淺議基坑支護勘察和設(shè)計施工

1、淺議基坑支護勘察和設(shè)計施工摘要：土釘墻支護是一種利用經(jīng)加固后的原位土 體來維護基坑邊坡土體穩(wěn)定的支護方法。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 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 的深基坑邊坡支護方法。本文首先分析了基坑支護的結(jié)構(gòu)類 型，然后從實際工程出發(fā)，詳細探討了基坑支護勘察和土釘 墻支護設(shè)計的要點。關(guān)鍵詞：基坑支護；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 main tain the stability of the suppor t method. it is made of soil nails, steel fabric shotcrete panels and reinforced after the in situ soil of three parts. the supporting structure of light, the operation is convenient, cost is relatively low, it is a kind of safe and economic

3、of the deep foundation pit slope shoring method this paper first analyzes the foundation pit supporting strueture type, and then starting from the practical engineering, foundation pit supporting is discussed in detail the main pointsof the survey and soil nail wall supporting design.key words： foun

4、dation pit supportin£, survey；design； soil nailing wall； drainage monitoring中圖分類號：tv551. 4文獻標識碼：a文章編號： 2095-2104 (2013)一、工程概況金雞坡&#8226；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. 006. 30米。場地 地勢較大，現(xiàn)場地標高為22. 4024. 73肌 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，工程

5、性差。近期堆填。分布普遍。層厚為0.206. 10m。平均厚 度為2.76m。第層黃褐色粉質(zhì)粘土：局部棕褐色，濕，硬塑，見較多鐵猛質(zhì)薄膜。切面較光 滑，韌性中等，干強度中等，搖震無反應(yīng)。局部分布。層厚 為1. 001. 10mo平均厚度為1. 08m。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猛質(zhì)氧化物結(jié)核,具網(wǎng)紋狀構(gòu)造。切面較光滑，韌性中等，干強度中等，搖震無反應(yīng)。全 場分布。層厚為9. 2017. 10mo平均厚度為13.15m。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，其補給來源主要為為大氣降 水垂直補給，透水性相對較強；層

6、、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，水量有限?？辈炱陂g測得靜止水位埋深在1.30米至3. 20米之 間，地下水位標高在21. 83米至23. 73米之間，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體系，安 全等級為三級?；涌辈斓囊笤诒竟こ痰鼗敿毧辈祀A段，對需要支護的工程按下列 要求進行勘察工作：（一）勘察范圍勘察范圍應(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

7、察范圍尚宣擴大。（二）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)達到的要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）的補給條件和水力聯(lián)系。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

8、 礎(chǔ)類型、埋深、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）提出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)進行的現(xiàn)場監(jiān)測項目；4、基坑開挖過程中應(yīng)注意的問題及其防治措施。三、基坑支護設(shè)計方案（一）土釘墻的設(shè)計步驟1、確定土釘?shù)膮?shù)根據(jù)土壓力分布、現(xiàn)場

9、抗拔試驗結(jié)果或土抗剪強度，參 考以往經(jīng)驗，確定土釘?shù)闹睆胶烷L度。進行外部和內(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，它是土釘墻本身的破壞，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 釘強度、長度、界面粘結(jié)力、水平和垂直間距、面板的強度 以及面板與土釘?shù)墓餐饔玫纫蛩?。（二）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h 在12m以下的基坑和邊坡，常用高度為612m,斜面坡度一 般為 70&or

10、dm；90&ordm；。2、土釘長度實驗表明：沿支護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，這對支護的強度和穩(wěn)定性可能影響不 大，但卻會增加整個支護的水平位移，因而在城市地區(qū)構(gòu)筑 土釘支護中要適當?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 合在一起，充分地發(fā)揮原位土體的強度，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

11、lm,在干硬粘性土中可超過 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°之間，取決于注漿工藝及土 層特征等多種因素；粒狀土中的模型試驗說明：增加土釘傾 角使支護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，當土釘傾角為零即處 于水平位置時，支護變形最小；而按照極限平衡方法作支護 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

12、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角不宜超 過15° , 一般可取5°10° o5、墻面鋼筋網(wǎng)的設(shè)計本工程采用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1. 0m。鋼筋的混 凝土保護層厚度不小于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、14連接端筋與加強筋焊接 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100mm,噴射混凝土強 度應(yīng)在c20以上。噴射混凝土面板中常配以巾6巾10mm鋼 筋網(wǎng)，網(wǎng)格尺寸150

13、300mmo本工程設(shè)計墻面混凝土為90厚c20噴射混凝土。水泥: 砂：石宜為1： 2： 2o墻面混凝土分兩層施工，第一層厚30 40mm o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）支護注意事項根據(jù)實際情況并綜合考慮支護的實際特點，在支護結(jié)構(gòu) 使用階段，應(yīng)嚴格控制坑邊荷載，特別是大型運輸車及其它 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，必須嚴格及時地做好坡頂硬 化及

14、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?；又ёo施工的主要要點（一）土釘墻支護施工流程土釘墻施工一般按如下流程進行操作：施工準備一測量 放線f土方開挖f修理邊坡f初噴f成孔f注漿一掛網(wǎng)f 復噴。（二）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)施工準備階段制訂的施工方案放出土 釘?shù)奈恢镁€，然后進行其它工作。土方開挖采用反鏟挖土機，預留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械鉆機的工作 面。土方開挖嚴格按設(shè)計規(guī)定的分層開

15、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坡以前，不得進 行下一層土方的開挖。修理邊坡采用人工清理，為確保噴射論面層的平整，此工序必須 掛線定位。對于土層含水量較大的邊坡，可在支護面層背部 插入長度為400600mm,直徑不小于40mm的水平排水管包 濾網(wǎng)，其外端伸出支護面層，間距為2m,以便將噴混凝土面 層后的積水排走。初噴噴射牲順序可根據(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，空壓機風量不宜小于 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輕初凝和 終凝時間在51

16、0 mine c20論采用機械拌和，厚度控制在 4cm左右，噴射作業(yè)應(yīng)按到分片分段依次進行，同段應(yīng)自上 而下，噴射終凝后及時養(yǎng)護并不少于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)鉆機和工程鉆機。采用人工機械一起作用的方法，鉆 孔下傾角度為1525° ,釆用風鉆的方法進行，成孔的尺 寸允許偏差為孔深±50mm；孔徑±5mm；孔距±100mrn；成孔 傾斜角土 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，以進一步加強支護強度。 鋼筋保護

17、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300mmo復噴噴射第二層論操作基本同噴第一層論，不同之處在于噴 第二層從時，應(yīng)對第一層輕有松動的部分除去并濕潤。第二 層論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層。通過外加速凝劑控 制論初凝和終凝時間在510 min。（三）基坑排水施工監(jiān)測1、監(jiān)測目的為確保基坑周邊地下管線及建筑物的安全及地下室外 施工順利進行，應(yīng)及時獲取基坑開挖過程中支護結(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 安全預報，實行信息化施工，及時調(diào)整施工進度，有效控制 圍護結(jié)構(gòu)及坑后土體變位。監(jiān)測內(nèi)容及要求(1) 本工程共設(shè)置11個