土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)在深圳地鐵施工中的應(yīng)用

土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)在xx地鐵施工中的應(yīng)用1工程概況與地質(zhì)條件xx地鐵一期工程xx站位于xx大道南側(cè)的綠地外緣，距xx大道道路邊約10～20m，車站東端靠近上下廣深高速公路的匝道，車站南側(cè)有福田汽車站大樓和規(guī)劃中的客運(yùn)中心。基坑長(zhǎng)214．3m，寬約30m，深約8m(南側(cè)放坡后)，11～13(北側(cè))m。站區(qū)地處海積平原及臺(tái)地，地形開闊。站區(qū)范圍內(nèi)上覆第四系全新統(tǒng)人工堆積層、海相沉積層及第四系殘積層，下伏燕山期花崗巖。車站結(jié)構(gòu)主要穿越地質(zhì)條件較好的礫質(zhì)粘性土、砂質(zhì)粘性土地層，其主要物理參數(shù)見表1：表1主要地層物理參數(shù)表2土釘墻設(shè)計(jì)土釘墻支護(hù)的作用機(jī)理是通過(guò)土釘對(duì)土體的加固作用，使土釘與土體共同工作，形成了能大大提高原狀土強(qiáng)度和剛度的復(fù)合土體，提高土坡的整體穩(wěn)定性，以達(dá)到支護(hù)目的，土釘與土體作用機(jī)理并不是十分明晰，因此設(shè)計(jì)時(shí)以主要參數(shù)以工程類比為主。2.1支護(hù)方案經(jīng)過(guò)反復(fù)比選，未采用降水措施，土釘墻支護(hù)典型剖面如圖1、2所示。土釘豎向間距在1．2m左右，水平間距為1～1．2m，土釘鉆孔孔徑110mm，溜注水泥砂漿全長(zhǎng)粘接，注漿壓力0．8MPa；土釘面層采用C20網(wǎng)噴混凝土，厚120mm；在北側(cè)基坑沒(méi)置了微型樁，樁位于面層背部，間距1m，采用ф108注漿鋼管做成，鈷孔孔徑130mm，灌注水泥砂漿，注漿壓力o．8MPa。采用泄水管淺層排除面層后滲水，泄水管長(zhǎng)1m，每2～3m：設(shè)置一個(gè)。2．2計(jì)算分析土釘墻的支護(hù)參數(shù)的確定主要根據(jù)工程類比確定，其L(土釘長(zhǎng)度)／H(基坑深度)不小于1．0，初擬土釘長(zhǎng)度后，再進(jìn)行檢算。檢算采用總安全系數(shù)法進(jìn)行，設(shè)計(jì)時(shí)考慮其局部抗拉安全系數(shù)不小于1．5，整體穩(wěn)定的安全系數(shù)不小于1．3，整體穩(wěn)定性分析根據(jù)施工期間不同開挖深度及基坑底面以下可能滑動(dòng)面采用圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法進(jìn)行，計(jì)算時(shí)不考慮微型樁的支護(hù)作用。經(jīng)驗(yàn)算本斷面的穩(wěn)定性安全系數(shù)及局部抗拉安全系數(shù)在不同開挖狀態(tài)下均滿足要求。3施工概況及監(jiān)測(cè)結(jié)果土釘墻支護(hù)強(qiáng)調(diào)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，信息化施工，由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性，根據(jù)有限個(gè)地質(zhì)鉆孔得到的地質(zhì)資料做的設(shè)計(jì)不會(huì)是最優(yōu)，所以必須在實(shí)踐過(guò)程中根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)反饋的地質(zhì)及土體變形數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的調(diào)整，從而保證支護(hù)安全。3．1土釘抗拔試驗(yàn)土釘抗拔試驗(yàn)，用于驗(yàn)證設(shè)計(jì)選用的注漿材料、錨固體與土體的粘結(jié)強(qiáng)度、施工工藝是否合適。試驗(yàn)分別選用了注漿材料為純水泥漿、水泥砂漿的試驗(yàn)土釘各三組，通過(guò)抗拔試驗(yàn)，注漿材料為純水泥漿的土釘錨固體界面粘結(jié)強(qiáng)度均能滿足要求，而水泥砂漿土釘除一組可以滿足要求外，其余兩組均在加載過(guò)程中失效。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，我們確定采用現(xiàn)有施工工藝，使用純水泥漿作為注漿材料。3．2施工過(guò)程在土釘前期施工過(guò)程出現(xiàn)過(guò)一次異常情況：(1)在南側(cè)素土釘施工至下三層土釘時(shí)，由于開挖面潮濕及初噴不及時(shí)，開挖面出現(xiàn)了兩次大規(guī)模的剝離坍塌，引起坡體位移較大，最大一天坡頂水平變形達(dá)到11mm。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，要求在坍塌地段采用砂袋堆壓坡面，停止開挖，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，待邊坡位移穩(wěn)定后方可繼續(xù)向下施工；根據(jù)監(jiān)測(cè)，邊坡變形在三天內(nèi)恢復(fù)穩(wěn)定，在其后的開挖中縮短開挖段長(zhǎng)度，及時(shí)初噴，防止了類似情況的發(fā)生。(2)北側(cè)邊坡(G123斷面處)在開挖到直坡段下7、8m時(shí)，監(jiān)測(cè)結(jié)果表明支護(hù)變形速率較大，達(dá)到2．55mm／d，而正常速率為應(yīng)為1mm／d。經(jīng)調(diào)查，是施工速度過(guò)快引發(fā)的，在上層土釘錨固體還未達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度時(shí)就進(jìn)行下一步開挖，上層土釘發(fā)揮不了作用，邊坡變形速率必然增大。我們要求承包商嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求必須在上層土釘錨固體強(qiáng)度達(dá)到75％后方可施工下層土釘。其后的監(jiān)測(cè)表明，變形速率回歸正常。在后期的土釘施工中則比較順利。古3脈．展3密施工監(jiān)測(cè)慧3迷．刑3奪．瓶1翅監(jiān)測(cè)內(nèi)容久土釘監(jiān)測(cè)內(nèi)容州如存表本2朱表藥2嬸繡土釘監(jiān)測(cè)內(nèi)容味3淺．桑3捏．減2壘結(jié)果分析演(1文)先坡體水平位移返及沉降。根據(jù)占監(jiān)測(cè)結(jié)果，典咽型斷面的坡體吉的變形如側(cè)圖酬3府、仰4東。從總的結(jié)果蔥來(lái)說(shuō)，沉降值潔小于坡頂水平話位移值，坡體當(dāng)水平位移及沉泄降值郎較大。演復(fù)合土釘處的鴿水平位移雖然絨遠(yuǎn)小于素土釘附，但與相鄰區(qū)拆間的挖孔棉樁仇拼錨索相達(dá)比策(窯水平位移最大向值孫<5mm擱)顯，還是高出不垃少。從形成因豈素看來(lái)，主要澇是隨著基坑開衛(wèi)挖累積而成。定(2征)析土釘應(yīng)力。從絞測(cè)試結(jié)果看，扣如焦圖南5凳(希括號(hào)內(nèi)為理論述計(jì)算數(shù)餓值增)吉，土釘內(nèi)力普止遍較小，彩除擠G屢排土殿釘休(牛中下還部悔)關(guān)受力較大，與舊理論計(jì)算近似梁外，其它具體稀數(shù)值與理論計(jì)念算均無(wú)可比性湊。土釘應(yīng)力一微般在開挖下二產(chǎn)排土辦釘范(7留d悲內(nèi)英)依時(shí)變化較為劇紛烈員(例見土釘應(yīng)力曲吉線曬)技，其后變化較霸為平緩。從監(jiān)著測(cè)結(jié)果看來(lái)，嫂土釘直徑采旨用針2焰5劇足夠了，設(shè)計(jì)做時(shí)下部采用杠的歇φ版2命8障土釘偏大偏長(zhǎng)滲。其應(yīng)力變化謊如下益圖筐6科。勻4答什設(shè)計(jì)中的一些悼問(wèn)題的處理與發(fā)探討降4括．按1賽設(shè)計(jì)對(duì)地下水羨的考慮靈根據(jù)酒xx感市的規(guī)定，土沫釘墻適用于地背下水位以上或德人工降水后地絡(luò)層中。本工點(diǎn)嘴的設(shè)計(jì)并未采刺用降水措施，姻主要是出于以插下考慮：漫(1溉)仰本工點(diǎn)的地層翻主要是鏟礫碎(困砂乘)迫質(zhì)粘性土，根隔據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘及角調(diào)查：該類土編在硬結(jié)狀態(tài)下冬具有較大的無(wú)情側(cè)限抗壓強(qiáng)度太、自立性好，盯往往可垂直開謀挖錫4請(qǐng)～辭5m列而不需支護(hù)，他在晴好天氣下刺，基坑坡面初未期有少量水滲挑出，基坑略顯糾潮濕，無(wú)需降脫水。本基坑施嘗工過(guò)程跨越伍xx浴雨季，降水井?dāng)y在連綿的雨季新中實(shí)際上很難燕起到作用；籮棚概(施驗(yàn)2根惠)倚降水持續(xù)時(shí)間暑長(zhǎng)，降水井的儀費(fèi)用也較糾高沈(擴(kuò)約吳4鍋0添萬(wàn)米元黃)盞。從實(shí)測(cè)結(jié)果狀看，在旱、雨撐季中土釘應(yīng)力慕并無(wú)明顯變化得，因此在該類盛土中采用水土掏合算是合適的懇。銀4貪．籃2贏微型樁的作用揚(yáng)根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果旦，我們認(rèn)為微免型樁的作用主廳要體現(xiàn)在如下內(nèi)兩個(gè)方面：彈(1走)悠超前支護(hù)，保殺護(hù)開挖面的穩(wěn)應(yīng)定，減少開挖疊中的土體側(cè)向嗎變形。隨著開遷挖，開挖面應(yīng)敘力釋放，由于慎土體中軟弱節(jié)茶理面的存在，法開挖面在初噴禁不及時(shí)或在水扭量較大地段易說(shuō)出現(xiàn)剝離坍塌狀，逐漸加大形乞成空洞，對(duì)邊倦坡穩(wěn)定極為不吉利，在素土釘痛支護(hù)所遇情況水，該種坍塌較溉為常見。而在序北側(cè)邊坡，微舞型樁起到了很啄好的超前支護(hù)托作用，整個(gè)變康形過(guò)程隨著基燙坑的開挖平穩(wěn)灌發(fā)展，雖然邊惹坡高，其變形扭絕對(duì)值卻小于堵南側(cè)。恰(2謝)痛改變了支護(hù)的勝變形形態(tài)，改謙善了支護(hù)的整免體穩(wěn)定性。從者本工點(diǎn)的監(jiān)測(cè)芳結(jié)果來(lái)看，南停側(cè)素土釘斷面搶中，支護(hù)的位倉(cāng)移沿高度大體螞呈線性變化，嬸類似繞趾部向眼外轉(zhuǎn)動(dòng)，最大綠水平位移發(fā)生搞在頂部，類似價(jià)于重力式擋土滾墻。北側(cè)復(fù)合露土釘斷面中，鋸坡體的水平變?nèi)バ巫畲簏c(diǎn)均發(fā)上生在中部。這漸說(shuō)明微型樁改蝕變了支護(hù)的變暴外形態(tài)，不再征類似于重力式古擋土墻，而與勿土釘一起具有眾拉錨式支護(hù)結(jié)蹄構(gòu)的變形特征諒。誓(3僚)趟微型樁的計(jì)算互分析。如上所姑述，設(shè)置了微印型樁的土釘結(jié)瘦構(gòu)具有拉錨式非支護(hù)結(jié)構(gòu)的變季形特征，從監(jiān)緣測(cè)結(jié)果上看，冬土釘應(yīng)力主要戚在施工下兩排拉土釘時(shí)形成，因與堵按假“格增量纖法音”遮計(jì)算拉錨結(jié)構(gòu)赤時(shí)的特征類似無(wú)，但由于土釘同與錨索在工作敗原理上不一樣畢；土釘?shù)亩祟^謠也并未設(shè)置也久不需要設(shè)置與鴨鋼管樁聯(lián)接的酷傳力體供系茂(困腰梁與錨軋具幸)聯(lián)，兩者之間的姿共同承載作用翅很弱，故不宜趁按拉錨結(jié)構(gòu)來(lái)局進(jìn)行簡(jiǎn)化計(jì)算粥?！督ㄖ优闹ёo(hù)技術(shù)規(guī)程主》述，舅JGJ120蒸-9塔9論中將鋼管樁作福為超前花管來(lái)驅(qū)進(jìn)行計(jì)算，但洗如本設(shè)計(jì)中設(shè)裳置的微型樁，堡采用上述方法想計(jì)算時(shí)對(duì)整體皆穩(wěn)定性的幫助滾很小，筆者建探議在此種情況拼下分析時(shí)不考染慮微型樁的作遺用，而直接將猜選用的整體安譜全系數(shù)下針調(diào)帶0累．章1靠～砌0亭．鳳2辮。如本設(shè)計(jì)，告根據(jù)習(xí)慣作法敘，在末考慮降鄉(xiāng)水措施的情況受下，其安全系刻數(shù)應(yīng)上母調(diào)唯0殊．濾1漏～捏0醋．鼓3牧，在考慮了鋼目管樁作用后，巧安全系數(shù)未予壽調(diào)整。債4既．骨3透飾設(shè)計(jì)對(duì)施工的撿要求疊一般來(lái)說(shuō)，采舉用土釘墻結(jié)構(gòu)競(jìng)的前提之一是出基坑周邊環(huán)境抗對(duì)變形要求不話太嚴(yán)格，因?yàn)楸赝玲斨ёo(hù)位移宜量較大，并且模極易受施工因課素的影響。為撈減少施工因素虧對(duì)邊坡穩(wěn)定的罵影響，在設(shè)計(jì)嗎中對(duì)施工過(guò)程欣的控制應(yīng)細(xì)化虧，如每小塊土翁釘支護(hù)的初噴窩時(shí)間、土釘支霧護(hù)完成時(shí)間及妄上下層土釘?shù)膬?cè)施工間隔等，垃并通過(guò)監(jiān)測(cè)結(jié)周果對(duì)具體參數(shù)簽進(jìn)行調(diào)整。在現(xiàn)設(shè)定土釘監(jiān)測(cè)蓋指標(biāo)時(shí)，應(yīng)以倆土釘?shù)淖兓偻韭蕿橹骺啬繕?biāo)輪，防止突變，新對(duì)于其累積值累則可適當(dāng)放寬我5顛寧土釘結(jié)構(gòu)在地內(nèi)鐵中的應(yīng)用前償景說(shuō)目前廣東地區(qū)與的地鐵基坑中殘，較多的采用尸密排損樁判(另人工挖孔樁、占鉆孔魂樁若)援作為基坑的支語(yǔ)護(hù)結(jié)構(gòu)，樁與牽主體結(jié)構(gòu)密貼為作為復(fù)合或重尼合結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)喚計(jì)，以充分利厲用排樁的擋土衡能力。政土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)叛與樁墻支護(hù)結(jié)去構(gòu)相比，除了闊造價(jià)低、施工頁(yè)速度快等固有棗優(yōu)勢(shì)外，還具兵有防水性能好另的特點(diǎn)。因?yàn)楣鉄o(wú)論是重合墻鞏還是復(fù)合墻，蘭后期施工的增偵委t祝墻受剛度較大妙的樁的約束，藝易產(chǎn)生開裂，版并且裂縫的發(fā)輸現(xiàn)與修補(bǔ)也只斑能在背水面進(jìn)蟲行，側(cè)墻的防爬水效果較差。衫土釘墻采用離騙壁式設(shè)計(jì)，留吳有防水層施工纖空間，防水層瘡施工在主體結(jié)業(yè)構(gòu)施工完成后度進(jìn)行，防水施遮工質(zhì)量的可控凝性及效果明顯仆好于排樁支護(hù)月。玩而土釘支護(hù)與野樁墻支護(hù)相比飄不足之處在于旺：軟弱土層、梅對(duì)基坑邊土體殼變形有嚴(yán)格要魂求的工程其使套用受到限制；類基坑周邊要