暗柱+土钉复合支护技术在基坑工程中的应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 暗柱+土钉复合支护技术在基坑工程 中的应用 摘要：采用暗柱+土钉复合支护 技术可以发挥暗柱控制变形的能力，又 可以发挥土钉变形受力的能力。文章通 过工程实践，对暗柱+土钉复合支护技 术的适用条件、技术特点和工作机理进 行了分析。 中国论文网 /2/view-12913577.htm 关键词：暗柱；土钉；复合支护； 基坑； 土钉支护是近年发展起来的用于 土体开挖和边坡稳定的一种新型挡土结 构。一般适用于地下水位以上或进行过 人工降水后的可塑、硬塑或坚硬的黏性 土、胶结或弱胶结(包括毛细水粘结)的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 粉土、砂土和角砾、填土。但用土钉墙 技术进行软土地层(填土层或含水量较 高的黏性土)的基坑支护时，存在下述 问题：土钉与周围土体的粘结力偏低， 若要满足设计要求，土钉长度、密度必 然要增大，而在繁华的市区这又是不允 许的；基坑开挖后难以自立或由于渗水 严重，易发生坍塌;土层与喷混凝土面层 粘结强度低，难以施工。特别是基坑边 坡顶的位移过大，很难控制。为了解决 基坑边坡顶位移较大、土钉墙面板支撑 力弱和加强支护结构的整体性，必须对 常规土钉支护进行技术改造。 采用土钉+锚索( 或长锚杆 )的复合 支护技术时，由于施工场地狭小受限， 无法实施锚索；采用土钉+搅拌桩(或旋 喷桩或树根桩)的复合支护技术，又由 于桩体为柔性桩或桩径过小，无法控制 桩后土体的位移或控制位移量有限，不 能达到将边坡位移控制在一定的范围内。 采用暗柱+土钉联合支护技术可以解决 上述问题，既可以发挥暗柱控制变形的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 能力，又可以发挥土钉变形受力的能力。 1 适用条件和工作机理 11 适用条件 暗柱+土钉支护技术适用于较软 地层的基坑支护，以及需要严格控制基 坑边坡顶位移(边坡顶上有建筑物或构 筑物)的基坑支护，亦适用于具有软弱 地层或膨胀土地区边坡开挖的防护。 12 技术特点 暗柱+土钉支护技术的特点在于: (1)沿边坡体的纵向设置有暗柱， 沿边坡体的横向打入有土钉； (2)暗柱为钻孔压浆桩，即向钢筋 笼内投入碎石再压入水泥浆构成，其下 部进入坑体的底部 2.0m4.0m,桩间距 为 1.22.0m,桩排距为 1.01.5m,桩径 为 350450mm，暗柱的间距、排距以 及桩径可以根据场地面积的大小灵活布 置,暗柱除了起到加固土体的作用,提高 了复合土体的抗剪强度,同时承担了边坡 土体的部分土压力； -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 (3)暗柱顶部设置有冠梁，将暗柱 连接为一个整体，共同受力，协调变形， 同时，土钉墙上部第一排土钉与暗柱顶 部及冠梁相连接，使土钉墙上部直接与 暗柱相连共同受力，控制了暗柱顶部或 边坡体顶部的位移，使其位移控制在合 理的范围之内； (4)暗柱 +土钉支护技术属于一种 复合支护技术，由于是暗柱和土钉共同 受力，土钉墙中土钉的横向间距、竖向 间距以及长度的设置可以更加灵活，土 钉的长度更加趋于合理不致过长； (5)土钉为 48 的注浆花管,在其 锚固段(占土钉全长的 1/3)设置有注浆孔,进 行压力注浆(见图 1、图 2)。 2 工程实例分析 本工程拟建场地位于南昌市区， 为一幢高层商住楼。其主楼为 32 层,裙 楼层数为 2 层,均设 12 层地下室,采用 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 框架剪力墙结构，主楼及裙楼均采用筏 板基础方案，基础埋深为自然地面下约 10m。 根据本工程岩土勘察报告,各土层 基本参数如表 1。 基坑护壁采用暗柱(钻孔压浆桩) 加土钉墙支护结构,该结构由钻孔压浆桩、 土钉和喷射混凝土板组成。 钻孔压浆桩设置:桩长为 11.0m， 桩间距为 1.5m，其中基坑北侧设置 3 排 钻孔压浆桩，桩横向间距为 2.0m，设计 桩径 350mm；桩身结构：桩身均匀配 置 16 螺纹钢筋 8 根作为主筋，每 2m 配置一道 10 加强筋，主筋外设置 6 螺旋箍筋，螺旋间距为 2.0cm，桩顶设 置 350mm300mm 联系梁连接，以确保 钻孔压浆桩在基坑支护中的整体作用； 施工措施:施工时采用 CK15-A 钻机成孔， 成孔后，放入钢筋笼，下入注浆管，填 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 入砂卵石，桩体采用压浆成型，注浆材 料采用 32.5R 普硅水泥制备的纯水泥浆， 浆液水灰比 0.5:1,注浆压力为 12MPa。 土钉墙支护设计分为土钉设计和 面层设计。其中土钉设计如下2、3: 杆体材料采用 48 钢管,将 48 钢管按 设计需要长度进行加工,端部做成尖端形 成“一”字形,从端部开始向上 2/3 的部位 焊倒刺,同时在每一个倒刺部位均钻 6 8 的灌浆花眼 ,杆体之间的连接采 用 316 长 100mm 的螺纹钢筋现场焊接。 倒刺采取螺旋方式布置。杆体的选择要 求表面平直,无影响杆体质量的裂痕,杆 体的内部要求畅通。土钉施工方法采用 QC-150 型气动冲击锚杆机将直径为 48mm 的焊管,冲击打入地层中,注浆后 形成土钉。土钉注浆所用的浆液为纯水 泥浆,浆体水灰比为 0.5:1,注浆压力为 12MPa4；土钉长度及土钉间距可据 现场实际地质情况进行适量调整。面层 设计:面层采用喷射混凝土与钢筋网组成 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 的钢筋混凝土板结构型式。锚杆间铺设 钢筋网,并在钢筋网上压置 2 根纵向主筋,长 为 60cm 主筋,横向筋通长双主与锚杆焊 接,其后喷射配合比为 C20 的细石混凝 土作为挡土板,厚度 80mm。水泥为 32.5R 复合硅酸盐水泥。面层钢筋网构 造:网筋采用 8250250 钢筋绑扎而 成。土钉端部与加强筋采用焊接连接。 通过对基坑变形监测结果进行仔 细分析,并组织相关技术人员对现场进行 了实地观察,未发现基坑周围有开裂等变 形特征。该基坑安全等级为二级,基坑变 形监测结果表明,基坑周围所有观测点最 大水平位移为 3.9cm,变形量在相关规范 允许范围内,基坑无安全隐患。 3 结束语 (1)土钉支护属于主动加固机制, 能大大提高原状土强度,增加复合土体的 刚度,约束了边坡的变形和破坏形态,显 著提高了边坡的整体稳定性。 (2)通过本工程的实践可知,在软 土或膨胀土地区采用暗柱与土钉相结合 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 的支护方式,大大提高了基坑支护结构的 整体性,减小了坡顶水平位移,增强了土 钉墙面板的支撑力,确保了基坑的安全。 (3)暗柱的作用是减少施工分层开 挖中的土体侧向变形,支撑喷射混凝土面 层及土体的重量,改善土钉支护体系的整 体稳定性。 参与文献 1陈肇元 ,崔京浩土 钉支护在基坑工程中的应用(第二版)M.北 京