復合土釘支護在青島某深基坑工程中的應用

復合土釘支護在青島某深基坑工程中的應用介紹復合土釘支護技術在青島信息大廈基坑工程中的應用。監(jiān)測結果證實，該技術具有施工速度快、對場地適應性強等特點，不僅保證了施工安全，而且降低了支護成本，取得了較好的整體效果。

近年來，土釘墻支護與復合土釘支護在深基坑支護工程中應用越來越廣泛。所謂復合土釘支護是以土釘支護為主，輔以其他補強措施以保持和提高土坡穩(wěn)定性的復合支護形式。常用的復合土釘支護形式有：水泥土擋墻或排樁墻與土釘支護相結合；預應力錨桿和土釘墻相結合；微型樁與土釘墻相結合以及水泥土擋墻，預應力錨桿與土釘支護相結合等。當對基坑頂面的水平位移和沉降有嚴格要求時，可在土釘支護中配合使用預應力錨桿，預應力錨桿一般施作在基坑頂部的第一、二排，對主動區(qū)土體施加初始拉力，適用于一般的地層條件，可滿足不同實際工程的需要1復合土釘墻的設計計算

復合土釘墻的設計計算與土釘墻相似，包括整體穩(wěn)定性分析和土釘抗拔力驗算兩部分。在整體穩(wěn)定性分析中，除考慮土體、土釘?shù)淖饔猛?，需計算攪拌樁旋噴樁、微型樁和預應力錨桿對整體穩(wěn)定的作用。土釘(錨桿)抗拔力驗算方法與普通土釘墻相同。

(1)普通土釘墻整體穩(wěn)定性分析采用圓弧滑裂面計算，安全系數(shù)

(1)式中Ks為土釘墻整體穩(wěn)定安全系數(shù)；G為土體的粘聚力(kPa)；咖i為土體的內(nèi)摩擦角為土條滑動面弧長(m)；％為土條重量(kN)；為土釘?shù)臉O限抗拉力(kN)；s為土釘?shù)乃介g距為滑動面某處切線與水平面之間的夾角為土釘與水平面之問的夾角亭為折減系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗取0.5。

(2)復合土釘墻的整體穩(wěn)定性分析也采用圓弧滑裂面計算，計算中考慮止水帷幕、微型樁、預應力錨桿等的作用(圖1)，其計算公式為：式中為復合土釘墻整體穩(wěn)定安全系數(shù)為攪拌樁，微型樁的抗剪強度設計值(kPa)；4。為攪拌樁，微型樁的面積(m。)；偽預應力錨桿設計承載力(kN)；s。為攪拌樁、微型樁的問距(m)；5。為預應力錨桿的水平間距(m)；f為組合折減系數(shù)，取值0.5～1.0；卵為折減系數(shù)，根據(jù)預應力水平在0.5～1.0之間選取。其余符號同前。

對于施工階段不同開挖深度和使用階段不同位置分別計算，保證各個階段各個位置的安全系數(shù)均滿足設計的要求，容許的安全系數(shù)可根據(jù)工程性質(zhì)和安全等級在1.2—1.5之間選取。

(3)復合土釘墻中土釘(錨桿)抗拔力驗算與土釘墻相同(圖2)，即：

式中K。為第J個土釘(錨桿)抗拔力安全系數(shù)，取1.5—2.0，對臨時性土釘墻工程取小值，永久性工程取大值為第J個土釘(錨桿)破裂面外土體提供的有效抗拉能力標準值(kN)，破裂面與水平面之間的夾角取為土釘(錨桿)水平(垂直)間距(m)；為主動土壓力強度(kPa)。

2工程概況及場區(qū)工程地質(zhì)條件

擬建青島信息大廈位于青島市東部開發(fā)區(qū)香港中路北側(cè)，原青島市市政療養(yǎng)院院內(nèi)，東臨市南區(qū)政府，北臨浮山所新區(qū)，西側(cè)為青島市新市府。占地約10532m。。擬建建筑物為超高層建筑，其高度超過150m，包括主樓及裙房均設3層地下室，基礎深約15m，基坑底面積約5000m。開挖土石方工程量約7.5萬m。

(1)工程地質(zhì)條件：場區(qū)地形較平坦，地貌單一，地面標高5.04—6.34m。地層較為清晰，自上而下分別為素填土，強風化巖，中風化巖，微風化巖，在場區(qū)的中部，有一條煌斑巖巖脈，寬達到10～20m。主要巖層分布為：①素填土：層厚0.60～3.18m，層底標高為5.40～2.87m，成分復雜且強度低，取計算系數(shù)c=0，內(nèi)摩擦角妒=150。②強風化花崗巖帶層厚4.4～13.10m，層底標高為-2.98～8.22m，其中：②，強風化中亞帶：層厚1.60～7.50m，層底標高-3.64～-0.13m，場區(qū)內(nèi)廣泛布，粗粒結構，強度手掰可碎，取計算參數(shù)c=5，內(nèi)摩擦角φ=320。②，強風化下亞帶：層厚1.50—6.40m，層底標高-8.22～-2.98m，場區(qū)內(nèi)廣泛分布，粗粒結構，裂隙發(fā)育，巖樣手掰可碎，c=13，內(nèi)摩擦角φ=450。③化花崗巖帶：層厚2.70～6.60m，層底標高-8.10～-11.50m，分布較為穩(wěn)定，節(jié)理面發(fā)育，錘擊易沿節(jié)理面斷裂，節(jié)理面見鐵染顏色，C=20，內(nèi)摩擦角φ=450。④風化花崗巖帶：層厚7.0m，礦物蝕變輕微彩錘擊聲脆。在本工程中，對于本層可以不用支護，直接進行垂直開挖。擬建建筑物基地平面在場區(qū)內(nèi)以至中等～微風化巖。⑤脈巖：主要為煌斑巖脈和細?；◢弾r脈，由于在本廠場區(qū)內(nèi)細?；◢弾r脈分布較少，故在計算中不予考慮?；桶邘r脈和花崗巖相同也分為強風化，中風化，微風化3層，具有煌斑巖的特性，遇水軟化，較為松軟。

(2)

水文地質(zhì)條件：該工程地下水水位埋深；約1.2m，水位線標高3.7～3.8m，地下水來源主要為第四系裂隙潛水及基巖裂隙水，接受大氣降水補給。但水量較小，富水性貧。隨著基坑的開挖，場區(qū)內(nèi)的水位逐漸降低，故在本計算中不考慮地下水的影響。

3

支護方案

溜準是根據(jù)場地條件歷和有關技術要竹求，同時考慮真經(jīng)濟合理等因潔素，經(jīng)充分研灌究及綜合對比遲，決定針對基芽坑不同區(qū)段采閣用不同的支護區(qū)措施，即對基由坑南側(cè)及北側(cè)蔬邊坡均采用錨怨噴支護方案以障加強邊坡穩(wěn)定辨，而對東側(cè)邊想坡，由于緊鄰燕市南區(qū)政府基昂礎，為避免對龍已有基礎造成捕損壞，采用錨得桿加土釘?shù)闹Ы^護方案。但基誦坑開挖至口13m貢時，發(fā)現(xiàn)巖層魂分布不均勻，氧巖石裂隙走向恰平行于基坑坡址面，局部出現(xiàn)顏碎石帶，與地昌質(zhì)資料不盡吻會合，由此導致定現(xiàn)階段基坑的康南側(cè)及北側(cè)坡拜頂面多處發(fā)現(xiàn)規(guī)有裂縫，且有言擴展的趨勢。塵因此，對基坑肢北側(cè)邊坡原支僅護方史案幫(井圖波3鴉)政的東端宜再加食強支護對南側(cè)呢邊坡出現(xiàn)裂縫陣處采取錨桿加詳土釘?shù)膰婂^支旁護方魄案啟(規(guī)支護范圍為和120m稼)奮。細拘

(1突)射對于基坑北側(cè)淡原方案為進行遷放坡卸載，設過置四層錨桿，桶采盈用哲2餅西套2掀8賣二級鋼筋，長某度分別為犧12m屬，衫12m幼，擁9m艇，救8m絲。第一層錨桿秘水平傾囑角向17獎0保，自由端距離圖基坑頂部庭2.5m給，按土層錨桿懂設計規(guī)程，第渠一層一第四層搖錨桿垂直間距目均惡為菊2勿．柏5m陪，水平間距懶2m爛，除第一層錨低桿外打人角度巾均演為稠15梳0舒。為了防止巖門層的構造破壞有造成的局部坍音塌，視爆破開么挖時巖面的穩(wěn)滔定情況，在強玻風化下亞帶集孔中風化巖層適扁當設非預應力福小錨桿，錨桿李的水平間距可屑以適當?shù)恼{(diào)減買。并且為加強羨基坑整體穩(wěn)定民性，基卻坑儲8惡．茫5m畏以上邊坡配以爬縱橫肋仿梁研300×3淋0購0線，噴也射頸c2錯5旱細石混凝土，天配嫂4胸西乖1奔4氧雙層筋，加拍破．析5@250貞箍筋，錨板建用均300×25楊0×1助6仍鋼板，錨頭經(jīng)用怪像擔菜2斷錨具。上鋪加注拍．追5@200友鋼筋惑網(wǎng)貿(mào)(示圖向3躬)鴿。加強支護方蒜案即是對原支先護方拖案浪2良—硬2撤剖面東調(diào)端叫(們約疫1摸2漿支錨桿的間距拐24m造)否，與第一排錨辮桿往上括1.5m擇再打排錨桿，央錨桿長輕度坊15橋n杰，，采用學咖旬22犬8劈二級鋼筋，同彎時加強肋梁結移構，縱橫肋梁欄截面概為咸400×40卻0浸，噴寄射悅2壽5絹細石混凝土捎。芒悅

(2破)漫對于基坑東側(cè)東，上部設土幣釘仔7棚排，土釘水平漁間距蛛1.2m泉，垂直間距蛇1.2m四，土釘選株用須l峰Φ租2愿8移二級鋼筋，土繩釘長度依現(xiàn)場滿情況而定，以掉7m薯為宜，并對坡張面作土掛網(wǎng)噴身漿防護。上鋪賤加刃Φ輛6.她5@250×連250販鋼筋網(wǎng)，表面龍噴和c2匹5斥小碎石混凝土茄，平均厚叢度帳8夏～民12cm趣。下部采因用外2化排錨桿，長度耍自上而下分別蝦為突1切5脫、講14m要，采房用啦2鴨擔削8繁二級鋼筋。錨覆桿水平間距掠2m安，垂直間距被2m朱，第一排錨桿見距離上層土釘遮1.2m裙，同時加設肋窗梁，縱橫肋梁毅截面污為胳300×30借0材，噴噴射丙c2柜5詢細石混凝土，詠配物4誼西篇1穗4故雙層筋，剛加朵Φ望6.5@25有0號箍筋。并且凡馳掛網(wǎng)噴面處均仁打賀Φ害2唱0珠長遙0.垃管×2潔.妖0哀的小土超釘才(茶圖膏4械)級。耐毀

(3賄)乳對于基坑南側(cè)澆，上部采以用仇2被排錨桿，長度金10m元，僻鎮(zhèn)采單用咱2氧擔車8與二級鋼筋。錨茂桿水平間距輔2m辭，垂直問距舟2m愧，第一排錨桿更距離基坑頂部殺為摘3m賽，第二排距離叔基坑頂部為照5m聽。同時加設肋鑄梁，縱橫肋梁武截面海為最300×30脂0緒，噴蕩射微c2烤5手細石混凝土，衫配捐4彩ф鈔1孔4捕雙層筋，加促ф肢6.5@25道0立箍筋。對基坑訴下部設土沫釘粉6靜排，土釘水平活問距抬1.5m夠，垂直間杰距科1巨．趕5m蟻，土釘選笑用狗1雷擔號8灑二級鋼筋，土棟釘長度自上而確下分別紋為嶄7招，泳7邀，缺7房，段6班，捐6容，凳6m勉，并對坡面作羨土釘掛網(wǎng)噴漿拜防護。上鋪加站ф劇6.5@25劑0并鋼筋網(wǎng)，表面嗚噴定c2丙5伙小碎石混凝土走，平均厚認度義8廳～臂12cm墳(鳳圖逢5克)政。糧利

4粗輔監(jiān)測潮猾

(1鬧)根本工程監(jiān)測的擠主要內(nèi)容為地品表垂直位移及芹錨桿的應力變分化晌。蘋宋

(2蘿)滋觀測基準點利花用現(xiàn)場床的謙B藍M競點，且應設在躍錨桿影響范圍袋以外，數(shù)量不萌少于兩點綁。燭例

(3踩)士水平位移的觀斧測，從土方開擦挖時開始，具淺體觀測時間為露每墊2光天一次。若有輕基坑內(nèi)地層標齡高變化較大或到變形監(jiān)測結果絞變化速率較大炸時，適當加密沿觀測次數(shù)，直快至基坑施工完濕畢株。刷礦

(4虜)必垂直位移的觀毫測同上如。絞尺

(5手)字錨桿應力變化店觀測：在錨桿砍處加設應力計慶以觀測錨桿的仁應力變化，觀班測點應設在基?？拥慕屈c，縱啞向的中部，記黃錄應力計讀數(shù)化，觀測時間同情上清。猾肚胡吳基坑開挖和支蔑護工作完