土釘與錨桿聯(lián)合支護(hù)的設(shè)計(jì)和施工

1、土釘與錨桿聯(lián)合支護(hù)的設(shè)計(jì)和施工 1、工程概況 該工程位于北京高校校內(nèi)內(nèi)，擬建建造為24層框架結(jié)構(gòu)塔樓，附設(shè)4層結(jié)構(gòu)裙樓，24層塔樓基坑深度為地面以下11.3m，裙樓基坑深度為地面以下7.88m.場(chǎng)地地層主要有人工填土、第四紀(jì)沖洪積成因的粘性土、粉土等組成，依上而下為： （1） 人工積累層（厚約2.0m） （2） 砂質(zhì)粉土、粘質(zhì)粉土層（厚約2.0m） （3） 粉質(zhì)粘土、重粉質(zhì)粘土層（厚約1.0m） （4） 粉質(zhì)粘土、粘質(zhì)粉土層（厚約5.0m） （5） 砂質(zhì)粉土、粉砂層（厚約2.0m） （6） 粘質(zhì)粉土、砂質(zhì)粉土層（厚約5.0m） 2、工程設(shè)計(jì) 本工程由主樓和裙樓組成，并要求在基坑周圍保留一個(gè)循環(huán)

2、車道?；又ёo(hù)設(shè)計(jì)采用了土釘墻和樁錨相結(jié)合的方案。裙樓所有采用常規(guī)土釘墻施工方案；在主樓的西南角設(shè)置16根護(hù)坡樁，其余地方采用土釘與預(yù)應(yīng)力錨桿相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案。 （1） 降水方案：采用大口徑管井和砂井相結(jié)合的降水方案。 主樓井深26.0 m，井距為9.00 m.自滲砂井孔深24.0 m，孔距為3.00m。 裙樓井深16.0 m，井距為9.00 m.自滲砂井深14.0 m，井距為3.00m。 （2） 基坑支護(hù)設(shè)計(jì)方案 a） 樁錨設(shè)計(jì)方案 樁頂位于地表處，樁徑：600，樁長(zhǎng)：16.00 m，樁中心間距：1.2m； 主筋： 725+622，采用級(jí)熱軋鋼筋，通長(zhǎng)不勻稱配筋； 加強(qiáng)箍筋：142000；螺

3、旋箍筋：6200； 樁身使用C25砼，鋼筋庇護(hù)層厚度50mm； 錨桿位置：地面下4.50 m； 錨桿布置按“兩樁一錨”，即錨桿間距2.4 m； 錨桿體自由段長(zhǎng)度為：5.0 m； 錨桿錨固段長(zhǎng)度為：17.0 m； 錨桿總長(zhǎng)度為：22.00 m； 錨桿體選用d15平凡松弛鋼絞線，配置3 d15鋼絞線；鋼絞線抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值：fptk1570N/mm2； 樁頂設(shè)置圈梁，圈梁為 600×400，配主筋為622，在距西南角西側(cè)和南側(cè)各3m處設(shè)置600×400斜梁，斜梁配筋為1222。砼強(qiáng)度為C25。 b） 主樓土釘墻設(shè)計(jì)方案 基坑按1：0.1放坡。 第一排土釘在地面以下1.50的位置。

4、 第一排土釘水平間距為1.2m，其余各排土釘水平間距為1.5m，土釘垂直間距為1.5m，土釘傾角15°，土釘主筋為22。 其次、三排采用預(yù)應(yīng)力錨桿，其次排預(yù)應(yīng)力錨桿的鎖定荷載為60KN.第三排預(yù)應(yīng)力錨桿的鎖定荷載為100KN。 面層加強(qiáng)鋼筋為14，土釘成孔直徑不小于100mm，面層混凝土厚度不小于100mm，土釘（錨桿）的詳細(xì)長(zhǎng)度如下： 第1排土釘長(zhǎng)9.00 m 第2排錨桿長(zhǎng)12.00 m 第3排錨桿長(zhǎng)12.00 m 第4排土釘長(zhǎng)9.00 m 第5排土釘長(zhǎng)7.00 m 第6排土釘長(zhǎng)6.00 m 第7排土釘長(zhǎng)6.00 m c） 裙樓土釘墻設(shè)計(jì)方案 基坑按1：0.1放坡。 第一排土釘在地

5、面以下1.50的位置。 第一、二排土釘水平間距為1.2m，其余各排土釘水平間距為1.5m，土釘垂直間距為1.5m，土釘傾角15°，土釘主筋為22.土釘?shù)脑敿?xì)長(zhǎng)度如下： 第1排土釘長(zhǎng)8.00 m 第2排土釘長(zhǎng)8.00 m 第3排土釘長(zhǎng)7.00 m 第4排土釘長(zhǎng)6.00 m 第5排土釘長(zhǎng)5.00 m. 3、工程施工 （1） 降水 a） 主樓的降水井較深，已經(jīng)進(jìn)入了卵石層，而裙樓的降水較淺，沒(méi)有進(jìn)入卵石層。降水井點(diǎn)施工完成以后，經(jīng)過(guò)抽降，發(fā)覺(jué)主樓降水井的自滲效果較好，即使在不抽水的狀況下，其水位也穩(wěn)定在地面以下16m左右。而裙樓的降水井幾乎沒(méi)有自滲作用，接電抽水以后，經(jīng)過(guò)幾分種水泵即斷流，

6、說(shuō)明降水井的補(bǔ)給供不上水泵的流量；但停泵以后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)光降水井的水位又回升上來(lái)了。 b） 經(jīng)過(guò)開(kāi)挖檢驗(yàn)，發(fā)覺(jué)基槽底部沒(méi)有滯水，說(shuō)明降水效果良好。但在土釘錨桿施工過(guò)程中，主要是第三排錨桿和第四排土釘施工時(shí)，隨著土釘深度的增強(qiáng)，土釘施工過(guò)程中所帶出的土體由潮至濕、到最后成為稀泥，有的孔在土釘錨桿施工以后，有水從孔中流出，有的孔出水太大甚至無(wú)法注入水泥漿。在土釘墻施工完成以后，仍有5-6個(gè)錨桿孔流水，有的孔中的水流還帶有壓力，一會(huì)兒水量大，一會(huì)兒水量小，怎樣會(huì)消失這種狀況，經(jīng)分析認(rèn)為主要是因?yàn)橥馏w的不勻稱性、土體中存在裂隙所引起的，土釘錨桿施工時(shí)碰到了地下滲水途徑很可能引起這種狀況。 （2） 支護(hù)

7、施工 a） 因?yàn)殄^桿較長(zhǎng)（22 m），其長(zhǎng)度超過(guò)了降水的有效范圍，在錨桿施工過(guò)程中，當(dāng)錨桿長(zhǎng)度超過(guò)9m以后即有稀泥流出。為了保證施工質(zhì)量，確保錨桿的鎖定荷載，為此實(shí)行了一定措施：對(duì)設(shè)計(jì)方案作了適當(dāng)修改，由本來(lái)的兩樁一錨改為一樁一錨，把錨桿的鎖定荷載相應(yīng)降低；確保從孔底注漿，注漿時(shí)用清水把泥漿從孔底頂出，并把孔壁泥漿破壞，然后從孔底注入素水泥漿；在素水泥漿中加入適量膨脹劑，以充分破壞孔壁泥漿，確保施工錨桿能滿意張拉鎖定荷載的要求。 b） 在土釘墻施工時(shí)，一定要把鋼筋網(wǎng)片位于噴射混凝土的中間，特殊對(duì)于其次、第三錨桿來(lái)說(shuō)更為重要，由于錨桿需要施加預(yù)應(yīng)力，倘若不把鋼筋網(wǎng)片居中，錨桿張拉鎖定時(shí)，噴射混凝

8、土面層會(huì)被壓裂。 c） 在土釘和錨桿的施工時(shí)應(yīng)做好庇護(hù)架的綁接、焊接工作。在降水后的土釘墻支護(hù)施工中，因?yàn)榻邓Ч敖邓行Х秶挠绊?，土釘（錨桿）孔中往往有水及泥漿，倘若土釘（錨桿）的庇護(hù)架間距太大或制作不合理，往往會(huì)造成土釘（錨桿）的庇護(hù)層不夠，甚至根本沒(méi)有庇護(hù)層，土釘直接放在泥漿中，對(duì)土釘墻施工質(zhì)量造成嚴(yán)峻不良影響。 4、消失問(wèn)題的解決 （1） 施工過(guò)程中消失的問(wèn)題 在主樓西南角的護(hù)坡樁施工完成以后，即開(kāi)挖土方，開(kāi)頭土釘墻支護(hù)施工。按設(shè)計(jì)方案及施工要求，一切均順當(dāng)舉行，至5月31日裙樓的第四排土釘已經(jīng)完成，主樓的第五排土釘也已施工完成，經(jīng)過(guò)變形觀測(cè)沒(méi)有發(fā)覺(jué)顯然的變形。在主樓第五排土釘墻施

9、工時(shí)，因?yàn)橥馏w的裂隙很發(fā)育，清土錨噴時(shí)消失了一定的坍塌，對(duì)此實(shí)行了一定的措施，通過(guò)削減開(kāi)挖工作面，加快錨噴施工速度，使坍塌的地方準(zhǔn)時(shí)得到了處理，并保證噴射面層的后面沒(méi)有空洞存在。這時(shí)候的變形觀測(cè)結(jié)果表明西側(cè)邊坡惟獨(dú)5mm的變形，南側(cè)的變形較大，約有13 mm。 1998年6月1日下了一場(chǎng)大雨，雨量太大，工地周圍的雨水管道都滿了。因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)雨水較多，土方無(wú)法開(kāi)挖，到6月3日才開(kāi)挖西側(cè)下一步土方，施工主樓第6 步土釘墻。為了防止土方開(kāi)挖以后土體坍塌，連夜舉行噴射施工，到凌晨 2 時(shí)才完畢。6月4日清晨6時(shí)，基坑西側(cè)邊坡外1.5 m處消失裂縫，和西側(cè)邊坡平行，從護(hù)坡樁附近始終到裙樓處，而且進(jìn)展速度較快

10、，到8時(shí)裂縫已很顯然，經(jīng)過(guò)經(jīng)緯儀器測(cè)量發(fā)覺(jué)，這時(shí)候西側(cè)變形已有30mm左右，但沉降量更大，最大處約有100 mm左右，距離護(hù)坡樁約1.5 m的部位沉降和變形最大，向裙樓方向漸漸削減，且以4 mm/h的速度進(jìn)展。經(jīng)過(guò)8個(gè)小時(shí)左右的觀測(cè)，發(fā)覺(jué)變形速度削減了，但變形并沒(méi)有穩(wěn)定，最后于6月4日下午3時(shí)用挖掘機(jī)把這部分回填至地面以下6m的位置。 （2） 處理措施 事情發(fā)生后有關(guān)單位的專家對(duì)工程舉行了分析爭(zhēng)論，認(rèn)為應(yīng)實(shí)行以下措施：用挖掘機(jī)把這部分舉行回填，確保不消失惡性平安事故；對(duì)西側(cè)兩排錨桿重新舉行鎖定，以檢驗(yàn)在如此大的變形狀況下錨桿是否破壞。經(jīng)過(guò)重新張拉鎖定，發(fā)覺(jué)西側(cè)兩排錨桿完好如初，沒(méi)有發(fā)生破壞。 按照現(xiàn)場(chǎng)破壞狀況及錨桿的檢驗(yàn)狀況，認(rèn)為破壞是因?yàn)槟撤N緣由造成土釘墻局部下座、土釘墻體剛度不足以抵擋下挫力造成的。故實(shí)行了如下加固措施： a） 在其次排錨桿與第三排錨桿之間及第三排錨桿下40cm，增強(qiáng)兩排9m的土釘，土釘間距為1.2m.在護(hù)坡樁附近沉降變形最大的部位，在其次排錨桿上部40cm處增強(qiáng)15根土釘，并用加強(qiáng)筋將其銜接。土釘鋼筋用32，加強(qiáng)鋼筋用22。 b） 上述兩排土釘施工結(jié)束后，在原第五排每?jī)蓚€(gè)土釘孔的中間加一個(gè)長(zhǎng)6 m、直徑2英寸的鋼管型土釘。 c） 在施工完上述鋼管型土釘后，用加強(qiáng)筋將其銜接。然后分段向下開(kāi)挖，剪開(kāi)從前所掛鋼筋網(wǎng)，清除