钢管桩与土钉在基坑支护中的联合应用

钢管桩与土钉在基坑支护中的联合应用摘要结合住宅楼工程基坑支护的工程实践，介绍采用钢管桩与土钉复合支护的技术方法以及监测手段，说明复合土钉支护方法，具有成本低、工期短、噪音小等优点，与多种支护形式相结合能很好地解决深基坑工程支护问题。关键词基坑支护复合土钉深基坑施工技术工程占地面积9755M2，建筑物主楼18层，一层地下室，主楼采用框架结构。场区内地层自上而下可分为素填土、粉质粘土、含角砾粘性土、安山岩、岩脉。从支护设计角度考虑，场地岩土层可简化为四层，各土层物理力学性质见表1。场地内地下水第四系孔隙潜水主要含水层为素填土层，富水性中等，地下水位埋深1530M，主要接受大气降水补给，向场区南侧迳流排泄。表1土层物理力学性质指标土层层厚容重饱和重粘聚力摩擦角钉土摩阻力名称MKNM3KNM3KPAKPA素填土5019518020100200粉粘土1019119014080250粉粘土10197200200100500强风化岩30522022010040012002基坑支护设计方案由于基坑开挖面积大，土质为软弱地基，确保已完成钻孔灌注桩不发生位移、保证地下室的施工安全及周围建筑物的安全是工程支护要解决的首要问题。土钉墙支护体系是以增强边坡土体自身稳定性为机理的主动约束机制，它不仅有效地提高了土体的整体强度，而且弥补了土体抗拉、抗剪强度低的弱点，显著地提高了边坡抗变形的能力，并且在土体破坏、塌滑时，土体也不会产生突发性滑动，可为抢险和补强赢得时间，提高施工的安全性。土钉墙另一个主要特点是比较经济，设备简单、不占或少占施工场地，变形小无噪音、无污染、且施工周期相对较短。工程基坑决定采用土钉固化注浆支护和钢管桩联合围护方案（1）场地内地下水类型为第四系孔隙潜水,本次支护不需对地下水采取单独处理，通过泄水孔明沟排水可满足施工要求。（2）对于基坑支护，根据不同地段分别采取不同支护方案基坑南侧，基础开挖轴线距离建筑物较远，采用自然放坡可满足施工要求，放坡比例按照11考虑基坑东、西侧，采用土钉墙支护，土钉长度分别为6M、6M、6M、5M，采用中25级钢筋,如图1所示。对于基坑北侧，靠临时宿舍较近，采取桩锚支护，上部25M土层按照11自然放坡，下部采用钢管桩与锚杆支护，钢管桩间距07M，钢管桩顶部采用混凝土梁连接，悬臂段42M，锚固段20M，如遇中风化岩石锚固段可减少为05M。锚杆采取二桩一锚，采用28级钢筋。锚杆间距14M，长度90M，锚杆距离顶部为30米。对坡面做土钉钢筋网喷浆防护，上铺650100钢筋网，表面喷C20小碎石混凝土，平均厚度510CM。图1土钉布置示意图图2土钉布置11剖面图图3土钉布置22剖面图3施工及质量控制31施工顺序1成孔。采用XY1型工程钻机成孔，成孔直径110MM，不采用膨润土或其他悬浮泥浆做钻进护壁。2置筋。土钉内的钢筋采用25MM，在置筋时为保证土钉筋体在孔中的正确位置，在钢筋上每隔23M设一定位架。3注浆。注浆液采用11水泥砂浆，注浆强度等级不低于20MPA，用注浆泵进行常压注浆，注浆压力为04MPA；为保证土钉与周围土体紧密结合，在孔口处设置注浆塞，并采用注浆袋加压。4面层。按构造要求设计土钉墙喷射混凝土面层，其厚度为100MM，混凝土强度等级为C20，65MM50100钢筋网一层，面层钢板网距坡面50MM，在土钉的端部用6MM的钢筋将土钉焊接在一起，将面壁钢板网与横向联系钢筋点焊在一起。最后喷射混凝土其骨料采用粗砂和圆砾，水泥用425MPA普通硅酸盐水泥，圆砾直径为46MM,水泥、圆砾、粗砂的配比关系为L22。（5）排水措施。施工中如发现基坑壁渗水，应对渗水部位设排水孔，将水汇集于坡底排水沟内用水泵排出坑外。精度要求土钉施工长度误差为02M，角度误差为20，喷射混凝土厚度误差为10MM,钢筋焊接采用J506焊条，主筋搭接焊单面为10D、绑扎为30DD为钢筋直径。（6）施工流程见图3。图3土钉支护施工流程图32基坑支护有关技术要求（1）土钉按照梅花形状布置。（2）地面距坑缘10M范围内喷射100MM厚的混凝土作防水。（3）施工过程中，如土钉遇到障碍物，可以适当对其位置或角度进行调整，若仍然无法成孔，可将土钉改为击入式土钉，减小土钉间距，水平、垂直间距可为10M，长度60M。（4）土钉的长度误差不超过020M，角度误差不超过20，钢筋网距面壁误差不超过土5MM，面层喷硅厚度误差不超过10MM。（5）物体应堆在坑沿10M外，10KPA以上的要放在10M以内时，需经设计方允许。（6）土钉布置高度严禁低于该层设计标高05M，挖土方应配合土钉施工，每次开挖的深度应和该处土钉的垂直间距相匹配，每次开挖宽度不应小于10M，以保证土钉施工作业面安全。（7）土钉墙面层铺设网格尺寸为50MML00MM的钢板网。在钉头处用一根直径为16MM的钢筋将各个土钉头焊接起来。钢板网左右宽度以30M为宜，上下长度应和基坑每步开挖深度相匹配。钢筋网土层面壁间距为50MM同时用钉子将面壁钉牢，固定钉的间距为600MM，然后喷射100MM厚混凝土，混凝土等级为C20，以保护基坑面层。（8）由于本工程可能遇雨季施工，因此建设方应作好地面的排水工作，严禁基坑地面附近出现大量积水和基坑内积水。（9）基坑开挖后，如坑壁出现渗水甚至涌水过大，需采取补救措施时，先查明坑底涌水方向，在源头采取轻型井点降水措施，涌水现象不严重，可采取明排水措施；基坑开挖后，如桩体位移超过20MM，可采取坑内被动区土体加固或适当补加锚杆。4基坑位移监测在施工过程中，为了确保基坑支护结构、边坡和相邻建筑物的安全，在基坑施工过程中，必须对边坡和支护结构进行综合监测。根据规范要求和现场具体情况，编制相应的监测方案监测项目有边坡与支护土体的侧向位移，基坑渗、漏水和基坑内外的地下水位变化的，基坑邻近地面和马路裂隙的变化。监测点的设置必须满足监控要求，基坑变形的最大位移在坡顶，故本工程根据实际情况在基坑四周坡顶重要部位设置12处监测点，基坑每边各3个。对于悬臂桩支护段，基坑变形的最大位移在桩顶，故在桩顶圈