基于土釘墻支護的建筑深基坑支護實例

【摘 要】結合成都地區砂卵石地層深基坑支護工程的支護，介紹了在基坑周邊環境較簡單的條件下采用土釘墻支護，并對設計及施工情況進行了介紹。

【關鍵詞】深基坑；土釘；設計

20世紀90年代以后國內深基坑工程蓬勃興起，土釘墻支護技術異軍突起，已成為我國基坑支護主要技術之一[1]。本世紀以來，建筑基坑呈現“大、深、緊、近”等特點[2]，深基坑支護計算的假定也從平面應變，逐步轉變到三維數字模擬[3]。由于土釘價格較低，在建筑基坑工程中應用越拉越廣泛，但由于土釘數量眾多，難以監控等，土釘墻工程事故屢見不鮮[1]。本文結合某建筑深基坑的實踐，介紹土釘墻技術，對于類似地層及周邊環境有一定的參考價值

1、工程概況

某工程位于某市光華大道萬家灣6組、培風村10組。擬建場地為閑置空地，局部地段為填充廢渣堆積，場地較為開闊，交通便利。該工程主要為20層高層住宅，設二層地下室，擬采用剪力墻結構、筏板基礎。工程±0.00為518.55。主樓基坑底標高為-10.00米，相當于絕對標高508.55米；純地下室部分基坑底標高為-9.30米，相當于絕對標高509.25米。基坑開挖深度為8.7m。

2、場區工程地質、水文地質概況

2.1 場地工程地質概況

場地地層結構簡單，主要由第四系人工堆積（Q4ml）雜填土、素填土、第四系全新統沖積（Q4al）的粉土、細砂及四系全新統沖洪積（Q4al+pl）的卵石層等組成，場地地貌單元屬岷江水系一級階地，場地地層情況見表：

2.2 水文地質概況

場地地下水為賦存于第四系砂卵石層中的孔隙型潛水，受地下徑流、大氣降水補給；排泄方式以地面蒸發、地下徑流為主。該場地地下水滲透系數K=20m/d。場地環境為二類。

3、基坑周邊環境

本基坑周邊環境簡單，基坑北側為規劃道路，地下室邊線距用地紅線3.0米，距道路紅線20米。基坑西側為成飛大道，路寬40米，地下室邊線距用地紅線5.0米，距道路紅線35米。基坑南側和東側為待建空地。

4、基坑支護設計方案

4.1 基坑支護方案的確定

根據本基坑周邊的環境的具體情況，結合基坑平面形狀尺寸及基坑開挖深度、場地的地質情況，同時結合本地區常規做法，確定基坑支護方案為土釘墻支護。

4.2 基坑支護方案論述

采用鋼筋網、噴射砼支護封閉土體表面，采用錨桿與壓力灌漿加固土體內部，使噴射砼、鋼筋網、錨桿、土體成為類似重力式擋土墻，通過相互作用和應力重分布，使土體自身結構強度的潛力得到充分發揮。

設計參數：放坡坡度1：0.3；護壁面深度為8.7m；地表堆載（均布荷載），采用15KN/m2。土釘采用Φ48鋼管，壁厚2.75mm，管端頭壁預鉆Φ6的灌漿梅花孔洞，管內灌注純水泥漿（水灰比0.4～0.45），土釘縱、橫向加強筋均為Φ14，鋼筋網按Φ8@200 mm×200 mm布置。噴射C20砼，厚度80mm。排水管采用Φ30PVc管，長度400mm，縱橫向間距均為2m。

5、支護結構的施工

5.1 土釘墻施工程序

一般層段按土方開挖（含清面）—土釘施工—掛鋼筋網（焊加強筋）—噴射砼—土釘灌漿（封孔）—土方開挖程序進行循環作業。當施工至砂層時，則按掛鋼筋網—噴射砼—土釘施工—噴射砼—土釘灌漿—土方開挖程序進行作業，以防砂層垮塌。

5.2 土釘墻施工工藝

土釘采用QC-150型錨桿機植入土釘，由12m3空壓機提供動力；土釘均采用鋼管內壓力注漿，灌注水灰比0.4～0.45的純水泥漿，灌注壓力0.4～0.6Mpa，土釘壓漿水泥量據土層情況而定；噴射砼前，將面層內的鋼筋網片牢固固定在邊壁上，鋼筋網可用插入土中的短鋼筋固定，噴射砼時不能出現振動；鋼筋網采用綁扎而成，網格允許誤差±20mm；噴射砼順序按自下而上進行，噴頭與受噴面需保持距離0.8～1.0m，射流方向與噴射面宜垂直，噴射砼宜采用復噴；砼終凝后，進行灑水精心養護。

6、基坑監測

由于計算模型或假定與實際地層變形和內力的不一致，深基坑支護設計需布置一定數量的監測點位，以確保基坑周邊建（構）筑物的安全。主要進行了以下監測：支護位移量測、地表開裂狀態的觀測，附近建筑物和重要管線等設施的變形測量和裂縫觀察、基坑滲、漏水和基坑內外的地下水位變化。為保證施工質量，對土釘進行了驗收試驗。

7、結語

（1）根據基坑周邊環境條件，選用土釘墻支護，既能節約造價，又能確保安全及工期的實現。

（2）在土釘墻實施過程中，需嚴格控制土方分層開挖標高，需待土釘灌漿完畢，達到要求的強度后再進行下一層的開挖。

參考文獻：

[1]劉國彬，王衛東.基坑工程手冊（第二版）[M].北京：中國建筑工業出版社，2009

[2]王衛東，吳江斌，黃紹銘.上海地區建筑基坑工程的新進展與特點[J].地下空間與工程學報，2005，1（4）：547-553

[3]瞿曉鷗，李小麗，李鵬.某住宅樓深基坑開挖支護三位數字模擬[J].青島理工大學學報，2010，31（3）：117-121