土釘與錨桿聯(lián)合支護的設計和施工

1、土釘與錨桿聯(lián)合支護的設計和施工 1、工程概況 該工程位于北京高校校內內，擬建建造為24層框架結構塔樓，附設4層結構裙樓，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.場地地層主要有人工填土、第四紀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） 砂質粉土、粘質粉土層（厚約2.0m） （3） 粉質粘土、重粉質粘土層（厚約1.0m） （4） 粉質粘土、粘質粉土層（厚約5.0m） （5） 砂質粉土、粉砂層（厚約2.0m） （6） 粘質粉土、砂質粉土層（厚約5.0m） 2、工程設計 本工程由主樓和裙樓組成，并要求在基坑周圍保留一個循環(huán)

2、車道?；又ёo設計采用了土釘墻和樁錨相結合的方案。裙樓所有采用常規(guī)土釘墻施工方案；在主樓的西南角設置16根護坡樁，其余地方采用土釘與預應力錨桿相結合的設計方案。 （1） 降水方案：采用大口徑管井和砂井相結合的降水方案。 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） 基坑支護設計方案 a） 樁錨設計方案 樁頂位于地表處，樁徑：600，樁長：16.00 m，樁中心間距：1.2m； 主筋： 725+622，采用級熱軋鋼筋，通長不勻稱配筋； 加強箍筋：142000；螺

3、旋箍筋：6200； 樁身使用C25砼，鋼筋庇護層厚度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； 錨桿體自由段長度為：5.0 m； 錨桿錨固段長度為：17.0 m； 錨桿總長度為：22.00 m； 錨桿體選用d15平凡松弛鋼絞線，配置3 d15鋼絞線；鋼絞線抗拉強度標準值：fptk1570N/mm2； 樁頂設置圈梁，圈梁為 600×400，配主筋為622，在距西南角西側和南側各3m處設置600×400斜梁，斜梁配筋為1222。砼強度為C25。 b） 主樓土釘墻設計方案 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、三排采用預應力錨桿，其次排預應力錨桿的鎖定荷載為60KN.第三排預應力錨桿的鎖定荷載為100KN。 面層加強鋼筋為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）的詳細長度如下： 第1排土釘長9.00 m 第2排錨桿長12.00 m 第3排錨桿長12.00 m 第4排土釘長9.00 m 第5排土釘長7.00 m 第6排土釘長6.00 m 第7排土釘長6.00 m c） 裙樓土釘墻設計方案 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)脑敿氶L度如下： 第1排土釘長8.00 m 第2排土釘長8.00 m 第3排土釘長7.00 m 第4排土釘長6.00 m 第5排土釘長5.00 m. 3、工程施工 （1） 降水 a） 主樓的降水井較深，已經進入了卵石層，而裙樓的降水較淺，沒有進入卵石層。降水井點施工完成以后，經過抽降，發(fā)覺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有自滲作用，接電抽水以后，經過幾分種水泵即斷流，

6、說明降水井的補給供不上水泵的流量；但停泵以后，經過一段時光降水井的水位又回升上來了。 b） 經過開挖檢驗，發(fā)覺基槽底部沒有滯水，說明降水效果良好。但在土釘錨桿施工過程中，主要是第三排錨桿和第四排土釘施工時，隨著土釘深度的增強，土釘施工過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法注入水泥漿。在土釘墻施工完成以后，仍有5-6個錨桿孔流水，有的孔中的水流還帶有壓力，一會兒水量大，一會兒水量小，怎樣會消失這種狀況，經分析認為主要是因為土體的不勻稱性、土體中存在裂隙所引起的，土釘錨桿施工時碰到了地下滲水途徑很可能引起這種狀況。 （2） 支護

7、施工 a） 因為錨桿較長（22 m），其長度超過了降水的有效范圍，在錨桿施工過程中，當錨桿長度超過9m以后即有稀泥流出。為了保證施工質量，確保錨桿的鎖定荷載，為此實行了一定措施：對設計方案作了適當修改，由本來的兩樁一錨改為一樁一錨，把錨桿的鎖定荷載相應降低；確保從孔底注漿，注漿時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，一定要把鋼筋網(wǎng)片位于噴射混凝土的中間，特殊對于其次、第三錨桿來說更為重要，由于錨桿需要施加預應力，倘若不把鋼筋網(wǎng)片居中，錨桿張拉鎖定時，噴射混凝

8、土面層會被壓裂。 c） 在土釘和錨桿的施工時應做好庇護架的綁接、焊接工作。在降水后的土釘墻支護施工中，因為降水效果及降水有效范圍的影響，土釘（錨桿）孔中往往有水及泥漿，倘若土釘（錨桿）的庇護架間距太大或制作不合理，往往會造成土釘（錨桿）的庇護層不夠，甚至根本沒有庇護層，土釘直接放在泥漿中，對土釘墻施工質量造成嚴峻不良影響。 4、消失問題的解決 （1） 施工過程中消失的問題 在主樓西南角的護坡樁施工完成以后，即開挖土方，開頭土釘墻支護施工。按設計方案及施工要求，一切均順當舉行，至5月31日裙樓的第四排土釘已經完成，主樓的第五排土釘也已施工完成，經過變形觀測沒有發(fā)覺顯然的變形。在主樓第五排土釘墻施

9、工時，因為土體的裂隙很發(fā)育，清土錨噴時消失了一定的坍塌，對此實行了一定的措施，通過削減開挖工作面，加快錨噴施工速度，使坍塌的地方準時得到了處理，并保證噴射面層的后面沒有空洞存在。這時候的變形觀測結果表明西側邊坡惟獨5mm的變形，南側的變形較大，約有13 mm。 1998年6月1日下了一場大雨，雨量太大，工地周圍的雨水管道都滿了。因為現(xiàn)場雨水較多，土方無法開挖，到6月3日才開挖西側下一步土方，施工主樓第6 步土釘墻。為了防止土方開挖以后土體坍塌，連夜舉行噴射施工，到凌晨 2 時才完畢。6月4日清晨6時，基坑西側邊坡外1.5 m處消失裂縫，和西側邊坡平行，從護坡樁附近始終到裙樓處，而且進展速度較快

10、，到8時裂縫已很顯然，經過經緯儀器測量發(fā)覺，這時候西側變形已有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的速度進展。經過8個小時左右的觀測，發(fā)覺變形速度削減了，但變形并沒有穩(wěn)定，最后于6月4日下午3時用挖掘機把這部分回填至地面以下6m的位置。 （2） 處理措施 事情發(fā)生后有關單位的專家對工程舉行了分析爭論，認為應實行以下措施：用挖掘機把這部分舉行回填，確保不消失惡性平安事故；對西側兩排錨桿重新舉行鎖定，以檢驗在如此大的變形狀況下錨桿是否破壞。經過重新張拉鎖定，發(fā)覺西側兩排錨桿完好如初，沒有發(fā)生破壞。 按照現(xiàn)場破壞狀況及錨桿的檢驗狀況，認為破壞是因為某種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，增強兩排9m的土釘，土釘間距為1.2m.在護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15根土釘，并用加強筋將其銜接。土釘鋼筋用32，加強鋼筋用22。 b） 上述兩排土釘施工結束后，在原第五排每兩個土釘孔的中間加一個長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，用加強筋將其銜接。然后分段向下開挖，剪開從前所掛鋼筋網(wǎng)，清除