关于深基坑支护中土层锚杆施工的问题探讨.doc

《关于深基坑支护中土层锚杆施工的问题探讨.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、关于深基坑支护中土层土钉施工的问题探讨概述随着我国经济的迅速发展，城市空间利用率的提高，许多高层及超高层建筑不断出现，与此同时，建筑物基础埋深也不断增加，有些地下室埋深已超过20米。深基坑的支护与施工技术已日趋成为我们面临的新课题。为了保证基坑内正常施工安全，必须确保坑壁稳定；同时为防止基底及坑外土体移动，确保基坑附近建筑物、地下管线、道路等的安全，还必须保证坑壁满足变形控制要求。许多深基坑的支护形式及方法已为工程实践证明，是行之有效的。土钉支护由于具有施工速度快、施工难度较小、造价较低以及具有开阔的基坑作业空间，有利于土方开控及地下室施工等特

2、点，已成为深基坑支护中普遍采用的支护技术。一、自由段长度与负摩阻问题土层土钉是一种埋入土层深处的受拉构件，它一端与工程构筑物相连、另一端锚固在土层中，整根土钉长度分为自由段和锚固段。自由段是指将锚头处的拉力传至锚固体的区段，其功能是对土钉施加预应力；锚固段是指水泥浆体将预应力筋与土层粘结的区段，其功能是通过锚固体与土层的粘结摩阻作用或锚固体的承压作用，将自由段的拉力传至土层深部。一般来说，土钉自由段Lf是根据基坑土体滑裂面计算出来的，如图1示。=即Lf=(H+a-d)（1）而锚固段长度则一般根据设计轴力Nt来估算:K·Nt=πDLa·qs即：L

3、a=（2）式中qs—锚固段与土体的粘结强度，与钻孔方法、土壤性质、内摩擦角φ、抗剪强度、固结强度、土钉上覆土厚度、灌浆压力等有关。一般由试验确定，也可按规范取值。考虑到基坑壁的总体稳定及深部滑裂面稳定，自由段实际长度应稍大于计算值，《土层土钉设计与施工规范》要求自由段不宜小于5米，且须超过滑裂面1.0米，《建筑基坑支护技术规程》建议自由段应超过滑裂面1.5米。目前在一些工程中，有些业主的原因及施工中为了抢夺市场的原因，存在着人为的把自由段设计过短的情况，使得一部分锚固段处于滑裂面内主动区，如图2示。在基坑开挖过程中，当坑壁在主动土压力作用下出现

4、变形时，主动区内的锚固段将产生向基坑内方向的摩阻力，即负摩阻力，削弱了锚固效果，从而使预应力受到损失，引起松驰。在广西华蓝岩土工程有限公司在进行深基础设计过程中，认为是土钉，人为地减少锚固段长度，使得施工难度明显加大，这点上，要求施工人员要有丰富的施工经验。实质上讲，是相当危险的。我们在盛天新界小区的施工中，就遇到这个问题整个土钉处于填土中，而且处于处于极不理的水钻状态水，后果是非常可怕的。二、土钉设计角度问题：在设计土钉角度时，到底取多大合适呢？我个人认为可从下面几个方面来考虑。1.深基坑土钉支护中，锚固力产生于滑裂面外深部稳定地层。为了降低

5、工程造价，土钉长度一般在满足受力要求的情况下尽量缩短长度，所以，土钉往往设计成与水平面成一定的角度，角度越小，进入稳定性地层越长早进入稳定地层。2.从结构受力分析，土钉轴力Nt可分解为：水平分力：Nt水平=Ntcosθ(3-a)垂直分力：Nt垂直=Ntsinθ(3-b)只有水平分力对支护结构是有益的。从上式可以看出，θ越小，水平分力越大，对支护越有利；反之θ越大，水平分力越小，相应的垂直分力会越大。在实际施工工程中，地下管线道路的安全，人为地调低土钉的高度，使原有的土钉尽水平分力可能的较大值。在广西盛天新界的小区施工中，我们将小区的首排的θ取1

6、0° ，第二排的θ取15° ，第三排的θ取30°我们确实遇到了问题，比如我们对首排θ取10°，经常发现灌不满现象，于是我们采取二次憋压的方法解去决了这个问题。★注意我们的二次压力都很小，这将取决于我们的注浆压力管不忍受较大的压力。因此，土钉倾角是综合考虑以上各因素后进行取值的。土层土钉有关规范规定：土钉角度不应小于10°，并不大于30°，以15°～30°为宜。我建议土钉角度一般取20°～30°较为合适3.从施工方面分析，土钉具有一定的角度，有利于钻孔孔壁保持稳定、下锚操作及灌浆施工。尤其在采用常压方式注浆时，浆液在凝固过程中，由于液柱自身压力作

7、用，会使锚固体变得较为密实，有利于提高灌浆质量。★靠自重。三、关于土钉基本试验土钉设计一般是根据设计者本身经验及场地地质条件进行取值，而地质条件又是变化多端的，因此，任何一种新型土钉或已有土钉用于未曾应用的土层时，必须进行基本试验，为设计、施工提供依据。目前通常所进行基本试验所得的极限荷载并非锚固段极限摩阻力，是需经过修正的。因为土钉施工时一般采用“全孔注浆法”，整个锚孔全段充满水泥浆。因此试验所得的极限荷载是由如下三个部分组成的Ru=Ra+Rf+R0式中Ra—锚固段极限摩阻力；Rf—自由段极限摩阻力；R0—孔口扩孔区段水泥浆抗剪阻力。土钉张拉

8、试验时，自由段水泥净浆体实际上是产生摩阻力的，但这部分摩阻力在基坑开挖后，将转变为负摩阻力。消除负摩阻力的方法是保证自由段不注浆。施工时可以用止浆塞将