土釘支護在深基坑護壁中的運用(一)

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摘 要:本文對土釘支護的設(shè)計思路,施工過程,施工中的注意事項,以及對特殊情況的處理作了詳細(xì)的闡述。
    關(guān)鍵詞:土釘;土釘支護;錨頭;預(yù)應(yīng)力;   
    某醫(yī)院放療樓工程地上兩層,地下室一層,基礎(chǔ)埋置深度為9.5m(主要是防止輻射)。本施工現(xiàn)場十分狹小,且基坑與部分建筑物較近,最近的部位不足1米。為了保證基坑的穩(wěn)定,需對基坑進行支護。具體位置見基坑平面圖。   
    土釘支護用于基坑工程具有經(jīng)濟合理、安全可靠特點??捎糜诨又绷㈤_挖或陡坡開挖??拥纳疃炔灰顺?8米,使用期限不宜超過18個月。土釘支護適用可塑硬塑或堅硬的粘性土膠結(jié)或弱膠結(jié)包括毛細(xì)水粘結(jié)的粉土砂土和角礫填土風(fēng)化巖層等。在松散砂土和夾有局部軟塑流塑粘性土的土層中采用土釘支護時應(yīng)在開挖前預(yù)先對開挖面上的土體進行加固如采用注漿或微型樁托換。   
    一、土釘設(shè)計   
    (一)地層參數(shù)   
    1、1m厚雜填土。C=0Kpa,Φ=0,γ=18.6KN/m3   
    2、2.7m厚黃土狀粉質(zhì)粘土。C=28 Kpa,Φ=30,γ=19KN/m3   
    3、1.7m厚的黃土狀粘土夾粉質(zhì)粘土。C=55 Kpa,Φ=24,γ=19KN/m3   
    4、5.1m厚的黃土狀粉質(zhì)粘土。C= 42 Kpa,Φ=26,γ=19KN/m3   
    5、4m厚的黃土狀粉質(zhì)粘土夾粉土。C=58 Kpa,Φ=22,γ=19KN/m3   
    (二)、設(shè)計指標(biāo)   
    1、坡頂設(shè)計堆載為40KN/m2 主要考慮在坡上建筑物荷載,另一種坑邊離建筑物較遠的坡頂堆載為20KNKN/m2,具體位置見支護平面布置圖。2、設(shè)計考慮坡度87°~90°。3、基坑深度9.5m.4、土釘傾角為15o.5、土釘水平間距1500,土釘垂直間距1500(從上至下共6排)。6、孔徑100.7、護壁施工與土方工程同時進行。8、側(cè)摩阻力取120*0.8=96KPa.9、土釘局部穩(wěn)定性安全系數(shù)1.2.10、內(nèi)部整體穩(wěn)定性安全系數(shù)1.3.11、邊坡穩(wěn)定保證期4個月。   
    (三)、計算過程   
    1、 計算模型建立如圖。   
    2、計算過程   
    計算采用理正超級土釘設(shè)計軟件計算,最后取值結(jié)果結(jié)合了本地區(qū)實際施工經(jīng)驗。   
    3、計算結(jié)果結(jié)合本地區(qū)施工經(jīng)驗后的實際取值及節(jié)點圖   
    (1)、第一區(qū)(為離建筑物較近的部分)   
    ①、土釘采用φ25及φ20鋼筋具體見圖示。②、土釘從上到下分為六排,第一排距地面1m,其它每1.5m一排。第一、二排長度12米,第三排長度為 8.5米,第四排長度為7米,第五排長度為6.5米,第六排長為6米。圖中的土釘長度均不含外露部分,加工時在圖中尺寸的基礎(chǔ)上加長150(預(yù)應(yīng)力部分按結(jié)點)。③、為防止開挖過程中對建筑影響過大,本區(qū)設(shè)計采用了超前微型鋼管樁,間距1米,具體要求見圖示。④、坑上即為已有建筑物,建筑物內(nèi)醫(yī)療不能中斷,此部分的坑壁上緣有任何的變形,都會造成房子的開裂,甚至?xí)斐砂踩鹿?,為防止在基坑作業(yè)的近3個月的時間內(nèi),基坑上部不變形,此區(qū)域采用了預(yù)應(yīng)力土釘。  
    (2)、其它區(qū)   
    ①、土釘采用φ25及φ20鋼筋具體見圖示。②、土釘從上到下分為六排,第一排距地面1m,其它每1.5m一排。第一、二排長度11米,第三排長度為8.5米,第四排長度為7米,第五、六排長度為6米。   
    (3)噴射面配筋   
    分布筋均為φ6.5@200×200mm.土釘水平豎向用2φ14加強鋼筋連接,加強筋穿過錨頭里邊,并與錨頭焊接,焊接長度為140.   
    (4)注漿、細(xì)石砼面板   
    ①、注漿水灰比為0.5,壓力為0.3-0.5Mpa,水泥砂漿配比為1:1~1:2,32.5R水泥。強度不低于12Mpa,3天不低于6MPa.   
    ②、細(xì)石砼面板厚100,配比為水泥:砂:石子=1:2:2,水灰比為0.4~0.45.32.5R水泥。強度不低于C20,3天不低于10MPa.   
    二、施工過程   
    (一)、工藝流程   
    1、非預(yù)應(yīng)力部分:修理邊坡→造孔→釘桿安設(shè)→注漿→掛網(wǎng)→錨頭固定→噴射細(xì)石砼   
    2、預(yù)應(yīng)力部分:修理邊坡→造孔→釘桿安設(shè)→注漿→掛網(wǎng)→噴射細(xì)石砼→預(yù)應(yīng)力張拉   
    (二)、開挖土方及修理邊坡   
    土方開挖必須緊密配合土釘支護施工。土方開挖采用挖掘機分段分層開挖,嚴(yán)格做到開挖一層,支護一層,上一層未支護完或達不到一定的強度,不得開挖下一層,每層開挖深度以1.5m-3m為宜(在坑壁上不堆載的情況下),嚴(yán)禁超挖。   
    機械開挖后,及時配合人工修整壁面,要求達到平整,可稍帶坡度,坡度以1:0.1為宜,邊坡的軸線位置要準(zhǔn)確,嚴(yán)禁護壁后掏挖。必要時先噴射一層30㎜厚左右的砼,以保護開挖壁面。嚴(yán)格控制邊壁周圍積水。   
    (三)、鉆孔   
    1、鉆孔前根據(jù)設(shè)計,定出孔位,作出標(biāo)記。孔徑100mm.2、土釘水平方向孔距偏差不得大于50mm,豎直方向孔距偏差不得大于100mm.3、鉆孔底部的偏斜尺寸不得大于桿的3%.4、孔深不得小于設(shè)計長度,也不得大于設(shè)計的1%。   
    (四)、土釘制作與安放:   
    1、桿體鋼筋應(yīng)平直,除油、除銹。   
    2、如需焊接時,焊接長度10d.   
    3、土釘沿軸線方向,每2m采用Φ6.5鋼筋做對中支架,以保證桿體在孔中央。   
    4、安放桿體時,應(yīng)防止桿體的變形。注漿管隨桿體一同放入。注漿管距孔底宜為50~100mm.   
    5、桿體插入孔的深度不得小于桿體的95%。桿體放入后,不得隨意敲擊,不得懸掛重物。   
    6、普通土釘外端頭井字型焊接4Ф20鋼筋,每根鋼筋長650㎜,以增強抗拔力和固定鋼筋網(wǎng)。(預(yù)應(yīng)力部分按結(jié)點)   
    (五)錨頭施工   
    1、普通錨頭   
    錨頭采用4Ф20鋼筋組成井字形,形式如圖,每根鋼筋長650㎜,與土釘部分焊接要牢固