试论市政工程中深基坑复合土钉支护施工技术.docVIP

试论市政工程中深基坑复合土钉支护施工技术【摘要】结合某市政工程深基坑工程，笔者介绍了复合土钉墙支护体系的工程应用，并较为详细的介绍了工程的施工方法，具有较强的现实指导意义。 【关键词】市政工程；深基坑；复合土钉支护 1 工程概况 某交通枢纽工程,总占地面积2.8万m2,基坑开挖面积1.9万m2，开挖深度为8.1～9.25m。工程东邻长途汽车站；南与地铁线施工段相连；西邻东二环路,；北邻某建筑物。 本工程场地原始地貌为海积滩涂，后经回填成为旧城区，建有多层民宅，自上而下分布的主要土层为：杂填土、海积淤泥、粉质粘土、中粗砂层、残积土和中风化微风化花岗岩等。主要地层分述如下： 1.1 杂填土。分布于整个场地，厚度约为0.7～2.6m，主要由建筑垃圾、砖块、碎石等回填而成。 1.2 海积淤泥。整个场地均有分布，厚度为0.8～2.0m，呈流～软塑状态，属于高压缩性、低强度土。 1.3 粉质粘土。除极少部分外，本场地均分布有粉质粘土，厚度变化较大，为0.5～4m，呈可塑～硬塑状，属中等压缩粘土。 1.4 中粗砾砂。本场地大部分有分布，厚度变化范围为0.7～4.8m，泥质含量约为15％～25％。饱和，呈稍～中密状态，局部为松散。 1.5 残积土。分布于整个场地，厚度变化很大，1～10m，该层属于中等压缩性土，天然状态下工程性能好，但是具有泡水易软化、崩解、强度低等不良特性。 1.6 中风化和微风化花岗岩。该层为工程桩的持力层，压缩性低，力学强度好。边坡壁8.1m范围内 水文地质条件： 场地地下水主要储存、运移在上部填土层、含泥中粗砂的孔隙中以及强、中风化岩的裂隙中。天然条件下，地下水总体上由东向西往海域径流排泄，各主要含水层的水文地质特征如下： 1.6.1 填土含水层。整层松散，透水性较好，主要受生活用水、大气降水的补给。 1.6.2 砂层含水。主要接受外围含水层的侧向补给，受含泥影响其透水性降低。 2 方案的选择 基坑开挖完成后，坑壁土层主要由杂填土、海积淤泥、粉质粘土及部分含泥中粗砂或残积土组成。该土层大部分为松软土层，抗剪强度低，边坡稳定角小。工程又位于老城区，无放坡空间。基坑支护可选择的方案有：（1）连续墙加锚杆背拉结构或加钢筋混凝土内支撑结构；（2）冲、钻孔灌注桩（或人工挖孔桩）与桩间旋喷帷幕墙联合支护加锚杆背拉结构或加钢筋混凝土内支撑结构。由于地下连续墙造价较高，且不考虑采用地下连续墙作为结构外墙部分，不宜采用；另外，由于基坑面积大，且设计采用人工挖孔桩作为桩基，桩孔需要爆破，如果采用钢筋混凝土内支撑，复杂的内支撑体系不仅造价高，工期长，而且会给桩孔爆破带来影响。由于本工程离周边建筑物和构筑物较近，因此本工程采用结合基坑内降水的水泥土止水帷幕加预应力锚杆与土钉墙的联合支护方案即截水-加强性复合土钉墙方案。 3 （止）截水-加强型土钉墙的施工 3.1 （止）截水帷幕施工 成桩采用二次搅拌工艺。当搅拌机下沉到设计深度时，按设计确定的提升速度提升搅拌头，喷浆时一般喷口压力保持在0.4～0.6Mpa，且提升速度与输浆速度同步，以确保额定浆量在桩身范围内均匀分布。搅拌机边喷浆边旋转，达到设计标高时，正好喷完全部水泥浆的60％；第二次喷浆，将搅拌机边搅拌边下沉，达到设计深度时，按第一次提升时的速度重复提升搅拌，达到设计标高时，正好喷完剩下的40％。 3.2 基坑开挖 充分利用基坑支护的时空效应，考虑基坑开挖的空间因素和饱和软弱土层变形的时间因素，按分层、分块、对称、限时开挖和及时支护的科学程序进行基坑开挖。本工程把基坑分为两个区，沿四周边坡10m以内属于分层分段施工作业区，距边坡10m以外属于自由开挖区。在分层分段作业区限制分层开挖深度，第一开挖深度为0.8m，以后每层开挖深度为1.2m，根据具体情况可以修改；分段长为10～20m，视具体情况而定，在淤泥质土和砂层中分段长度应短些。每两个施工段之间应预留平衡土体。 3.3 土钉墙施工 3.3.1 修整边坡 基坑开挖用施工设备必须能挖出光滑规则的坡面，最大限度减小支护土层扰动，开挖时预留20～30cm土层进行人工进行修整，清除坡面表层的任何松动部分，确保边坡面的平整度，同时避免破坏止水帷幕。 3.3.2 成孔 预应力锚杆和土钉在立面上应间隔布置，土钉可消除预应力锚杆可能产生的拉应力区。预应力锚杆锚头部位的喷射混凝土面层中钢筋网应适当加密，以适应张拉锁定时，在锚头部位的应力集中。从变形控制的角度，立面上预应力锚杆宜布置在支护墙体的中上部。根据本工程具体情况，土孔直径为120mm，土孔采用螺旋钻孔法，成孔速度快，并以洛阳铲配合挖孔。土钉孔应尽可