摘要：在施工条件极为复杂的地段，因地制宜，对深基坑的支护结构与施工技术进行优化。

　　关键词：深基坑支护土钉墙施工优化

　　１工程概况

　　安阳电信综合楼位于红旗路与灯塔路交叉口西北角，建筑物平面呈矩形，南北长45.0米，工具宽24.0米。综合楼地面以上22层，地下2层，高度为99.0米，楼顶设有通讯发射塔。综合楼为钢筋砼框架剪力墙结构，根蒂根基埋深9.0米，基坑东侧3.8米处埋有高压输电电缆及排水暗管；基坑北段东侧6.0米为市长话楼，该楼南北跨度为15.0米，高约16.0米；基坑南段西侧9.0米为三层居平易近室第楼，详见电信年夜楼基坑支护平面位置图。

　　２基坑工程地质条件

　　综合楼场地属山前冲积扇地貌单元，在勘测深度范围内，地层散布不太平均，表层为1.0～2.0米厚的杂填土，以下为素填土，其底板埋深升沉较年夜。填土以下的地层岩性变化较年夜，场地南部以粉土夹粉砂为主，而北部则为粉质粘土地层，这两类分歧岩性的地层其厚度与层位相差均较较着，一般从埋深9～10米起头，其地层岩性变化较为纪律、稳定。在基坑开挖深度内，散布着q4-3填土(3.5－5.9米)，q4-2粉质粘土、粉土及粉细砂(6.9－18米)。

　　基坑开挖深度内各层土物理力学指标及室内静三轴实验功效

　　层

　　号

　　岩性

　　w

　　ρ

　　wl

　　wp

　　ip

　　e0

　　sr

　　()

　　il

　　c

　　(kpa)

　　φ

　　(度)

　　⑴

　　素填土

　　23.2

　　1.91

　　28.6

　　18.7

　　9.9

　　0.756

　　83

　　0.390

　　10

　　8.5

　　⑵

　　粉质粘土

　　25.6

　　1.96

　　31.0

　　18.6

　　12.4

　　0.745

　　94

　　0.481

　　19

　　10.0

　　⑶

　　粉土

　　19.8

　　1.95

　　27.0

　　18.6

　　8.4

　　0.677

　　81

　　0.280

　　10

　　15.0

　　场地地下水静止水位在自然地面下20.2米，但场地周围上、下水管道纵横交织，上水管道因衡宇拆迁在钻探工作进行时年夜量漏水，且影响场地土的湿度与状态，并形成上层滞水稳定水位4.6m的假象，另外在场地东侧的中部和南部也有水管年久失修、污水外漏现象。

　　３、基坑支护方案

　　因场地东、西两侧比力狭窄，且场地东侧散布着地下管线及高压电缆。是以基坑开挖不允许有较年夜的放坡，必需接纳边坡支护措施。我院凭据场地工程地质条件、土层力学计较指标及周围建筑物情况，经多方案支护形式技术经济比力，决议采用以土钉墙支护技术为主的支护结构，土钉墙复合体可提高边坡整体稳定性和承受坡顶超载的能力，所用的施工装备简单，占用施工场地小，而且可随基坑开挖逐次分段实施作业，由于方案可行、平安、经济而中标。

　　3.1土钉墙设计

　　凭据已建工程运用实践，按bridle建议的对数螺旋线方式进行土钉墙设计计较。

　　滑面方程为：

　　ｒ=a·eθ·tanφ(1)

　　滑动面与坡脚处水平线的夹角：

　　β=0.5ф0.201α·ф

　　0.265α0.087(2)

　　极角：

　　θ1=фω

　　θ2=90°ф-β(3)

　　对粘性土，取ω=3，其它土取ω=0.

　　土钉钢筋直径：

　　db=(14～25)×0.001·sx·sy(4)

　　sx、sy为土钉水平向、垂直向间距。

　　先按条分法计较不服衡力矩，然后计较土钉承受的剪力和拉力，再求出土钉长度。

　　设计采用凭据上述原理编制的“深基坑支护之星”软件。

　　计较成效：土钉长4.0～7.0米，横向间距1.5米，垂直向间距1.2～1.5米，土钉下倾角15度，土钉采用φ25、φ22毫米螺纹钢。面层为10厘米厚的c20喷射砼，钢筋网距20×20厘米，采用φ6圆钢，并在每排土钉位置加一水平向增强筋，直径18毫米。为控制土体变形，对土钉施加一定的预应力。

　　3.2不良地质条件支护方案的弥补

　　基坑北段东侧(长话楼四周)因长话楼通往化粪池的排水管漏水和地下自来水管漏水，开挖时发现地面下1.5～4.5米为流塑土体，已超越土钉墙的使用范围，需重新选择加固支护方案.经计较钻孔灌注桩和打进桩可知足支护要求，但造价高、工期长不成行；喷粉桩造价低、工期短，但强度达不到要求，经频频比力采用喷粉桩和土钉联合加固土体支护方案，即适度沿线安插喷粉桩，提高土体的结构整体性，再做土钉墙，增加支护强度，两种形式形成互补。喷粉桩安插成两排，单桩直径50厘米，长7.0米，四根桩为一组，相互搭接，成为95～96厘米的桩群，桩群中心间距125厘米，桩群间留30厘米的空地空闲，以成土钉孔，详见喷粉桩平面安插详图。喷粉桩施工两天后，即可开挖并进行土钉支护。

　　４土钉墙施工及变形监测

　　4.1施工工艺

　　土钉墙分层施工，依次轮回至基坑底，即基坑开挖一定深度后，进行土钉墙施工，然落后行下一层的开挖。

　　4.1.1基坑开挖

　　基坑开挖分五层进行，第一层挖2.5米，其余四层1.6米，接纳挖掘机挖土，汽车运土，辅以人工修整坡面。

　　4.1.2土钉孔成形

　　土钉孔采用洛阳铲成孔，成孔直径15厘米。成孔后把土钉钢筋置于孔中，为保证土钉位于孔中心，在土钉上每隔2米焊接一个托架。

　　4.1.3注浆

　　在孔口处设置止浆塞，将注浆管插进孔底以上0.5～1.0米处。注浆管毗连注浆泵，边注浆向孔口标的目的拨管，直至注满为止。每孔在注浆后再补浆2～3次。为保证浆体与周围土体慎密连系，在水泥浆中掺进一定量的膨胀剂。

　　4.1.4喷射砼面层

　　在展设钢筋网后喷射砼面层，筛分后的砂、石料和水泥、速凝剂由人工加进搅拌机料仓搅拌平均后自动落进和搅拌相配套的喷射机内，在高压空气的作用下，经输料管送至喷头处，与供水装配送来的水夹杂后，喷向受喷面，一次喷射砼至设计厚度。

　　4.1.5土钉施加预应力

　　在土钉端头焊接高强螺栓端杆，面层砼到达设计强度后，加钢垫板用扭力板手扭紧螺母对土钉施加设计拉力的10～20的预应力。这类工钱的预压应力，将提高土体的抗滑和防裂能力。

　　4.2基坑变形监测

　　基坑开挖前，在基坑东、西侧边坡划分设置了7个沉降、水平位移观测点，每距离一天观测一次，经观测最年夜沉降13毫米，最年夜水平位移为14毫米，基坑周围建筑物、高压电缆等均无缺无恙。

　　５几点施工经验与体味

　　5.1空压机并联

　　现有空压机为vf-715改型空气压缩机，其排气量为6m3/min。凭据现场条件，喷射机安插在基坑东侧中心部位，据计较和现场实验喷射基坑西侧砼面层时，风量不够，压力偏低，必需选用年夜排气量的空压机，因租用容量年夜的空压机费用高，而接纳两台vf-715改型空压机并联的方式供风。具体做法是在喷射机的空气进口处安装一个三通管，两台空压机的送风管划分接在三通管上。经施工检验，此方式简单易行而费用低。

　　5.2土体开挖深度

　　本基坑设计分五层开挖，采用坑外坡道与坑内坡道相连系的方式运土，在挖坑内坡道时，土方施工单元为赶进度，一次由-4.1米挖至-9米，支护未进行即在-4.0米以下发生局部塌方，塌方上部呈弓形，南北长10.4米，高5.3米，最深处1.5米，方量约25立方米。塌方后接纳了加固措施并分析了塌方缘由，一致认为超挖是引发塌方的主要身分。据分析每次开挖的最年夜高度取决于该土体可以稳定而不破坏的能力，砂性土一般不要跨越2.0米，粘性土可增年夜一些。开挖土方和土钉墙施工是个不成朋分的整体，必需相互配合，严酷按设计分层开挖。

　　5.3排水措施

　　在坡顶和坡脚必需设置排水措施，以免地面积水流进基坑，坑内积水流向坡脚，以确保土钉墙的平安。

　　参考文献：

　　１、林宗元主编《岩土工程治理手册》，辽宁科学技术出书社，1993年；

　　２、黄运飞编著《深基坑工程实用技术》，刀兵工业出书社，1996年。