土钉墙在基坑支护中的施工技术.doc

土钉墙在基坑支护中的施工技术 摘要：本工程中应用土钉墙施工技术，在保证安全的前提下，做到了工期最快、质量最好、造价最小，有效地解决了本工程场地狭窄的问题。主要结合工程实例，在土钉墙设计与施工方面详细介绍了土钉墙在地下室基坑支护中的应用。 　　关键词：基坑支护；土钉墙；施工工艺 　　1前言 　　现代都市建筑一般都带有地下室,但是,由于场地狭窄,常常给地下室开挖造成很大困难。因此,基坑支护结构的设计与施工,已成为当前高层建筑基坑施工的热点与难点,成为影响整个工程造价及进度的关键。当施工场地狭窄,基坑深度又不太大时,土钉墙是一种较为经济实用的支护型式。它的特点是:施工简便、所需工作面小、比较经济节省,而且与基坑开挖同步施工,节约工期。 　　2工程实例 　　德尔惠（中国）有限公司的高级员工宿舍楼工程建筑物最大高度58.88m,总用地面积16147m2,总建筑面积73062m2,其中地室面积13870m2。拟开挖基坑周围场地十分狭小,基坑边线距原有居民楼仅0.60m～1.50m,拟开挖基坑深4.0m,基坑占地面积约15000m2。地质勘察报告提供有关基坑支护开挖土层岩土主要工程指标见下表： 　　根据现场场地条件,经过比较多种支护方案,最后确定本工程采用土钉墙支护,土钉墙坡角为82°。 　　2.1土钉墙设计 　　设计条件:工程地质条件良好;但场地十分狭窄;基坑与周边原有建筑距离物十分逼近,而且,原有建筑相对较高、又较为残旧;基坑坡顶需考虑地下室施工时的材料场内二次运输及少量堆放。 　　设计参数:考虑施工过程中材料的场内二次运输及少量堆放,地面荷载取:q1=20.0kN/m2；二级钢筋ftk=335N/mm2,土钉墙坡角β=82°,基坑深度H=4.0m,根据地质资料,其余设计参数选取如下：内摩擦角?k=14.6°，土重度r=19.5KN/m3，土钉与水平面角度α=10°，土钉孔径dn=110mm，土钉排距、列距Sy=Sx=112m，土钉拉力分项系数，土钉与土体之间的界面粘结强度为 　　qs=30.6kPa 　　计算公式: 　　式中:Τu—土钉抗拉承载力设计值 　　Τk—土钉受拉荷载标准值; 　　ζ—荷载折减系数; 　　eak—土钉长度中点所处处的基坑水平荷载标准值; 　　eq—地表均布荷载引起的侧压力; 　　e1—土钉长度中点所处深度位置上土体自重引起的侧压力; 　　2.1.1 计算土钉长度 　　土钉长度中点所处深度位置上土体自重引起的侧压力: 　　e1=0155ζ1H=0.55×0.60×19.5×4..0=25.74KN/m2 　　施工用均布荷载引起的侧压力: 　　eq=ζq1=0.60×20.0KN/m2=12.00KN/m2 　　土钉长度中点所处深度位置上的侧压力: 　　eak=e1+eq=25.74+12.00=37.74KN/m2 　　土钉受拉荷载标准值 　　Τk=ζeaksxsz/cosα=0.6×37.74×1.2×1.2÷0.98=51.05KN 　　土钉稳定区锚固段长度: 　　土钉滑移区长度: 　　L1=tg(45°-?/2)×(H-h)或:tg=0.3H(取较大值) 　　h———地面至土钉距离距地面0.80m 处土钉滑移区长度为 　　例(此处滑移区长度最大): 　　L1=tg(45°-?/2)×(H-h)=tg37.7°×(4.0-0.8)=2147m 　　或:L1=0.3H=0.3×4.0=1.2m(取L1=2.47m) 　　土钉总长度应为: 　　L=L1+L2=6.28+2.47=8.75m(取土钉长度9.0m) 　　2.1.2 计算土钉主筋直径 　　取一、二排d=22mm;三排d=20mm 　　2.1.3 土钉墙抗倾覆稳定性验算 　　经过上述计算土钉支护参数为: 　　从地面开始梅花形布置三排土钉,排距1.2m,间距1.2m; 　　L———土钉长度,B———土钉水平间距; 　　2.1.4 土钉墙面层设计 　　土钉支护的面层作用主要是限制土钉之间土体的变形,将土体侧向压力有效地传递给土钉,并调整相邻土钉的受力状态。根据全长注浆土钉的受力分析及工程数据测试,土钉端部和面层受力较小,面层厚度不必太厚。面层参数取为:网筋(双向),喷射混凝土厚度为100mm、强度C20。 　　面层喷射混凝土配比为:水泥1砂2.3碎石2.3水0.4。由于土钉注浆体强度远比土体强度高,因此土钉支护设计中注浆体强度不是控制参数。土钉注浆视情况采用孔底或口部加压注浆,第一排土钉采用低压注浆,注浆压力为0.1MPa,第二、三排土钉注浆压力为0.3MPa～0.14MPa。注浆配比为:水泥：砂：水=1:0.3:0.45,并添加合适添加剂。 　　2.1.5 基坑监测 　　沿基坑顶根据周边情况每隔20m左右设置一个位移观测点;测精度应不低于三等精度(