土钉墙在某软土地基基坑支护中的应用

第３２卷第２３期　建　筑　Ｖｏ１．３２　Ｎｏ．２３　・９６・　２００６年１　２月　山　西　ｓＪ　ＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥＣ　ＵＩＣＥ　Ｄｅｃ　２００６　文章编号：１００９．６８２５（２００６）２３．００９６．０２　土钉墙在某软土地基基坑支护中的应用　徐昌奎管人地　摘要：土钉墙支护技术应用于某高校综合楼软土地基基坑支护，分别从该方法的设计、施工技术和监测实践进行论述，　对以后类似的基坑支护设计有一定的借鉴意义。　关键词：基坑支护，土钉墙，技术方案，监测　中图分类号：ＴＵ４７１．８　文献标识码：Ａ　１　工程概况　工作前功尽弃。施工场地狭小，放坡后仍需其他支护处理。以上　拟建物位于某学校教学区内，为试验、办公综合楼，共７层，　问题说明此方案不适用。２）考虑到基坑周围环境复杂和工程特　地面以上６层，建筑总高度２４．６　ｍ，地面以下１层，层高４．５　ｍ，　点，如全部采用钻孔灌注桩方案，对于以粉土为主的地基泥浆护　总建筑面积９　０００多平方米。　壁的难度大，成桩质量难以保证，并且地处学校教学区，如果废泥　２支护方案选择　浆处理不当，将会对周围环境造成污染，影响学校的正常秩序，而　且造价高。因此也排除此方案。３）最后确定在基坑东南侧采用　根据工程情况和特点，学校组织了强有力的技术力量进行论　钻孔灌注桩和锚杆联合支护，其他地方采用锚杆土钉墙的护坡方　证，经过比较筛选，最终决定在东南侧采用钻孔灌注桩和锚杆联合　案。该方案具有施工难度小，造价低，噪音低，污染小的特点。整　支护形式，其他地方采用锚杆土钉墙的护坡方案。具体分析如下：　个基坑采用“明沟加集水井”疏干坑内土体中的水，坑顶做好“截　１）如选用常规的深井井点降水与放坡相结合的方案，将有以　水沟”排水系统。基坑支护平面布置图见图１。　下几点难以处理：基坑北侧由于有电缆线的存在，进行较缓的放　坡支护不可能，且大量抽地下水将使其旁边的主干道产生不均匀　３技术方案　沉降，是不允许的。东南侧实验室振动台对地基水平度要求很　基坑东南侧的联合支护计算参数按混合支护挡土墙　１　Ｊ计算　高，大量抽地下水将引起振动实验室的不均匀沉降，振动台可能　确定，其他土钉支护计算参数按重力式挡土墙计算确定，根据计　倾斜，影响其正常使用。停电或者降水设备的损坏，将使之前的　算结果和工程类比法支护参数确定如下。　出冲击夯的有效影响深度为０．８　ｍ～１．０　ｍ左右。需要指出的　０．００３－－０．０１７）；冲击碾压处理后地基黄土在０　ｍ～２　ｍ深度内，　是，由于冲击碾压前场地上覆盖了一层素填土，取土样做室内试　压实度平均值大于８０％，最大值超过９Ｏ％；提高了土的承载力　验时，取样深度是从原地面深度开始，而未考虑填土厚度。所以　（极限承载力提高了２．０８倍－－２．７８倍），处理效果显著。　冲击夯的有效影响深度要比表１反映的要深一些，实际有效影响　２）湿陷性黄土地基常用的处理方法包括振动碾压、冲击碾压　深度应在１．２　ｍ～１．５　ｍ之间。　和强夯等三种。与其他处理方法相比较，振动碾压处理湿陷性黄　２．４地基土承载力　士效果最小，主要应用于浅层湿陷性黄土路基处理；强夯处理湿　地基极限承载力检测手段主要为现场载荷试验，现场载倚试　陷性黄土路基效果明显，影响深度也大，但是强夯施工机械笨重，　验结果证明，原状黄土极限承载力一般为１２０　ｋＰａ～１３０　ｋＰａ，但因　而且施工效率低、投资大，不适合大面积处理；冲击碾压自应用到　其沉降变形量太大，必须经不同措施处治后方可满足要求。经冲　路基处理施丁中，便被广泛接受，而且经济适用，效率高，同时对　击夯处理后的路基土极限承载力为２５０　ｋＰａ～３８０　ｋＰａ，比原状黄　黄土路基湿陷性的消除效果也非常明显。综合比较，冲击碾压是　土的极限承载力提高了２．０８倍～２．７８倍。承载力可以满足高　处理湿陷性黄土地基最佳之选。　５　ｍ左右路堤要求。冲击夯处理后的路基土，强度明显提高，路　参考文献：　基土的地基承载力特征值明显增大，经强度验算可符合要求。　［１］叶书麟，叶观宝．地基处理［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，１９９７．　３结语　［２］《地基处理手册》编写委员会．地基处理手册［Ｍ］．北京：中国　１）冲击碾压是处理湿陷性黄土路基的一种很可行的方法，经　建筑．ｒ－，＿ｌｋ出版社，１９８８．　冲击碾压处理过的湿陷性黄土地基，明显改善了土的物理力学性　［３］陕西省计划委员会．湿陷性黄土地区建筑规范［Ｍ　Ｊ．北京：中　质，能符合要求地消除和减少湿陷性（２　ｍ内湿陷系数减少为　国建筑工业出版社，２００４．　Ｅｆｆｅｃｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｉｍｐａｃｔ　ｒｏｌｌｉｎｇ　ｉｎ　ｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅ　ｌｏｅｓｓ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ＳＨＡＮＧ　Ｔａｏ　ＬＩＵ　Ｈａｌ－ｓｏｎｇ　ＫＯＵ　Ｙａ－ｆｅｉ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｗｏｒｋ　ｉｎ　ｔｅｓｔ　ｓｅｃｔｉｏｎ　ｔｈｅ　ｍｅｔｈｏｄ　０ｆ　ｉｍｐａｃｔ　ｒｏｌｌｉｎｇ　ａｎｄ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ａｎｄ　ｍｅｔｈｏｄｓ　ａｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．　Ｅｆｆｃｅｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｓｈｏｗｓ　ｉｍｐａｃｔ　ｒｏｌｌｉｎｇ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｒｅｄｕｃｅｓ　ｃｏｌｌａｐｓｉｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｌｏｅｓｓ　ｂｕｔ　ａｉｍ　ｉｍｐｒｏｖｅｓ　ｔｈｅ　ｐｈｙｓｉｃａｌ　ａｎｄ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｐｒｏｐｅｒ—　ｔｉｓｅ　ｏｆ　ｓｏｌｌ　ｗｉｔｈ　ｇｏｏｄ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｅｆｆｅｃｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｉｍｐａｃｔ　ｒｏｌｌｉｎｇ，ｃｏｌｌａｐｓｉｂｌｅ　ｌｏｅｓｓ，ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ，ｂｅａｒｉｎｇ　ｃａｐａｃｉｔｙ　收稿日期：２００６—０５—２Ｏ　作者简介：徐昌奎（１９８１一），男。河海大学硕士研究生。江苏南京２１００９８　管人地（１９５０），男，硕导，副教授，河海大学，江苏南京２１００９８　维普资讯 http://www.cqvip.com

ｇ３２￣年－第２３２００６ｌ２月　徐昌奎等：土钉墙在某软土地基基坑支护中的应用　・９７－　教学区千道　用嘶．５＠２００×２００以护面止水。　３．４喷射混凝土　设计强度Ｃ２０，喷射厚度１００　ｍｍ，其配合比为：水泥：砂子：细　０ｏ　石＝１：２：２。　４基坑监测　为确保基坑开挖的顺利进行和周围建筑物的安全，在基坑开　挖和地下室施工期间，对支护结构水平位移，相邻建筑物沉降进　行了现场监测。共布置沉降观测点１４个，水平位移观测点３１　个，土方开挖于２００５年１２月２８日由西向东逐步进行，随后进行　图１　基坑支护平面布量图　垫层铺设、底板钢筋绑扎和底板混凝土的浇筑，至２００６年４月２４　３．１　土钉墙　日整个地下室主体工程顺利完工。期间观测支护结构最大水平　基坑土钉墙支护设计为４排土钉，上下梅花形错开布置，水　位移约为１１　ｒａｍ（在水平位移观测点Ｃ１１处），满足基坑支护的有　平及垂直间距均为１　３００　ｍｉｔｔ×１　３００　ｒｒｌｒｌｌ，锚杆头用４中１６，Ｌ４００　关要求，周围建筑物最大沉降约３０．５　ｒａｍ（在沉降观测点Ａ１１），　井字形焊接并压在钢筋网上。土钉钢筋对中支架采用嘶．５的圆　相邻振动实验室房屋处有少量裂缝，并且墙体有一定的外倾趋　钢，同一排土钉水平向采用２中１６通常加强连接筋，打入角１５　向　势，经过专家论证，采用喷射注浆加强，严格控制施工进度，其裂　下。同时为了增加钢筋的抗拔能力，改善其力学性能，锚杆采用　缝和外倾趋势得到控制。　二次注浆技术，第一次注浆选用水泥砂浆，强度不得低于Ｍ２０，水　５土钉墙施工注意事项　灰比０．５，注浆压力为０．２　ＭＰａ～０．５　ＭＰａ，第二次注浆选用纯水　１）开挖前必须了解和掌握邻近建筑物基础和＝Ｅ钉（锚杆）长　泥浆，水灰比０．４，注浆压力１．５　ＭＰａ－２．０　ＭＰａ，在第一次注浆结　度范围内地下管线的布置。土方开挖应与土钉喷：射混凝土支护　束后２　ｈ进行第二次注浆。土钉墙支护见图２，图３。　密切配合。开挖后立即进行土钉喷射混凝土支护。在上层土钉注　１　０００　３００截水沟　浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的７０％后，方可进行下层　土方开挖和土钉施工。２）成孑Ｌ深度和质量是施工的关键之一，应　保证钻孔的孑Ｌ径大小和长度。在成孑Ｌ过程中，若出现冲洗液漏失　或涌水现象，必须用压力注浆进行处理，直至上述现象消失为止。　３）土钉经检验合格后方可安放孔内。安放土钉要注意如下事项：　对土钉进行质量检查，清除污垢，将锈蚀严重或有伤痕的土钉剔　除。土钉安放采用人工推放法进行，当土钉在推放过程中受阻　时，不得以冲撞或扫转的方法强行下入，需作修孔或清孑Ｌ处理。　图２基坑北面支护剖面　４）喷射混凝土前要清理喷面，埋设好控制喷射层厚度的标志，确　１　０００　３００截水沟　保设计厚度。喷射混凝土终凝后２　ｈ，应喷水养护，并至少７　ｄ内　昌　始终保持其表面湿润。５）由于基坑开挖，使地表水下渗，及改变　地下水流向、流量，故采取以下防、排水措施：在基坑内设景水井　９００　ｍｉｔｔ×９００　ｍｉｔｔ×１　０００　１＂Ｉ１１１１，排水沟坡度控制在１‰～２‰。　囊　在基坑周围砖砌明沟３００　１＂Ｉ１１１１×３００　１＂Ｉ１１１１，并连接到学校下水管道　聋　排水口，防止地表水流向基坑。６）要重视施工现场监测工作，做　好基坑的水平位移和沉降观测的控制点，定期观测，及时整理分　昌　析，为设计和施工提供信息。　图３　基坑南面和西面支护剖面　６结语　３．２预应力锚杆　实践证明，土钉墙在该综合楼的应用是成功的，有效的，保证　预应力锚杆长度１５　ｍ，施加预应力时先加到１００　ｋＮ，保持　了基础施工的安全，也保证邻近建筑物及管线、道路的安全，为今　１０　ｍｉｎ～１５　ｍｉｎ，然后分级卸载到锁定荷载８０　ｋＮ。锚杆锚头螺　后类似的基坑支护工程提供了范例。　杆、螺帽为Ｍ２２，围檩采用１６Ｉ钢，垫块规格为１０×２５０×２５０钢板。　参考文献：　３．３钢筋网　［１］彭振斌．深基坑开挖与支护工程设计计算与施工［Ｍ］．武汉：　采用中６．５＠２００×２００双层布满。钻孔灌注桩处钢筋网也采　中国地质大学出版社，１９９７　５４—５７，８０—１００．　Ｓｏｉｌ　ｎａｉｌｉｎｇ　ｗａｌｌ’Ｓ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｉｔ’Ｓ　ｂｒａｃｉｎｇ　ｏｆ　ｓｏｍｅ　ｓｏｆｔ　ｓｏｉｌ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ。　ＸＵ　Ｃｈａｎｇ－ｋｕｉ　ＧＵＡＮ　Ｒｅｎ－ｄｉ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｓｏｉｌ　ｎａｉｌｉｎｇ　ｗａｌｌ　ｉｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　ｆｏｒ　ｐｉｔ’Ｓ　ｂｒａｃｉｎｇ　ｏｆ　ｓｏｆｔ　ｓｏｉｌ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ　ｂｕｉｌｄｉｎｇ　ｏｆ　ｓｏｍｅ　ｈｉｇｈ　ｓｃｈｍｌ，ｄａｂｏｒａｔｉｎｇ　ｆｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔ　ａｂｏｕｔ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ，ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｍｏｎｉｔｏｒ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｈａｖｉｇｎ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｍｅａｎｉｎｇ　ｔＯ　ｔｈｅ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｐｉｔ’Ｓ　ｂｒａｃｉｎｇ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｉｔ’Ｓ　ｂｒａｃｉｇｎ，ｓｏｉｌ　ｎａｉｌｉｇｎ　ｗａｌｌ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｍｏｎｉｔｏｒ