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1、土钉墙、钻孔灌注桩组合深基坑支护结构体系的应用 1.工程概况 温州市大自然城市家园北区1、2#楼工程位于温州市新城区汤家桥路和市府路交叉口的西南角，工程总建筑面积59558 m2，基坑面积8500 m2，其中1#楼地上32层，2#楼地上2932层，地下均为2层。工程基础采用大直径钻孔灌注桩，上部结构采用现浇框架300mm厚混凝土垫层，实际挖土深度8.30m；基坑四周大承台底标高-10.45m，实际开挖深度10.20m；小承台底标高-9.45m，实际开挖深度9.20m。 2.场地条件和工程地质情况 基坑北侧距用地红线4m为市府路，东侧与汤家桥路距离15m，西侧与已建的3#楼地下室相邻，南侧相距8
2、m为已建的12#、15#楼。场地标高-0.250m。 工程地质条件：根据工程地质勘探报告，场地范围内主要为杂填土、粘土、淤泥。其中杂填土层平均层厚1m，=18kN/m3，=13，c=10kPa；粘土层层厚1m，=18kN/m3，=13，c=10kPa；粘土层层厚1m，=18.6kN/m3，=8.3，c=18.5kPa；淤泥层层厚25m，=16.8kN/m3，=6.9，c=12.8kPa。地下水位埋深为地表下0.290.95m。 3.基坑围护方案的选择 工程施工前，项目部从技术、经济角度对本工程的基坑围护方案进行了充分论证。方案一是全部采用土钉墙围护方案，该方案设备简单，施工成本低，在浙江地区一
3、些工程采用此方案基坑深度已做到10m左右。但结合本工程实际，在基坑的东南两则可以采用多级放坡处理。但因基坑北侧距红线只有4m距离，无法放坡。方案二是采用钻孔灌注施工加内支撑，该方案优点是桩的刚度大、位移少，但其施工成本要比土钉墙高。方案三是基坑上部采用土钉墙围护，下部采用钻孔灌注桩加支撑的组合支护结构体系方案。在基坑-5.05m标高以上采用土钉墙围护，边坡坡度1:0.3。下部采用700、800钻孔灌注桩加内支撑围护（见图1）。 740)this.width=740 border=undefined 图1 基坑施工平面布置图 因本工程北侧距用地红线4m为市府路作为一条重要道路在基坑施工中不允许发
4、生较大变形和沉降。如全部采用土钉墙围护方案，因本基坑深度达10.20m，且下部为淤泥质土层厚25m，越开挖到基坑下层，随着土体压力的增加，此层的土钉未做，而上一层的土钉强度不够时，越容易发生失稳滑移。方案三充分利用了基坑上部挖深不大，通过土钉与土体形成复合体，提高边坡的整体稳定性，且已有此方面的施工经验，在基坑下部土压力较大部位，充分利用了钻孔灌注桩和内支撑整体刚度好的特点，能够保证下层土体的整体稳定性，且通过土钉墙和钻孔灌注桩的组合，能降低工程施工成本，有较大的优越性。综合上述决定采用方案三作为本工程的基坑围护方案（见图2）。 740)this.width=740 border=undefi
5、ned 4.基坑围护施工 4.1钻孔灌注桩施工 4.1.1钻孔灌注桩根据基坑开挖深度的不同分别采用7001000。设计桩长19.45m、12.55m，桩顶标高-5.00m。桩身砼强度等级C25，主筋采用1622，螺旋箍采用8200，加强箍采用122021。 4.1.2支撑梁通过钢立柱与底板下的支撑桩连接。每根钢立柱采用4根10010角钢焊-10010钢板l=380500做成井字形格构柱。格构柱下部与桩主筋焊接插入钻孔桩2m，上部伸入支撑梁长度400.支撑梁的支撑桩根据平面布置，利用工程桩18根，另设18根700钻孔灌注桩作为立柱桩。加设的18根立柱桩桩身砼强度等级C25，桩在底板以下长度为25
6、m，主筋采用1218，螺旋箍采用8200，加强箍采用122021（见图3）。 740)this.width=740 border=undefined 4.1.3支撑梁断面采用700800、800800，梁底标高-5.05m，梁顶标高-4.250m，配筋为1222+620，8200（见图4）。740)this.width=740 border=undefined 4.2土钉墙施工 4.2.1基坑-5.05标设上采用土钉墙围护，土钉采用483.5钢管制作，土钉水平间距均为1100mm，竖向间距为1200mm、1100mm，长1018m。钢管从离坑壁2m起设28400注浆孔，水平倾角 10。坡面分二
7、次喷射100厚C20混凝土，中间为6.5200双向钢筋网片。 4.2.2土钉墙部分土方开挖实行分层分段的原则，沿基坑边每开槽6m宽进行土钉墙施工。每层土方开挖深度不超过该层土钉下300mm，分段长度20m进行流水施工。 4.2.3土钉锚管开孔从离坑壁2m处开始设孔，直至管底。孔距0.40m，锚架即倒刺每隔1.2m设一只，紧贴锚管，双面焊，头部砸扁。各锚管对接用312，L=120mm，进行双面灌焊。 4.2.4土钉锚管注浆采用水灰比为0.5的纯水泥浆，采用注浆压力和注浆量双控措施。其中注浆压力不小于0.5MPa，注浆量不少于30kg/m，注浆完成后混凝土在钢管周边形成直径150mm的孔径。 4.
8、2.5喷射第一层40厚C20混凝土后，张挂6.5200双向钢筋网片，再喷射第二层60厚C200混凝土，C20混凝土配合比为水泥：石子：砂=1：2：1.5，并掺加了速凝剂。 4.2.6待已施工完成的土钉墙砼强度达到80%后再进行下一层的土方开挖和土钉墙施工，直-5.05m标高。 4.3压顶梁和支撑梁施工 4.3.1在开槽挖土至-5.05m标高后，即浇筑围护桩顶圈梁和钢筋砼内支撑。 4.3.2压顶梁断面1000800，内配1625+16、8200。土钉墙的最下一排锚杆应锚入混凝土压顶梁内。 4.3.3在压顶梁和支撑梁混凝土强度达到设计强度的80%以后作下层土方开挖。 4.3.4土方大面积挖至计坑底
9、-8.550m标高后，再进行承台、地梁等局部深坑处理。 4.3.5土方挖至设计标高，经验槽后，马上施工混凝土垫层，对承台、地梁部分做砖胎模，以减少基坑暴露时间，有效控制围护结构的变形。 4.4换撑 4.4.1在钢构柱与底板混凝土中部交接处，焊好5mm厚钢板止水片。 4.4.2浇筑600mm底板、承台和地梁大体积混凝土。 4.4.3底板混凝土浇筑完成后，在底板与围护桩间隙用C15毛石砼填实，待底板及换撑砼达到80%设计强度后诉除支撑。 4.5基坑监测 在整个基坑开挖过程中，在基坑四周共布设了8只测斜孔，水平支撑设8组轴力观测点，以观测轴力变化。并对周边道路、管线、建筑物设沉降观测点，作沉降观测。从监测结果表明，实际的应力曲线基本符合计算应力贡线。桩顶最大水平位移45mm，未超过50mm设计的限值。 5.施工效果 现本工程主体结构已施工至5层，基坑土方也已回填。通过本工程的施工实践，初步尝试到了组合式支护结构体系的优越性，它在施工场地狭窄的情况下，充分利用了土钉墙施工简便，成本较低的特点，又在基坑较深的情况下充分利用了钻孔灌注桩刚度较好的特点，有效地降低了工程造价，缩短了工期，取得了较为显著的成效。