地質(zhì)狀況
根據(jù)鉆探揭露，場(chǎng)地內(nèi)各地層的物理力學(xué)特征描述如下：
第①層為粉砂，其土厚度變化0.4—2.4m；第②層為礫砂土，其土厚度變化3.0—6.0m；第③層為粉土，其土厚度變化3.5—5.5m；第④層為細(xì)砂，其土厚度變化1.5—4.3m；第⑤層為粉質(zhì)粘土，其土厚度變化4.4—7.8m；第⑥層為細(xì)砂，其土厚度變化16.9—18.5m；第⑦層為粉質(zhì)粘土，其土厚度為40m以下。本工程的持力土層以第③層的粉土層為主，地基承載力特征值為fka=180kpa。
1.2.2地下水主要為上層滯水
2土釘墻支護(hù)方案設(shè)計(jì)
2.1土釘墻支護(hù)段基坑的安全等級(jí)為二級(jí)
2.2深度為7.5m
2.3坡度：1：0.3
2.4土釘設(shè)計(jì)如下
其中：水平間距：1.5m，豎向間距：1.5m；成孔直徑：100mm，采用人工洛陽(yáng)鏟成孔；面層布筋：φ6@300鋼筋網(wǎng)；面層混凝土厚度：80mm；土釘與鋼筋網(wǎng)片連接采用Φ16鋼筋進(jìn)行加強(qiáng)連接；坡頂散水面寬度為1000mm，鋼筋網(wǎng)片深入散水面中的寬度為1000mm；建議在土釘墻施工前對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行硬化。
3土方開(kāi)挖與支護(hù)配合要求
支護(hù)與土方開(kāi)挖施工兩者是相輔相成的，離開(kāi)了土方開(kāi)挖配合的支護(hù)施工，與離開(kāi)了支護(hù)配合的土方開(kāi)挖施工，都將嚴(yán)重影響工程質(zhì)量和進(jìn)度，從而將影響甲方的利益，為更好的服務(wù)于甲方，維護(hù)施工方本身的切身利益，并根據(jù)國(guó)家有關(guān)強(qiáng)制性規(guī)范要求，土方開(kāi)挖與支護(hù)方應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)基本原則：
3.1土方開(kāi)挖必須保證支護(hù)施工工作面不少于8m，在基坑四周護(hù)坡處8m寬支護(hù)工作面范圍內(nèi)，土方開(kāi)挖的方案及進(jìn)度需以支護(hù)要求為主，基坑其它區(qū)域以土方開(kāi)挖方自己要求為主；
3.2在基坑四周護(hù)坡處8m寬支護(hù)工作面范圍內(nèi)，每步土方開(kāi)挖的高度應(yīng)如下控制：第一步土方開(kāi)挖可按2m深度控制，之后按每步1.5m控制，嚴(yán)禁超挖，避免造成邊坡超挖產(chǎn)生塌方。特殊區(qū)域如需提高每步土方開(kāi)挖的高度，需征得支護(hù)及監(jiān)理單位同意后進(jìn)行；
3.3護(hù)坡工作面形成后，支護(hù)方應(yīng)盡可能在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行土釘墻施工，以保證土方開(kāi)挖的進(jìn)度；
3.4在基坑四周護(hù)坡處8m寬支護(hù)工作面范圍內(nèi)土方開(kāi)挖時(shí)，支護(hù)方必須隨時(shí)有工作人員與現(xiàn)場(chǎng)土方開(kāi)挖人員進(jìn)行配合；
3.5支護(hù)方與土方開(kāi)挖方應(yīng)及時(shí)交流施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的影響施工質(zhì)量和進(jìn)度的問(wèn)題和方面。
4機(jī)械設(shè)備計(jì)劃
5施工方案
5.1工藝流程及施工方法
5.1.1施工工藝流程
5.1.2主要技術(shù)參數(shù)
?。?）土釘孔徑100mm，孔內(nèi)注漿體強(qiáng)度等級(jí)M20。
（2）成孔深度：第一層，深9m；第二層，深9m；第三層，深8m；第四層，深7m，第五層，深5m。
?。?）成孔間距：1.5m。
（4）土釘錨桿：HRB335級(jí)熱軋帶肋鋼筋22。
?。?）土釘布置形式：梅花型。
?。?）網(wǎng)片鋼筋：HPB235Φ6，間距300mm。
（7）噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C20。
?。?）噴射混凝土厚度：80mm。
?。?）坡頂混凝土：外延1.0m，作好護(hù)坡頂排水。
5.2施工方法
5.2.1挖土應(yīng)按土釘垂直間距挖土并修坡面。機(jī)械挖土?xí)r應(yīng)預(yù)留0.1m，之后人工修整，根據(jù)邊坡土質(zhì)情況，每開(kāi)挖1.5m，進(jìn)行一次土釘墻支護(hù)，并且開(kāi)挖作業(yè)面低于土釘錨桿標(biāo)高50～60mm。
5.2.2土釘定位成孔：按設(shè)計(jì)孔深，洛陽(yáng)鏟鉆成孔。
5.2.3注漿：按配比制漿，注漿采用底部注漿法，注漿管應(yīng)插入距孔底250～500mm處，隨漿液的注入緩慢勻速拔出，為保證注漿飽滿(mǎn)，孔口宜設(shè)止?jié){塞或止?jié){袋。
5.2.4鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片：網(wǎng)片筋應(yīng)順直，按設(shè)計(jì)間距綁扎牢固，在每步工作面上的網(wǎng)片筋應(yīng)預(yù)留與下一步工作面網(wǎng)筋搭接長(zhǎng)度，鋼筋網(wǎng)應(yīng)與土釘連接牢固，埋設(shè)控制噴層混凝土厚度的標(biāo)志，并加設(shè)混凝土保護(hù)層。
5.2.5網(wǎng)片可以焊接或綁扎而成，網(wǎng)片允許誤差10mm，鋪設(shè)搭接長(zhǎng)度不小于300mm。鋼筋網(wǎng)片與下層噴射混凝土網(wǎng)片的搭接長(zhǎng)度為25倍鋼筋直徑。
5.2.6噴射混凝土：按配合比要求拌制混凝土干料。為使回彈率減少到最低限度，噴頭與受?chē)娒鎽?yīng)保持垂直，噴頭與作業(yè)面間距宜為0.8～1.5m。噴射順序應(yīng)自下而上，噴射時(shí)應(yīng)控制用水量，使噴射面層無(wú)干斑或移流現(xiàn)象。噴射混凝土終凝2h后，應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間根據(jù)氣溫確定，宜為3～7d。
6工程質(zhì)量保證措施
我項(xiàng)目部將嚴(yán)格按照ISO9001質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和項(xiàng)目部制定的《項(xiàng)目質(zhì)量計(jì)劃》組織施工，嚴(yán)格控制工程質(zhì)量。做好提前預(yù)防，避免事后處理。將質(zhì)量措施細(xì)化到各施工工序之中。
6.1項(xiàng)目部質(zhì)量控制實(shí)行專(zhuān)職質(zhì)檢員制度，進(jìn)行跟蹤檢查，負(fù)責(zé)到底。
6.2施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)行工序交接制度，嚴(yán)格執(zhí)行“三檢”制度。
6.3各種進(jìn)場(chǎng)材料：鋼材、混凝土必須附有符合要求的合格證。
6.4錨桿孔徑、孔深偏差在規(guī)范允許范圍內(nèi)，必須保證錨桿與孔壁膠結(jié)密實(shí)。
6.5土釘按規(guī)范要求進(jìn)行抗拔試驗(yàn)。
6.6砼噴射時(shí)，必須控制地下水位標(biāo)高在噴射底層以下。保證面層砼的穩(wěn)定。噴射時(shí)，邊坡保持干燥。
6.7噴射砼應(yīng)進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，試塊數(shù)量可為每500m2取一組，每組試塊不少于3個(gè)。
6.8噴射作業(yè)分段進(jìn)行，同一分段內(nèi)噴射順序自下而上。噴頭與受?chē)娒鎽?yīng)保持垂直，距離宜為0.8～1.5m。
6.9噴射砼終凝以后，進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間根據(jù)氣溫確定，宜為3～7d。
6.10土釘成孔宜符合下列規(guī)定
（1）孔位允許偏差不大于150mm；
?。?）鉆孔傾角誤差不大于3°；
（3）孔徑允許偏差-5mm～+20mm；
?。?）孔深允許偏差-50mm～+20mm。
6.11孔內(nèi)注漿時(shí)泵壓力不得小于0.2MPa，注漿量不得小于每延米20kg。
6.12為排除職聚在基坑的滲水和雨水，在坑底設(shè)置排水溝及集水坑，排水溝應(yīng)離開(kāi)邊壁0.5～1m，排水溝及集水坑宜用磚砌并抹砂漿，防止?jié)B漏，坑中積水及時(shí)抽出。
7支護(hù)結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)方案
7.1邊坡變形監(jiān)測(cè)
7.1.1布點(diǎn)方案
（1）控制點(diǎn)的布設(shè)
控制點(diǎn)應(yīng)布設(shè)在施工影響區(qū)域以外安全、穩(wěn)定的地區(qū)，另?yè)?jù)《城市測(cè)量規(guī)范》要求，至少需建三個(gè)控制點(diǎn)，其間距不小于交會(huì)邊的長(zhǎng)度，埋設(shè)深度要穿過(guò)凍土層，控制點(diǎn)的坐標(biāo)應(yīng)從包頭地方坐標(biāo)系聯(lián)測(cè)獲得。
?。?）支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移觀測(cè)點(diǎn)的布設(shè)
邊坡支護(hù)體系水平位移的監(jiān)測(cè)
根據(jù)本工程支護(hù)設(shè)計(jì)方案，我們可以分別在土釘墻的平臺(tái)上布設(shè)位移觀測(cè)點(diǎn)，水平位移觀測(cè)點(diǎn)每20m間距布設(shè)一點(diǎn)，采用刻度尺固定于坡頂上。
7.1.2監(jiān)測(cè)周期
?。?）基點(diǎn)聯(lián)測(cè)每月一次，以判定基準(zhǔn)點(diǎn)的穩(wěn)定性。
（2）在基坑開(kāi)挖后進(jìn)行首次觀測(cè)，在基坑開(kāi)挖和圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中每天觀測(cè)1次，當(dāng)觀測(cè)值相對(duì)穩(wěn)定時(shí)，可適當(dāng)降低觀測(cè)頻率或停止觀測(cè)，如3天一次、7天一次、15天一次直至停止。當(dāng)變形超過(guò)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、支護(hù)結(jié)構(gòu)開(kāi)裂或監(jiān)測(cè)結(jié)果變化速率較大時(shí)，應(yīng)加密觀測(cè)次數(shù)，并分析工程是否穩(wěn)定。另外，在觀測(cè)過(guò)程中，如基礎(chǔ)四周大量積水、長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)降雨、產(chǎn)生嚴(yán)重裂縫時(shí)，根據(jù)工程需要，應(yīng)臨時(shí)加測(cè)，以確保基坑的安全。
7.1.3監(jiān)測(cè)設(shè)備和儀器
觀測(cè)所使用設(shè)備為DJ2型經(jīng)緯儀。
7.1.4數(shù)據(jù)整理
?。?）監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置圖
?。?）每次觀測(cè)成果表
?。?）全部監(jiān)測(cè)工作結(jié)束后提交位移分析報(bào)告
7.1.5邊坡變形控制值
8效益分析
工程建設(shè)時(shí)，周?chē)木用窦捌笫聵I(yè)單位能正常的生活及工作，施工過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)、噪音、粉塵等公害也得到了最大程度的降低。各種資源能較好的應(yīng)用，節(jié)約了大量的人員、機(jī)具等費(fèi)用，根據(jù)與以往施工的大放坡相比較，節(jié)省投入8萬(wàn)元，而且節(jié)省了施工場(chǎng)地，提高了安全保證，工期至少提前3至5天，形成了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
9總結(jié)
通過(guò)在內(nèi)蒙古眾興煤炭集團(tuán)辦公樓工程上的應(yīng)用，深基坑支護(hù)取得了較好的效果。通過(guò)本工程的應(yīng)用，在深基坑支護(hù)技術(shù)方面有了進(jìn)一步的提高，為以后類(lèi)似施工積累了豐富的施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，也為以后施工打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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