土釘支護(hù)技術(shù)在地鐵工程中的應(yīng)用摘 要:土釘支護(hù)技術(shù)在地鐵工程中的應(yīng)用及技術(shù)要點(diǎn)。關(guān)鍵詞:土釘支護(hù);地鐵;抗拔力1前言 土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)是70年代發(fā)展起來的用于土體開挖和穩(wěn)定邊坡的一種新型的擋土結(jié)構(gòu)。它是由被加固土體、放置在土中的土釘體及附著于坡面的混凝土面板所組成。通過在土體內(nèi)設(shè)置一定長度和密度的土釘,使土釘與土共同作用,土釘依靠與土界面的粘結(jié)力、摩阻力和周圍土體形成復(fù)合土體,土釘在土體發(fā)生變形的條件下被動受力,通過其受拉作用對土體進(jìn)行加固,而土釘間土體的變形則由混凝土面板約束。這樣不僅有效提高了土體的整體剛度,又彌補(bǔ)了土體抗剪、抗拉強(qiáng)度低的弱點(diǎn),形成一種主動制約機(jī)制的支護(hù)結(jié)構(gòu),顯著地提高了整體穩(wěn)定性,改善了土體的塑性變形和破壞性狀。 土釘支護(hù)具有施工方便、性能可靠和突出的經(jīng)濟(jì)特性,同時,在土釘支護(hù)的施工過程中,對周圍環(huán)境的影響很小,因此,土釘支護(hù)被廣泛應(yīng)用于基坑開挖工程中。2工程概況 某地鐵車站基坑工程位于北京海淀區(qū),圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用土釘支護(hù),基坑開挖深度為14m,根據(jù)建設(shè)單位提供的工程地質(zhì)勘察報告,原基地為民房,現(xiàn)已拆除、填平,地面平坦,自然地面標(biāo)高在48.49m～50.03m之間,其中與基坑開挖有關(guān)土層情況分別如下:①雜填土:雜色、主要成份為建筑、生活垃圾、含混凝土塊、粘性土。①1素填土:黃褐、灰色、中密、飽和、含磚屑。②1細(xì)紗、中砂:褐黃色,中密～密實(shí),稍濕～濕,屬低壓縮性土,含云母、圓礫、粘土團(tuán)等。⑦卵石圓礫:雜色,密實(shí)～中密,稍濕～飽和,屬低壓縮性土,亞圓形,級配好,含中砂25%～30%左右;。各土層物理力學(xué)指標(biāo)見表1。
3圍護(hù)方案 基坑壁放坡坡度75度,土釘向下傾角10度、15度,長度8～16m,孔徑150mm,內(nèi)設(shè)Θ 22～Θ 32鋼筋,間距1500mm×1500mm,土釘鋼筋外裹材料為M20水泥砂漿,注漿方式為低壓注漿,壓力需小于0.5MPa。在基坑壁上布設(shè)8@200mm單層雙向鋼筋網(wǎng)片,該網(wǎng)在基坑壁頂面翻邊0.8m,用 Θ22,長0.8m的短鋼筋打入土中固定,間距2m,在鋼筋網(wǎng)外側(cè)加焊2根16@1300加強(qiáng)筋,土釘頂端焊接4根 Θ22,長0.20m的井字鋼筋架,把鋼筋網(wǎng)固定在土釘上,在鋼筋網(wǎng)上噴射細(xì)石混凝土厚100mm,強(qiáng)度等級C25。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的典型剖面如圖1所示。4 圍護(hù)方案的實(shí)施 (1)施工工藝。按照方案要求,土釘墻圍護(hù)分兩層進(jìn)行,按以下流程施工:挖土→修坡→土釘孔定位→成孔→制安土釘→配制、灌注砂漿→綁扎鋼筋網(wǎng)片→焊接加強(qiáng)筋及井字鋼筋→配制混凝土→噴射混凝土→下層挖土。 (2)主要技術(shù)及質(zhì)量保證措施。為確保施工質(zhì)量,保證邊坡穩(wěn)定,有效控制基坑變形,在施工過程中,采取以下有效措施:a.嚴(yán)格控制挖土深度及范圍,保證放坡,不超挖,不提前開挖,避免邊坡暴露時間太長,開挖后及時修坡,以便進(jìn)行下道工序。b.及時完成坡面的混凝土噴射工作。為保證能及時形成噴錨網(wǎng)支護(hù),混凝土中摻速凝劑,使混凝土快速凝固。c.支護(hù)期間密切監(jiān)視基坑壁的變形情況。d.在基坑開挖,逐步支護(hù)過程中,局部遇到自身強(qiáng)度及穩(wěn)定性低的淤泥,及時掛網(wǎng)噴射混凝土,保證邊坡穩(wěn)定。5 體會及結(jié)語 (1)土釘墻的適用性問題。一般來說,土釘墻適用于地下水位以上或經(jīng)人工降水后的人工填土、粘性土和弱膠結(jié)砂土的基坑支護(hù)或邊坡加固。土釘墻宜用于深度不大于16m的基坑支護(hù)或邊坡維護(hù),當(dāng)土釘墻與有限放坡、預(yù)應(yīng)力錨桿聯(lián)合使用時,深度可增加。土釘墻不宜用于含水豐富的粉細(xì)砂層、砂礫卵石層和淤泥質(zhì)土,不宜用于沒有自穩(wěn)能力的淤泥和飽和軟弱土層。 (2)工程勘察問題。對于土釘支護(hù)而言,前期地下管線勘察和降水是確保基坑工程安全可靠的重要工作。 (3)設(shè)計和監(jiān)測問題。正確合理的設(shè)計是保證施工質(zhì)量的前提,直接影響著工程安全、工期和投資的經(jīng)濟(jì)性。故設(shè)計時應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察報告,分析場地土的性質(zhì),根據(jù)理論分析和類似工程的經(jīng)驗(yàn),盡量使基坑設(shè)計結(jié)果既安全又經(jīng)濟(jì)。在施工過程中,應(yīng)根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題隨時調(diào)整設(shè)計參數(shù),以保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,這也就同時要求在施工過程中做好監(jiān)測工作,及時發(fā)現(xiàn)問題。監(jiān)測工作主要包括水平位移、沉降、土釘應(yīng)力、土壓力等內(nèi)容,可根據(jù)實(shí)際情況有選擇地進(jìn)行。 該基坑自開挖至今已有八個月,車站主體結(jié)構(gòu)已部分封頂。在基坑開挖過程及車站主體施工階段,通過對基坑的監(jiān)控量測,基坑位移及地面沉降等各項(xiàng)數(shù)據(jù)都在控制值范圍之內(nèi),同時,基坑圍護(hù)又經(jīng)歷了雨雪等惡劣天氣及時間的考驗(yàn),效果良好。土釘支護(hù)具有施工方便、性能可靠和突出的經(jīng)濟(jì)特性,同時,在土釘支護(hù)的施工過程中,對周圍環(huán)境的影響很小,因此,土釘支護(hù)在地鐵工程中的應(yīng)用前景將十分廣闊。參考文獻(xiàn):[1] 陳肇元等.土釘支護(hù)在基坑工程中的應(yīng)用(第二版)[M].中國建筑工業(yè)出版社,2000.[2] 曾憲明等。土釘支護(hù)設(shè)計與施工手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社,2000.[3] GB50007-2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S][4] JGJ120-99建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S]
3圍護(hù)方案 基坑壁放坡坡度75度,土釘向下傾角10度、15度,長度8～16m,孔徑150mm,內(nèi)設(shè)Θ 22～Θ 32鋼筋,間距1500mm×1500mm,土釘鋼筋外裹材料為M20水泥砂漿,注漿方式為低壓注漿,壓力需小于0.5MPa。在基坑壁上布設(shè)8@200mm單層雙向鋼筋網(wǎng)片,該網(wǎng)在基坑壁頂面翻邊0.8m,用 Θ22,長0.8m的短鋼筋打入土中固定,間距2m,在鋼筋網(wǎng)外側(cè)加焊2根16@1300加強(qiáng)筋,土釘頂端焊接4根 Θ22,長0.20m的井字鋼筋架,把鋼筋網(wǎng)固定在土釘上,在鋼筋網(wǎng)上噴射細(xì)石混凝土厚100mm,強(qiáng)度等級C25。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的典型剖面如圖1所示。4 圍護(hù)方案的實(shí)施 (1)施工工藝。按照方案要求,土釘墻圍護(hù)分兩層進(jìn)行,按以下流程施工:挖土→修坡→土釘孔定位→成孔→制安土釘→配制、灌注砂漿→綁扎鋼筋網(wǎng)片→焊接加強(qiáng)筋及井字鋼筋→配制混凝土→噴射混凝土→下層挖土。 (2)主要技術(shù)及質(zhì)量保證措施。為確保施工質(zhì)量,保證邊坡穩(wěn)定,有效控制基坑變形,在施工過程中,采取以下有效措施:a.嚴(yán)格控制挖土深度及范圍,保證放坡,不超挖,不提前開挖,避免邊坡暴露時間太長,開挖后及時修坡,以便進(jìn)行下道工序。b.及時完成坡面的混凝土噴射工作。為保證能及時形成噴錨網(wǎng)支護(hù),混凝土中摻速凝劑,使混凝土快速凝固。c.支護(hù)期間密切監(jiān)視基坑壁的變形情況。d.在基坑開挖,逐步支護(hù)過程中,局部遇到自身強(qiáng)度及穩(wěn)定性低的淤泥,及時掛網(wǎng)噴射混凝土,保證邊坡穩(wěn)定。5 體會及結(jié)語 (1)土釘墻的適用性問題。一般來說,土釘墻適用于地下水位以上或經(jīng)人工降水后的人工填土、粘性土和弱膠結(jié)砂土的基坑支護(hù)或邊坡加固。土釘墻宜用于深度不大于16m的基坑支護(hù)或邊坡維護(hù),當(dāng)土釘墻與有限放坡、預(yù)應(yīng)力錨桿聯(lián)合使用時,深度可增加。土釘墻不宜用于含水豐富的粉細(xì)砂層、砂礫卵石層和淤泥質(zhì)土,不宜用于沒有自穩(wěn)能力的淤泥和飽和軟弱土層。 (2)工程勘察問題。對于土釘支護(hù)而言,前期地下管線勘察和降水是確保基坑工程安全可靠的重要工作。 (3)設(shè)計和監(jiān)測問題。正確合理的設(shè)計是保證施工質(zhì)量的前提,直接影響著工程安全、工期和投資的經(jīng)濟(jì)性。故設(shè)計時應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察報告,分析場地土的性質(zhì),根據(jù)理論分析和類似工程的經(jīng)驗(yàn),盡量使基坑設(shè)計結(jié)果既安全又經(jīng)濟(jì)。在施工過程中,應(yīng)根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題隨時調(diào)整設(shè)計參數(shù),以保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,這也就同時要求在施工過程中做好監(jiān)測工作,及時發(fā)現(xiàn)問題。監(jiān)測工作主要包括水平位移、沉降、土釘應(yīng)力、土壓力等內(nèi)容,可根據(jù)實(shí)際情況有選擇地進(jìn)行。 該基坑自開挖至今已有八個月,車站主體結(jié)構(gòu)已部分封頂。在基坑開挖過程及車站主體施工階段,通過對基坑的監(jiān)控量測,基坑位移及地面沉降等各項(xiàng)數(shù)據(jù)都在控制值范圍之內(nèi),同時,基坑圍護(hù)又經(jīng)歷了雨雪等惡劣天氣及時間的考驗(yàn),效果良好。土釘支護(hù)具有施工方便、性能可靠和突出的經(jīng)濟(jì)特性,同時,在土釘支護(hù)的施工過程中,對周圍環(huán)境的影響很小,因此,土釘支護(hù)在地鐵工程中的應(yīng)用前景將十分廣闊。參考文獻(xiàn):[1] 陳肇元等.土釘支護(hù)在基坑工程中的應(yīng)用(第二版)[M].中國建筑工業(yè)出版社,2000.[2] 曾憲明等。土釘支護(hù)設(shè)計與施工手冊[M].中國建筑工業(yè)出版社,2000.[3] GB50007-2002建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范[S][4] JGJ120-99建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S]
