深基坑復合土釘墻支護技術應用淺析

高志軍

北京啟力巖土工程有限公司 北京 102200

引言

深基坑作為建筑工程的基礎，具有重要的作用。復合土釘墻支護技術相比其他支護技術有自身特點和優勢，在深基坑開挖工程中已經被廣泛應用。本文將結合工程實例就土釘墻支護技術的應用展開分析。

1 工程概況及地質條件

本工程為北京某大學藝術博物館工程，場地位于北京市海淀區，本建筑物基礎埋深約7～10m；結構采用框架結構。

根據地勘報告，勘探深度（35.0m）范圍內的地層劃分為人工填土層和一般第四紀沖洪積層，各地層編號方式見下表“地層編號說明表”，水位觀測情況詳見“地下水位觀測情況一覽表”。

表1 地層編號說明表

表2 地下水位觀測情況一覽表

2 基坑支護設計

土釘墻適用于地下水位低于基坑底面，且周邊基坑影響范圍內無重要構筑物、地下空間允許土釘施工的場地，適用的土層包括填土、黏性土、粉土、砂土、卵礫石等[1]。本工程開挖深度在7～10m，地下水位在基底以下，采用土釘墻支護。為保障基坑安全，主動控制基坑變形，采用結合一道預應力錨桿的復合土釘墻。復合土釘墻有結構輕，柔性大，有良好抗震性，施工設備相對簡單的特點[2]。本工程基坑設計劃分為2個剖面。

2.1 1-1剖面土釘墻支護結構設計參數

本剖面基坑開挖深度10.0m，土釘墻放坡坡度為1∶0.3，設計考慮的邊坡附加荷載為20Kpa。土釘水平間距為1.5m，豎向間距1.5m。土釘與水平面夾角為10°。土釘采用人工洛陽鏟成孔，成孔直徑110mm。土釘端頭處彎雙向長度為200mm的“L”鉤，以便與單道φ14橫向加強筋連接。土釘所采用鋼筋均為Ⅱ級鋼筋。

表3 土釘（錨桿）支護結構參數

2.2 2-2剖面土釘墻支護結構設計參數

本剖面基坑開挖深度7.01m，土釘墻放坡坡度為1∶0.3。其余設計參數同剖面1。

表4 土釘（錨桿）支護結構參數

土釘墻面層采用φ6.5的鋼筋編制成@200×200的鋼筋網。土釘墻面層噴射厚度為100mm的C20碎石混凝土。注漿材料采用水灰比為0.5的水泥漿。下層土釘需在上層土釘漿體強度、面層強度達到設計強度的70%后再進行施工。

3 土釘墻施工方案

3.1 土釘墻施工工藝流程

土方開挖→修邊坡→土釘成孔→安放土釘→注漿→綁扎鋼筋網→土釘同加強筋焊接→加墊塊→設噴射砼厚度控制標志→噴射砼→養護。

3.2 土釘墻施工要點

3.2.1 邊坡修整：土方開挖至土釘設計標高下0.3m后，應人工及時修整坡面。坡面平整度允許偏差±20mm。

3.2.2 成孔：采用洛陽鏟人工成孔，倆人一組。成孔過程中注意控制傾角及孔徑，成孔后對孔深、孔徑、傾角進行檢查驗收，做好施工記錄及隱檢記錄。土釘墻成孔施工允許偏差見下表。

表5 土釘墻施工允許偏差表

3.2.3 土釘桿體制作安放：按設計要求制作土釘桿體，鋼筋焊接滿足雙面焊5d，單面焊10d，并按設計要求加焊定位支架，鋼筋保護層厚度應大于25mm。

3.2.4 注漿：按設計要求水灰比攪拌水泥漿，注漿時，注漿管應插至孔底，在一次注漿完成2.0小時內進行二次補漿，并將孔口封堵。

3.2.5 鋼筋網片制作與安裝：鋼筋網片按設計要求制作，網片規格φ6.5@200×200，網節點采用點焊或綁扎，網片搭接長度不少于300mm。網片外側按設計要求加焊加強筋。

3.2.6 土釘頭焊接：土釘鋼筋按設計要求焊接在鋼筋網片的加強鋼筋上，加強鋼筋與土釘鋼筋的焊接長度不小于200mm。

3.2.7 面層噴射砼：噴射砼施工過程中嚴格計量配比，噴射作業應分段進行，同一分段內噴射順序應自下而上，噴射時噴頭與受噴面應保持垂直。噴射射距0.8～1.5m，噴射砼終凝2小時后應噴水養護。每層土釘噴射砼施工時，作一組砼試塊，標養28天后進行檢驗。噴射砼厚度允許偏差±10mm。

4 基坑變形監測

監測方法的選擇應根據基坑類別、設計要求、場地條件、當地經驗和方法適用性等因素綜合測定，監測方法應合理易行[3]。本工程進行的監測項目：

4.1 周邊建筑、道路沉降及位移監測

①周邊建筑物沉降觀測測；②周邊道路沉降剖面監測。

4.2 支護體系監測

①支護結構頂部變形監測；②支護結構側向變形監測。

4.3 地下水位監測

監測報警值一般以總變化量和變化速率兩個量控制，累計變化量的報警值一般不宜超過設計限值。本工程報警值參見表6。

表6 監測報警值

位移監測成果見下圖：

圖1 坡頂豎向位移

圖2 坡頂水平位移

5 結束語

本工程基坑支護取得了良好效果，項目通過了施工驗收。此次項目采用了土釘墻支護并復合一道預應力錨桿支護方式，最終變形監測效果良好。在10m深基坑工程中，結合以往單一土釘墻施工經驗，復合土釘墻對基坑變形控制有較大改進，是當前較為適宜深基坑的一種支護形式。