土钉墙支护在卵石地层中的应用.pdf

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1、器基础与结构工程Foundation&StructureEngineering土钉墙支护在卵石地层中的应用王蒙(中铁城建集团北京工程有限公司,北京100024)摘要:结合北京市怀柔新城08街区安置房项目工程,介绍了1个全部采用短土钉、支护土体主要为卵石地层的土钉墙支护基坑成功实例。与通常采用的支护桩或复合土钉墙相比,大大节省了工程费用,缩短了施工工期,可为今后类似工程提供一定借鉴。关键词:基坑支护;卵石地层;土钉墙中图分类号:TU473.2文献标志码:B文章编号:1009—7767(2017)03—0152—03Application

2、ofSoilNailingWallSupportinGravelStratumWangMeng20世纪70年代国外开始应用土钉墙支护技术,20世纪80年代我国将其引入国内,主要应用于滑坡治理、隧道支护等方面。20世纪90年代,该项技术开始较大规模地应用于高层建筑的深基坑开挖中,主要用于边坡土体的支护与稳定,为地下结构的施工创造安全条件[1】。土钉墙支护技术的机理是将土钉锚固在需要支护的土体中。土钉与土体共同作用,使土体由荷载变为支护体系的一部分.从而使原来的被动支护变为主动支护【2】。经过多年的研究及工程实践,土钉墙发展为一种重要的建

3、筑基坑开挖支护结构形式【3】,在工程中被广泛应用。与以前常用的钢板桩(H型钢)、钢筋混凝土支护桩等支护技术相比【41。土钉墙支护技术具有施工速度快、造价低、不需要大型施工机械设备、使用方便灵活等优点。目前,在土钉墙支护施工中土钉孔主要采用人工洛阳铲或土锚杆机械成孔,这在黏性土、砂土中较容易施工,土钉的长度也易满足设计要求【列,但对于支护土层主要为卵石地层的情况.如果土钉采用常规施工工艺则比较困难,长度难以满足设计要求.往往需要采用支护桩或复合土钉墙(加1~2排较长的卵石锚杆)加以配合,进而增加了工程支护费用.同时工期也较长!由此笔者介

4、绍了1个全部采用短土钉(未采用锚杆),且支护土体主要为卵石地层的土钉墙支护成功实例.其与通常采用的支护桩或复合土钉墙相比.大大节省了152辛荭技术2017No.3(May)V01.35工程支护费用,缩短了施工工期,可为今后类似工程提供借鉴。1工程背景1.1工程概况及周边环境北京市怀柔新城08街区安置房项目工程,拟建建筑物主要为周边6栋地下l层、地上12~17层的高层建筑,中间2个地下2层车库及其他配套公共建筑设施。其中车库处需挖长、宽均约190m,最大深度约8.40m的基坑。基坑四周较开阔平坦,开挖影响范围内没有需要保护的建筑物和重要

5、管线。工程现场平面见。图1.[三三习[互习[互习[互习图1工程现场平面示意图(ITI)1.2工程地质及水文地质情况基坑开挖范围内的土层分为①人工填土层:表层为厚0.50~3.60m近期人工堆积的粉土素填土层、粉砂素填土层、卵石素填土层,c=5kPa,妒=100o;②卵石层:稍密,卵石含量50%~60%,卵石粒径2~5cm,最大粒径10am,平均厚度约lOin,c=O,妒=250o。地下水位埋深超过30ITI。2基坑支护方案为避免基坑支护费用多、工期长等现象的发生,在该工程基坑支护设计方案比选时,一方面考虑加大土钉打入卵石地层时的击振力

6、,把常用的击振锤改为套管跟进的锚杆机作为击振器,并使用大功率的空压机,将型号为DN40mm的杆体前端处理成标准的尖状,便于打入更深的卵石地层中:另一方面考虑利用基坑四周一定的放坡条件,将放坡率由常用的1:0.20~1:0.30放大至1:0.50~1:O.75。经考虑.初步确定采用短土钉、较大放坡率的常规土钉墙对该工程基坑进行支护。以基坑最大深度8.40m处的剖面为例(见图2),确定土钉墙设计参数:1)短土钉5道,长度为3m,水平、竖向间距均为1.5m,杆体为DN40mm钢花管,在管壁上间隔50~80cm开注浆孔;2)坡面为80mill

7、厚C20喷射混凝土,内置规格为矽6.5mm@)250mmx250mm的钢筋网片;3)水平、竖向加强钢筋规格为016inm,竖向加强钢筋间距3.0m,水平加强钢筋间距1.5m,其与钢花管端头用1个016mm的弯钩钢筋焊接,焊接长度200mm(单面焊),土钉杆体与水平加强筋连接,见图3;4)放坡率定为l:0.75。然后采用圆弧滑动条分法进行分析,计算出基坑的安全系数K≥1.3,满足规范要求,

8、量

9、lg仁.970。l掣j乙二;基础与结构工程器Foundation&StructureEngineering3基坑监测结果按照国家相关规范要求。施

10、工过程中要做好基坑、周边建(构)筑物、管线、道路的水平位移和沉降监测工作,做到信息化施工。通过监测可及时掌握支护结构的受力和变形状态,及基坑周边受保护对象的变形是否处于正常设计状态范围内,一旦出现异常,以便采取应急措施,

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