尚雅名都小區6號及4號樓基坑支護施工方案探討

朱 波

(大同市建勛偉業建筑有限責任公司，山西 大同 037000)

尚雅名都小區6號及4號樓基坑支護施工方案探討

朱 波

(大同市建勛偉業建筑有限責任公司，山西 大同 037000)

以大同市尚雅名都居住小區二期工程為例，對工程基坑支護方案的選擇進行了研究，提出了采用土釘墻支護方案，并對土釘支護設計參數的計算過程作了闡述，說明了土釘墻的施工工藝與技術措施，確保了項目的順利進行。

基坑，支護，土釘墻，方案

1 編制依據

1)根據尚雅名都居住小區設計圖紙、總平面布置圖及太原市興華巖土工程勘察質量檢測有限公司提供的地質勘察報告，結合現場的實際情況和周邊地形、建筑物狀況進行編制。

2)根據建設部建質[2009]87號關于印發《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》的通知，遵循安全可靠、技術可行、經濟合理、節約工期的原則進行編制。

2 工程概況

本工程為大同尚雅名都居住小區二期工程，工程地址位于大同市紅旗南街，現開工項目為6號樓，4號樓后續開工，其北側與6號樓相連，基坑深度與6號樓相近，支護方式相同。其中6號樓建筑面積為16 821.05 m2，地下2層，地上18層；4號樓地下2層，地上9層。結構形式均為框剪結構。6號樓基礎采用梁式筏板基礎，工程開工日期2014年4月1日，竣工日期2014年4月28日。本項目與其他建筑相鄰較遠，周圍無地下管線影響。

3 支護方案的選擇

1)根據現場地形狀況及相鄰建筑物的位置與尺寸，結合工期進度要求，經總包企業項目部論證和可行性研究后認為：該工程基坑支護主要集中在6號樓基坑的北側、東側，基坑深度在8.7 m左右，4號樓北側與6號樓相連，基坑深度相近。

2)從經濟適宜、工期短、施工方便、安全儲備小的原則考慮，按照地勘報告提供的土質分布情況，采用土釘墻支護方案，以減少基坑邊坡暴露時間長和雨季邊坡受雨水沖刷而產生的溜坡現象。

4 基坑支護方案

4.1 技術準備

1)熟悉基坑支護部位的地質構造和土質情況，了解建筑物周邊的環境情況，掌握各類地下設施(包括上、下水、電纜、煤氣、熱力管線)管道的分布狀況，落實場地周邊臨近地區地表水匯流、排泄情況對基坑邊坡的影響程度。

2)對進場的材料進行外觀和物理性能檢測，對砂石及水泥進行各項指標性能檢測和復試工作，提前進行混凝土配合比的級配試驗，完善混凝土配合比試驗報關單。

3)噴射混凝土要求骨料的最大粒徑不宜大于15 mm，砂子的含水率檢測在5%～7%，使用中粗砂,其細度模數大于2.5。

4.2 土釘墻施工方案

本工程基坑開挖由東向西分段分層，先進行6號樓施工，后延續4號樓施工。土釘墻施工方法及順序：

第一步：根據總平面布置圖進行放線，并將建筑物的相對標高引至相鄰建筑附近，做好控制基坑開挖深度的準備工作。從6號樓的東面(與7號樓東面相連)及北側開始開挖，由東向西推進，共分五步完成開挖、支護過程。每步挖土深度控制在1.4 m～1.5 m之間，然后清除浮土，對邊坡進行修整，布置成孔位置。隨開挖隨支護，跟進作業。

第二步：對暴露時間長的邊坡采用塑料布覆蓋，有流砂現象的部位噴刷一層薄水泥砂漿，對底端處出現砂層的部位，采取袋裝土或砂壓住，在確保坑壁穩定、安全的前提下，進行下道工序施工。

第三步：確定孔點鑿孔，采用人工洛陽鏟進行成孔，傾角為10°～15°，孔徑控制在80 mm～100 mm。

第四步：安設土釘鋼筋，按照土釘支護計算確定的Φ20鋼筋穿釘。

第五步：注漿采用強度等級為M15的水泥凈漿或水泥砂漿，水泥漿水灰比不宜超0.45～0.5，水泥砂漿的配合比宜為1∶1～1∶1.2(重量比)。

第六步：編網鋪設鋼筋網片，采用φ6鋼筋，網眼規格250×250。

第七步：噴射混凝土面層，噴射的混凝土強度等級為C20，噴射平均厚度為100 mm。

第八步：6號樓土釘墻施工完畢后，后續 4號樓延續施工。其他施工程序同上。

4.3 土釘墻施工工藝

1)成孔前應根據土釘支護計算要求定出孔位并作出標記及編號，當成孔過程中遇到障礙物需調整孔位時，不得損害支護結構設計原定的安全強度。

2)插入土釘鋼筋前要進行清孔檢查，以保證鋼筋的入孔深度和注漿后的保護層厚度不偏移。

3)注漿前要驗收土釘鋼筋的安設質量是否滿足設計要求，水泥漿應拌合均勻，隨拌隨用，一次拌合的水泥漿應在初凝前用完。

4)噴射混凝土之前，應按計算要求的間距綁扎鋼筋、固定鋼筋網，并符合設計規定的保護層厚度要求，鋼筋網片用插入土中的鋼筋固定，保證在噴射混凝土時不出現松動現象。

5)噴射混凝土的配合比，應通過試驗確定，為確保噴射混凝土厚度達到均勻的設計值，可在邊坡上隔一定距離打入垂直短鋼筋段，作為厚度標志。當噴射厚度超過100 mm時，混凝土應分兩層噴射，一次噴射厚度不宜小于40 mm，且接縫錯開。

4.4 土釘墻施工技術措施

1)成孔前根據計算設計要求確定孔位，并做好記錄。

土釘水平方向孔距偏差不得大于50 mm，豎直方向孔距偏差不得大于100 mm。鉆孔底部的偏斜尺寸不得大于桿的3%。孔深不得小于設計長度，也不得大于設計的1%。

2)成孔時遇礫石、磚塊、管網或地下構筑物時，孔位及其下傾角可以調整，如遇到礫石層可改用鋼管做錨桿。

3)土釘孔眼的位置必須根據受噴面實際情況和設計布置。

作土釘用的鋼筋，使用前須除銹矯直，安裝位置距孔眼中心、鋼筋插入深度不得小于設計要求的90%，安裝后不得敲擊、碰撞。

4)掛鋼筋網前必須將坡面清理平順使鋼筋網緊靠坡面，鋼筋網與土釘的連接必須牢固可靠。

分層噴射混凝土時后層混凝土應在前層混凝土終凝后進行，如超終凝1 h以上時，則受噴面必須用水清洗；噴頭應與受噴面垂直，其間距以0.6 m～1.2 m為宜。噴頭應連續、緩慢橫向移動，噴射厚度應均勻。噴射混凝土施工終凝2 h后及時進行濕潤養護，養護時間不得少于14 d。

5)掛網的土釘端部應用Φ14的鋼筋作為壓網筋，固定在鋼筋網上并與土釘鋼筋焊接牢固。上下間距同土釘間距。

5 計算過程

1)土釘支護設計參數。

基坑挖深8.7 m左右，基坑深度H按8.7 m取值，土釘鉆孔徑為80 mm～100 mm，與水平面夾角為10°，土釘水平間距1.4 m，豎向間距為1.4 m(見圖1)。

根據現場情況上部雜填土已取掉，土質分布及含量主要為粉質粘土，呈堅硬狀態，故按粉質粘土計算土釘墻。粉質粘土的內摩擦角φ=25°,土的重度取r=19 kN/m3,土的內聚力取c=18 kPa，土釘與土體之間的界面粘貼強度取T=50 kPa，地面超荷載取q=10 kN/m2,根據粉質粘土的液性指數IL=1,取土釘錨固體與土體極限摩阻力標準值為30 kPa，土釘抗拉分項系數取1.3。

2)計算單根土釘抗拉承載力設計值。

本工程以土層作為錨桿的持力層，根據工程情況，基坑側壁的安全等級為三級，因此，單根土釘抗拉承載力設計值可按下列公式計算。

3)計算土釘在土體中所受的側壓力。

按以下公式計算：

4)計算土釘所受的拉力N。

其中，θ為土釘的傾角，取10°;Sx為土釘的水平間距,取1.4m；Sy為土釘的豎向間距，取1.4m。

5)計算土釘長度。

根據要求，取土釘的局部穩定性安全系數Fs·d=1.3。

土釘在破壞面一側伸入穩定土體中的長度La。

經計算得出各土釘的長度，其長度由上而下分別為：

L1=12.18 m,取12 m，L2=11.36 m,取11 m，L3=10.56 m,取10 m，L4=9.74 m,取9 m，L5=8.93 m,取8 m，L6=8.11 m,取8 m。

6)計算土釘鋼筋直徑d。

取土釘的局部穩定安全系數Fs·d=1.3。

土釘采用HRB335鋼筋取fy=335N/mm2。

7)邊坡穩定性驗算。

由于邊坡粉質性粘土所占比例較大，呈堅硬狀態，在土釘墻未施工前應對其進行必要的加固處理，因此只需進行外部整體穩定性驗算。

其中，K1為抗滑移穩定系數;F1為抵抗滑移的力;∑N為引起滑移的力。

根據要求設土體墻寬度為8 m(按墻寬一般取基坑深度的0.4～0.8)。

F1=(8.7×8×19+8×10)tan25°=653.5 kN。

b.抗傾覆驗算：

其中，MW為抗傾覆力矩；MO為傾覆力矩；K2為抗傾覆穩定系數。

土的自重平衡力矩：

6 結語

通過對本項目基坑支護方案的反復論證，滿足了土體結構的安全及使用功能要求，為下一步基礎施工奠定了良好的技術支持和安全保障，確保了本項目的順利實施，取得了良好的經濟和社會效益。

On exploration for foundation pit support construction scheme at No.6 and No.4 of Shangyamingdu Complex

ZHU Bo

(DatongJianxunweiyeArchitectureCo.,Ltd,Datong037000,China)

Taking the second period project of Shangyamingdu Complex as the example, the paper indicates the selection of engineering foundation pit scheme, points out the adoption of the retaining support scheme, illustrates the calculation process of the retaining support design parameter, and explains the construction craft and technical measures of retaining walls, so as to ensure the smooth construction.

foundation pit, support, retaining wall, scheme

1009-6825(2014)30-0083-03

2014-08-14

朱 波(1976- )，男，工程師

TU463

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