土釘墻與超前錨管技術(shù)在基坑支護(hù)中的應(yīng)用

寇 欣 誠

(山西省建筑設(shè)計(jì)研究院，山西 太原 030000)

1 工程概況

本工程為山西大醫(yī)院配套服務(wù)用房項(xiàng)目基坑支護(hù)，位于太原市榮軍南街南側(cè)，平陽路東側(cè)山西大醫(yī)院院內(nèi)。本項(xiàng)目為地下1層,局部有地上1層，結(jié)構(gòu)形式為框架結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)形式為梁板式筏板基礎(chǔ)。項(xiàng)目建筑平面為矩形，外輪廓尺寸約357 m×35 m,基坑支護(hù)設(shè)計(jì)深度H=7.70 m。

2 基坑周邊環(huán)境

規(guī)劃建設(shè)場地周邊比較復(fù)雜，北側(cè)為榮軍南街，東、西、南側(cè)為山西大醫(yī)院硬化道路，南側(cè)現(xiàn)有一條φ100天然氣管道與基坑平行分布，埋深約1.2 m,距地下室外墻線約1.5 m。

3 地質(zhì)情況及水位

3.1 各土層設(shè)計(jì)參數(shù)

各土層設(shè)計(jì)參數(shù)見表1。

表1 各土層設(shè)計(jì)參數(shù)

3.2 地下水類型及埋深

本工程場地地下水類型上部為孔隙潛水，主要受大氣降水補(bǔ)給，實(shí)測穩(wěn)定水位位于自然地坪下約10.0 m，位于基坑開挖底標(biāo)高以下，本基坑支護(hù)不考慮地下水影響。

4 基坑支護(hù)方案的確定

根據(jù)本基坑周邊場地情況，本基坑所采用的支護(hù)方案除了考慮土體的穩(wěn)定性以外，還要考慮控制緊鄰基坑南側(cè)的煤氣管線變形。

針對(duì)本基坑的周邊情況和地質(zhì)條件等進(jìn)行考慮，為了使基坑支護(hù)方案安全實(shí)用、經(jīng)濟(jì)合理；經(jīng)過多方案的分析及比較，本次基坑北側(cè)、東側(cè)及西側(cè)采用土釘墻支護(hù)形式；基坑南側(cè)采用土釘墻與超前錨管結(jié)合的支護(hù)形式。

該方案優(yōu)點(diǎn)如下：1)施工土釘墻不需大型施工設(shè)備，施工便捷；2)經(jīng)多方案經(jīng)濟(jì)比較，土釘墻最經(jīng)濟(jì)；3)基坑南側(cè)在土釘墻和超前錨管組合形成復(fù)合土釘墻，不僅控制了土體滑動(dòng)的穩(wěn)定性，還控制基坑的變形。

5 支護(hù)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)

基坑南側(cè)設(shè)計(jì)一排垂直超前錨管和五排土釘，超前錨管采用φ89鋼管(壁厚3.5 mm),間距1.3 m,長12.0 m；管壁設(shè)置注漿孔φ10@400注漿孔，每排設(shè)置兩個(gè)注漿孔，注漿孔梅花形設(shè)置。超前錨管注漿采用孔底常壓注漿，注漿水泥建議采用普硅42.5號(hào)，水灰比為0.45～0.5，注漿壓力應(yīng)控制不小于0.5 MPa。土釘孔徑110，水平傾角為15°，土釘水平間距1.3 m(見圖1)。

基坑北側(cè)、東側(cè)、西側(cè)采用土釘墻支護(hù)，土釘孔徑110，水平傾角為15°，土釘水平間距1.3 m(見圖2)。

土釘墻噴射混凝土面板板厚100 mm，混凝土C20，板面配筋雙向φ8@200鋼筋網(wǎng)片，保護(hù)層厚度不小于30 mm。施工時(shí)應(yīng)分段分層進(jìn)行，一次噴射厚度不宜小于40 mm。

6 施工過程中出現(xiàn)的問題及處理方案

因東側(cè)雜填土層較厚，土質(zhì)松散，施工土釘時(shí)容易塌孔，此部分采用角鋼倒刺式鋼管土釘；鋼管土釘采用Q235B熱軋焊接鋼管,鋼管外徑不小于60 mm,壁厚不小于5 mm；鋼管端部應(yīng)制成封閉尖錐狀，尖錐頂角宜取30°～60°，鋼管土釘長度同原設(shè)計(jì)土釘長度；倒刺可采用Q235B熱軋等邊角鋼，與土釘鋼管夾角宜取20°～30°，角鋼寬度45 mm，厚度4 mm，長度60 mm(見圖3)。注漿量及注漿壓力：注漿方法為孔底壓漿方法，注漿水泥建議用普硅42.5號(hào)水泥，漿液水灰比0.45～0.5；注漿壓力0.4 MPa～0.6 MPa。

7 變形監(jiān)測

支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部位移、天然氣管道及周邊道路沉降均小于計(jì)算值，符合規(guī)范要求。

8 結(jié)語

1)基坑支護(hù)方案的選型應(yīng)根據(jù)場地的工程地質(zhì)條件和基坑周邊環(huán)境情況，從安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、施工便捷等各方面綜合考慮。本基坑支護(hù)采用土釘墻與超前錨管組成的復(fù)合土釘墻，在保證基坑支護(hù)安全、控制基坑變形的情況下節(jié)省了工程造價(jià)。

2)土釘墻在基坑有一定變形后才會(huì)受力，單純使用土釘墻位移沉降比較大；在土釘墻垂直開挖及控制變形的情況下，土釘墻結(jié)合超前錨管的支護(hù)形式，解決了土釘墻對(duì)基坑的變形。

參考文獻(xiàn):

[1] JGJ 120—2012,建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程[S].

[2] GB 50739—2011,復(fù)合土釘墻基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范[S].

[3] 熊智彪.建筑基坑支護(hù)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013.