不同支護方案在基坑支護設計中的對比分析

李曉樂　李　強　程全鑫　陳　辰　張秀頡

（長春建筑學院，吉林 長春 130607）

不同支護方案在基坑支護設計中的對比分析

李曉樂李強程全鑫陳辰張秀頡

（長春建筑學院，吉林 長春 130607）

本文對復合土釘墻和土釘墻在基坑工程中的應用進行比較，對他們在施工中的造價和錨桿的長度進行論述。

復合土釘墻；基坑支護；土釘墻

0.前言

近十幾年來提出了新型的基坑支護技術方案，即復合土釘墻支護技術。復合土釘墻是將土釘墻和其他支護技術有機組合在一起形成的復合支護體系，它是一種新型的土釘墻支護體系。復合土釘墻與普通土釘墻相比可以適應更多的地質情況。克服了單純土釘墻的技術缺陷，使土釘墻的使用達到最大化。同時復合土釘墻使支護工期大大縮短，降低了施工費用，達到了經濟合理的技術要求。土釘墻支護實在基坑開挖過程中，將土釘放置于原位土地中，一定量的水泥漿形成與周圍土體緊密結合的注漿體，并在土坡上鋪設鋼筋網，通過土釘，土體和噴射混凝土面層的共同作業形成復合土體。

1.復合土釘墻的種類及特點

土釘墻+預應力錨桿，土釘墻+截水帷幕，土釘墻+微型樁，土釘墻+截水帷幕+預應力錨桿，土釘墻+微型樁+預應力錨桿，土釘墻+微型樁+攪拌樁，土釘墻+截水帷幕+微型樁+預應力錨桿。復合土釘墻可以和多種土釘墻一起使用，把單純的土釘墻優點集于一身，同時也改善了單純土釘墻的缺陷。使土釘墻得到了更加廣泛的應用。

2.土釘墻的種類及特點

鉆孔注漿型，直接打入型，打入注漿型。土釘墻與土體形成的復合土體，提高了土體的整體剛度和強度，土釘墻增加了土體破壞的延性，延緩了土體破壞的時間，土釘墻施工中使用的機械器具較輕便于施工，操作技術簡單。有利于施工的快速進行，土釘墻的施工機具輕便，與其他支護方法相比大大縮短了施工工期，土釘墻支護所需的材料成本較低。

3.土釘墻和復合土釘墻的適用范圍

土釘墻支護適用于地下水以上的黏性土、雜填土、粉土等土層。不適合含水較多的粉細砂、中細砂、卵石層等強度過低的淤泥質土層。土釘墻的位置需要考慮周邊建筑物的建筑基礎，地下管廊的建設。在軟土中不宜采用土釘墻支護。

表1　土釘墻與復合土釘墻設計計算表

表2　兩種方案對比分析表

復合土釘墻支護適用于開挖深度不超過15m的基坑、包含眾多工程領域的基坑及保證路基穩定的邊坡工程、黏性土、人工填土、淤泥質土等土層，大多軟土層均采用復合土釘墻支護體系。

4.工程實例

某基坑深度H=10m，邊坡土層位砂質粘土，土的重密度γ=18kN/m2，內摩擦角φ=35°，粘聚力C=12kPa邊坡坡度R=80°，土釘長度L=5m，鉆孔注漿型，τ=70kPa土釘與水平面夾角α=10°，土釘D=100mm，土釘間距橫豎均為2m，地面荷載q=12kN/m2。本文通過具體實例進行設計計算，并從以下幾個方面進行比較。

（1）復合土釘墻與土釘墻進行設計計算，結果見表1。

其中復合土釘墻方案中第二層與第四層是錨桿，其余土層為土釘。根據計算結果可以看出，土釘墻中的土釘總長度大于復合土釘墻的長度。

（2）工程造價預算

以1m為計算單元對比土釘墻和復合土釘墻造價關系：

土釘約為60元/m，錨桿約為320元/m，80mm厚的噴坡約為90/m2。通過計算，單元噴坡厚度費用為900元。計算土釘與復合土釘墻的單位造價，土釘墻是3180元，復合土釘墻是6780元。

5.兩種方案對比分析

通過各方面對土釘墻與復合土釘墻兩種方案進行對比分析，見表2。

結語

通過上面的計算結果可知，復合土釘墻的技術方案設計的土釘長度較短，而土釘墻設計的土釘長度較長。根據造價要求，土釘墻更加經濟合理，減少了施工的費用，并且土釘墻施工較為方便。縮短了建筑施工的工期，綜合比較土釘墻更為經濟合理。

[1]郭院成．基坑支護[M]．北京：黃河水利出版社，2012．

[2]張四平，張季超．基礎工程[M]．北京：中國建筑工業出版社，2012．

[3]朱合華，張子新．地下建筑結構[M]．北京：中國建筑工業出版社，2011．

TU31

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吉林省教育廳重點科研項目“非飽和土增濕變形與敏感性參數的實驗研究”（吉教科字[2016]第539號）。