探讨高层建筑地下室基坑支护土钉墙技术的应用

　　现代都市建筑一般都带有地下室，但是，由于场地狭窄，常常给地下室开挖造成很大困难。因此，基坑支护结构的设计与施工，已成为当前高层建筑基坑施工的热点与难点，成为影响整个工程造价及进度的关键。当施工场地狭窄，基坑深度又不太大时，土钉墙是一种较为经济实用的支护型式。它的特点是：施工简便、所需工作面小、比较经济节省，而且与基坑开挖同步施工，节约工期。
　　1工程实例
　　某工程建筑物最大高度68.88m，总用地面积16247m2，总建筑面积73162m2，其中地室面积13970m2。拟开挖基坑周围场地十分狭小，基坑边线距原有居民楼仅0.60～1.50米，拟开挖基坑深4.0M，基坑占地面积约15000m2。
　　地质勘察报告提供有关基坑支护开挖土层岩土主要工程指标见下表：
　　根据现场场地条件，经过比较多种支护方案，最后确定本工程采用土钉墙支护，土钉墙坡角为82°。
　　1.1土钉墙设计
　　设计条件：工程地质条件良好；但场地十分狭窄；基坑与周边原有建筑距离物十分逼近，而且，原有建筑相对较高、又较为残旧；基坑坡顶需考虑地下室施工时的材料场内二次运输及少量堆放。
　　设计参数：考虑施工过程中材料的场内二次运输及少量堆放，地面荷载取：q1=200KN/m2；二级钢筋ftk=335N/mm2，土钉墙坡角β=82°，基坑深度H=4.0m，根据地质资料，其余设计参数选取如下：
　　内摩擦角φk=14.6°，土重度r=19.5KN/m2
　　土钉与水平面角度a=10°，土钉孔径dn=110mm
　　土钉排距、列距Sy=Sx=1.2m，土钉拉力分项系数γs=1.3
　　土钉与土体之间的界面粘结强度qs=30.6KPa
　　计算公式：
　　1.25γTk≤Tu
　　Tk≤ξeaksxsz/cosa
　　eq=ξq1，e1=0.55ξrH
　　式中：Tu-土钉抗拉承载力设计值；Tk-土钉受拉荷载标准值；ξ-荷载折减系数；eak-土钉长度中点所处处的基坑水平荷载标准值；eq-地表均布荷载引起的侧压力；e1-土钉长度中点所处深度位置上土体自重引起的侧压力；
　　1.1.1计算土钉长度
　　土钉长度中点所处深度位置上土体自重引起的侧压力：
　　e1=0.55ξrH=0.55×0.60×19.5×4.0=25.74KN/m2施工用均布荷载引起的侧压力：eq=ξq1=0.60×20.0KN/m2=12.00KN/m2
　　土钉长度中点所处深度位置上的侧压力：
　　eak=e1+eq=25.74+12.00=37.74KN/m2
　　土钉受拉荷载标准值：

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