探讨高层建筑地下室基坑支护土钉墙技术的应用(2)

　　Tk=ξeaksxsz/cosa=0.6×37.74×1.2×1.2÷0.98=51.05KN土钉稳定区锚固段长度：
　　L=γsTu/πdnqs=1.3×51.05/（3.14×0.11×30.6）=6.28m土钉滑移区长度：
　　L1=tg（45°-φ/2）×（H-h）或：L1=0.3H（取较大值）
　　h--地面至土钉距离
　　距地面0.80m处土钉滑移区长度为例（此处滑移区长度最大）：
　　L1=tg（45°-φ/2）×（H-h）=tg37.7°×（4.0-0.8）=2.47m
　　或：L1=0.3H=0.3×4.0=1.2m（取L1=2.47m）
　　土钉总长度应为：
　　土钉支护的面层作用主要是限制土钉之间土体的变形，将土体侧向压力有效地传递给土钉，并调整相邻土钉的受力状态。根据全长注浆土钉的受力分析及工程数据测试，土钉端部和面层受力较小，面层厚度不必太厚。
　　面层参数取为：
　　网筋φ6@300×300（双向），喷射混凝土厚度为100mm、强度C20。
　　面层喷射混凝土配比为：
　　水泥1：砂2.3：碎石2.3：水0.4。
　　由于土钉注浆体强度远比土体强度高，因此土钉支护设计中注浆体强度不是控制参数。
　　土钉注浆视情况采用孔底或口部加压注浆，第一排土钉采用低压注浆，注浆压力为0.1Mpa，第二、三排土钉注浆压力为0.3～0.4Mpa。
　　注浆配比为：水泥1：砂0.3：水0.45，并添加合适添加剂。基坑监测：
　　沿基坑顶根据周边情况每隔20m左右设置一个位移观测点；测精度应不低于三等精度（即水平位移测量变形点的点位中误差为±6.0mm），水平位移预警值为0.36%h、允许值为0.50%h（h为基坑深度）。
　　当出现以下情况之一时，应及时与甲方、设计和监理联系：坡顶、底面或周边构筑物等出现裂缝或坡顶位移较大且位移不稳定、不收敛或超过设计预警值和允许值等相应的规范要求。
　　施工过程中，应通过目测、巡查或其它监测手段等多种形式，对基坑变形进行全面了解和监控，及时了解和监控周边建筑物和道路等设施的安全情况。
　　1.2土钉墙施工
　　土钉墙施工工艺流程如下图一：
　　1.2.1制锚
　　锚杆质量要求：锚长误差10cm；杆体每隔2m做对中架；锚杆搭焊长度≥5d，双面焊；
　　1.2.2开挖
　　土钉墙支护的特点是边开挖边支护。为了保证基坑边壁在开挖过程中土体应力场和应变场不产生大变化，因此，对土方开挖有严格要求，挖土必须分层分段开挖。层厚为1.2m（即锚杆排距）。严禁超挖，严禁上层喷射混凝土面层和注浆体尚未达到一定强度时就开挖下层，以免造成边壁坍塌。1.2.3钻孔
　　采用机械成孔和洛阳铲成孔相结合。
　　技术质量要求：孔径11cm；孔深允许误差-20cm；成孔角度为8°～12°；单孔遇障碍物时可在50cm内调整。
　　1.2.4注浆
　　技术质量要求：配比如下：水泥：砂：水为1：0.3：0.45，并加适宜外加剂；注浆压力≥0.3MPa；水泥32.5#普通硅酸盐水泥。
　　1.2.5修坡面
　　注浆后人工修整坡面；定点、放线确保坡面平整，由于本项目地下室施工工作面十分狭窄，部分区位仅300mm，为保证地下室结构工程正常驻施工，应严格控制坡面到地下室外墙体距离。
　　1.2.6编网及焊接
　　技术质量要求：网筋ф6@300×300；网筋搭接为点焊、绑扎；锚头"L"字型，焊接连接。
　　1.2.7喷射混凝土护面
　　钢筋网片和锚杆头焊接好以后，立即进行喷射混凝土作业。喷射时，喷枪距作业面控制在1.5-2.0m距离，水灰比、所用材料必须符合设计要求。喷射混凝土的程序是，混凝土喷射机将水泥砂石料、添加剂均匀通过管路，用风压送到作业面。在作业面的枪头出口处有一注水装置，水和水泥砂石在枪头处通过风压在向外喷射时均匀的混合在一起，喷至作业面。
　　技术质量要求：材料：普425#水泥、砂、碎石或豆石（粒径小于15mm）；配比：（水泥）1：（砂）2.3：（石）2.3：（水）0.4：3%速凝剂（水泥重量比）；配料的搅拌：上料前初拌，上料后水泥砂石经过喷浆机和输送料管混合，即可达到均拌目的；混凝土强度C20；喷射前坡面作喷射厚度标记，喷射混凝土面层厚度为10cm。
　　1.2.8开挖下层
　　开挖下层土方时间与上层喷射混凝土面层强度、注浆强度、地质条件、边壁位移量有关，根据本项目具体情况，上层混凝土面层喷射24小时后方可进行下层土方开挖。
　　1.2.9变形观测
　　在基坑降水当日起实施变形观测；基坑开挖过程中，每天对基坑变形情报况进行观测，基坑开挖结束一个月后观测间隔改为7天；地下室土方回填完成后结束了观测。
　　观测过程中详细记录了观测基准点和变形观测点的位置、编号、观测日期、本次观测值和累计观测值，并绘制基坑变形曲线，了解基坑变形趋势；变形观测结束后，将上述观测资料编制成表，并附文字说明整理归档。
　　2结语
　　目前，基坑支护的方法很多，如地下连续墙、护壁桩、预应力锚杆、土钉墙等，其中，土钉墙是一种较为经济实用的支护型式，合理的设计、正确的施工，将会取得良好的经济效益。本工程中应用土钉墙施工技术，在保证安全的前提下，做到了工期最快、质量最好、造价最小，有效地解决了本工程场地狭窄的问题。

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