复合土钉墙在丽都花园基坑工程中的应用

朱晓霞

1 工程概况

拟建张掖市丽都花园居住小区位于张掖市东大街以南，场地地形平坦，地貌单元属Ⅱ级阶地。基坑开挖深度主楼部分约7.5 m，南、北两侧裙楼部分约6.8 m。拟建工程地下1层、地上32层，结构形式为钢筋混凝土部分框支剪力墙结构，基础形式为筏板基础，以卵石层为基础持力层。东侧9.5 m处有一栋多层家属楼，该家属楼为桩基础，以卵石层为持力层。北侧4 m处为工地围墙，围墙外3 m处为东大街。西侧紧邻太升商场约3 m，加上筏板基础的操作空间及放坡尺寸，坑顶的实际开挖线距离建筑物仅1 m的距离，经调查太升商场为独立基础，以卵石层为持力层，其基底标高拟建1号商住楼主楼基底标高相差1.4 m左右，该处存在拟建1号商住楼基础施工期间如何保证太升商场的安全问题。

2 工程地质概况

2.1 地层岩性

据6个勘探点揭露，控制深度范围内场地土主要由填土、黄土状土、卵石和风化泥岩等组成。

④层强风化泥岩(N):在本次基坑开挖支护范围内，此不予叙述，土层参数见表1。

表1 土层参数表

2.2 地下水

场地在勘探深度范围内，初见水位和稳定水位基本一致，埋深在8.40 m ～8.60 m，稳定水位标高 1560 m ～1561.70 m，距卵石层顶板的距离在2 m以上，属孔隙性潜水，无承压性。水质无害，流向由南向北和由西向东。

3 基坑开挖支护平面图

基坑开挖支护平面图见图1。

图1 基坑开挖支护平面图

4 基坑支护方案

根据场地的情况，为了确保基坑的开挖安全，基坑南侧有开挖放坡的余地，因此采用自然放坡，其余部位离建筑物较近，需考虑支护，具体见图1，支护原则是要保证开挖的稳定及对周围建筑物保护，同时考虑总体造价要经济合理。针对现场情况，东侧有多栋建筑楼，坑顶的实际开挖线距离建筑物有9 m，所以采用普通的土钉支护;北侧临路较远采用土钉支护;南侧采用自然放坡简单挂网喷射混凝土。西侧考虑基础筏板的施工空间，再加上放坡尺寸，经分析比较，采用土钉加预应力锚杆复合支护技术。

5 基坑支护设计

采用同济启明星软件进行设计计算，东侧基坑1∶0.2放坡开挖，采用土钉墙进行支护。土钉直径不小于100 mm，基坑支护深度为 －7.50 m，土钉竖向设计为 5 排，设计长度为 8.0 m，6.0 m，5.0 m，4.0 m，3.0 m，呈梅花状布置，土钉水平间距为 1.9 m，第一排距离地面2.0 m，其后垂直间距为1.2 m，土钉钢筋为Ⅱ级钢筋，直径为18 mm，16 mm，支护剖面图、立面图见图2。

北侧基坑1∶0.2放坡开挖，采用土钉墙进行支护。土钉与水平面的夹角均为10°。基坑支护深度为－6.8 m，土钉竖向设计为4 排，设计长度为8.0 m，5.0 m，4.0 m，3.0 m，呈梅花状布置，土钉水平间距为1.6 m，第一排距离地面2.0 m，其后垂直间距为1.4 m，土钉钢筋为Ⅱ级钢筋，直径为18 mm，16 mm，支护剖面图、立面图见图3。

西侧基坑1∶0.2放坡开挖，采用土钉加预应力锚杆复合支护技术。基坑支护深度为 －7.5 m，从基坑顶到2.0 m深处打入12 m长，直径28 mm，有效锚固段9 m的锚杆，施加预应力100 kN可满足稳定要求，土钉竖向设计为5排，设计长度为6.0 m，6.0 m，5.0 m，4.0 m，3.0 m，呈梅花状布置，土钉水平间距为1.4 m，第一排距离地面0.8 m，其后垂直间距为1.2 m，土钉钢筋为Ⅱ级钢筋，直径为28 mm，16 mm，支护剖面图、立面图见图4。

图2 东侧（-7.5 m）剖、立面图

图3 北侧（-6.8 m）剖、立面图

图4 西侧（-7.5 m）剖、立面图

6 基坑工程周围建筑物监测

基坑东侧有多栋建筑楼，在初期未见任何位移，但在后期有5 mm的裂缝;北侧临路较远，采用土钉支护发现有3 mm的裂缝;南侧采用自然放坡简单挂网喷射混凝土未见有裂缝。西侧紧邻太升商场，且要保持正常的营业，为了保证开挖过程的安全，进行了重点的监测，监测结果表明，预应力锚杆有效控制了基坑的水平位移，开挖初期未见裂缝，直到挖到坑底见转角处有1.5 mm 位移。

7 结语

1)基坑工程虽为临时性的支护工程，应根据周边环境综合分析，采用合理的支护方式，从而保证既有建筑的安全。

2)基坑工程地域特点非常明显，中国幅员辽阔，各地应研究和摸索适合当地特点的深基坑支护方法，这样才会做到经济、安全和有效。

[1]陈肇元，崔京浩.土钉支护在基坑工程中的应用[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社，2000.

[2]彭明祥，何正勇，杨晓弘.土钉支护的实用计算方法[J].建筑结构，2003，33(5):49-51.

[3]滕润春.土钉支护技术的实践应用[J].山西建筑，2010，36(4):108-109.