高層軟土基坑支護(hù)技術(shù)施工實(shí)例

【摘要】土釘墻支護(hù)是一種比較常見的基坑支護(hù)技術(shù)，該技術(shù)消耗材料少，施工進(jìn)度快、安全經(jīng)濟(jì)。對(duì)高層地基軟土地層，多使用土釘墻支護(hù)方法，形成可靠的支護(hù)結(jié)構(gòu)，最大限度地增強(qiáng)基坑土體的穩(wěn)定性。本文結(jié)合施工實(shí)例，簡要闡述了高層軟土基坑支護(hù)技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】高層軟土；基坑支護(hù)；復(fù)合土釘墻支護(hù)方法

一、引言

在高層建筑基坑施工中，土釘墻支護(hù)是一種比較常見的基坑支護(hù)技術(shù)，使用土釘與噴射混凝土手段來增強(qiáng)基坑周邊土體的穩(wěn)定性。該技術(shù)具有消耗材料少，施工進(jìn)度快、安全經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。因此，對(duì)較為復(fù)雜的軟土地層，可用復(fù)合土釘墻支護(hù)方法，形成安全可靠的支護(hù)結(jié)構(gòu)，最大限度地增強(qiáng)基坑土體的穩(wěn)定性。本文結(jié)合施工實(shí)例，介紹一下高層軟土基坑支護(hù)技術(shù)。

二、軟土基坑支護(hù)的特點(diǎn)

在軟土基坑的支護(hù)施工中，由于土體強(qiáng)度與抗剪力都相對(duì)較弱，所以，軟土基坑支護(hù)有四個(gè)特點(diǎn)：①施工風(fēng)險(xiǎn)較大。基坑支護(hù)是一項(xiàng)臨時(shí)性的穩(wěn)定工程，對(duì)于容易發(fā)生地質(zhì)力學(xué)變化的軟土地層而言，施工的危險(xiǎn)因素較多，容易引發(fā)安全事故。②區(qū)域差別較大。軟土層的不同區(qū)域，其地質(zhì)受力是不一樣的，尤其是在開挖之后，受力改變，導(dǎo)致基坑不同部位的土體受力狀況各異，在局部支護(hù)施工中就會(huì)呈現(xiàn)出多變的情況。③綜合問題較多。軟土層基坑受開挖、降雨、地層分布等因素影響，在施工中需要采取多種手段加以解決。④偶發(fā)性問題較多。外力變化與內(nèi)部土質(zhì)的多變性，要素變化易導(dǎo)致突發(fā)問題。

三、工程實(shí)例

1、工程介紹

某建筑工程施工總面積為63700m2，建筑物高度為96m，地下部分的施工面積為18087m2，基坑深度為8m，水位30.2m。

基坑地層分為四層：①第一層，碎石磚塊與雜填土等，層厚1.5m；②第二層，粘質(zhì)粉土，濕度較大、具中等壓縮性，層厚2.6m；③第三層，粉質(zhì)粘土，飽和，可塑性較強(qiáng)、具中高壓縮性，層厚2.4m；④第四層，砂質(zhì)粉土，飽和，可塑性較強(qiáng)、具較低壓縮性，層厚1.5m。

經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選后，基坑支護(hù)決定采用土釘墻技術(shù)。基坑平面布置圖見圖1。

2、土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

面墻的作用是封閉土釘，并將土體的側(cè)壓力傳導(dǎo)給土釘，利用土體和土釘間的相互受力作用，達(dá)到擠壓變形加固的作用。設(shè)計(jì)混凝土面墻厚度l00mm，強(qiáng)度C20。

土釘墻面鋼筋，選用二級(jí)螺紋鋼筋；設(shè)置四層，各層面鋼筋長度不一，分別為：7.2m、6.4m、4.8m、4.8m。土釘間距1.6m，土釘與水平面夾角為10o，土釘孔直徑l00mm，土釘直徑分別在22mm以下和18mm以下。使用Φ6鋼筋進(jìn)行綁扎加固，織成鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)眼間距為200mm?；炷猎嫌伤?、中砂、5～15mm的碎石組成，其混合比例為：1：2：2.5。

土釘墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)見圖2、圖3、圖4。

3、土釘墻支護(hù)施工技術(shù)

在高層軟土基坑施工中，土釘墻支護(hù)施工技術(shù)體現(xiàn)在具體的工藝中。對(duì)于土釘墻支護(hù)施工工藝，需要注意以下環(huán)節(jié)：

3.1混凝土施工?；炷潦┕げ捎脟娚浞ǎ话闶褂肞Z25型混凝土機(jī)進(jìn)行噴射作業(yè)。①正式作業(yè)前，檢查水管、水泥泵、電源、電線等的器物使用情況，使之工作正常；②混凝土噴射按照埋設(shè)好的噴涂厚度標(biāo)識(shí)開展作業(yè)，噴頭與噴射面保持垂直，分段分片、自上而下完成噴射作業(yè)，整個(gè)噴射作業(yè)逐層進(jìn)行，每層厚度掌握在40～50mm之間。③每一層噴射作業(yè)完成后，要對(duì)混凝土墻面進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般為3～4小時(shí)，在進(jìn)行下一層混凝土墻面噴射之前，應(yīng)將第一層混凝土中比較松散的表面部分除去。④對(duì)于開挖坡面，要在修復(fù)之后再進(jìn)行噴射作業(yè)。

3.2工作面開挖。根據(jù)現(xiàn)場情況，工作面被分作四層，逐層有序開挖。每一層工作面的開挖深度為2m，需要注意的是，最后一層的開挖深度最多到7.6m即可，余下的約40cm厚度，采用人工方式進(jìn)行開挖，嚴(yán)禁超過8m深度。這樣是為了防止基坑邊壁出現(xiàn)坍塌。在開挖過程中，采用邊開挖邊支護(hù)的方式，以保證施工安全。

3.3鉆孔與注漿。提前預(yù)制土釘鋼筋，人工使用洛陽鏟或沖擊鉆等機(jī)械進(jìn)行鉆孔作業(yè)，成孔后，及時(shí)安裝土釘，避免因二次坍塌而堵塞孔道。為了提高注漿強(qiáng)度，可加入早強(qiáng)劑。在注漿過程中，注意保持注漿泵及管路的潤滑，以防止注漿凝固。

3.4鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)。采用Ф6鋼筋，編織成200×200mm見方的空格鋼筋網(wǎng)，采用焊接方式，將土釘通過端部鎖定筋與鋼筋網(wǎng)固定，其標(biāo)準(zhǔn)是噴射混凝土漿液時(shí)，鋼筋網(wǎng)不會(huì)搖晃松動(dòng)。

4、施工注意事項(xiàng)

4.1原材料與施工材料的質(zhì)量。對(duì)于工程原料，均按質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)，為保證質(zhì)量，要堅(jiān)持執(zhí)行每一批次、每一次進(jìn)場都進(jìn)行檢驗(yàn)的程序，材料實(shí)物及合格證，由材料員負(fù)責(zé)查驗(yàn)。在施工過程中，為了保證水泥等材料的有效性，要現(xiàn)用現(xiàn)拌，估算好用量。根據(jù)施工工藝標(biāo)準(zhǔn)，制作土釘，現(xiàn)場試驗(yàn)土釘抗拔力，確定土釘極限載荷，估算土釘界面極限粘結(jié)強(qiáng)度。

4.2研讀設(shè)計(jì)圖紙與施工方案。在施工前，要認(rèn)真研究設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)每一項(xiàng)施工環(huán)節(jié)都要找到圖紙中的要求與標(biāo)識(shí)，熟悉施工方案，組織協(xié)調(diào)好各施工環(huán)節(jié)。

4.3加強(qiáng)施工細(xì)節(jié)管理。錨桿的長度誤差，不超過100mm；嚴(yán)格按照制作工藝加工錨桿，以保證質(zhì)量；對(duì)基坑的挖掘進(jìn)度與深度，要按照預(yù)定的尺寸，逐層進(jìn)行，開挖一層支護(hù)一層，以維護(hù)基坑的土體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，避免發(fā)生塌方事故；在鉆孔時(shí)，對(duì)孔位、孔距、孔深要準(zhǔn)確定位，孔距誤差±lOOmm，孔徑誤差±5mm，孔深誤差±50mm。完成鉆孔后要及時(shí)清除殘留浮土，以免影響土釘安裝和孔道注漿。當(dāng)施工層支護(hù)墻體的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的70%以上，才能進(jìn)行下一層的開挖與支護(hù)作業(yè)。

4.4組織現(xiàn)場培訓(xùn)，提高人員素質(zhì)。正式施工前進(jìn)行施工交底和崗位演示，讓施工人員領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)要求，熟悉工藝流程、質(zhì)量控制要點(diǎn)和安全應(yīng)急措施。

5、土釘墻支護(hù)施工監(jiān)測

從基坑支護(hù)施工開始，做好每周的施工情況記錄，遇雨天須做好每天施工記錄，直到基坑土方填充完畢時(shí)止。尤其要對(duì)監(jiān)測基點(diǎn)、變形位置、觀測日期、施工進(jìn)度等做好詳細(xì)的記錄。主要監(jiān)測項(xiàng)目見表1：

四、結(jié)語

對(duì)于以粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土和砂質(zhì)粉土為代表的軟土地基，高層軟土基坑采用復(fù)合土釘墻支護(hù)方法，輔以排水降水措施，可以達(dá)到安全適用的支護(hù)效果。

在高層軟土基坑支護(hù)施工中，要充分了解地層的巖土工程參數(shù)，綜合考慮影響因素，合理選擇支護(hù)結(jié)構(gòu)，精心組織，規(guī)范施工，才能保證基坑支護(hù)的施工質(zhì)量和施工安全。

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作者簡介

毛濃博（1964-），男（漢族），陜西鎮(zhèn)安人，西安地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院工程師。探礦工程專業(yè)，從事巖土工程勘察技術(shù)與管理工作。