土釘墻在深基坑支護(hù)施工中的應(yīng)用研究

摘要:主要從土釘墻支護(hù)的概述、土釘墻施工工藝、基坑支護(hù)施工和監(jiān)測(cè)這三個(gè)方面進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞:土釘墻;深基坑;支護(hù);施工方法

中圖分類號(hào):TU

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1672-3198(2010)21-0359-02

1 前言

土釘墻支護(hù)是在基坑開(kāi)挖過(guò)程中將較密排列的細(xì)長(zhǎng)桿件土釘置于原位土體中，并在坡面上噴射鋼筋網(wǎng)混凝土面層，通過(guò)土釘、土體和噴射混凝土面層的共同作用，形成復(fù)合土體。其主要適用于地下水位以上或經(jīng)降水后的黏性土或密實(shí)性較好的砂土地層，深度一般不大于15m的基坑。目前，隨著城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展城市建設(shè)用地的限制，建筑發(fā)展模式由平面型向，地下或空間發(fā)展為一大趨勢(shì)。基坑的開(kāi)挖深度也越來(lái)越深，同時(shí)周邊環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，深基坑開(kāi)挖的環(huán)境效益問(wèn)題也日益突出，給深基坑支護(hù)技術(shù)提出了技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用和保護(hù)環(huán)境等更高的要求。而土釘墻支護(hù)技術(shù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)用于土體開(kāi)挖和邊坡穩(wěn)定的一種新型擋土結(jié)構(gòu)，其具有結(jié)構(gòu)輕型、節(jié)約投資、施工快捷簡(jiǎn)便、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，是一種較有前途的深基坑邊坡支護(hù)方法，目前已得到了廣泛的應(yīng)用。在此，本文將主要就土釘墻在深基坑支護(hù)施工中的應(yīng)用進(jìn)行探討，以供參考。

2 土釘墻支護(hù)的概述

2.1 特點(diǎn)

土釘墻支護(hù)法，以盡可能保持、顯著提高最大限度地利用基坑邊壁土體固有力學(xué)強(qiáng)度，變土體荷載為支護(hù)結(jié)構(gòu)體系一部分。噴射混凝土在高壓氣流的作用下高速噴向土層表面，在噴層與土層間產(chǎn)生“嵌固效應(yīng)”，并隨開(kāi)挖逐步形成全封閉支護(hù)系統(tǒng);噴層與嵌固層同具有保護(hù)和加固表層土，使之避免風(fēng)化和雨水沖刷、淺層坍塌、局部錄《落，以及隔水防滲等作用。土釘?shù)奶厥饪貕鹤{可使被加固介質(zhì)物理力學(xué)性能大為改善并使之成為一種新地質(zhì)體，其內(nèi)固段深固于滑移面之外的土體內(nèi)部，其外固端同噴網(wǎng)面層聯(lián)為—體可把邊壁不穩(wěn)定的傾向轉(zhuǎn)移到內(nèi)固段及其附近并消除。鋼筋網(wǎng)可使噴具有更好的整體性和柔性.能有效地調(diào)整噴層與土釘內(nèi)應(yīng)力分布。

2.2 土釘墻支護(hù)應(yīng)用范圍

(1)土體開(kāi)挖時(shí)的臨時(shí)支護(hù)，高層建筑等深基坑開(kāi)挖，地下結(jié)構(gòu)施工開(kāi)挖，土坡開(kāi)挖等;

(2)永久擋土結(jié)構(gòu)，這類工程一般與施工開(kāi)挖時(shí)的臨時(shí)支護(hù)結(jié)合，如隧道洞口端部擋墻;

(3)現(xiàn)有擋土結(jié)構(gòu)和支護(hù)的修理，改建與搶修加固等;

(4)邊坡穩(wěn)定，用于加固可能失穩(wěn)的堤坡。

3 土釘墻施工工藝

3.1 開(kāi)挖，修坡

(1)土方開(kāi)挖必須緊密配合土釘墻施工，分層開(kāi)挖，嚴(yán)格做到開(kāi)挖一層、支護(hù)一層;

(2)土方開(kāi)挖應(yīng)注意留保護(hù)層，以保證少擾動(dòng)邊坡原狀土，分層開(kāi)挖深度為土釘設(shè)計(jì)層高加0.3m-0.5m，嚴(yán)禁超挖與趕工;分段長(zhǎng)度深度小于5m的為20m，深度大于5m的為10m;

(3)土釘墻沿基坑四周挖槽施工，開(kāi)挖寬度一般控制在8m-15m為宜;

(4)開(kāi)挖后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行人工修坡，邊開(kāi)挖邊修整。邊坡坡度采用坡度尺(自制)控制，表面平整，不超差。

(5)每段開(kāi)挖后，立即進(jìn)行土釘支護(hù)，每一施工層次的土釘施工完成后，必須即時(shí)綁扎鋼筋網(wǎng)，迅速完成焊接，立即噴射混凝土，要求8h內(nèi)完成支護(hù)工作。

為確保已開(kāi)挖的基坑穩(wěn)定，應(yīng)待第一道土釘墻施工完畢并達(dá)到75%的強(qiáng)度以上，面層混凝土噴射完畢3d以上方可開(kāi)挖下一層土方;

3.2 成孔后

應(yīng)及時(shí)安放土釘(連同注漿管)送入土中，土釘對(duì)中支架視土質(zhì)情況采取不同間距(1.0m-2.0m)、不同形式(當(dāng)土質(zhì)較軟時(shí)，可加焊船形鐵皮)。

3.3 底層噴射混凝土

噴射底層混凝土采用商品混凝土，等級(jí)為C20細(xì)石混凝土，混凝土的配合比宜為水泥:石子=1.5:1.5，水灰比宜為0.5-0.6;噴射作業(yè)按分段分片依次進(jìn)行;同一段內(nèi)噴射順序自下而上，噴射混凝土終凝后及時(shí)噴水養(yǎng)護(hù)3d左右。

3.4 土釘制作安裝

(1)土釘鋼筋宜采用Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋，鋼筋直徑宜為16-32mm，鉆孔直徑宜為70-120mm;鋼筋需平直，無(wú)油污和銹蝕;鋼筋安裝位置距孔眼中心，其插入深度不得小于設(shè)計(jì)要求的90%;安裝后不得敲擊、碰撞;

(2)土釘長(zhǎng)13m以內(nèi)，原則采用通長(zhǎng)筋不接駁，如需接長(zhǎng)時(shí)，采用幫條雙面焊接，每條焊縫不小于5d;

(3)土釘安裝之前必須進(jìn)行隱蔽檢查驗(yàn)收;安放時(shí)，避免桿體扭壓、彎曲;注漿管與土釘桿一起放入孔內(nèi)，桿體放入角度與鉆孔傾角保持一致;

(4)注漿管應(yīng)插至距孔底250mm-500mm，為保證注漿飽滿，在孔口部位設(shè)置漿塞及排氣管。

3.5 土釘注漿

(1)土釘采用常壓灌漿，漿液一般采用0.4-0.45的水灰比，灰砂比采用1:1-1:2的水泥砂漿;水泥宜采用425號(hào)普通硅酸鹽水泥;在攪拌時(shí)，為保證漿體與周圍土體的緊密結(jié)合，可適量摻入一定量的早強(qiáng)劑、膨脹劑;

(2)漿體采用機(jī)械攪拌，禁止人工攪拌，漿液應(yīng)在初凝前用完。并嚴(yán)防雜物混入漿液;

(3)注漿前，應(yīng)先將孔內(nèi)殘留及松動(dòng)的廢土清理干凈;為保證注漿質(zhì)量，注漿前須用清水洗孔，直到孔口流出清水為止;

(4)注漿時(shí)應(yīng)先高速低壓從孔底注漿，當(dāng)水泥漿從孔口溢出后，再低速高壓從孔口注漿;一般，注漿壓力為0.5MPa-0.8MPa，持壓3-5分鐘。

3.6 面層混凝土噴射

(1)噴射作業(yè)應(yīng)分段進(jìn)行，同一段內(nèi)噴射順序應(yīng)自下而上;第一層噴射混凝土總厚應(yīng)不小于40mm，并保證面層鋼筋網(wǎng)片其混凝土保護(hù)層厚度不少于25mm;

(2)面層厚度一般為80-150mm;當(dāng)面層厚度超過(guò)120mm時(shí)，應(yīng)分兩次噴射，第二次施噴應(yīng)在加強(qiáng)筋與土釘頭焊接完成后進(jìn)行;

(3)噴射混凝土的射距宜在0.8m-1.5m的范圍內(nèi)，射流方向一般應(yīng)垂直于坡面;噴頭應(yīng)連續(xù)、緩慢，橫向移動(dòng)噴射厚度應(yīng)均勻;

(4)為防止在鋼筋背部出現(xiàn)空隙，在鋼筋部位，應(yīng)先噴填鋼筋的后方，然后再噴鋼筋前方;為確保接槎牢固，在段與段，層與層之間的施工縫接合面，應(yīng)先清除干凈浮漿層和松散碎屑，并噴水潤(rùn)濕后方可進(jìn)行下步施噴;

(5)為保證土體與墻面的有效連接，可采用加強(qiáng)鋼筋與土釘和分布鋼筋連接，也可采用承壓墊板方法連接。

3.7 養(yǎng)護(hù)

面層噴射完畢終凝后，12h內(nèi)應(yīng)進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，12h后可淋水養(yǎng)護(hù)，日淋水不少于3次，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。

4 基坑支護(hù)施工和監(jiān)測(cè)

4.1 施工控制要點(diǎn)

土釘位置偏差<100mm，偏斜度<3%，面層厚度偏差≯20mm;孔位偏差不大于150mm;成孔的傾角偏差不大于3°;孔深允許偏差-50mm~200mm;孔徑允許偏差-5mm~20mm。

4.2 地表水控制

基坑外側(cè)地面全部硬化，并在支護(hù)結(jié)構(gòu)上部砌筑240mm×300mm的擋水墻，在支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)設(shè)置排水溝以防雨水進(jìn)入基坑。

4.3 基坑監(jiān)測(cè)

(1)監(jiān)測(cè)范圍包括:基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的深層位移、變形觀測(cè)、地面沉降及周邊構(gòu)筑物、管線的沉降觀測(cè);

(2)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置:監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)在基坑土方開(kāi)挖之前設(shè)置，并用紅油漆標(biāo)記;監(jiān)測(cè)點(diǎn)應(yīng)設(shè)置在原建筑物顯眼的墻角、支護(hù)結(jié)構(gòu)的坡頂、道路或圍墻顯眼的地方;監(jiān)測(cè)點(diǎn)間距不大于60m。

(3)監(jiān)測(cè)頻率:基坑挖土期間，監(jiān)測(cè)周期為2d;其他時(shí)間，觀測(cè)次數(shù)視變形大小與速率而定;當(dāng)觀測(cè)指標(biāo)達(dá)到報(bào)警值，或場(chǎng)地條件變化較大時(shí)，及時(shí)報(bào)警并加密觀測(cè)次數(shù)。

(4)一般，水平位移量不得超過(guò)40mm，豎向沉降量不得超過(guò)50mm。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，土釘墻支護(hù)是用于土體開(kāi)挖和邊坡穩(wěn)定的一種新的擋土技術(shù)，由于經(jīng)濟(jì)、可靠且施工快速簡(jiǎn)便，與其他樁墻支護(hù)相比，工期可縮短50%以上，節(jié)約造價(jià)60%左右，而且土釘支護(hù)可以緊貼已有建筑物施工，從而省出樁體或墻體所占用的地面，目前已在我國(guó)得到迅速推廣和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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