土钉复合结构（共7篇）
土钉复合结构 篇1
复合型土钉支护是以普通土钉辅以多种特殊措施解决特殊地质情况下的基坑围护的一种支护方式, 如南京地铁一号线西延线奥体中心站水泥搅拌桩和微型桩作超前支护组成止水帷幕, 加强软弱土层的自立性和隔水性, 在基坑开挖中将细长的花管土钉穿过止水帷幕置于原位土体中, 坡面喷射钢筋网混凝土面层。由超前支护、土钉、土体、喷射混凝土面层组成复合型土钉支护结构, 形成自稳结构。复合型土钉支护在施工中先施工水泥搅拌桩止水帷幕, 基坑开挖前进行坑内降水, 然后边开挖边支护, 无需设置支撑、围檩, 施工简便, 材料用量和工程量小, 施工工期短, 经济可靠。南京地铁一号线西延线奥体中心站, 基坑地质条件为软弱淤泥质土层、砂性土层, 地表水丰富, 地下水有潜水和承压水, 基坑围护结构成功运用了复合型土钉支护技术, 取得了一定的工程经验和很好的经济效益。
1南京地铁奥体中心站基坑概况
1.1工程概况
奥体中心站为南京地铁一号线西延线的起始站, 位于南京市河西新区体育中心西侧, 位于上新河路和青石埂路交叉口的西北角。车站分车站主体和站前、站后折返线。车站主体地上3层, 地下一层。站前、站后折返线地下一层。车站主体基坑占地面积168×40 (m 2) , 基坑开挖深度10.3m。站前折返线基坑占地面积145×9.7 (m 2) , 基坑开挖深度11m, 站后折返基坑占地面积278×9.5 (m2) , 基坑开挖深度10m。车站主体结构为框架结构, 站前折返线为单体双洞箱型框架、站后折返线为单洞箱型框架。采用明挖顺作法施工。
1.2工程地质概况
车站场地主要为村庄耕地及道路沟塘等, 地表系较发育, 场内房屋已拆除、沟塘部分填平, 地势除沟塘较低外, 其余基本平坦, 地面高程在6.14~7.63m之间, 场地地貌为长江漫滩。
2场地地下水概况
根据地层结构, 场地地下水分潜水和承压水。
(1) 潜水:由人工填土层及全新世漫滩相软弱粘土层构成孔隙含水层土。全新世沉积软弱粘性土, (2) -1b2-3粉质粘土及 (2) -2b4淤泥质粉质粘土饱含地下水, 但透水性弱, 室内实验渗透系数为0.03×10-6~24.7×10-6cm/s, 属弱~微透水层。
(2) 承压水:由粉土层和砂土层构成孔隙含水层组。 (2) -3-c3层粉土饱含地下水, 室内实验平均水平渗透系数kh=105×10-6cm/s, 平均垂直渗透系数kv=34×10-6cm/s。粉土以下的砂层 (2) -5d2-3粉砂、 (2) -6d1-2粉细砂、 (2) -8d1-2粉细砂~中砂及 (2) -9e粉质粘土混砂卵砾石构成孔隙含水层组, 透水性好, 该砂层厚度大, 含水量丰富, 为场地主要含水层, (2) -9e粉质粘土混砂卵砾石, 由于粉质粘土含量较高, 透水性相对较弱, 但含水量仍较丰富, 因上覆有弱~微透水的 (2) -2b4淤泥质粉质粘土作为相对隔水层, 故该含水层具有承压性。
(3) 地下水水位:主要接受大气降水及沟塘的入渗补给, 水位受季节性控制, 年水位变幅小于1.0m, 一般在0.5m左右。梅雨季节, 地下水位在地面以下0.45~2.3 m, 为潜水水位。
3不良地质情况
(1) 场地2 0 m深度范围内分布的稍~中密粉砂, 根据液化判别, 均为中等液化土层。
(2) 开挖深度范围及基坑以下土层中淤泥质粉质粘土含水量高, 具低强度、高压缩性和高灵敏度, 基坑开挖时易产生侧向变形而导致开挖面不稳;稍密粉土, 含水量较高, 强度较低, 受扰动后其强度将明显降低, 基坑开挖时, 在地下水水头作用下易产生涌土、涌砂现象。
4复合型土钉支护的应用
奥体中心站站址现状为农田, 其表面覆盖了0.5~3.6m深的填土, 其下为2.4~7.4m厚的淤泥质粉质粘土和层厚为2.1~8.7 m粉土层, 且粉土层为易液化和地震震陷土层, 再下层为厚度较大的砂性土层, 承压水层。为了防止开挖过程中基坑坑底涌水、涌砂、隆起, 及提高软弱土层的自立稳定性, 采用了复合性土钉支护。本工程重点研究了止水帷幕技术要点、降水方案及措施、地基加固措施、土钉及坡面设计等。土钉断面图详见图1。
4.1止水帷幕技术要点
土钉墙施工时要求坡面无水渗出, 若地下水从坡面渗出, 开挖时坡面会出现坍塌, 无法形成坡面喷射混凝土面层。本工程在基坑开挖深度范围, 其素填土、淤泥质填土为松散、流塑状, 无天然凝聚力, 且地表水很丰富, 若采用一般土钉墙放坡开挖, 会出现边挖边塌, 潜水层渗水不断流入基坑内, 无法形成稳定的基坑作业面。所以, 采用了基坑外设置水泥搅拌桩超前支护作止水帷幕, 解决止水、隔水性, 增强土体自立性。为了保证开挖期间水泥搅拌桩不失稳破坏, 保证抗渗流、抗管涌、抗隆起的稳定性, 从水泥搅拌桩布置形式、抗渗措施等技术要点进行研究:
(1) 水泥搅拌桩的布置:本工程水泥搅拌桩主要起止水和隔水作用, 防止流砂、管涌出现, 水泥搅拌桩的布置、搭接宽度、插入深度, 将直接影响止水帷幕的效果。
水泥搅拌桩的布置可采用双排咬合搅拌桩和单排咬合搅拌桩, 双排咬合搅拌桩更能保证基坑的稳定性和止水效果, 但工程量多, 不经济。通过分析、比较, 本工程水泥搅拌桩与刚性水泥土挡墙有所区别, 其强度、抗滑动、抗倾覆、整体稳定等的保证, 由开挖放坡形式、土钉、土体、喷射混凝土面层等共同工作。所以, 在基坑坡顶布置了单排咬合水泥搅拌桩, 搅拌桩宽度为7 0 0 m m, 搭接宽度不小于2 0 0 m m, 桩身垂直度不大于0.5%。
水泥搅拌桩的插入深度:本工程基坑底落在粉土层上。下层为粉砂-粉细砂层, 地下水垂直和水平渗透系数大致为1.86×10-2 cm/s, 插入深度应主要以抗管涌、抗隆起控制, 及抗渗流稳定性控制 (在地下水渗透系数大的土层, 加长桩长对抗渗流控制影响不大) 。经计算, 取桩长L= (1.6~1.8) H;H——基坑开挖深度。
(2) 抗渗控制:水泥搅拌桩止水帷幕的抗渗性, 主要是水泥掺入比和养护龄期。设计采用水泥搅拌桩的水泥掺入量为不小于土重的15%, 水泥浆的水灰比在0.4~0.5之间。成桩采用二次喷浆, 三次搅拌工艺, 第一次搅拌喷浆60%, 第二次搅拌喷浆4 0%, 喷浆时提升速度不大于0.5m/min。相邻桩的施工间隙不超过12~1 6小时。
4.2降水方案及措施
根据场地地下水分布, 上层为潜水, 下层为承压水层, 水系发育, 承压水层渗透系数大。基坑采用复合型土钉墙支护能否实施, 取决于降水方案的成败。本工程基坑面积大, 施工周期长, 选择合理、有效、经济的降水方案对工程才有意义。通过对南京市类似工程的调研及查阅国内类比工程实例资料, 以经济、有效为原则, 采用了坑内管井降水, 上层局部淤泥质土层较厚处配置轻型井点降水, 基坑外地表做混凝土施工路面, 设置封闭的地面排水沟, 防止地表水流入坑内, 坑内积水, 采用坑内排水沟和集水井。管井采用钢筋水泥管, 外径φ700mm, 内径φ360mm, 布置间距20m左右, 管井落入稍~中密粉砂层, 要求坑内水位降低到开挖面以下0.5~1.0m, 以利于坑底稳定和施工, 每根管井抽水面积控制在200~250m2, 除了车站主体跨度大、中间增设一排降水井外, 其余降水井布置离主体结构外侧1.2m左右, 有利于主体结构施工, 有利于结构底板防渗水。
由于止水帷幕深度有限, 桩底不能进入隔水层, 故降水计算按照承压非完整井理论计算。计算结果单口井昼夜最大抽水量约为9 0 0 m 3, 现场实际抽水总量每天16000m3, 从局部开挖范围来看, 理论计算和实际抽水基本相符。现场初期抽水量大于后期抽水量, 特别是施工约5个月后, 实际抽水总量每天减为6000m3左右, 推测原因, 可能与周边现场大量在建工程大量抽水, 整个地区地下水位和水量共同下降有关。
4.3地基加固
地基加固的目的, 一是抗液化处理, 加固深度按液化影响深度20m控制;二是提高地基承载力, 减少主体结构不均匀沉降;三是抗基坑底涌土、涌砂, 增加土体的密实度, 起到坑底水平止水作用。
本工程基坑底落在粉土层上, 场地20.0m深度范围内分布的粉土及粉砂层均为可液化土层, 场地地基土的液化等级为中等。根据《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001) 规定, 不能作为天然地基持力层, 而且基坑开挖时, 稍密粉土层在地下水水头作用下易产生涌土、涌砂现象。所以, 采用φ700mm水泥搅拌桩对基坑底软土进行超前加固。水泥搅拌桩间距1.0m, 加固深度为地面以下20m, 即基坑底8~10m, 加固后复合地基承载力不小于150kpa, 无侧限抗压强度不小于120kpa。
4.4土钉及坡面设计
土钉主要用来改良土层, 在土钉长度范围与土层牢固结合共同工作, 以弥补土体自身强度不足, 增强土坡坡体自身的稳定性。本工程基坑深度范围内松散、软弱土层提供的抗剪能力很低, 要求有足够的土钉截面、长度、间距。确保土钉施工期间不被拉断和拔出, 避免发生基坑整体滑裂和坍塌。为了增强土钉中筋材与砂浆的握裹力和抗拉强度, 采用了钻孔注浆型花管土钉φ48×3.5mm, 水平间距1.0m, 垂直间距1.1 m, 土钉成孔直径不小于1 2 0 m m, 土钉倾角为1 5度, 花管每隔500~800mm设置5~10mm的出浆孔, 孔内二次注浆。土钉长度, 根据已有工程经验, 在同类土质条件下不超过土坡的垂直高度 (超过土坡垂直高度的土钉长度对承载力提高不明显) , 通过计算, 沿支护高度土钉内力相差较大, 上部和底部小, 中部大。中部土钉起的作用大, 但顶部考虑到土质松散, 防止地面开裂, 限制水平位移很关键, 底部土钉对抵抗基底滑动、倾覆起重要作用。所以, 设计将上下土钉取等长。本工程基坑深度1 0 m, 取土钉长度9 m~1 2 m。
考虑到基坑深度大, 上层土为松散、软弱土层, 自立性能差, 设计采用二阶放坡开挖, 坡角45°, 土钉支护面层为临时工程, 按构造面层挂网喷射混凝土厚取100mm, 配φ8@200×200钢筋网, 钢筋网与土钉焊接成整体, 放阶处增设竖向插筋。以增强土钉与土体、钢筋网的整体稳定性。坑底坡脚设置了封闭的8 0 0 m m厚素混凝土小挡墙, 增强了被动土压力, 提高了坡角抗滑移能力, 并在基底施工期间, 坑内渗水、积水与支护坡面起到了隔水作用, 确保支护坡面的稳定性。
5复合型土钉墙的技术及经济分析
在基坑深度大于10m, 基坑处于软弱土层、粉砂承压水层, 采用复合型土钉墙支护工程实例很少, 用于地铁基坑围护结构中南京地铁奥体中心站为首例。设计以节省施工周期、安全可靠、经济合理为原则, 通过调查分析, 采用科学合理的技术措施, 成功运用了复合型土钉支护技术, 在基坑降水、止水、土钉支护等技术方面取得了一定的经验, 在工程经济、施工工艺、施工周期等方面取得了一定的经济效益和社会效益。
复合土钉墙支护与钻孔灌注桩、S M W工法相比:施工简便, 不占独立工期, 流水作业, 施工工期短;施工场地小, 材料用量和工程量小, 经济效果好;采用信息化施工, 发现土体变形大和土质变化, 可及时加固和补救, 确保施工安全。表1按同工程、基坑深度10m作经济分析。
6结束语
地铁工程施工工法的合理选择, 对工程安全、施工安全、周围环境保护、施工工期、工程经济等有着重要作用。南京地铁奥体中心站基坑支护采用复合型土钉支护, 从方案设计、初步设计、施工设计各阶段的不断深入, 技术措施不断优化、完善, 特别在超前支护止水帷幕——地基超前加固——降水措施——土钉坡面等关键工序, 通过技术、经济的比较, 全面考虑设计条件, 综合分析基础资料, 成功地实现了复合型土钉支护在软弱土层、粉砂土层中的应用, 工程的实施达到了设计效果。
毛竹复合土钉墙数值分析 篇2
福建位于我国东南沿海, 属海相沉积, 软土分布广, 在建设过程中存在着大量的软土深基坑。传统设计计算方法无法预测土钉墙的变形, 而要预测其变形及对周边环境的影响需借助有限元等数值分析方法。尽管已有大量这方面的相关研究, 但目前尚没有能真正推广应用于具有显著三维效应的复合土钉墙的定量变形预测的方法。为反映支护结构的三维效应, 在毛竹复合土钉墙数值模拟分析中, 我们采用ABAQUS三维非线性有限元软件和实体单元 (取代传统的结构单元) 模拟毛竹土钉与土体的相互作用。稳定分析时, 土体采用莫尔-库仑理想弹塑性模型, 而在基坑的变形分析中, 采用了在此软件平台上二次开发能很好反映基坑开挖卸载的邓肯-张E-B模型, 模型参数采用三轴加、卸载应力路径试验值或经验值, (如表2所示) 。毛竹土钉按张拉破坏的弹性材料进行模拟, 坡脚注浆的毛竹排桩等效为连续板桩来模拟。在工程应用中, 通过现场钻探, 采用薄壁取土器取得大量原状土样, 对试样先进行了室内K0固结, 固结完成后再进行三轴加、卸载应力路径试验, 并确定基坑变形分析的邓肯-张模型参数。数值模拟预测结果与现场实测结果吻合较好, 表明项目所建立的三维非线性有限元法对毛竹复合土钉墙的变形预测具有定量计算精度, 可用于动态指导基坑开挖、支护设计和施工[4,5,6,7]。
2 毛竹复合土钉墙支护机理[1]
毛竹复合土钉墙与传统的土钉墙支护机理不同之处在于: (1) 毛竹复合土钉墙的断面形式不同于传统土钉墙, 各排毛竹土钉一般不平行, 向下倾角自上而下逐渐增大, 并强调按上短下长布置, 使整个断面构成上窄下宽的堤坝形, 以抵抗外侧土体传来的自上而下不断增大的土压力, 而且通过毛竹土钉与土体摩阻力提供的反压力保持土钉墙的稳定。 (2) 通过密排毛竹桩毛竹通芯且在基坑底以下部分钻花孔进行压力注浆, 使毛竹排桩在基坑底下形成一道加竹筋的水泥土阻流帷幕, 挡住基坑外深层淤泥向基坑内流动。 (3) 扎竹枝的注浆毛竹土钉对软土基坑能取得更好的支护效果, 如图1所示。扎竹枝毛竹土钉置入软土后, 竹枝将回弹张开一定幅度, 且竹枝表面对注浆液有良好的诱导作用, 有效改善软土基坑中土钉的注浆效果, 使毛竹土钉灌浆体的有效截面增大, 从而显著提高单根毛竹土钉的抗拔承载力, 而使整个墙体成为形如“鱼刺”的仿生结构, 具有自稳能力高、变形相对较小的特点。
3 土体变形特性及其抗剪强度试验
基坑开挖卸载引起的坑壁土体侧向位移和坑底隆起以及周围地面沉降等变形特性与一般土工加载问题表现出的变形特性有所不同。开挖过程中土体的稳定与变形特性受其应力状态和应力历史的影响[2]。基坑开挖过程中不同施工阶段不同部位的应力变化过程不尽相同, 即土体卸载或加载 (受支护结构作用影响) 所经历的应力路径不同, 这将导致了土体的应力-应变关系上的差异。基坑支护结构的设计与分析中, 为了能较准确地分析基坑开挖过程中周围土体的变形, 在获取土体变形计算参数的试验中, 应尽可能模拟土体的实际加、卸载应力路径。因此, 正确理解现场土体的应力历史和应力状态是试验室模拟实际情况的前提。常规三轴试验方法确定基坑开挖过程中土体的强度参数, 是在各向等压的正常固结试样上进行的。在实际工程中, 土体天然固结状态较符合K0固结过程而非各向等压固结过程[3], 所以采用K0固结试样对不同应力路径下土的应力-应变关系进行试验研究具有很大的理论和现实意义。
通常可认为基坑土体在开挖之前已经基本完成了自重应力作用下的排水固结。对于地势较为平坦、无地质构造作用的地层, 天然土体自重应力作用下的固结, 属于K0固结, 其应力状态为:
式中γ为土的天然重度;z为计算点的深度;K0为静止土压力系数, 可由经验公式K0=1-sinφ', φ'为土的有效内摩擦角。
钻探取样后, 取样土体的应力发生了如下变化:
由此可见, 试样在取样后原始地应力被释放, 实际上已成为了超固结土。
通过基坑土体钻探, 采用薄壁取土器取得原状土样, 先进行了室内K0固结, 固结完成后再进行了三轴加、卸载应力路径试验, 确定适用于基坑变形分析的邓肯-张模型参数。
4 三维非线性有限元分析
为尽量符合工程实际情况, 以福州某小区软土基坑典型设计剖面 (如图2所示) 为例, 介绍其三维非线性有限元模拟方法。各土层材料参数取自工程地质勘察报告, 如表1所示。三轴加、卸载应力路径试验确定的基坑变形分析的邓肯-张模型参数 (如表2所示) 。
4.1 坡脚毛竹排桩等效为连续板桩
基坑坡脚毛竹排桩的构造形式如图3所示。由于毛竹桩的间距较密 (一般为200mm) , 如果按实际毛竹桩来建模, 模型将变得非常复杂, 有限元单元个数将十分庞大, 计算工作很大, 因此, 为适当简化模型, 按下述方法将坡脚毛竹排桩简化为等效的连续板桩。该工程采用的毛竹长度分别为10m、8m、6m, 对应端头直径为120mm、110mm、100mm, 尾径50mm左右, 端头壁厚15mm左右。毛竹土钉的水平间距为1.2m, 坡脚毛竹桩间距200mm, 故1.2m宽内按布2排共12根毛竹桩计, 则总的惯性矩
注:表中带*号的数据为经验参数, φp为考虑中主应力影响的修正内摩擦角。
将坡脚双排毛竹桩等效为厚度300mm的连续板桩, 则其惯性矩为
毛竹的弹性模量、泊松比和抗拉强度分别取10GPa、0.22和100MPa, 等效成实心毛竹的弹模为
板桩墙按与两排12根毛竹桩总的抗弯刚度相等的原则等效, 即
则连续板桩的弹模为
Ew=10×106×1.64934×10-5×10000/27=61087k Pa, 泊松比0.22
等效毛竹实心杆的抗拉强度
, 泊松比仍为0.22
等效连续板桩的抗拉强度
, 泊松比仍为0.22
为便于地应力平衡计算, 取各材料的重度均为18k N/m3, 有效内摩擦角为17°度, 则侧压力系数K0=0.95-sinφ'≈0.7。
4.2 支护时基坑边坡的稳定分析
数值模拟试验过程中, 首先分析假定该软土基坑如果按放坡一坡到底的开挖方式下的稳定性, 为此, 先建立了平面应变有限元模型 (如图4所示) , 采用三角形6节点二次单元进行网格划分 (如图5所示) 。
有限元法计算所得放坡开挖前, 各深度处竖向地应力分布如图6所示, 与理论公式计算结果相一致, 放坡开挖到基坑底时临界稳定状态下竖向和水平向应力分布如图7和图8所示。强度折减有限元法分析所得其稳定安全系数仅为0.97, 表明若按一坡到底放坡开挖时, 该基坑是不稳定的, 将出现如图9中所示滑裂面。故需采取有效的基坑支护措施, 以确保基坑边坡的稳定。
4.3 1-1剖面基坑的三维稳定及变形分析
以毛竹复合土钉墙支护1-1剖面为依据建立三维有限元模型, 如图10~图11所示。网格划分采用10节点修正四面体二次单元, 图12所示为1-1剖面基坑开挖前各深度处竖向地应力分布, 与二维模型图5所示略有差别, 主要是二维模型的稳定分析中各土层按实测重度取值, 而三维模型中为便于地应力平衡计算, 各土层和注浆毛竹的重度均取18k N/m3, 造成的不大差异对计算结果的影响不大。图13为按强度折减有限元法当土体抗剪强度和毛竹的抗拉强度折减系数为1.65, 所得临界状态下广义塑性剪应变等值云, 可见, 经毛竹土钉加毛竹排桩支护后, 基坑的稳定性得到了显著提高, 塑性应变主要出现在坡脚排桩前和毛竹周围的土体中, 而毛竹并未屈服, 这是由于二者屈服强度相差较大的缘故, 计算未形成形如图9所示贯通的滑裂面。分析毛竹复合土钉墙的破坏机理:首先可能是毛竹桩前土体受压发生剪切破坏, 丧失对毛竹桩的抵抗能力, 进而毛竹桩可能产生较大的水平位移或在基坑底附近出现了受拉破坏, 并可能使下部毛竹土钉被拔出, 最终导致毛竹土钉失效, 失去对土体的加固作用, 而不能形成有效的土钉墙。各排毛竹土钉的主应力矢量如图14所示, 毛竹土钉与土体相互作用是通过库仑接触摩擦和莫尔-库仑粘着接触摩擦产生的, 临界状态下毛竹土钉与土体的接触压力和摩擦剪应力分布分别如图15和图16所示, 因摩擦剪应力在毛竹锚固段和自由段方向相反, 使毛竹土钉受拉, 当毛竹抗拉强度进行较大折减时, 会出现受拉屈服或破坏, 如图17所示。
为更进一步揭示毛竹复合土钉墙的破坏机理, 进行了坡顶施加均布超载的数值模拟试验, 结果表明, 当试验荷载达到45k Pa时, 有限元数值计算不收敛, 说明模型已不稳定。图18所示为此时模型的总位移等值云, 图19为此时塑性应变等值云, 可见毛竹桩在基坑底附近出现了受拉破坏, 且桩前上部土体出现了剪切破坏, 模型体系不能保持静力平衡条件, 因而计算无法收敛。地面超载作用下, 毛竹复合土钉墙的破坏方式仍与上述渐近破坏相似。
进一步进行了数值模拟拉拔试验, 当取桩-土库仑摩擦接触的摩擦系数为0.3时, 与现场拉拔试验相对应, 当在第3排毛竹头上沿轴向施加42k N拉力时, 有限元计算不收敛, 极限荷载下, 模型总位移等值云和各排毛竹总位移等值云分别如图20和图21所示。在此极限荷载下毛竹被拔出, 毛竹头的位移约为25mm, 该极限荷载与现场平均实测抗拉力47.5k N吻合较好。同时, 由现场拉拔试验结果, 通过调整接触摩擦系数, 可使数值计算结果与实际结果更相符。
采用表2邓肯-张模型参数, 对本实例基坑1-1剖面再进行数值模拟分析, 开挖前自重应力等值云如图22所示, 地面超载按20k Pa考虑, 图23和图24所示分别为开挖至坑底后水平和竖向位移等值云, 可见, 在该基坑边坡1-1剖面处毛竹桩外露段中部有最大水平位移, 其值为53.1mm, 坑底靠近毛竹桩处有最大隆起变形, 隆起量为41.7mm。坡顶与1号监测点大致相对应处的沉降量和水平位移分别为24.8mm和15.5mm。对比该点实测沉降量30.1mm和水平位移35.0mm, 可见, 数值模拟沉降量与实测值吻合较好, 而水平位移偏差稍大, 但可认为达到了定量计算可接受的精度, 可供实际设计时参考。而莫尔-库仑模型计算的基坑位移和坑底隆起变形过大, 严重偏离了实测结果, 故该模型对基坑变形计算的定量计算结果不太可靠, 只适宜于基坑的稳定分析。
5 结论
毛竹复合土钉墙用毛竹取代钢筋作为土钉和面层用材, 可节省基坑支护成本;减少用钢量, 可有效降低碳排放。是具有取材合理、低碳、绿色、环保、经济和安全的基坑支护新技术。本文从考虑土体加、卸载的适宜本构模型试验着手, 建立了可适用于毛竹复合土钉墙变形计算的三维非线性数值模拟方法, 可定量获得基坑毛竹复合土钉墙任意位置处的位移, 为毛竹复合土钉墙的变形预测提供了较为可靠的手段。数值模拟预测结果与现场实测结果吻合较好, 表明三维非线性有限元法对毛竹复合土钉墙的变形预测具有定量计算精度, 可用于动态指导基坑开挖、支护设计和施工。
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毛竹复合土钉墙施工技术 篇3
关键词：毛竹,土钉墙,诱导式,工艺
1 引言
传统的基坑支护结构无论是刚性还是柔性几乎都是由高耗能高排放的水泥和钢材构成, 这与低碳绿色环保的建筑理念相悖。能否用低碳、环保的材料加以替代呢?本文提出用毛竹取代钢筋和水泥构筑毛竹复合土钉墙基坑支护是低碳环保型基坑支护新技术。即在基坑土钉墙支护结构中以毛竹取代了钢质 (钢筋或钢管等) 土钉, 面层砼中用竹篾网取代钢筋网, 基坑坡脚的毛竹排桩与毛竹土钉连在一起构成复合土钉墙结构, 能使基坑得到可靠的支护。
我国南方盛产的毛竹是一种繁殖能力强、生长速度快、生长周期短的可再生资源。新伐毛竹的植物纤维具有很高的抗拉强度, 且短期强度相对稳定, 但长期强度因纤维易于老化、腐朽而逐渐降低。毛竹强度的这种特性, 正符合建筑基坑支护临时性特点, 把它作为土钉不会对相邻构筑的地下施工构成较大的障碍。成年 (4~6年以上) 毛竹主干的有效长度一般可达6~12m (少数可达14m以上) , 与相同长度和相似作用的用作土钉墙支护的钢筋或钢管 (常用规格为Φ48×3) 相比, 其单位成本大幅下降, 且毛竹平均直径约为钢材土钉的数倍, 在土层中其握裹效果更佳。毛竹排桩的长度可达6~12m, 毛竹的韧性好, 便于成桩, 在软土基坑中用挖掘机的斗即可将毛竹桩压入软土中, 对通芯和竹壁钻花孔的毛竹桩进行注浆, 形成类似板桩的结构[1,2,3,4,5,6,7]。
2 施工工艺[8,9,10,11,12]
2.1 毛竹土钉的选材
毛竹的强度与竹龄有关, 而且向阳坡毛竹其韧性和强度比非向阳坡的毛竹高。因此毛竹复合土钉墙使用的毛竹一般要求选择长在向阳坡的毛竹, 且竹龄在5年以上。
为了充分利用毛竹头根部竹筒壁 (竹壁) 厚度大且强度高的特点, 以提高土钉外露端 (竹头) 与面层连接节点的承载力, 在砍伐毛竹时先清除竹头处杂草, 再用斧头或锯子直接取至泥土, 这样砍伐的毛竹头部竹节密集, 竹壁厚实, 如图1和图2所示。
2.2 毛竹土钉的制作
2.2.1 普通毛竹土钉的制作
贯通竹芯各竹节→竹头2m处至竹尾对每竹节径向钻φ10孔→对各对φ10孔扎以胶纸→用水泥袋等塞住土钉最尾部半节竹筒腔。
2.2.2 扎竹枝毛竹土钉的制作
方法1:贯通竹芯各竹节→竹头2m处至竹尾每竹节径向钻单壁孔 (或反面也钻) 并随即用钻头侧锋铣成一个 (或两个) 斜孔→从毛竹头向毛竹尾对每竹节斜孔斜插一枝 (或一对) 长1~1.5m的竹枝, 枝头插入斜孔中, 枝尾朝向毛竹头→在枝头处扎以1~2扎14#双线铁丝, 并让枝尾自由张开→用水泥袋等塞住土钉最尾部半节竹筒腔。制作过程如图3所示。方法2:钻孔和扎枝工序和结果如图4所示, 其余工序同方法一。
2.3 土钉的安置及注浆
根据土层的软硬程度不同, 上述各类土钉的安置可采用无钻孔或钻孔安置方式, 无钻孔安置工艺所需的主要设备是空压机 (≥9m3/mm) 连同风力冲击锤, 或大、中型挖掘机;所需的辅助设备为钢管梯轨或方钢管制作的槽钢。钻孔安置工艺需要钻孔设备, 如麻花钻、洛阳铲或自制手摇推进水排渣泥土钻机。
2.3.1 普通毛竹土钉的安置
在粉土层、粘土层中可采用造孔安置工艺, 即可用手摇推进水排渣钻机等机械先引孔, 再人工推入土钉, 如图5所示。在淤泥质土层中8m以下土钉用挖掘机直接顶推土钉进入土层, 如图6所示, 8m以上土钉用挖掘机斗齿伸入特制槽钢顶推卧藏在槽钢内的毛竹土钉进入土层。在淤泥层中所有长度的毛竹土钉均可用挖掘机斗顶推进入土层, 对小于8m的小型毛竹土钉亦可用风力冲击锤击入土层, 如图7所示。
2.3.2 扎竹枝毛竹土钉的安置
该类土钉一般适用于淤泥质和淤泥土层。向淤泥质土层安置所有长度的该类土钉一般先用手摇推进水排渣钻机引孔, 再人工推入土层, 或人工推入2/3长度, 未推入的部分用风镐动力锤或手动绞车等协助到位。向淤泥层安置所有长度该类土钉可用挖掘机斗直接顶推或在特制槽钢协助 (如图8所示, 让土钉先卧藏在槽钢中) 下顶推进入土层。
2.3.3 土钉的注浆
注入普通水泥浆, 水灰比0.5~0.6左右。对于扎竹枝毛竹土钉, 因竹枝表面对注浆液有很好的诱导作用, 可有效改善土钉周围土体性质, 增大灌浆体的直径, 使侧壁淤泥形成鱼体仿生形土钉墙;应该指出的是, 由于毛竹枝条插卧在锚杆杆体表面, 挡住了淤泥, 保护了杆体芯腔的通道, 注浆前无须先洗孔再作业。工程实践还表明, 适当加大锚杆布置密度和加大锚杆扎枝量, 一些情况下无需注浆也能达到稳固土钉墙的效果, 达到可靠支护目的。
2.4 面层的连接与施工
2.4.1 面层竹篾网筋的扎制
本工艺适用于二级基坑。因为二级基坑侧壁变形要求不十分严格且服务时间一般不足一年, 采用竹篾扎制侧壁面层砼的网筋完全可行。竹篾削制要求是全厚竹篾, 宽为10~20mm;扎网时相邻竹篾连接方式为头尾相搭接, 搭接长度1m (起初为0.5m) , 用22#扎丝扎四道 (起初三道) ;竹篾网筋的网格为150×150~200×200mm;竹篾网外层布设2Φ12~16纵横双向钢筋作为加强筋 (骨架筋) , 且加强筋横、纵向间距分别等于毛竹土钉水平孔距和纵向排距, 如图9、图10所示。
2.4.2 挂网喷砼面层与毛竹土钉锚头的连接
(1) 对于不超过8m的普通毛竹土钉, 可以直接在外端第一、二完整竹筒节分别钻1个贯穿双竹壁孔, 共用4个M12~14伞状螺栓付和抱在竹外的2片跨节纵向双孔钢瓦片进行锁定。锁定结果如图11所示。
(2) 对超过8m的普通毛竹土钉和扎毛竹枝毛竹土钉, 分别对外端第一、第二完整竹筒节各钻4个径向穿单壁孔;借助磁性送栓勺 (如图12所示) 将8个特制的伞状螺栓送入竹头竹腔内, 使之从内向外穿透竹壁和抱在竹外的4片横向双孔钢瓦, 接着配上8付螺母M10~12及垫片并拧紧。锁定效果如图13和图14所示。
挂网喷砼面层与毛竹土钉锚头的连接方式含两个步骤, 一是L或n形过度筋与锚头钢瓦片焊接, 二是过度筋与竹片网外的加强筋挂连、钩连或焊连如图10、图11和图14所示。
2.5 毛竹排桩的施工
当基坑底有较厚淤泥层时, 应采用毛竹土钉结合毛竹排桩进行支护, 其作用是挡住基坑外淤泥向基坑内流动。毛竹排桩的桩长一般为6m~10m, 少数可达12m, 4m基坑宜6m, 5m基坑宜8m, 6m基坑宜双排桩、桩长10m, 6m以上基坑宜2~3排桩桩长10~12m。毛竹桩的桩距宜为150~250mm, 桩短竹细的宜取下限, 桩长竹粗时可取上限。当淤泥含水量大、基坑又较深时可同时采取或部分采取以下几项措施:
1) 毛竹排桩顶宜构筑冠梁 (如图15) , 即用横向毛竹把排桩露头夹连捆扎在一起并喷上砼。
2) 对毛竹排桩中上部半裸露于侧壁部分, 布置横竹条并用12~14#铁丝穿扎于毛竹桩上, 再喷砼形成类似如连续板桩的结构, 如图16所示。
3) 在排桩毛竹的下半部每节钻出浆孔并胶纸保护, 当下插形成排桩后, 对有出浆孔的毛竹桩进行注浆处理。
4) 对于含水量特别大的深基坑坑底淤泥, 可采用扎竹枝的毛竹土钉一样形式的毛竹桩, 构筑扎竹枝的毛竹排桩, 并对其中某些毛竹进行跳桩注水泥浆处理, 以期形成以竹干为骨、竹枝为刺的鱼体仿生型挡土结构。
3 诱导式注浆技术
扎竹枝毛竹土钉较普通土钉对软土基坑能取得更好的支护效果原因, 主要是因为普通钢管土钉压力注浆时, 由于软土的高压缩性首先在钢管出浆孔周围形成“鼓肚”状灌浆体, 而软土的强度又很低, 随着浆液的进一步挤压, 在浆液的压力下, 软土易产生劈裂, 并且裂缝可延伸至远处, 使后续注浆液不能包裹在钢管周围, 以致最终形成的灌浆体直径有限。而扎竹枝毛竹土钉置入软土后, 竹枝将回弹张开一定幅度, 且竹枝表面对注浆液有良好的诱导作用, 有效改善软土基坑中土钉的注浆效果, 使毛竹土钉灌浆体的有效截面增大, 如图17所示, 从而显著提高单根毛竹土钉的抗拔承载力, 而且使整个墙体成为形如“鱼刺”的仿生结构, 具有自稳能力高、变形相对较小的特点[1、11]。
4 工程实例
4.1 工程概况
实例1位于福建省罗源县城关, 地上建筑面积9万多平方米, 建筑用地面积近2万平方米, 上部为6幢18层框剪结构住宅, 设1层地下室, 面积1万多平方米。地下室基坑开挖深度为4.80m, 局部为5.44m。图18为该基坑总平面图。项目场地土表层为近期堆填的杂填土, 中部为淤积、冲洪积形成的淤泥、粉质粘土、中砂、卵石, 基底为花岗岩及其风化带。受古沉积环境的影响, 第四系沉积层在水平、垂直方向变化较大, 底部风化带厚度较大, 强度较高, 基岩埋藏较深。该基坑周长近600m, 全部采用毛竹复合土钉墙支护, 其支护方案如图19所示。
实例2宁德某工程一期地下室基坑于2005年3~5月施工, 工程位于宁德市高速路口附近, 为一层地下室, 拟建建筑物为8层, 基坑尺寸为120m×80m, 周长约400m, 开挖深度4.5~5.0m, 承台挖深1.5m。基坑涉及的土层自上下为: (1) 新近填土层 (黄土) 地, 厚2~3m, 含水量35~40%; (2) 耕植土层, 厚0.5~1.0m, 含水量45~55%; (3) 淤泥层, 厚8~10m, 平均含水量69%, 液性指数1.5~1.8, 流动性极强。
实例3龙岩某工程大厦基坑于2006年3~5月施工, 工程位于闽西交易城, 拟建建筑物为16层, 基坑尺寸为100m×40m, 周长约280m, 开挖深度7.3m。基坑涉及的土层自上而下为: (1) 杂填土层 (建筑垃圾) 和煤石, 厚2~3m; (2) 砂质粘性土, 厚2~5m, 含水量35~40%; (3) 全风化泥岩, 厚3~6m, 含水量30~35%。均为非流塑性土层。
实例4宁德某小区基坑于2006年7~8月施工, 工程位于宁德东侨区, 拟建建筑物为12层, 基坑尺寸为120m×50m, 周长约350m, 开挖深度4.0m, 基坑涉及的地层自上而下为: (1) 新近填土 (黄土) , 厚2~3m, 含水量35~40%; (2) 耕植土, 厚0.5~1.0m, 含水量40~45%; (3) 淤泥层, 厚5~8m, 含水量55~65%, 液性指数1.4~1.7。
实例5福州某工程基坑于2006年10~12月施工, 工程位于福州市工业路, 为一层地下室, 拟建建筑物为20层, 基坑尺寸为80m×50m, 周长约260m, (设计要求其东侧走50m的坡顶须在施工完3天内行走30t水泥罐车) , 挖深4.0m, 东侧大部分承台挖深1.5~2.0m, 基坑涉及的土层自上而下为: (1) 杂填土 (多为建筑垃圾及生活垃圾) 1.5~2.0m; (2) 粉质粘土, 厚2.0~3.0m, 含水量25~30%; (3) 淤泥层, 厚17.0~19.0m, 含水量50~60%, 液性指数1.3~1.5, 流动性一般。
4.2 毛竹土钉支护效果
实例1从2008年5月30日开始到2008年11月20日对基坑支护结构及邻近建筑物进行沉降观测, 基坑支护结构 (坡顶) 的最大沉降量为70.63 mm, 邻近建筑物的最大沉降量为2.67 mm。对基坑支护结构 (坡顶) 进行水平位移观测, 其最大水平位移量为50.0 mm。对土体侧向位移进行监测, 观测时从地面以下每间隔1.0m就有一个监测数据反映土层的水平位移情况, 累计位移最大值为64.98 mm。
监测数据结果表明, 基坑施工过程中, 周边建筑物处于安全稳定状态;虽然基坑坡顶沉降观测、水平位移观测、基坑深层土体侧向位移观测均有多个观测点的累计值超过预警值, 但经处理后基坑均未发生险情。特别是经历了2008年7月连续两次大台风“海鸥”和“凤凰”带来的暴雨的严峻考验 (如图20所示) , 未对周边建筑物和道路等造成不良影响, 基坑始终处于安全稳定状态。表明, 该基坑采用本项目提出的毛竹复合土钉墙支护技术是可靠的。
实例2基坑原设计采用常规土钉支护方式。由于该工程淤泥层平均含水量高达69%, 液性指数1.8~2.0, 淤泥层流动性极强等不利地质条件原因, 导致常规土钉支护在施工过程中就发生大面积垮塌。后来改用毛竹土钉支护, 其施工效果相当好, 基坑支护达到预期效果。整个基坑除南侧壁因原有的常规土钉支护施工造成溜坡扰动了土层使南侧壁向坑内最大位移量达30cm (但没有再发生溜垮现象) 外, 其余三方向的侧壁最大位移量都在15~20cm范围, 基坑位移在支护到底的3天内都趋于收敛。
实例3基坑侧壁土层以砂质粘性土为主采用基坑侧壁900直立式毛竹土钉支护结构。基坑开挖深度达到7.3m, 整个基坑支护施工进展顺利, 当支护到底2天内侧壁位置最大位移量仅为15mm, 并位移很快就趋于稳定, 基坑在支护施工过程和使用期间最大位移量仅16~18mm。
实例4基坑采用毛竹土钉支护并首次用竹篾代替Ф6钢筋编网。施工结果喷射混凝土与竹篾网筋粘结良好, 面层结构结实, 没有因人的走动、物的正常敲打而使篾筋暴露、面层破坏。基坑各侧壁在施工和服务期间的侧壁最大位移量均在10~20cm之内。
实例5基坑东侧壁由于采用毛竹土钉和坡脚注浆的毛竹排桩, 实现了两次挖土到底的施工工艺, 即第一层挖出两排锚杆的施工位置, 接着施工坡脚毛竹花管并注浆, 注浆24小时后又开始跳段挖第三、四排锚杆施工位置, 即挖到底。施工中加大施工强度, 速战速决, 并注意注浆质量, 尤其在第三、四排强调多注些水泥, 接近1包/m, 在第四排15m深锚管的配合下, 支护效果非常好。第四排锚管注浆的第二天, 连片承台即着手开挖, 虽要求开挖一个承台后, 马上砌承台砖摸, 但实际施工中, 往往是两三个承台同时开挖, 连片过去十几米走向都开挖到约6m深, 整排露出毛竹花管。而且坡顶在施工一天之内未经同意下就有十几车的30t水泥罐重车、空车交替通过, 当天侧壁位移达到10cm, 但之后的3天, 每天位置只1~2cm, 且几天内位移就趋于收敛, 整个基坑在支护施工过程和使用期间最大位移量小于20cm, 支护效果出呼意料的好, 在项目部传为佳话。
毛竹土钉支护在侧壁土层以粘性土为主的基坑中, 其最大位移量很小;对侧壁土层以高含水量、流动性极强的淤泥为主的基坑, 其最大位移量都控制在20cm以内, 能确保基坑在使用期间稳定。试验研究表明:毛竹土钉支护能确保基坑施工和使用期间的安全可靠, 是一种在软土及超软土地基基坑支护中技术先进、经济合理的支护方式。
5 结论
(1) 毛竹复合土钉墙以毛竹作为土钉、以竹篾网取代钢筋网喷砼结合形成一种新型的喷锚支护结构。与常规土钉墙相比, 大幅减少了钢筋用量、降低了碳排放, 具有很好的环境效益和经济效益, 市场竞争力强。
(2) 毛竹的韧性好, 便于毛竹排桩。在软土基坑中用挖掘机的斗即可将毛竹桩压入, 对通芯和竹壁钻花孔的毛竹桩进行注浆。毛竹的价格远低于木材的价格, 不到木材价格的1/4, 更有市场竞争力。
(3) 实践表明, 扎竹枝毛竹土钉对注浆液有良好的诱导作用, 可有效改善注浆效果, 增大灌浆体有效表面积。
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土钉复合结构 篇4
在基坑、边坡等建筑施工结构中, 复合土钉支护技术得到了很大的应用, 在结构支护施工中, 除了采用土钉作为主要的加固技术, 还可以将这种技术和地基处理技术进行结合, 形成一个协同工作的支护工艺。复合土钉支护技术在发展中经过了漫长的过程, 是在土钉支护技术基础上发展起来的。复合土钉支护的目的就是为了更好使土木工程中的护坡桩活连续墙施工, 能够对土木工程的边坡进行稳定。在支护工程中, 无论是应用土钉支护技术, 还是应用复合土钉支护技术都需要土钉组件。土钉的使用目的是为了更好的对土体进行加固和锚固作用, 是一种在土体中的细长杆件。在建筑工程护坡施工中, 一般的施工方法是在土中进行钻孔, 然后将变形钢筋置入孔洞中, 接下来进行注浆施工。土钉的钉体在材质方面通常是钢管和角钢, 这样能够在施工的时候将其直接放置在土中。土钉加固和锚固过程中还要将土钉依靠在土体之间, 对界面产生的粘结力和摩擦力进行利用, 在土体变形的时候受到被动受力, 因此能够承受拉力。
1 复合土钉支护技术应用研究
在国外, 土钉支护技术的应用时间比较早, 在很多的国家出现了对这种技术进行研究开发的情况, 这种技术的出现对建筑工程施工是一项全新的技术, 同时, 在施工中, 也是一种应用效果比较好的技术。土钉支护技术在发展过程中经历了非常漫长的过程, 而且, 在研究过程中, 进行了很多的实验, 在最先研究这种技术时, 相关的人员对施工现场的情况进行了实测, 然后建立施工模型, 对土钉技术的应用效果进行分析。在上个世纪九十年代, 对土钉支护技术的研究非常活跃, 而且形成了土钉支护技术的国际合作研究, 对很多的研究项目和工程经验进行了总结, 然后编制了土钉支护技术的文件, 对施工中的相关设计进行了说明, 对施工技术进行规范化要求。
我国对土钉支护技术进行应用时间比较早, 最早在城市基坑开挖支护施工中得到了很好的应用。很多的研究人员建立了研究小组对土钉支护技术进行了模型试验和现场检测, 对其内部稳定性的提高提出了简化计算方法。在科学技术水平不断提高的情况下, 土钉支护技术也有了新的发展, 一些研究人员对插筋补强护坡技术进行了研究, 在研究过程中做了很多的模型试验和现场检测, 并且在以后的研究中对稳定性分析有很大的进步。对土钉支护稳定性进行分析, 也开展了一些研究工作, 这些研究工作的开展需要进行大量的研究, 因此, 对研究人员的技术水平和知识构成也有严格的要求。
2 复合土钉支护的作用机理
对复合土钉支护作用机理进行分析, 对其以后的应用研究有很大的帮助, 同时, 在建筑工程施工中也能获得更好的效果。复合土钉支护的作用机理主要分为以下几点。水泥土搅拌桩在支护方面作用非常好, 能够对基坑边坡的边壁土体的自立性和隔水性问题有很大的作用, 在边壁土体含水量过大的情况, 会导致网喷混凝土面层和土体之间出现不能很好粘结在一起的情况, 进而出现了喷层的水泥土搅拌桩不能和土体粘结在一起的情况。水平土钉的压密注浆以及二次压力灌浆能够增强土钉的抗拔力, 在浆液渗透的作用下, 能够对土体起到非常好的加固作用。在支护中, 出现较长的深度, 这样对坑底出现的隆起和渗流问题能够进行解决。复合土钉的支护形式比较多, 因此, 在作用机理方面也存在着很大的不同。复合土钉的作用机理和很多的复合形式之间有很大的差别, 因此, 不能对所有的复合形式进行统一的分析。复合土钉支护作用机理和各个分支体系以及组件的作用机理具有很大的相关性, 因此, 在复合土钉支护作用机理下, 土钉的支护作用机理仍然具有很大的效果。
3 复合土钉支护的稳定性分析
在复合土钉支护的稳定性分析研究中有以下方面:滑移面的确定从根本上来讲主要是由土层性质决定的, 坡角和地面荷载也有影响。从另一方面来讲, 若考虑滑裂面的移动, 基本上是所确定的滑裂面与坡顶面交点到坡顶点的还要大于基坑的深度, 那么相应的安全系数也不能反映边坡的稳定安全程度;坡角对安全系数有较大的影响, 坡角减小, 安全系数增大;土钉加长, 安全系数增大, 但增大到一定的程度时安全系数不再增加, 在设计土钉长度时, 要把土钉的粘结强度与土钉钢筋的抗拉屈服强度结合起来考虑;土钉间距对安全系数有很大的影响, 土钉间距越小, 安全系数越大, 而且不存在收敛某一值不再增加的问题。所以最终支护完毕的安全系数并不是最小安全系数, 因此在施工过程中, 主要考虑最不利因素, 要有足够的安全储备。
4 结束语
复合土钉的支护时土坡的稳定安全系数和最危险滑裂面的确定对其稳定性有很大的影响, 对其复合土钉的稳定性进行分析时, 具有很大的意义。土体中水分含量对土体的稳定性也具有很大的影响, 因此, 可以设置超前桩, 这样对基坑的边壁稳定性进行提高, 在搅拌的时候增加深层搅拌, 对提高抗滑移动安全系数进行提高。增设预应力锚杆和预应力土钉能够对基坑的边壁位移情况进行影响, 对提高滑移面上的土体抗滑力有很大的影响。对复合土钉支护技术的应用实例进行分析, 对不同的地质条件应用情况进行分析, 能够在边坡支护方面得到更好的施工效果。
摘要：近年来, 我国的经济得到了很大的发展, 经济快速发展也带动着很多的行业获得进步, 其中, 建筑行业的发展就非常大。建筑行业在不断发展过程中, 施工方法和施工技术也在发生着很大的改变, 文章对复合土钉的支护稳定进行了分析, 对其应用情况进行了研究, 对这种施工技术的应用以及发展动态进行掌握, 能够在建筑工程施工中进行更好的应用。对复合土钉支护的主要构型以及支护的原理进行分析, 对其复合土钉支护的稳定性分析有很大的作用。
关键词：复合土钉支护,稳定性,应用
参考文献
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预应力复合土钉墙支护技术的应用 篇5
1 工程概况
山西省邮电学校体育活动中心工程位于太原市平阳路西二巷南侧,山西省邮电学校院内,建筑面积为6 755.52 m2,其中地下面积为2 481.39 m2,建筑物总高为17.85 m,地下1层,层高为3.6 m,地上4层,室内外高差为-0.45 m。该工程基坑开挖尺寸为39.5 m×72.5 m,开挖深度为7.1 m,基坑南、北、东3个面为学校路面和围墙,场地较为宽敞,基坑开挖按照设计放坡。基坑西面坑底距原有建筑(洗衣房和学校食堂)太近,仅为80 cm,且洗衣房为原学生澡堂改造,有一个5 m×7 m的澡池,现在作蓄水池并一直在使用,地下管线很多,为保证学校洗衣房正常使用,基坑顺利安全开挖,设计考虑到西面洗衣房土体的整体性,尤其蓄水池不能开裂,一旦开裂漏水,基坑稳定难以保证,故在西面基坑支护设计为整排ϕ400 mm的钻孔混凝土灌注桩,间距为1 000 mm,局部加设钢管角撑。
2 支护方案设计
经过设计计算,基坑西侧支护设计方案为:预应力复合土钉墙支护共设置四排土钉,第二排为预应力锚杆,其他为普通土钉,长度分别为7 m,11 m,6 m,5 m,土钉选用Φ22螺纹钢,用洛阳铲成孔,土钉水平向间距为1.5 m,竖向间距为1.5 m,呈三角形布置,土钉倾角为10°～15°,土钉孔径为100 mm,采用网喷,网片选用ϕ6.5 mm圆钢、网眼250 mm×250 mm,顶部上翻0.8 m,土钉与网片用锁头Φ16长300 mm的钢筋与土钉端焊牢。
3 预应力复合土钉墙支护的施工
3.1 土方开挖
预应力复合土钉墙支护按设计规定分层,分段开挖,做到随时开挖,随时支护,随时喷射混凝土,在未完成上层作业面的锚杆预应力张拉或土钉与喷射混凝土以前,不得进行下一层土的开挖,开挖同时,严禁边坡出现超挖或造成边壁土体松动。如果基坑边坡土体松散或遭到破坏,要及时采取加固措施。
3.2 清坡
人工清理边壁时,需将松动的部分土体清理干净,做到边壁基本顺直、平整,达到设计要求的坡度。
3.3 成孔
根据现场土质特点和环境条件选择成孔设备。在易塌孔的土体钻孔时宜采用套管成孔或挤压成孔设备。结合该工程现场土质,避免噪声扰民,采用人工洛阳铲成孔,孔径为100 mm,按设计要求达到孔底深度。
3.4 置筋、置锚杆
土钉钢筋按设计要求将钢筋就位于已成孔中,注意钢筋的位置和倾角的控制。预应力锚杆可以根据设计要求采用热轧螺纹钢筋(HRB335或HRB400)、钢管、角钢、钢丝束、钢绞线等,必须有出厂合格证和现场复试的试验报告。该工程中锚杆考虑到经济实用,并达到设计要求,采用HRB335级Φ25螺纹钢筋,接长采用对焊或帮条焊。为使锚杆置于孔中心,在锚杆上每隔1 500 mm设置一个定位器,锚固段垂直焊制X形钢筋,间距300 mm,以便增强水泥浆和锚杆的握裹力。成孔完毕后立即安插锚杆以防塌孔,为保证非锚固段锚杆可以自由伸长,可在锚固段和非锚固段之间设置堵浆器,也可在非锚固段涂以润滑油脂或加套封头波纹管,以保证张拉时该段自由变形。
3.5 注浆
注浆前要检查注浆管有无破裂和堵塞,用水引路,湿润输浆管道。注浆管随锚杆同时插入,在注浆前设置堵浆器。浆液采用M20素水泥浆,水灰比不大于0.5。采用压力注浆从孔底向外逐步进行,边注浆边拔管,保持注浆管口始终处于液面以下,锚固段注满后将浆管拔出,首次注浆压力为0.8 MPa～1.0 MPa,之后每隔1 h补一次浆,注浆压力可调大,直至完全充满水泥浆。注浆后自然养护,在浆体硬化前,不能承受外力或由外力引起的锚杆移动。
3.6 挂网、焊加强筋
基坑壁设钢筋网片ϕ6.5@250 mm×250 mm,主筋端头设Ф16加强钢筋,呈X形布置,网片钢筋保护层采用在钢筋下面衬垫块,每层钢筋网采用单面搭接焊往下延伸至基底。锚杆外露端头暂不做处理,注意不能将端头封死。
3.7 喷射混凝土
喷射混凝土强度等级为C20,喷射混凝土时应配有注浆压力表,喷射压力为0.3 MPa～0.4 MPa。喷射混凝土顺序自上而下,喷头与受喷面应垂直,且距离控制在0.8 m～1.5 m范围内,喷头运动一般按螺旋式轨迹一圈压半圈均匀缓慢地移动,接槎应斜交搭接,搭接长度不小于200 mm。喷射厚度不小于100 mm,分两次喷射完成。根据工期、施工部位和地质情况可加速凝剂和膨胀剂,速凝剂掺量是水泥重量的3%左右,膨胀剂掺量是水泥重量的4%左右。
3.8张拉
该工程采用整体12号槽钢,中心割孔28 mm。张拉时采用连续分级加载,每级荷载增量不超过设计荷载的20%,随级记录位移及千斤顶油压读数,并保持加载装置和荷载的稳定。
3.9排水管安置
当地下水位高于基坑底面时,应采取降水措施或截水措施。该工程地下水位在地表以下6 m～8 m,而且开挖至6 m深时,发现坑壁上有明显的空隙水渗出,为防止地下水对面板混凝土的冲蚀和改善土体的物理力学性能,在-6.5 m的位置设置一排40排水管,排水管水平间距为3 m,基坑底部设置排水沟。
4基坑支护的监测效果
基坑开挖完成后,基坑西边位移多数点在8 mm以下,少数点达到10 mm～20 mm;沉降值多数点在7 mm范围内,特别是在洗衣房周边沉降值基本在7 mm以下,没有发现洗衣房和食堂等周边建筑物有开裂现象,蓄水池也正常使用,没有裂缝渗水。总之,基坑稳定情况良好。目前主体已经施工完毕,并回填土结束。
5结语
1)当坡顶变形有特殊要求(一般允许在坑深的3‰范围内)时,可优先考虑预应力复合土钉墙支护方案,以达到安全、经济、合理、缩短工期的目的。2)预应力锚杆的锚固体应设置在地层的稳定区域内,不得用于没有自稳能力的淤泥和饱和软土层。3)坡体地下水丰富时,若允许降水,则应先降水再尽量多设滤水孔排出坡体积水;不允许降水、排水时,可先施工帷幕止水并在设计时要充分考虑水压力。4)预应力支护复合土钉墙支护技术在含水丰富的粉细砂层,砂砾卵石层土层的应用要慎重,要提前降水、排水,同时要保证预应力锚杆有可靠稳定的锚固体。
摘要：主要论述了预应力复合土钉墙支护技术在体育活动中心工程基坑支护中的设计、施工和监测,工程实践表明,预应力锚杆与土钉墙结合是解决基坑支护与加固的好方法,该技术具有施工速度快、对场地适应性强等特点,具有广泛的应用前景。
关键词：复合土钉墙,预应力锚杆,监测,锚固体
参考文献
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复合土钉支护技术在基坑中的应用 篇6
土钉支护是近年发展起来用于土体开挖稳定的一种新的挡土技术, 由于经济可靠, 且施工快速简便, 已在大量工程中得到运用, 但其不适宜在软土地基中运用, 且当对基坑变形要求严格时, 不宜采用土钉支护方案;地下连续墙由于墙体刚度大、整体性好, 结构和地基变形都较小, 因而在深基坑支护中得到采用, 但其造价高, 施工技术要求高。因此, 人们取土钉施工快速简便、造价低和地下连续墙整体性好、变形小的优点, 优势互补, 一种新的支护技术———复合土钉支护运用而生。
1 工程概况
1) 本工程为东方明珠世纪花园N6地块18﹟、11﹟、4﹟楼、2﹟双层车库、水泵房基坑支护工程。
2) 场地标高统一为建筑采用的相对标高, ±0.00 m相对于绝对标高7.80 m。
3) 基坑开挖设计标高分别为:18﹟、11﹟、4﹟楼-4.95 m;2﹟双层车库、水泵房-6.05 m。
4) 开挖设计标高为各结构物底板垫层底标高。施工前应按照结构底板图核对各部位开挖深度, 二者一致方可施工。施工开挖严禁超过设计深度。
5) 场地基本地层条件为:表层杂填土-可塑黏土-淤泥质粉质黏土-可塑粉质黏土。
6) 场地周围条件:本场地周围基本为开发商自用土地, 相对开阔, 除局部地段外, 未有建筑物。北侧:基坑开挖上口距离水系一般15.5 m, 局部3.5~8.5 m;南侧:距未建的10﹟、11﹟楼2.8 m;西侧:距未建的21﹟楼4.8m, 1﹟地下车库1.6 m, 20﹟楼17~23 m;东侧:距慈河路边线15 m。
2 基坑支护设计
考虑到周围条件、技术可行性、造价等因素, 本基坑采用水泥搅拌桩复合土钉墙为主要支护方案。复合土钉支护设计参数及要求如下:
1) 施工顺序:坡顶水沟-顶部放坡-深层搅拌桩-压顶梁及放坡面防护-桩体养护-坑内井点降水-分层分块开挖设置土钉-坑底水沟。
2) 顶部放坡:高度1 m, 坡率1∶1.00, 放坡后表面采用厚80 mm的网喷C20混凝土覆盖, 钢筋网Φ6.5@200, 覆盖范围至坑边线以外1 m。
3) 深层搅拌桩。①桩顶标高低于地表1 m, 桩长6~8.35 m, 墙厚根据不同的基坑深度采用700 mm或1 200mm, 桩间搭接200 mm;②水泥土墙采用切割搭接法施工, 应在前一桩尚未固化时 (12 h内) 进行后桩施工, 施工的起止桩搭接应采取加固措施, 保证搭接牢固, 消除搭接沟缝;③水泥掺入比:15%桩位;偏差:不大于50 mm;垂直度偏差:不大于0.5%;④施工工艺:二喷三搅 (预搅下沉-提升喷浆-搅拌下沉-提升喷浆-搅拌下沉-提升) 喷浆提升速度为0.5 m/min;⑤桩顶插筋及压顶:施工时及时插入插筋, 随后布设钢筋网片并施工压顶梁;⑥加强钢管:对桩体每间隔1.0~2.0 m于成桩时及其内, 外两侧插入长6m的Φ48×3钢管, 并露出桩顶200 mm与压顶梁内钢筋网, 插筋同时浇筑C20混凝土;⑦桩体养护期不小于28 d, 设计桩体强度不低于1 MPa。
4) 土钉。①土钉:采用直径48 mm壁厚3 mm焊管制作, 长9~12 m, 水平间距1.0, 垂直间距1.0 m (最上一层距地表1.20 mm) , 管壁注浆孔10 mm, 间距1 000 mm/2, 孔前设Φ16防砂钢筋, 土钉端头满焊成锥形封闭;②注浆:土钉管注浆采用水泥浆液, 水灰比0.4~0.5, 水泥级别32.5普通硅酸盐水泥, 每延米注浆量35 kg;③钢筋网:Φ6.5@200 (桩顶部位为100) , 双向设置;坡面间隔2 m×2 m打入长1.0 mΦ12短筋并与钢筋网片焊牢。钢筋网设置范围超过坑顶放坡边线1.0 m, 网边采用Φ12压边筋通长设置, 并与长1 m、间距2 m的垂直打入坡顶地面的Φ12的短筋焊牢;④喷射混凝土面层采用C20的细石混凝土, 水灰比0.4~0.5, 碎石粒径5~10 mm, 喷层厚度80 mm, 喷层进入坑底200 mm。混凝土分层喷射并可加入水泥量3%的速凝剂, 以利初凝小于10 min, 终凝小于30 min;⑤土钉连系及加劲筋:横向采用通长的2根Φ16钢筋, 纵向采用2根长400 mm的Φ16钢筋组成井字型与土钉头部焊接牢固;⑥土钉施工前应先对坑壁进行适当修整, 并于12h内完成土钉施工。
3 基坑监测
1) 监测主要有三项:水平位移、周围建 (构) 筑物、道路及地下管线、地下水位等, 主要是支护结构的水平位移。
2) 监测点的布置应在基坑边缘一倍基坑深度范围以内的建 (构) 筑物、支护结构等上, 其位置应设在典型位置、局部特殊位置 (如拐角点) 及平面位置上。
3) 位移观测基准点数量应不少于二点, 且应设在不受影响的地方, 并妥善保管好。
4) 基坑开挖前测得初始值, 不少于二次。
5) 监测点布置要求:离坡顶1 m沿走向10 m一个, 底部埋设深度不小于0.5 m。
6) 监测内容均监测沉降及水平位移 (相对基坑方向) 。
7) 监测周期:开挖深度5 m内1 d测一次, 5~10 m每天测2次, 挖完后7 d内每1 d测2次, 15 d内每1 d测1次, 30 d内每3 d测一次, 大于30 d后每5 d测1次。
4 结语
近年来, 房地产开发地块逐步向超大占地面积的方向发展, 由此带来开发商投资建设需要对地块分期投资和分段施工的特点, 土钉支护因有随挖随支护的施工灵活的特点, 可以很好地满足这一开发施工的特点, 且土钉支护为无内支撑结构体系, 形成明开挖的施工条件, 对基坑的土方开挖带来极大的方便与灵活, 但其不适宜在软土地区使用, 搅拌桩不仅有很好的刚度, 同时止水效果很好, 因而可将二者结合使用。本工程就采用水泥搅拌桩复合土钉支护体系, 取得了成功, 比纯粹使用地下连续墙在造价上可节省30%~50%, 大大降低了临时支护结构的工程费用, 同时也给其他基坑支护项目提供参考价值。
摘要：随着城市建设的发展, 高层和超高层建筑物不断涌现, 对深基坑边坡支护工程的设计和施工提出了更严格的要求, 不仅要确保基坑稳定、满足变形要求, 而且要确保基坑周围已有建筑物、构筑物、地下管网和道路等的安全。传统的放坡、土钉墙等支护方式虽然成本低、速度快, 但难以保证周边建筑物的安全;而桩锚、内支撑、地下连续墙等支护方式, 安全性好, 但成本较高且施工速度难以满足工期要求。因此马鞍山东方明珠世纪花园深基坑支护工程中将二者联合使用, 优势互补, 运用复合土钉墙支护技术取得了较好的效果。
关键词：复合土钉墙,土钉,水泥搅拌桩,联合支护,深基坑
参考文献
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[4]郑刚, 刘瑞光.软土地区基坑工程设计实例[M].北京:中国建筑工业出版社, 2011.
土钉复合结构 篇7
根据深圳地区的理论研究和工程实践,应用最多的复合土钉墙主要有以下4种类型[2]:(1)土钉墙+截水帷幕+预应力锚杆;(2)土钉墙+预应力锚杆;(3)土钉墙+微型桩+预应力锚杆;(4)土钉墙+截水帷幕+微型桩+预应力锚杆。
复合土钉墙技术具有安全可靠、造价低、工期短、使用范围广等特点[2]。但由于其变形大,施工中容易出现坍塌、滑移等工程事故。本文主要对复合土钉墙基坑支护发生的常见事故原因进行分析,提出防止事故发生的方法,使得该技术更加合理。
1 常见事故原因分析[3,4]
1.1 工程地质和水文地质状况未查明
基坑支护方案应根据工程所处周边环境、地质水文条件以及工程项目特点进行合理选择。尤其应以地质水文条件为最重要的依据,不同的地质条件,方案的选择差异很大,其造价和工期也相差较大。因此,在基坑支护设计前,须探明场地的工程地质和水文地质条件,并提出合理准确的土层物理力学参数。
1.2 设计方案选择不合理
复合土钉墙支护结构设置不合理,易导致基坑出现整体失稳、局部坍塌和滑移等工程事故,因此在方案选择时应注意以下几点:
(1)土钉或锚杆锚固段应设置在原状土层内,不能设在松散填土和软弱土层内;
(2)微型桩应进入坑底,并穿透软弱地层;
(3)垂直支护时,截水帷幕应穿透软弱土层和强透水层进入下卧层,坑底如遇易软化地层时应进入坑底以下;
(4)复合土钉墙为柔性支护结构,与刚性支护结构衔接时应设过渡段,防止变形不协调而出现工程事故。
1.3 基坑开挖施工不规范
基坑土方开挖应配合支护结构施工,严格分层分段施工,严禁超挖。但实际施工时,存在支护与土方施工协调不到位、赶工期等情况,导致土方开挖与基坑支护配合不到位,出现土方超挖,坑壁长时间暴露致使基坑坍塌。因此,对于土钉墙柔性支护结构来说,加强现场管理、严控分层分段施工至关重要。
1.4 对地表水的处理不重视
雨水排放、地下管网的渗透以及土建施工由于场地条件的限制,在基坑边缘搭设临建,对排放的生活污水控制不重视,导致基坑外侧大范围土层中赋水,水位上升,岩土力学参数值下降,造成坑壁局部出现滑移坍塌事故。因此,施工期间应组织地表水排放,降低基坑坍塌的风险性。
1.5 支护结构施工质量不符合设计要求
因基坑支护结构是建筑施工过程中的一项临时设施,许多施工单位对其施工质量不够重视,护壁施工单位的施工行为未得到有效约束、不按设计方案施工的现象时有发生,埋下坑壁坍塌隐患。因此,施工期间控制好土钉、锚杆、微型桩和截水帷幕的施工质量非常重要。
2 工程实例
2.1 工程实例一
2.1.1 基坑概况
基坑区域现场地面已开挖或回填至设计标高。基坑北侧和西侧分别为设计的龙盛大道和长兴路;基坑南侧为Ⅰ期工程,紧靠坑边分别为设计道路、高边坡及建筑群,基坑施工期间正在进行高边坡和建筑主体工程施工;基坑东侧为山体部分。基坑周长约889.2 m,总面积约31 307 m2,深度为5.1～13.4m。
场地内分布的地层主要有人工填土层、第四系冲积层、坡积层及残积层,下伏基岩为下石炭系砂岩。各土层的物理力学指标如表1所示。
2.1.2 坍塌部位设计方案
基坑西南角(Ⅰ区和Ⅲ区衔接处)支护原设计采用复合土钉墙垂直支护方案:(1)竖向设置钢管微型桩130@600,以增强支护结构的竖向刚度,提高其整体性,限制基坑变形,微型桩进入坑底下1m;(2)按1.2 m×1.2m间距设25钢筋土钉,长9～12m;(3)设置2排预应力锚索3×7Φs@2400,长16～18 m,与土钉相间布置,锚固在全风化～强风化砂岩中;(4)坡面挂钢筋网中6.5@250×250,喷射C20混凝土,厚100 mm。之后因Ⅲ区基坑加深2.4 m,在上述方案的基础上增设两排预应力锚索4×7中s@2400长20～22m和两排9 m长25钢筋土钉,支护剖面(西南角)见图1。
按照上述复合土钉墙整体稳定性计算方法计算,该典型支护剖面整体稳定性安全系数为1.368,满足在1.2～1.5m的范围内。
2.1.3 出现的问题及补救措施
Ⅰ区基坑(即开挖至37.100 m)已于2006年底完成,后来施工Ⅲ区基坑,需在Ⅰ区基坑的基础上加深2.4 m。施工单位于2009年8月施工完增加的第一排锚索,并将加深部分的土一次性开挖至设计标高。开挖后因施工现场连续下雨,最终导致2009年8月7日上午出现该部分基坑坍塌事故。基坑滑移面见图1中虚线位置。
结合现场实际情况,对产生事故原因分析如下。
(1)该段基坑新开挖的部分未及时进行支护施工,且施工工序不当,应该先施工完两排预应力锚索后再开挖一层施工一排土钉,而实际施工时仅施工了第一排预应力锚索,第二排预应力锚索和两排土钉均未施工,这是产生塌方事故的主要原因。
(2)加深前的基坑支护施工已完成约两年半的时间,原有的土钉墙支护已超过规范安全使用期一年以上;再加上施工期间持续降雨,一方面造成大量雨水对支护结构的渗透破坏,使得支护面层与土体出现空洞;另一方面,坑底新开挖的土层受雨水浸泡,使基坑底土层软化,且竖向钢管桩未进入坑底,导致承载力不够,造成基坑局部失稳。
针对以上情况,采取以下处理措施。
(1)为保证基坑顶高边坡及已建建筑物的安全,首先对该段基坑坡脚采用C15混凝土回填,对坡脚进行反压,回填标高约为41.000 m;然后在浇筑完成的混凝土面上堆码沙包反压;垮塌部分的坡面进行修坡后重新挂网喷混凝土封闭。
(2)加强该段基坑顶高边坡的变形监测,如出现异常情况应及时处理。
(3)根据现场实际情况,重新调整坡顶排水系统,减少雨水对基坑的冲刷。
2.1.4 处理效果检验
通过对坍塌部位重新布设的监测点进行监测,结果显示,基坑顶变形均小于1cm,满足基坑结构和周边环境的安全要求。
2.2 工程实例二
2.2.1 基坑概况
某旧改项目位于深圳市大冲村内,深南路以北,铜鼓路以西,科技路以东。除基坑北侧为拆迁用地外,其余三侧均紧邻市政道路。基坑面积约76 990m2,周长约1241m,深度为9.77～17.52m。
场地内分布的地层主要为素填土、杂填土、第四系全新统冲洪积砾砂、第四系上更新统冲洪积层粘土、冲洪积砾砂,第四系中更新统残积砾质粘土。下伏基岩为燕山期粗粒花岗岩。
各土层的物理力学指标如表2所示。
2.2.2 坍塌部位设计方案
基坑东侧支护设计采用复合土钉墙垂直支护方案:(1)竖向设置型钢微型桩350@2400,以增强支护结构的竖向刚度,提高其整体性,限制基坑变形,微型桩进入坑底下2 m;(2)按1.2 m×1.2 m间距设置25钢筋土钉,长8～12 m;(3)设置2排预应力锚索3×7Φs@2400,长18～20m,与土钉相间布置,锚固在砾砂和砾质粘土层中;(4)坡面挂钢筋网中6.5@250mm×250 mm,喷射C20混凝土,厚100 mm;(5)截水帷幕采用单排搅拌桩,长度以穿透砂层1.5 m控制,未进入坑底以下;(6)该侧南段基坑支护形式为桩锚支护方案。支护剖面见图2。
2.2.3 出现的问题及补救措施
基坑施工至倒数第三排土钉时,土方施工单位为了抢工期,将剩余土方一次性开挖至基坑底标高,开挖后受台风影响持续降雨2 d未及时施工,第三天上午导致该侧南段部分基坑向下沉陷,出现坍塌事故。基坑滑移面见图2中虚线位置。
结合现场实际情况,对事故原因分析如下。
(1)该段基坑土方未按照设计要求进行分层分段开挖,且新开挖的部分未及时进行支护施工,是产生塌方事故的主要原因。
(2)基坑土方开挖后持续降雨,一方面造成大量雨水渗入土体,使地面水位上升及土层强度降低;另一方面,坑底新开挖的土层受雨水浸泡,由于搅拌桩未进入坑底以下,使坑壁土层软化,承载力明显下降,造成基坑局部失稳。
(3)该侧南端复合土钉墙支护结构与桩锚支护结构未设过渡段,导致两种支护形式变形不协调而出现坍塌事故。
针对以上情况,采取以下处理措施。
(1)对垮塌部分的坡面按照1:0.8的坡率修坡,按照1.2m×1.2m间距设置8～12m长48注浆钢花管土钉,并对现有锚索重新张拉锁定,坡面挂网喷混凝土封闭。
(2)加强其他部位的变形监测,如出现异常情况应停止开挖土方或及时回填。
(3)根据现场实际情况,重新设置坡顶排水沟,减少雨水对基坑的冲刷。
2.2.4 处理效果检验
通过对坍塌部位重新布设的监测点进行监测,结果显示,基坑顶变形均控制在2 cm内,满足基坑结构和周边环境的安全要求。
3 结论
(1)复合土钉墙支护结构在深基坑支护中,当基坑顶无重要建(构)筑物或对变形要求不严时,即使基坑变形量超过规范和设计允许值,仍可保证基坑的安全性;但当基坑顶有重要建(构)筑物或建(构)筑物对变形敏感时,复合土钉墙应慎用,否则得不偿失。
(2)当基坑底为遇水易软化地层时,尤其是在南方雨季多发地区,应做好截水帷幕,且应保证截水帷幕进入坑底以下,防止坡脚泡软或掏蚀,引起坡面下沉导致基坑失稳。
(3)复合土钉墙垂直支护段应设置微型桩或其他小型桩,以增强支护结构的竖向刚度,提高其整体性,限制基坑变形。且微型桩应进入坑底以下,保证坡面喷混凝土结构不因重度大而向下滑移。
(4)基坑开挖施工时,应严格按照规范和设计要求分层分段开挖,保证已施工的土钉墙达到一定强度后方可开挖下一层,以防失稳;锚杆在砂层中成孔时应采用套管施工,以防塌孔。
(5)基坑开挖施工过程中,应做好基坑监测工作,尤其是基坑顶影响范围内敏感建(构)筑物的变形监测,施工方案需根据监测结果及时作出调整,以保证基坑和周围建(构)筑物的安全。
(6)复合土钉墙与刚性支护结构衔接处应增设过渡段,防止因变形不协调而出现工伤事故。
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