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1、组合支护形式在地铁车站围护中的应用摘要:研究目的:通过介绍近年来对地铁车站围护结构组合的应用研究与实际应用经验,探讨和创新设计理念,以期达到安全经济的目的。研究方法:通过工程实践,结合工程周边环境、地质水文情况,对地铁车站围护结构形式和施工技术进行深入的阐述,并将单一的围护桩支护形式和土钉墙与围护桩组合形式进行了对比分析。研究结果:在基坑开挖过程及车站主体施工阶段,基坑围护经历了时间和恶劣天气的考验。通过对基坑的监控量测,基坑位移及地面沉降等各项数据都在控制值范围之内,充分验证了基坑的安全性。研究结论:在地质及周边环境允许的情况下,基坑围护采用上部放坡土钉支护、下部排桩+内
2、支撑或预应力锚索支护方案,有利于土方挖运,提高了机械利用率,施工进度快,且节约了成本;设计时应根据地质勘察报告,分析场地土的性质,根据理论分析、类似工程的经验和监控量测结果,及时修正设计参数。关键词:土钉墙;钻孔灌注桩;钢管支撑;围护结构 土钉支护结构是由被加固土体、放置在土中的土钉体及附着于坡面的喷射混凝土面层所组成。土钉支护具有施工方便、性能可靠、对周围环境影响小和突出经济特性的优点,但土钉技术在应用上也有一定局限性。为了在地铁车站等深基坑边坡支护中,充分发挥土钉支护的优势,近年来,土钉与排桩+内支撑或预应力锚索的联合使用效果,已被广大工程界同仁所认可,因而被广泛应用
3、于基坑开挖边坡支护工程中。1工程概况北京地铁奥运支线起于北中轴路的熊猫环岛,沿北中轴路向北延伸,止于森林公园内规划奥运湖南岸。奥运支线全部为地下线,全长4.398km,由南向北设熊猫环岛站、奥体中心站、奥林匹克公园站、森林公园站4座车站,车站全部采用明挖顺作法施工,围护结构采用上部为土钉墙、下部为排桩+内支撑形式,基坑开挖深度为17.3m,沿线地面开阔平坦,与基坑开挖有关土层情况分别如下:(1)人工堆积层:杂色、主要成分为粘性土夹建筑、生活垃圾、含砖块、灰渣等。厚度为1.2~2.6m;(2)第四纪冲洪积层:粉土③层、粉质粘土③1层、粘土③2层、粉细砂③3层,本大层总厚度为5
4、.6~9.1m;粉质粘土④层、粘土④1层、粉土④2层、粉细砂④3层,本大层总厚度为6.0~10.2m;粉质粘土⑥层、粉土⑥1层、粉土⑥2层、细中砂⑥3层,本大层总厚度为7.0~13.1m;卵石⑦层、中粗砂⑦1层、粉细砂⑦2层、粉土⑦3层,本大层总厚度为0.5~5.6m。2围护结构设计方案2.1土钉参数基坑壁放坡坡度75°,土钉向下倾角10°,土钉长度L=8m,Φ25螺纹钢筋,成孔直径120mm,按间距1500(水平)×1000(竖向)呈梅花型布置,M15水泥砂浆,注浆方式为低压注浆,压力需小于0.5MPa,坡面布设Φ6150×150单层双向钢筋网片,该网片在基坑壁顶面翻边0
5、.8m,用Φ22、长0.8m的短钢筋按间距2m打入土中固定,土钉顶端焊接4根Φ22、长0.20m的井字钢筋架,把钢筋网固定在土钉上,在钢筋网上喷射C20混凝土厚度100mm。2.2钻孔灌注桩Φ8001200mm,桩长14.3m,桩插入基坑底深度5.0m,桩间采用挂网喷射C20混凝土封闭找平,桩顶设冠梁。2.3钢支撑内支撑采用Φ800钢管支撑,钢管支撑设于冠梁及围檩处,钢管支撑的选择及支撑设计轴力如表1所示,支撑施加预应力值为支撑设计轴力的50%。3围护结构方案实施3.1施工流程施工准备→施工降水→一级放坡开挖→土钉施工及挂网喷射混凝土→钻孔灌注桩及桩顶冠梁施工→安装第一道钢
6、支撑→土方开挖及桩间喷射混凝土→安装第二道钢支撑并继续开挖至基坑底标高→底板及部分侧墙施工→拆除第二道钢支撑、侧墙及中楼板施工→拆除第一道钢支撑、侧墙及顶板施工,并回填。3.2一级坡面开挖及土钉支护施工3.2.1开挖、修坡一级开挖平台开挖深度为7.69m左右,开挖时带坡开挖,基坑的开挖和土钉墙的施工应自上而下分段分层进行,以挖掘机开挖为主,人工配合刷坡、修整。在开挖过程中随挖随修整,随作土钉墙防护。3.2.2土钉施工成孔:按设计孔深,人工用洛阳铲成孔。按设计规定的孔径、孔距及倾角成孔,成孔后及时将土钉连同注浆管插入孔中,沿土钉长度每隔2.0m设置对中定位支架。注浆:按配比制
7、浆,注浆采用底部注浆法,注浆管应插入距孔底250~500mm处,随浆液的注入缓慢匀速拔出,为保证注浆饱满,孔口宜设止浆塞或止浆袋。3.2.3铺设钢筋网片在铺设钢筋网片前,先在坡面上初喷一层混凝土,其厚度为50~80mm。网片钢筋应顺直,按设计间距绑扎牢固。在每步工作面上的网片筋应预留与下一步工作面网筋搭接长度。钢筋网片采用井字钢筋架与土钉连接牢固。3.2.4复喷混凝土至设计厚度按配合比要求拌制混凝土干料。为使回弹率减少到最低限度,喷头与受喷面应保持垂直,喷头与作业面间距宜为0.6~1.0m。喷射顺序应自下而上,喷射
