土钉墙、钻孔灌注桩组合深基坑支护结构体系的应用

1、土钉墙、钻孔灌注桩组合深基坑支护结构体系的应用 1.工程概况温州市大自然城市家园北区1、2#楼工程位于温州市新城区汤家桥路和市府路交叉口的西南角，工程总建筑面积59558 m2，基坑面积8500 m2，其中1#楼地上32层，2#楼地上2932层，地下均为2层。工程基础采用大直径钻孔灌注桩，上部结构采用现浇框架300mm厚混凝土垫层，实际挖土深度8.30m；基坑四周大承台底标高-10.45m，实际开挖深度10.20m；小承台底标高-9.45m，实际开挖深度9.20m。2.场地条件和工程地质情况基坑北侧距用地红线4m为市府路，东侧与汤家桥路距离15m，西侧与已建的3#楼地下室相邻，南侧相距8m为已

2、建的12#、15#楼。场地标高-0.250m。工程地质条件：根据工程地质勘探报告，场地范围内主要为杂填土、粘土、淤泥。其中杂填土层平均层厚1m，=18kn/m3，=13，c=10kpa；粘土层层厚1m，=18kn/m3，=13，c=10kpa；粘土层层厚1m，=18.6kn/m3，=8.3，c=18.5kpa；淤泥层层厚25m，=16.8kn/m3，=6.9，c=12.8kpa。地下水位埋深为地表下0.290.95m。3.基坑围护方案的选择工程施工前，项目部从技术、经济角度对本工程的基坑围护方案进行了充分论证。方案一是全部采用土钉墙围护方案，该方案设备简单，施工成本低，在浙江地区一些工程采用此

3、方案基坑深度已做到10m左右。但结合本工程实际，在基坑的东南两则可以采用多级放坡处理。但因基坑北侧距红线只有4m距离，无法放坡。方案二是采用钻孔灌注施工加内支撑，该方案优点是桩的刚度大、位移少，但其施工成本要比土钉墙高。方案三是基坑上部采用土钉墙围护，下部采用钻孔灌注桩加支撑的组合支护结构体系方案。在基坑-5.05m标高以上采用土钉墙围护，边坡坡度1:0.3。下部采用700、800钻孔灌注桩加内支撑围护（见图1）。740)this.width=740 border=undefined图1 基坑施工平面布置图因本工程北侧距用地红线4m为市府路作为一条重要道路在基坑施工中不允许发生较大变形和沉降。

4、如全部采用土钉墙围护方案，因本基坑深度达10.20m，且下部为淤泥质土层厚25m，越开挖到基坑下层，随着土体压力的增加，此层的土钉未做，而上一层的土钉强度不够时，越容易发生失稳滑移。方案三充分利用了基坑上部挖深不大，通过土钉与土体形成复合体，提高边坡的整体稳定性，且已有此方面的施工经验，在基坑下部土压力较大部位，充分利用了钻孔灌注桩和内支撑整体刚度好的特点，能够保证下层土体的整体稳定性，且通过土钉墙和钻孔灌注桩的组合，能降低工程施工成本，有较大的优越性。综合上述决定采用方案三作为本工程的基坑围护方案（见图2）。740)this.width=740 border=undefined4.基坑围护施

5、工4.1钻孔灌注桩施工4.1.1钻孔灌注桩根据基坑开挖深度的不同分别采用7001000。设计桩长19.45m、12.55m，桩顶标高-5.00m。桩身砼强度等级c25，主筋采用1622，螺旋箍采用8200，加强箍采用122000。4.1.2支撑梁通过钢立柱与底板下的支撑桩连接。每根钢立柱采用4根10010角钢焊-10010钢板l=380500做成井字形格构柱。格构柱下部与桩主筋焊接插入钻孔桩2m，上部伸入支撑梁长度400.支撑梁的支撑桩根据平面布置，利用工程桩18根，另设18根700钻孔灌注桩作为立柱桩。加设的18根立柱桩桩身砼强度等级c25，桩在底板以下长度为25m，主筋采用1218，螺旋箍

6、采用8200，加强箍采用122000（见图3）。740)this.width=740 border=undefined4.1.3支撑梁断面采用700800、800800，梁底标高-5.05m，梁顶标高-4.250m，配筋为1222+620，8200（见图4）。740)this.width=740 border=undefined4.2土钉墙施工4.2.1基坑-5.05标设上采用土钉墙围护，土钉采用483.5钢管制作，土钉水平间距均为1100mm，竖向间距为1200mm、1100mm，长1018m。钢管从离坑壁2m起设28400注浆孔，水平倾角 10。坡面分二次喷射100厚c20混凝土，中间为6

7、.5200双向钢筋网片。4.2.2土钉墙部分土方开挖实行分层分段的原则，沿基坑边每开槽6m宽进行土钉墙施工。每层土方开挖深度不超过该层土钉下300mm，分段长度20m进行流水施工。4.2.3土钉锚管开孔从离坑壁2m处开始设孔，直至管底。孔距0.40m，锚架即倒刺每隔1.2m设一只，紧贴锚管，双面焊，头部砸扁。各锚管对接用312，l=120mm，进行双面灌焊。4.2.4土钉锚管注浆采用水灰比为0.5的纯水泥浆，采用注浆压力和注浆量双控措施。其中注浆压力不小于0.5mpa，注浆量不少于30kg/m，注浆完成后混凝土在钢管周边形成直径150mm的孔径。4.2.5喷射第一层40厚c20混凝土后，张挂6

8、.5200双向钢筋网片，再喷射第二层60厚c200混凝土，c20混凝土配合比为水泥：石子：砂=1：2：1.5，并掺加了速凝剂。4.2.6待已施工完成的土钉墙砼强度达到80%后再进行下一层的土方开挖和土钉墙施工，直-5.05m标高。4.3压顶梁和支撑梁施工4.3.1在开槽挖土至-5.05m标高后，即浇筑围护桩顶圈梁和钢筋砼内支撑。4.3.2压顶梁断面1000800，内配1625+16、8200。土钉墙的最下一排锚杆应锚入混凝土压顶梁内。4.3.3在压顶梁和支撑梁混凝土强度达到设计强度的80%以后作下层土方开挖。4.3.4土方大面积挖至计坑底-8.550m标高后，再进行承台、地梁等局部深坑处理。4

9、.3.5土方挖至设计标高，经验槽后，马上施工混凝土垫层，对承台、地梁部分做砖胎模，以减少基坑暴露时间，有效控制围护结构的变形。4.4换撑4.4.1在钢构柱与底板混凝土中部交接处，焊好5mm厚钢板止水片。4.4.2浇筑600mm底板、承台和地梁大体积混凝土。4.4.3底板混凝土浇筑完成后，在底板与围护桩间隙用c15毛石砼填实，待底板及换撑砼达到80%设计强度后诉除支撑。4.5基坑监测在整个基坑开挖过程中，在基坑四周共布设了8只测斜孔，水平支撑设8组轴力观测点，以观测轴力变化。并对周边道路、管线、建筑物设沉降观测点，作沉降观测。从监测结果表明，实际的应力曲线基本符合计算应力贡线。桩顶最大水平位移45mm，未超过50mm设计的限值。5.施工效果现本