复合土钉支护在某基坑中的应用

来源:用户上传      作者: 王　瀚

　　摘要：通过某基坑采用桩锚及土钉墙支护相结合的施工实践，介绍了设计方案、施工方法、技术难点及现场控制措施。
　　关键词：桩锚支护、复合土钉、要点控制实施
　　
　　1工程简介及特点
　　
　　某（陕西机工业集团有限公司）研发大楼由19层主楼，高约75.3m，地下二层，地下埋深约10.5m，地上部分总建筑面积约24000m2。
　　工程周围有3幢保护建筑和配电室一处，该工程因其特殊的地理位置，地处闹市，周边环境复杂及工程地质情况变化较大，使该基坑施工难度较大。
　　
　　1.1工程特点：
　　①基坑深；②基坑所处的地理位置十分重要；③工程地质和水文地质情况十分复杂；
　　
　　1.2技术难点
　　①如何确定一个安全、经济、环保的基坑支护方案；②由于场地狭窄，且只有一个门进出，运输不便，造成施工周期长，基坑暴露时间长，加之水位升高，对基坑极为不利；③如何解决土钉及锚杆在卵石地层中的成孔问题，是施工的难题。
　　
　　2工程地质条件
　　
　　表1土层力学参数
　　工程地质剖面图（见表）
　　
　　
　　3基坑周边环境情况
　　
　　研发大楼基坑位于五一大厦东侧，东临药材公司，北接基地家属楼，南面为劳动东路。距离最近的楼为4m，在这样一个心脏地区进行10.5m的基坑施工，施工难度非常大。
　　
　　4基坑支护与坑内降水
　　
　　该基坑经过多方案的比选，最终采用桩锚及复合土钉支护。
　　第一步：西侧及北侧Φ800护坡桩施工。施工要点：①先施工护坡桩，再挖土方，有利护坡桩施工；②锚杆原设计为20m，间距3.2m，因砂卵石成孔困难，实际施工时改为9±2mm，间距1.6m。缩短了长度，但增加了数量，减少了地层的蠕变量。
　　第二步，东侧上部土方开挖，土钉支护+护坡桩施工。施工要点：①先挖去桩顶土方，虽有利成孔但给灌注成桩增加了难度；②为了保证护坡桩施工安全，必须对已开挖桩顶部分进行支护，主要采用常规土钉支护。
　　第三步，无护坡桩部分复合土钉施工。复合土钉施工：①土方开挖。为确保施工安全，本工程在土方开挖过程中是严格遵循“分区、分层、分段、均衡、适时”的原则执行的：（1）基坑周边分层、分段开挖，每层2m左右，并留出土钉工作面。（2）土方开挖时特别要求挖土、运土的机械设备不得撞击支撑结构，也不得悬空的支撑构件上停放或行走。（3）整个基坑的土方开挖是井然有序的，特别是周边区的土方开挖，确保了支护工程施工的顺利进行。
　　②土钉及非预应力锚杆施工。针对砂卵石中难以成孔的问题，本工程土钉或非预应力锚杆的筋材全部有采用钢花管制作。本工程土钉主要是按"击入法"进行施工的，施工机械包括3～12m3/min的空压机，冲击锤定位器对准土钉管靴，最后开动空压机，用人工或机械向前推移启动冲击器，在高频冲击力作用下，钢管被慢慢击至设置的深度；这种方法更加快捷、简便，保证了施工进度，克服了砂卵石成孔问题。
　　③按照岩土工程“动态设计”的原则，现场对施工中发现的一些在原设计图纸中未能考虑到、但确实存在安全隐患的区段进行了必要的设计变更，保证了边坡及周边环境的安全。本工程开工后对某些区段进行了补强加固处理。
　　第四步，基坑内降水：由于基坑周边无作业面，不能布置降水井及回灌井，加之原勘察水位在－12.48m，预先未考虑降水井，故根据现场实际情况，布置了几个3×8m的积水坑，进行坑内降水，保证了后续工程施工。
　　
　　5点评
　　
　　1、通过该工程的成功实施，为我们在砂卵石地层中施工土钉提供了成熟的经验。
　　2、基坑开挖分块、分段进行对控制基坑变形非常有利，复合土钉的布置为基坑分块施工创造条件。
　　3、对基坑周边有建筑物及无建筑物部分采取不同的支护方式，即增加了基坑和周边环境的安全性，又节省了造价。
　　4、目前，虽然土钉技术不断发展，但施工难度也不断加大，以土钉支护为主，辅以桩锚的复合支护结构应用很广；但还存在理论落后于实践的局面，有待我们进一步实践，并充分借鉴，消化国外的先进经验，才能保证工程的可靠性和经济性。

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