复合土钉墙在深基坑支护工程的应用.docx

复合土钉墙在深基坑支护工程的应用摘要:以济南市区深基坑支护工程实例为背景分析了在周边环境复杂使用土地范围受限情况下的市区开展深基坑支护工程采用复合土钉墙支护技术利用其形式多样、组合灵活的特点充分发挥组合中各部件的优点取长聚优在保证安全的前提下以期达到技术经济的最佳;同时总结了施工中各个工序的施工要点和关键技术措施。监测数据显示基坑位移变形小未对周边环境造成不良影响说明支护体系发挥了良好的实施效果。关键词:复合土钉墙;预应力锚杆;截水帷幕;高压旋喷桩;深基坑支护工程1工程概况济南经一路顺河三角地项目位于经一路与顺河西街交叉口西南角工程拟建建筑物地上21层地下2层。拟建工程基坑开挖面积约20000m2基坑周长450m开挖深度13．0m基坑支护结构的安全等级为一级支护结构重要性系数1．1。基坑东侧距离顺河西街6～7m道路下埋设有污水、供电、天然气、热力、电讯等市政管线;基坑北侧距离经一路10m道路下市政管线密布;西南侧为已建18层住宅楼和地下车库住宅楼采用桩基础以中风化辉长岩作为桩端持力层地下车库采用天然地基柱下条形基础施工时基坑挖深约6．0m该地块地下室距拟开挖基坑10～14m住宅区与基坑间的道路下埋设多种市政管线管线距离基坑6～9m管线埋深0．3～2．0m。2场地工程地质条件该场地属山前倾斜平原地貌单元地形较为平坦。场区表层为杂填土其下为粘性土下伏基岩为辉长岩埋深19．70～23．50m。与基坑支护降水相关的土层自上而下为:①杂填土松散;②素填土松散;③粉质粘土可塑—硬塑;③1碎石混粉质粘土为透镜体夹层稍密—中密;④粉质粘土可塑—硬塑;⑤粘土硬塑局部坚硬;⑤1碎石混粘土中密—密实;⑥粉质粘土可塑—硬塑。3水文地质条件地下水为第四系孔隙潜水和风化基岩裂隙水地下水主要受降水和侧向径流补给地下水排泄以人工开采和地表蒸发为主。勘察期间测得地下水静止水位埋深1．0～3．6m水位随季节性变化明显变化幅度1．00～2．00m。根据济南市关于保泉的有关规定、基坑开挖深度和场地水文地质条件综合考虑必须设置封闭式截水帷幕和回灌措施进行地下水控制和水资源保护。4基坑支护及地下水控制方案比较及优化本场地位于济南市区繁华地段基坑周边环境复杂东侧、北侧距市政道路较近西南侧为地下车库基坑周边天燃气、热力、污水、供电、电讯等管线密集地下水水位高。基坑支护及地下水控制方案应综合考虑土质、地下水、周边环境以及场地作业条件通过工程类比和技术经济比较后确定。4．1基坑支护体系的优化选择针对基坑特点有多种支护形式可供选择需要在保证安全的前提下对其进行技术经济的分析比较以获得最优设计方案。(1)锚拉式排桩:该技术和工程实践都成熟是目前国内基坑工程应用最多的支护结构形式之一;可确保基坑安全对土方开挖和地下基础施工无障碍。不足之处是灌注桩施工工期较长工程造价较高。(2)内支撑:这种支护结构无需占用基坑外侧地下空间资源可提高整个围护体系的整体强度和刚度能有效控制基坑及周边环境的变形技术成熟能确保基坑安全。缺点是支护体系复杂工程造价高对土方开挖和运输有一定的限制。(3)预应力锚杆复合土钉墙:该方法充分利用预应力锚杆有效控制坡面的侧向位移适用于填土、粘性土及混合土支护工期短造价低但是需要一定的放坡空间适用于该基坑的东北侧。(4)预应力锚杆+微型桩(钢管桩)复合土钉墙:该支护体系是一种解决狭窄场地基坑支护的有效方法适用于基坑周边环境复杂放坡空间有限对变形较敏感的基坑工程。预应力锚杆能有效的控制基坑变形微型钢管桩作为超前支护提高土层的自立稳定性可有效减小放坡空间且施工快对周边环境影响小造价相对于灌注桩低50%。适用于该基坑的西南、东南侧。4．2基坑支护体系设计根据基坑开挖深度、地层条件、周边环境条件等因素将基坑分为4段按2种情况进行基坑支护结构设计。4．2．1预应力锚杆复合土钉墙BC段采用预应力锚杆复合土钉墙支护边坡放坡系数为1∶0．5设置6道土钉2道预应力锚杆锚杆、土钉横向、竖向间距取1．5m土钉和锚杆梅花形布置。4．2．2预应力锚杆+钢管桩复合土钉墙AB、CD、DA段总体支护形式一致具体到土钉、锚杆的长度上略有不同均采用上部3．0m按1∶0．5放坡设置2排土钉;下部10．0m土方直立开挖预应力锚杆+钢管桩联合支护钢管桩桩长15．0m桩径220mm配150mm×4．5mm钢管桩间距0．5m桩身灌注纯水泥浆水灰比0．5。设置3道预应力锚杆、4道土钉。锚杆、土钉横向、竖向间距均取1.5m锚杆和土钉梅花形布置。典型支护剖面见图3。钢管桩顶设冠梁冠梁采用单根20a槽钢与钢管桩端头焊接连接焊