一、工程背景資料

　　某棟商業(yè)大廈地上20層,地下2層,總高度78m,建筑面積約60590m²。該工程的外形為矩形,尺寸為68.5m×40.2m,占地面積約2500m²。該工程的上部結(jié)構(gòu)采用框架剪力墻結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)大部分采用筏板基礎(chǔ),同時配合框架基礎(chǔ)和條形基礎(chǔ)�；�礎(chǔ)擬建在天然地基上,根據(jù)工程設(shè)計,基礎(chǔ)開挖至地面以下7.2m。該工程以粉質(zhì)枯土為天然地基持力層,場地土類型為中軟場地土,建筑場地類別為1類,抗震設(shè)計類別為丙類,為建筑抗震一般地段。

　　本次基坑支護方案比選的原則為首先根據(jù)地層、開挖深度、周邊環(huán)境的不同,詳細地對基坑支護分段,然后對每一段按由簡單到復雜、由低價到高價的先后順序進行試算、比較,同時兼顧工期及其它工程條件,在經(jīng)過計算、比較分析后,本工程支護結(jié)構(gòu)擬采用土釘墻復合體的支護體系。

　　基坑支護有效深度為4.75m;基坑的支護型式設(shè)計一種支護斷面分四層支護,坡度為1:0.1:第一層20L=6000mm@1200mm、第二層20L=5000mm@1200mm、第三層20L=4000mm@1200mm、第四層20L=3000mm@1200mm�；炷�土面層設(shè)計要求為鋼筋網(wǎng)片采用HRB235鋼筋,間距200mm,噴射混凝土面層均為100mm厚C20細石混凝土夾鋼筋網(wǎng)片。

　　二、土釘墻支護深基坑概述

　　土釘墻是由天然土體通過土釘就地加固并與噴射混凝土面板相結(jié)合,形成一個類似重力擋墻以此來抵抗墻后的土壓力,從而保持開挖面的穩(wěn)定,這個土擋墻稱為土釘墻。

　　土釘與土體形成復合體,提高了邊坡的整體穩(wěn)定性和承受坡頂超載能力,增強土體破壞延性,改變邊坡突然塌方性質(zhì),有利于安全施工。土釘墻體位移小,一般測試約為20mm,對相鄰建筑影響小,設(shè)備簡單,易于推廣,由于土釘比土層錨桿長度短得多,鉆孔方便,注漿容易,而且噴射混凝土等設(shè)備,施工單位均易辦到;如能與土方開挖配合好,實行平行流水作業(yè),則工期可縮短,噪音小;經(jīng)濟效益好,一般成本低于灌注樁支護。

　　三、土釘墻施工技術(shù)探討

　　1.土釘墻施工工藝。(1)土釘墻施工工藝流程:土方開挖→修整邊壁→測量、放線→鉆機就位→安鉆桿→校正孔位→調(diào)整角度→鉆孔→鉆至設(shè)計深度→清孔→插入土釘→壓力灌漿→養(yǎng)護。(2)噴射混凝土面層施工工藝流程:立面平整→綁扎鋼筋網(wǎng)片→干配混凝土料→依次打開電、風、水開關(guān)→進行噴射混凝土作業(yè)→混凝土面層養(yǎng)護。

　　2.主要施工工藝。(1)測量放樣。施工準備階段首先按圖紙尺寸把基坑上口線和下口線在實地做好測量記號及木樁標志,用滑石粉在實地劃線。(2)基坑開挖。大面積基坑開挖,由于地表層的滯水和深層的滲水及降雨,會造成基坑大量積水。這些水如不及時排出勢必影響施工,所以在坑的四周、坑內(nèi)每隔30m挖一條積水溝和相應(yīng)的積水坑。每一層開挖基本上做到積水溝與積水坑連成網(wǎng)絡(luò),并及時將積水抽出坑外。(3)打土釘孔,孔徑l00mm,水平鉆機成孔。(4)土釘制作、安裝。土釘使用前須除銹,除油、焊牢(搭接焊長不少于10倍的鋼筋直徑);為保證土釘插入孔后居孔中央位置,以便在注漿后增大鋼筋與砂漿的握緊力,土釘應(yīng)焊托架,托架為對中支架,相鄰兩托架間距2m;注漿管同土釘插入錨孔時,對注漿管下端口應(yīng)采取保護措施,以免堵塞;注漿管必須隨土釘下至孔底,若中途注漿管脫落,必須重新安裝土釘;注漿的水泥漿液按設(shè)計配比進行,水灰比為0.45-0.55,速凝劑用量為水泥用量的3%,控制壓力0.2-0.4Mpa;注漿時,要做到邊注漿邊往外拉動注漿管,不可拉動得太快,以免造成水泥漿脫節(jié)而使?jié){液不夠飽滿;注漿開始或中途停止超過30min時,就用水清洗注漿機及注漿管,重新注漿;砂漿嚴格按配合比計量并攪拌均勻,隨拌隨用,一次拌合的水泥漿應(yīng)在初凝前用完,并嚴防石塊,雜物混入;注漿過程中觀察孔口返漿情況,如孔口返漿用粘土在孔口圍僵,確保漿液的密實。(5)掛網(wǎng)、泄水管孔布設(shè)。①掛網(wǎng)。掛Φ6.5@200(雙向)鋼筋網(wǎng),掛網(wǎng)時間應(yīng)在注漿4h后進行。網(wǎng)距壁面30mm,與井字型鋼筋架焊接在一起或用22的鐵絲扎牢。采用螺紋鋼與同層土釘貫穿作為聯(lián)系肋筋,Φ14肋筋與網(wǎng)面鋼筋綁扎或焊接牢靠。支護面沿水平和豎直向預(yù)埋長500-1000mm直徑50mm外罩濾網(wǎng)的PVC管作為泄水管,管子口部四周用水泥漿封固。②噴射混凝土面層。待鋼筋網(wǎng)編制與連接筋焊接完成后,應(yīng)及時噴射混凝土面層。本基坑采用9m3空壓機噴射裝置,噴射混凝土配合比嚴格按實驗室配制單,同時加入一定量的外加劑,速凝劑的摻入比為3%,噴射混凝土強度等級≥C20。(6)土釘與混凝土面層連接。土釘彎頭四周用一根長度為300mm的Φ14鋼筋與聯(lián)系筋焊接。(7)掛網(wǎng)噴混凝土的支護�；�坑先按1:0.75放坡挖土,人工修面,按設(shè)計要求人工打入鋼筋土釘,掛Φ6.5@200(雙向)鋼筋網(wǎng),保護層20mm,噴射C20混凝土厚60mm。

　　四、基坑結(jié)構(gòu)與支護監(jiān)測

　　1.基坑支護監(jiān)測內(nèi)容。(1)主供水管�；�坑北邊距支護20m貫穿1m直徑主供水管,根據(jù)該地區(qū)土質(zhì)條件較差的特點,基坑挖土時,支護部位監(jiān)測時該位置如變化較大,應(yīng)停止挖土,回填支護邊坡,穩(wěn)定位移,坑外采用卸載及注漿加固處理,保證主供水管不變形位移,確保供水管正常使用。(2)靜壓樁與支護交叉施工安排。因工期緊,需要靜壓樁與支護交叉施工,考慮靜壓樁土應(yīng)力釋放的影響,交叉施工安排為靜壓樁施工二分之一時,在已施工的靜壓樁區(qū)域施工深攪樁;施工順序兩邊推進,根據(jù)靜壓樁施工進度,安排深攪樁的進度,然后根據(jù)分段的強度進行正常支護施工。

　　2.圍護結(jié)構(gòu)的監(jiān)測。(1)圍護結(jié)構(gòu)完整性及強度監(jiān)測。以灌注樁為支擋結(jié)構(gòu)時,可用低應(yīng)變動測法對樁身縮頸、離析、夾泥、斷裂等缺陷程度和缺陷部位以及樁身強度進行檢測。以旋噴樁、水泥攪拌樁為支擋結(jié)構(gòu)時,可用低應(yīng)變法或輕便觸探法檢測樁身強度和均勻性。(2)圍護結(jié)構(gòu)頂部水平位移監(jiān)測�；�坑開挖初期,可每隔2-3天監(jiān)測一次,隨著開挖過程進行,可適當增加觀測次數(shù),以1天觀測一次為宜。當位移較大時,每天觀測1-2次。圍護結(jié)構(gòu)頂部水平位移是圍護結(jié)構(gòu)變形最直觀的體現(xiàn),是深基坑監(jiān)測工作中最重要的一個監(jiān)測項目。