淺談基坑支護(hù)的勘察與設(shè)計施工

1、淺談基坑支護(hù)的勘察與設(shè)計施工摘要：土釘墻支護(hù)是一種利用經(jīng)加固后的原位土體來維護(hù)基坑邊坡 土體穩(wěn)定的支護(hù)方法。它是由土釘、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面板和加固后的原 位土體三部分組成。該支護(hù)結(jié)構(gòu)輕型，施工操作方便，造價相對較低，是 一種安全經(jīng)濟(jì)的深基坑邊坡支護(hù)方法。本文首先分析了基坑支護(hù)的結(jié)構(gòu)類 型，然后從實際工程出發(fā)，詳細(xì)探討了基坑支護(hù)勘察和土釘墻支護(hù)設(shè)計的 要點。關(guān)鍵詞：基坑支護(hù)；勘察；設(shè)計；土釘墻；排水監(jiān)測abstract: soil nailing wall supporting is a kind of use after reinforcement in situ soil foundatio

2、n pit slope soil to maintain the stability of the support method. it is made of soil nails, steel fabric shotcrete panels and reinforced after the in situ soi 1 of three parts the supporting structure of light, the operation is convenient, cost is relatively low, it is a kind of safe and economic of

3、 the deep foundation pit slope shoring method. this paper first analyzes the foundation pit supporting structure type, and then st art i ng from the prac tical engineering, foundation pit supporting is discussed in detail the main points of the survey and soil nail wall supporting design.key words:

4、foundation pit supporting, survey; design; soil nailing wall; drainage monitoring中圖分類號：tv551.4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：a文章編號：2095-2104(2013)一、工程概況金雞坡•濱江1號1-a#樓地下室位于江西省九江市濱江東路南 側(cè)。地下室開挖高度為4. 00-6. 30米。場地地勢較大，現(xiàn)場地標(biāo)高為 22. 40-24. 73mo在基坑開挖范圍內(nèi)，本基坑涉及的土層主要為：第層雜填土：棕紅色、黃褐色、灰褐色等雜色，濕，稍密狀。填料以粘性土為主， 含碎石、碎磚塊等建筑垃圾。土質(zhì)不均，t程性差。

5、近期堆填。分布普遍。 層厚為0. 206. 10mo平均厚度為2. 76m0第層黃褐色粉質(zhì)粘土：局部棕褐色，濕，硬槊，見較多鐵猛質(zhì)薄膜。切面較光滑，韌性屮等, 干強(qiáng)度中等，搖震無反應(yīng)。局部分布。層 厚為1.00-1. lomo平均厚度為1. 08m o第層棕紅色粉質(zhì)粘土：濕，硬塑，含較多灰白色條帶和較多鐵鎰質(zhì)氧化物結(jié)核，具網(wǎng)紋狀構(gòu) 造。切面較光滑，韌性中等，干強(qiáng)度中等，搖震無反應(yīng)。全場分布。層 厚 為9. 2017.10m。平均厚度為13. 15mo水文地質(zhì)情況：本工程勘察期間各鉆孔中均遇見地下水，主要為分為上層滯水。上層滯水，賦存于層中，其補(bǔ)給來源主要為為大氣降水垂直補(bǔ)給， 透水性相對較強(qiáng)；

6、層、層、層和層為弱透水層，其透水性、賦水 性較差，為相對隔水層。本層受水量、水位受季節(jié)影響明顯，水量冇限?？辈炱陂g測得靜止水位埋深在130米至3. 20米之間，地下水位標(biāo) 高在21.83米至23. 73米z間，水位受季節(jié)控制；年變化幅度2. 00-3. 00 米。綜合勘察結(jié)果，本工程主要采用土釘墻的支護(hù)體系，安全等級為三級。基坑勘察的要求在木工程地基詳細(xì)勘察階段，對需耍支護(hù)的工程按下列耍求進(jìn)行勘察 工作：（-）勘察范圍勘察范i韋i應(yīng)根據(jù)開挖深度及場地的巖土工程條件確定，并宜在開挖邊 界外按開挖深度的12倍范圍內(nèi)布置勘探點，當(dāng)開挖邊界外無法布置勘 探點時，應(yīng)通過調(diào)查取得相應(yīng)資料，對于軟土，勘察范

7、圍尚宣擴(kuò)大。（-）勘察點的深度基坑周邊勘探點的深度應(yīng)根據(jù)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計要求確定，不宜小于 1倍開挖深度，軟土地區(qū)應(yīng)穿越軟土層；勘探點間距應(yīng)視地層條件而定， 可在1530m內(nèi)選擇，地層變化較大時，應(yīng)增加勘探點，查明分布規(guī)律。（三）場地水文地質(zhì)勘察應(yīng)達(dá)到的耍求查明開挖范圍及鄰近場地地下水含水層和隔水層的層位、埋深和分布 情況，查明各含水層（包括上層滯水、潛水、承壓水）的補(bǔ)給條件和水力聯(lián) 測量場地各含水層的滲透系數(shù)和滲透影響半徑。分析施工過程中水位變化對支護(hù)結(jié)構(gòu)和基坑周邊環(huán)境的影響，提出應(yīng) 采取的措施。（四）基坑周邊環(huán)境勘查應(yīng)包括以下內(nèi)容1、查明影響范圍內(nèi)建（構(gòu)）筑物的結(jié)構(gòu)類型、層數(shù)、基礎(chǔ)類型、埋

8、深、 基礎(chǔ)荷載大小及上部結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀；2、查明基坑周邊的各類地下設(shè)施，包括上、下水、電纜、煤氣、污 水、雨水、熱力等管線或管道的分布和性狀；3、查明場地周圍和鄰近地區(qū)地表水匯流、排瀉情況，地下水管滲漏 情況以及對基坑開挖的影響程度；4、查明基坑四周道路的距離及車輛載重情況。（五）提岀解決問題的建議在取得勘察資料的基礎(chǔ)上，針對基坑特點，應(yīng)提出解決下列問題的建 議：1、分析場地的地層結(jié)構(gòu)和巖土的物理力學(xué)性質(zhì)；2、地下水的控制方法及計算參數(shù)，3、施工中應(yīng)進(jìn)行的現(xiàn)場監(jiān)測項目；4、基坑開挖過程屮應(yīng)注意的問題及其防治措施。三、基坑支護(hù)設(shè)計方案（-）土釘墻的設(shè)計步驟1、確定土釘?shù)膮?shù)根據(jù)土壓丿j分布、現(xiàn)場抗拔試

9、驗結(jié)果或土抗剪強(qiáng)度，參考以往經(jīng)驗, 確定土釘?shù)闹睆胶烷L度。進(jìn)行外部和內(nèi)部穩(wěn)定性計算從外部來看，土釘墻恰似一個“擋土墻”，它必須能夠承受其后部土 體的推力和上部傳來的荷載。從內(nèi)部穩(wěn)定來看，它是土釘墻木身的破壞， 它包括不同開挖階段、不同位置處沿著最危險破裂面的滑動破壞、土釘本 身的強(qiáng)度破壞、拔出破壞以及噴射混凝土面板的破壞等。內(nèi)部穩(wěn)定滲及到 土釘強(qiáng)度、長度、界面粘結(jié)力、水平和垂直間距、面板的強(qiáng)度以及面板與 土釘?shù)墓餐饔玫纫蛩亍?-)設(shè)計要點1、坡高通過在大量的工程實踐中表明，土釘墻一般用于高度ii在12ni以下的 基坑和邊坡，常用高度為612m,斜面坡度一般為70º90&am

10、p;ordm;o2、土釘長度實驗表明：沿支護(hù)高度上下分布的土釘，在使用狀態(tài)時內(nèi)力相差甚多, 一般為中間大，上部和下部偏小，所以中部的土釘所起的作用較大。但是 頂部土釘對于限制地表開裂非常重要，如果頂部土釘較短，則在土釘尾部 或尾部以外地表上容易出現(xiàn)較大開裂，這對支護(hù)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性可能影響 不大，但卻會增加整個支護(hù)的水平位移，因而在城市地區(qū)構(gòu)筑土釘支護(hù)屮 要適當(dāng)?shù)募娱L頂部的土釘長度。3、土釘密度考慮到土釘?shù)淖饔檬菫榱耸雇玲斉c原位土體很好的復(fù)合在一起，充分地發(fā)揮原位土體的強(qiáng)度，因而土釘?shù)拈g距顯然不能過大，土釘?shù)乃胶拓Q 向間距,sv和sh宜在12m范圍以內(nèi)，在飽和粘土中可小到1叫 在干硬 粘性土中

11、可超過2m, 土釘?shù)呢Q向間距應(yīng)與每步開挖深度相對應(yīng)。沿面層布 置的土釘密度不應(yīng)低于每6m -根。4、土釘傾角土釘傾角一般在5°20。z間，取決于注漿工藝及土層特征等多種 因索;粒狀土中的模型試驗說明：增加土釘傾角使支護(hù)的位移和地表角變 位增大，傾角大于20。時增大的趨勢更為加劇。同時有限元分析表明，當(dāng) 土釘傾角為零即處于水平位置時，支護(hù)變形最??；而按照極限平衡方法作 支護(hù)整體穩(wěn)定性的優(yōu)化分析，則給出傾角在5°20。范圍內(nèi)，得到的穩(wěn) 定性安全系數(shù)最大，這一數(shù)據(jù)與某些有限元分析結(jié)果也是符合的。所以除 非出于重力注漿的需要，或者更大的傾角有利于土釘插入下層較好的土層 內(nèi)，土釘?shù)膬A

12、角不宜超過15。, 一般可取5。-10° o5、墻面鋼筋網(wǎng)的設(shè)計木工程采用200x200雙向鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)片搭接長度為300mm并焊接 牢固。網(wǎng)片反鋪至坡頂長度為l0n）。鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不小于15m。 詳見下圖。圖1墻面鋼筋網(wǎng)的設(shè)計土釘與面層的連接本工程設(shè)計土釘通過l形、014連接端筋與加強(qiáng)筋焊接連接成一體，如下圖所示。圖2土釘與面層的連接圖7、噴射混凝土面層（面板）：其厚度一般為50150mm,常用loomm,噴射混凝土強(qiáng)度應(yīng)在c20以 上。噴射混凝土面板中常配以巾6（1）1 omm鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格尺寸150300mmo本工程設(shè)計墻面混凝土為90厚c20噴射混凝土。水泥：砂：石宜

13、為1： 2： 2。墻面混凝土分兩層施工，第一層厚3040mm。坡頂、坡底排水設(shè)計設(shè)排水溝，排水溝凈寬400x500,溝渠厚120, mu7. 5砌體+m5水泥 砂漿砌筑，1： 2水泥砂漿粉面。坡頂鋪設(shè)散水坡面，散水坡面仍為90厚 c20混凝土，分段設(shè)集水坑。圖3坡頂、坡底排水溝剖面圖（四）支護(hù)注意事項根據(jù)實際情況并綜合考慮支護(hù)的實際特點，在支護(hù)結(jié)構(gòu)使用階段，應(yīng) 嚴(yán)格控制坑邊荷載，特別是大型運(yùn)輸車及其它設(shè)備的動荷載。在坡頂2米 范圍內(nèi)設(shè)置任何形式的荷載均不得大于lokpao在雨季施工時，必須嚴(yán)格 及時地做好坡頂硬化及排水工作，以減少雨水下滲引起的土層密度增大、 粘聚力減小而造成的對邊坡安全的影響

14、?；又ёo(hù)施工的主要要點（-）土釘墻支護(hù)施工流程土釘墻施工一般按如下流程進(jìn)行操作：施工準(zhǔn)備一測量放線一土方開挖一修理邊坡一初噴f成孔一注漿一掛網(wǎng)一復(fù)噴。(-)施工要點1、測量放線根據(jù)基礎(chǔ)施工的要求，確定基坑邊坡的下邊線位置，并根據(jù)坡度大 小、放出邊坡的上邊線。每層土方開挖完畢，并修整完邊坡后，根據(jù)施工 準(zhǔn)備階段制訂的施工方案放出土釘?shù)奈恢镁€，然后進(jìn)行其它工作。土方開挖采用反鏟挖土機(jī)，預(yù)留2030cm人工修坡，開挖深度在錨桿孔位下 50cm,開挖寬度保證錨桿成孔機(jī)械鉆機(jī)的工作面。土方開挖嚴(yán)格按設(shè)計規(guī) 定的分層開挖深度按作業(yè)順序施工，在完成上層作業(yè)面的錨桿及噴混凝土 護(hù)坡以前，不得進(jìn)行下一層土方的

15、開挖。修理邊坡采用人工清理，為確保噴射碗面層的平整，此工序必須掛線定位。對 于土層含水量較大的邊坡，可在支護(hù)面層背部插入長度為400600mm,直 徑不小于40価的水平排水管包濾網(wǎng)，其外端伸出支護(hù)面層，間灰為2m, 以便將噴混凝土面層后的積水排走。初噴噴射碗順序可根據(jù)地層情況“先錨后噴”，土質(zhì)條件不好時采取“先 噴后錨”，噴射作業(yè)時，空壓機(jī)風(fēng)量不宜小于9m3/min,氣壓0. 20. 5mpa, 噴頭水壓不應(yīng)小于0.15mpa,噴射距離控制在0.61.0m,通過外加速凝 劑控制儉初凝和終凝時間在510 mino c20仝采用機(jī)械拌和，厚度控制 在4cm左右，噴射作業(yè)應(yīng)按到分片分段依次進(jìn)行，同段

16、應(yīng)自上而下，噴射 終凝后及時養(yǎng)護(hù)并不少于3天。成孔鉆孔方法與土層錨桿基本相同，可用螺栓鉆、沖擊鉆、地質(zhì)鉆機(jī)和工 程鉆機(jī)。采用人工機(jī)械-起作用的方法，鉆孔下傾角度為1525。，采 用風(fēng)鉆的方法進(jìn)行，成孔的尺寸允許偏差為孔深±50mm；孔徑±5価；孔 距±100nmi；成孔傾斜角±5%。掛網(wǎng)上道工序完工后，按設(shè)計要求將一定直徑的鋼筋按一定網(wǎng)距焊接，固 定于坡面之上；同時，在危險坡上的土釘之間用金屬件（如槽鋼等）連接在 一起，以進(jìn)一步加強(qiáng)支護(hù)強(qiáng)度。鋼筋保護(hù)層厚度不宜小于20mm,采用雙層 鋼筋網(wǎng)時，第二層鋼筋網(wǎng)應(yīng)在第一層鋼筋網(wǎng)被混凝土覆蓋后鋪設(shè)。每層鋼 筋網(wǎng)之間搭接長度應(yīng)不小于300mm。復(fù)噴噴射第二層磴操作基本同噴第一層栓，不同之處在于噴第二層栓時， 應(yīng)對第一層碇有松動的部分除去并濕潤。第二層秘噴射厚度控制總厚度在 90mm左右，同時又應(yīng)將所在鋼筋網(wǎng)蓋住，并保證有足夠的鋼筋保護(hù)層。通 過外加速凝劑控制殮初凝和終凝時間在510 min0（三）基坑排水施工監(jiān)測1、監(jiān)測目的為確?；又苓叺叵鹿芫€及建筑物的安全及地下室外施工順利進(jìn)行， 應(yīng)及時獲取基坑開挖過程中支護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍土體的變形信息，以求掌握基 坑開挖時對環(huán)境的影響，作出安全預(yù)報，實行信息化施工，及時調(diào)整施工 進(jìn)度，有效控制i韋i護(hù)結(jié)構(gòu)及坑后土體變位。監(jiān)測內(nèi)容及要求(1) 本工程共