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喷锚支护结合土钉墙支护技术在基坑工程中的应用

喷锚支护结合土钉墙支护技术在基坑工程中的应用 摘要:深基础基坑支护工程施工技术措施科学、合理与否,直接影响到工程 本身的质量与进度,并对工程经济效益提高与人身安全的保证起到关键性作用。 本文结合实例, 对喷锚支护措施和土钉墙支护技术在高层建筑深基坑中的应用进 行了探讨,可供类似工程参考。 关键词:深基坑喷锚及土钉墙支护基坑监测 1、工程概况 该工程为商业住宅楼,地上十七层,地下一层地下室。地下室建筑面积约 3000 ㎡,其总建筑面积为 23369 ㎡, 基坑支护坑底设计标高为-6.0~-7.0m,其总平 面布置如图 1 所示。 图 1 基坑平面示意图 2、场地工程地质条件 本工程场地原始地貌为剥蚀残丘,后期经人工填筑整平,除场地南端尚留一 残土丘外,现地形基本平坦,各土层岩性及物理力学特征经钻探揭露如下: (1)人工填土层 场地中该层土主要为素填土,呈红褐、棕黄、淡灰等色。稍湿,结构松散, 尚未完成固结。该层土在场区内广泛分布,层厚为 0.6~2.70m。 (2)坡洪积粘土 该土层呈黄色、棕黄、褐黄等色。湿、硬塑--可塑,揭露厚度为 1.84m,层 顶标高为 8.35~10.0m,标贯为 9.8 击,凝聚力 c=7.42kpa,内摩擦角 φ=20°。 (3)残积砂质粘性土 该土层呈棕黄、褐黄、灰黄等色。湿、硬塑、局部可塑。平均层厚为 6.94m 层顶标高为 5.0~8.6m,标贯为 21 击,C 值为 17.5kpa,内摩擦角 φ=20°。 (4)加果东期混合花岗岩 拟建场地内基岩为加里东期混合花岗岩, 顶面起伏变化较大, 揭露厚度不均。 4-①为强风化混合花岗岩,呈褐黄、灰黄、褐灰等色。湿,硬 -较坚硬。原岩矿 物已大部分风化为次生矿物,遇水易崩解,裂隙发育。层厚为 1.8~10.1m,平均 5.92m,标贯击数大于 50 米。场区内无断裂构造带等不良地质现象,属 II 类稳 定场地。场地地下水为上层滞水及基岩裂隙水类型,埋深在 2.4-4.3m 之间,水 量中等,潜水水位随季节有变化,水位受降雨影响。 3、地表及地下水的处理 根据建设部综合勘察研究设计院某市研究院的岩土工程勘察报告, 场地地下 水为上层滞水及基岩裂隙水类型,埋深在 2.4~4.3m 之间,根据本工程的具体情 况,对地下水的治理提出如下处理方案: (1)在基坑施工过程中,基坑内每隔 30~40m 挖 1 个降水坑深约 2m,在 开挖的同时放入抽水泵进行抽水,随着开挖深度的增大,可逐渐将降水坑加深。 (2)基坑开挖时在坑顶设 1 道排水明沟,经地表面排出坑内抽排的积水, 同时阻挡外界水流入坑内,经三级沉淀池沉淀后汇入市政管网。 (3)在基坑开挖和挖填完毕后,在坑内布设纵横向排水沟,在其交汇处深 约 2m 的混凝土管井(外填碎石,包滤网) ,以排出地下汇水。 4、基坑支护设计及施工方案 本工程基坑开挖支护深度为-6.0~-7.0m,为确保基坑土方开挖、地下室施工 及周边建筑物和市政设施的安全,需对其进行临时支护设计及计算。本工程基坑 分为 A-B-C-D、A-D 两个支护段,以下将分别介绍。 4.1A-B-C-D 段 场地地质资料揭示, 该支护段开挖面以上地质条件良好,可进行放坡和天然 开挖,但由于实际场地空间较窄,放坡开挖不可行,且基座下卧地层中存在软弱 淤泥或淤泥质土,故设计采用约 80º的接近垂直开挖加喷锚网支护的挡土 支护结构方案。 具体设计及施工方案如下:①纵横布设土层锚杆,间隔 1.5m× 1. 5m,并呈 菱形布置;②锚杆孔径为 110mm,拉杆为 φ25 钢筋,锚杆为 φ48 钢花管,采用 机械直接打入至设计深度 12m 处;③在坡顶边外侧 1.0m 处加设 φ48 垂直土钉, L=2.0m@1.5m,并与锚网焊接牢固;④锚杆注浆压力>0.5MPa,全长灌注水灰比 0.5 的水泥浆;⑤面层网筋采用 φ6@250×250,上下层搭接采用焊接,另菱形布 设 φ16 加强筋;⑥每层锚杆用 2 根 φ25 加强筋横向布设,通长设置,焊牢于土 钉头上;⑦喷射 C20 混凝土面层,厚度≥100mm。该段基坑支护设计平、剖面如 图 2 所示。 图 2A—B—C—D 段基坑支护剖面及平面图 4.2A-D 段 场地地质资料揭示,该支护段场地地质条件良好,且有较阔的放坡空间,但 坡脚下卧地基为软流塑淤泥, 若采用天然放坡开挖,则其边坡难以保证在地下室 结构完工前保持安全稳定,该段挡土工程也十分重要,故设计上采用 40º 放坡加喷锚网支护的挡土支护结构方案。 具体设计及施工方案如下: ①采用 40º放坡加喷锚网支护的挡土支护; ②布置 6 排 φ25 土钉,L=2.5m,按 1.0m× 1.5m 网格状分布;③在-4.0m 设 1 排锚 杆, L=8m, 锚杆孔径 110mm, 拉杆为 φ25 钢筋, 另在坡顶边外侧 1.0m 处加设 φ25 钢筋,L=2.0m@1.5m,并与锚网焊接牢固;④锚杆注浆压力>0.5MPa,全长灌注 水灰比 0.5 的水泥浆;⑤面层网筋采用 φ6@250×250,上下层搭接采用焊接,另 菱形布设 φ16 加强筋;⑥每层锚杆用 2 根 φ25 加强筋横向布设,通长设置,焊 牢于土钉头上;⑦对土质不良段应分别喷射 C20 混凝土底层和面层,厚度 ≥100mm。该段基坑支护设计平、剖面如图 3 所示。 图 3A—D 段基坑支护剖面及平面图 5.基坑施工及其技术措施 5.1 施工工序 基坑土方开挖、修坡→喷射底层混凝土→人工打入土钉→φ110 锚杆孔钻孔, 安装 φ25 钢筋和 φ30 灌浆管→分两次灌浆→安放双层 φ6 钢筋网和 φ16 加强筋→ 喷射第 2 层混凝土→喷射面层混凝土→养护→土方开挖分为 3 层, 先向下分别开 挖 2.0m 和 1.5m,然后再开挖至基坑底。 5.2 技术措施 (1)基坑开挖要自上而下分层进行,每次开挖高度按锚杆或花管的排距确 定,横向分块段间隔开挖

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