钢管土钉在基坑支护中的应用

梁 进

钢管土钉在基坑支护中的应用

梁 进

通过太原市智波交通运输设备有限公司公寓综合楼(裙房)的基坑支护设计,介绍了钢管土钉在基坑支护中的设计原理、应用及施工方法,并阐述了止水帷幕在该工程中的特殊应用,以期为钢管土钉的应用积累经验。

基坑支护,钢管土钉,止水帷幕

自从土钉支护引入到基坑支护中,就以它施工工艺简单、造价低、工期短等优点得到了广泛的应用。土钉顾名思义就是在土体上打一道“钉子”而起到加固土体的作用。近年来随着地质条件的复杂化,土钉的形式发生了一些改变,但基本原理没变,那就是在滑动面形成的初期,将土钉穿过滑动面,相当于将土体缝合,防止了土体的下滑。钢管土钉比一般的钢筋土钉的抗拔力小,但是在砂层中好施工,故现在应用也较广泛。

1 工程概况

工程场地位于太原经济技术开发区,南靠化章街,东临大运路。

本工程分为综合楼和裙楼,主楼为地上 12层、地下1层,框剪结构,裙楼为地上 3层、地下 1层,钢框结构。建筑物为“L”形,基坑东西长 72m,南北长为 64.6m,宽 22.0m～24.0m。场地自然地坪标高为 772.15m左右,基底标高为 764.85m,基坑深度为7.3m。基坑东侧 9m处为一钢筋混凝土箱涵,采用钻孔灌注桩基础,箱涵基底标高比本基坑基底标高高 5m左右。基坑其余侧20m范围内无其他建筑物和构筑物,场地开阔。

2 场地工程地质及水文地质概况

2.1 场地工程地质概况

本场地所处地貌单元为汾河东岸Ⅰ级阶地,地面以下 20m深度范围主要地层岩性、层厚及力学特性如下：第①层杂填土：

2.2 水文地质条件

本工程场地地下水类型为潜水,含水层为③层粉土及②层中的粉砂薄层,第②层和⑤层粉质粘土为相对隔水层,主要以大气降水入渗补给,水位埋深 2.0m～2.5m,水位标高介于 769.75m～

770.07m。

3 设计思路

在设计的初期拟采用格栅式水泥土墙既做止水帷幕又做挡土结构物,后来经过专家论证发现该地区的水位较高,土体较软,只有水泥土墙挡土而没有别的措施可能会在抽水过程中发生危害事故。后来经过专家的建议,改用放台、土钉墙 +水泥土挡墙进行支护。

4 基坑施工方法

4.1 土钉

土钉采用打入 D50钢管法,注浆采用水灰比 0.6的水泥浆,水泥采用矿渣 32.5,注浆满足水泥用量 20 kg/m或注浆压力0.4MPa时停止注浆。在土钉施工中不能超挖,待上一层土钉的强度达到 80%后才能开挖下一层土[1]。

4.2 混凝土面层

面层采用 φ6.5@200×200钢筋网片,外加 φ14加强筋,加强筋水平垂直连接土钉钉体,与土钉钉体采用焊接方式连接。面层厚度 100mm,采用 C20混凝土(水泥∶石∶砂 =1∶2∶2),基坑顶部1.5m翻边防水。

4.3 止水帷幕及降水

止水帷幕为三排深层水泥土搅拌桩,桩长 12.3 m,桩径500mm,桩与桩搭接 150mm,使用P.S.A32.5矿渣水泥,水泥用量 65 kg/m;水灰比 0.6喷浆,降水采用管井,间距约 12m,井深16m(基底下埋深约 9m),孔径 600mm,井内径 300mm,井外径400mm,无砂管做井管,0.5～2.0规格滤料,渗水井孔径 130mm,井深 12m(基底下埋深 5m),滤料采用 2.0 cm～3.0 cm碎石。

5 基坑监测结果

甲方委托监测单位对本基坑进行了详细的监测,在开挖期间,每天不少于 1次;开挖基坑稳定后 7 d内每天 1次;第 7天 ～第 14天,每 2 d不少于 1次;第 14天 ～第 28天,每 3 d不少于1次;28 d后,每 5 d不少于 1次;异常、下雨时随时监测。通过对基坑周边建筑及基坑顶位移及外围降水可能引起的变形进行了观测,监测结果显示,基坑的水平位移和邻近建筑物的变形均满足规范的要求。在基坑的开挖过程中也未发生严重的漏水事故,说明基坑的止水帷幕在设计和施工中都较成功[2]。

6 结语

通过太原市智波交通运输设备有限公司公寓综合楼(裙房)的基坑支护设计,介绍了钢管土钉结合水泥土墙在基坑支护中的应用。事实证明钢管土钉在较浅基坑中有较广的应用价值,因为它施工方便、造价较低又偏于安全。本工程为以后钢管土钉在基坑支护中的应用提供了宝贵的实践经验。

[1]龚晓南,高有潮.深基坑工程设计施工手册[M].北京：中国建筑工业出版社,1998.

[2]JGJ 120-99,建筑基坑支护技术规程[S].

[3]田英杰.浅谈深基坑土钉支护技术[J].山西建筑,2010,36(2)：123-124.

Application of soil nailw ith steel pipe in foundation pit support

LIANG Jin

Through design the foundation pit supportof apartmentbuilding(podium)of Taiyuan city Zhibo transportation facility limited company,this article introduces the design princip les,application and constructionmethod of soil nailwith steel pipe,and expounds the special application of waterp roof curtain in this engineering,with a view to accumu late experiences for the app lication of soil nail with steel pipe.

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TU463

A

1009-6825(2011)03-0060-02

2010-09-26

梁 进(1976-),男,工程师,山西省勘察设计研究院,山西太原 030013