一、工程背景資料

　　某棟商業(yè)大廈地上20層,地下2層,總高度78m,建筑面積約60590m²。該工程的外形為矩形,尺寸為68.5m×40.2m,占地面積約2500m²。該工程的上部結構采用框架剪力墻結構,基礎大部分采用筏板基礎,同時(shí)配合框架基礎和條形基礎�；�礎擬建在天然地基上,根據工程設計,基礎開(kāi)挖至地面以下7.2m。該工程以粉質(zhì)枯土為天然地基持力層,場(chǎng)地土類(lèi)型為中軟場(chǎng)地土,建筑場(chǎng)地類(lèi)別為1類(lèi),抗震設計類(lèi)別為丙類(lèi),為建筑抗震一般地段。

　　本次基坑支護方案比選的原則為首先根據地層、開(kāi)挖深度、周邊環(huán)境的不同,詳細地對基坑支護分段,然后對每一段按由簡(jiǎn)單到復雜、由低價(jià)到高價(jià)的先后順序進(jìn)行試算、比較,同時(shí)兼顧工期及其它工程條件,在經(jīng)過(guò)計算、比較分析后,本工程支護結構擬采用土釘墻復合體的支護體系。

　　基坑支護有效深度為4.75m;基坑的支護型式設計一種支護斷面分四層支護,坡度為1:0.1:第一層20L=6000mm@1200mm、第二層20L=5000mm@1200mm、第三層20L=4000mm@1200mm、第四層20L=3000mm@1200mm�；炷�土面層設計要求為鋼筋網(wǎng)片采用HRB235鋼筋,間距200mm,噴射混凝土面層均為100mm厚C20細石混凝土夾鋼筋網(wǎng)片。

　　二、土釘墻支護深基坑概述

　　土釘墻是由天然土體通過(guò)土釘就地加固并與噴射混凝土面板相結合,形成一個(gè)類(lèi)似重力擋墻以此來(lái)抵抗墻后的土壓力,從而保持開(kāi)挖面的穩定,這個(gè)土擋墻稱(chēng)為土釘墻。

　　土釘與土體形成復合體,提高了邊坡的整體穩定性和承受坡頂超載能力,增強土體破壞延性,改變邊坡突然塌方性質(zhì),有利于安全施工。土釘墻體位移小,一般測試約為20mm,對相鄰建筑影響小,設備簡(jiǎn)單,易于推廣,由于土釘比土層錨桿長(cháng)度短得多,鉆孔方便,注漿容易,而且噴射混凝土等設備,施工單位均易辦到;如能與土方開(kāi)挖配合好,實(shí)行平行流水作業(yè),則工期可縮短,噪音小;經(jīng)濟效益好,一般成本低于灌注樁支護。

　　三、土釘墻施工技術(shù)探討

　　1.土釘墻施工工藝。(1)土釘墻施工工藝流程:土方開(kāi)挖→修整邊壁→測量、放線(xiàn)→鉆機就位→安鉆桿→校正孔位→調整角度→鉆孔→鉆至設計深度→清孔→插入土釘→壓力灌漿→養護。(2)噴射混凝土面層施工工藝流程:立面平整→綁扎鋼筋網(wǎng)片→干配混凝土料→依次打開(kāi)電、風(fēng)、水開(kāi)關(guān)→進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)→混凝土面層養護。

　　2.主要施工工藝。(1)測量放樣。施工準備階段首先按圖紙尺寸把基坑上口線(xiàn)和下口線(xiàn)在實(shí)地做好測量記號及木樁標志,用滑石粉在實(shí)地劃線(xiàn)。(2)基坑開(kāi)挖。大面積基坑開(kāi)挖,由于地表層的滯水和深層的滲水及降雨,會(huì )造成基坑大量積水。這些水如不及時(shí)排出勢必影響施工,所以在坑的四周、坑內每隔30m挖一條積水溝和相應的積水坑。每一層開(kāi)挖基本上做到積水溝與積水坑連成網(wǎng)絡(luò ),并及時(shí)將積水抽出坑外。(3)打土釘孔,孔徑l00mm,水平鉆機成孔。(4)土釘制作、安裝。土釘使用前須除銹,除油、焊牢(搭接焊長(cháng)不少于10倍的鋼筋直徑);為保證土釘插入孔后居孔中央位置,以便在注漿后增大鋼筋與砂漿的握緊力,土釘應焊托架,托架為對中支架,相鄰兩托架間距2m;注漿管同土釘插入錨孔時(shí),對注漿管下端口應采取保護措施,以免堵塞;注漿管必須隨土釘下至孔底,若中途注漿管脫落,必須重新安裝土釘;注漿的水泥漿液按設計配比進(jìn)行,水灰比為0.45-0.55,速凝劑用量為水泥用量的3%,控制壓力0.2-0.4Mpa;注漿時(shí),要做到邊注漿邊往外拉動(dòng)注漿管,不可拉動(dòng)得太快,以免造成水泥漿脫節而使漿液不夠飽滿(mǎn);注漿開(kāi)始或中途停止超過(guò)30min時(shí),就用水清洗注漿機及注漿管,重新注漿;砂漿嚴格按配合比計量并攪拌均勻,隨拌隨用,一次拌合的水泥漿應在初凝前用完,并嚴防石塊,雜物混入;注漿過(guò)程中觀(guān)察孔口返漿情況,如孔口返漿用粘土在孔口圍僵,確保漿液的密實(shí)。(5)掛網(wǎng)、泄水管孔布設。①掛網(wǎng)。掛Φ6.5@200(雙向)鋼筋網(wǎng),掛網(wǎng)時(shí)間應在注漿4h后進(jìn)行。網(wǎng)距壁面30mm,與井字型鋼筋架焊接在一起或用22的鐵絲扎牢。采用螺紋鋼與同層土釘貫穿作為聯(lián)系肋筋,Φ14肋筋與網(wǎng)面鋼筋綁扎或焊接牢靠。支護面沿水平和豎直向預埋長(cháng)500-1000mm直徑50mm外罩濾網(wǎng)的PVC管作為泄水管,管子口部四周用水泥漿封固。②噴射混凝土面層。待鋼筋網(wǎng)編制與連接筋焊接完成后,應及時(shí)噴射混凝土面層。本基坑采用9m3空壓機噴射裝置,噴射混凝土配合比嚴格按實(shí)驗室配制單,同時(shí)加入一定量的外加劑,速凝劑的摻入比為3%,噴射混凝土強度等級≥C20。(6)土釘與混凝土面層連接。土釘彎頭四周用一根長(cháng)度為300mm的Φ14鋼筋與聯(lián)系筋焊接。(7)掛網(wǎng)噴混凝土的支護�；�坑先按1:0.75放坡挖土,人工修面,按設計要求人工打入鋼筋土釘,掛Φ6.5@200(雙向)鋼筋網(wǎng),保護層20mm,噴射C20混凝土厚60mm。

　　四、基坑結構與支護監測

　　1.基坑支護監測內容。(1)主供水管�；�坑北邊距支護20m貫穿1m直徑主供水管,根據該地區土質(zhì)條件較差的特點(diǎn),基坑挖土時(shí),支護部位監測時(shí)該位置如變化較大,應停止挖土,回填支護邊坡,穩定位移,坑外采用卸載及注漿加固處理,保證主供水管不變形位移,確保供水管正常使用。(2)靜壓樁與支護交叉施工安排。因工期緊,需要靜壓樁與支護交叉施工,考慮靜壓樁土應力釋放的影響,交叉施工安排為靜壓樁施工二分之一時(shí),在已施工的靜壓樁區域施工深攪樁;施工順序兩邊推進(jìn),根據靜壓樁施工進(jìn)度,安排深攪樁的進(jìn)度,然后根據分段的強度進(jìn)行正常支護施工。

　　2.圍護結構的監測。(1)圍護結構完整性及強度監測。以灌注樁為支擋結構時(shí),可用低應變動(dòng)測法對樁身縮頸、離析、夾泥、斷裂等缺陷程度和缺陷部位以及樁身強度進(jìn)行檢測。以旋噴樁、水泥攪拌樁為支擋結構時(shí),可用低應變法或輕便觸探法檢測樁身強度和均勻性。(2)圍護結構頂部水平位移監測�；�坑開(kāi)挖初期,可每隔2-3天監測一次,隨著(zhù)開(kāi)挖過(guò)程進(jìn)行,可適當增加觀(guān)測次數,以1天觀(guān)測一次為宜。當位移較大時(shí),每天觀(guān)測1-2次。圍護結構頂部水平位移是圍護結構變形最直觀(guān)的體現,是深基坑監測工作中最重要的一個(gè)監測項目。