摘要：土钉墙支护是一种利用经加固后的原位土体来维护基坑边坡土体稳定的支护方法。它是由土钉、钢筋网喷射混凝土面板和加固后的原位土体三部分组成。该支护结构轻型，施工操作方便，造价相对较低，是一种安全经济的深基坑边坡支护方法。采用深层搅拌桩、旋喷桩止水帷幕与土钉墙支护结合的复合型基坑支护形式应用广泛。但土钉墙支护结构整体变形较大，在基坑紧靠建构筑物、道路、管线时，采用土钉墙支护结构可能导致建构筑物、道路、管线等的下沉变形开裂。经大量的施工实践证明，在土钉墙坡面加设钢管桩可提高土钉墙的整体稳定性，有效控制基坑变形。
1.引言
2.工程概况与场区工程地质条件
拟建工程场地东西长46.6m，南北宽17～19m，地面楼高十二层，设地下室一层，并与现办公楼建成连体楼；工程±0.000相当于绝对标高3.150。场地地面标高约2.70m。工程地下室底板面标高根据建筑图纸为-3.75m（结构标高），电梯井承台面标高为-5.30m，集水井标高为-6.30m，地下室周边地梁高度为600mm，承台高度为900mm～1200mm。基坑实际开挖深度4.0～6.30m。
根据钻探揭露，本场地之地基由人工填土（Qml）、第四系三角洲海陆交互相冲淤积土（Qmc）、风化残积土（Qel）、及下第三系风化基岩（E）组成。土层由上而下分述如下：
（1）杂填土：层厚1.80-2.90m。
（2）淤泥质土：厚2.10m，顶板埋深2.90m。饱和，流塑。
（3）粉细砂：分布于全场地。层厚4.20～7.40m，顶板埋深1.80～5.00m，饱和，中密，属中偏低压缩性土层，凝聚力C=4.6KPa，摩擦角φ=42.2°。
（4）淤泥质土：分布于全场地。层厚1.30～2.50m，顶板埋深9.00～9.30m，饱和，流塑。属高压缩性土层，凝聚力C=5.1KPa，摩擦角φ=3.1°。
（5）粉土：分布于全场地。层厚1.00～2.00m，顶板埋深10.50～11.80m，湿，密实。属中压缩性土层，凝聚力C=12.8KPa，摩擦角φ=4.6°。
（6）粉土：分布于全场地。层厚3.70～5.50m，顶板埋深12.30～13.40m。
（7）中砂：分布于全场地。层厚1.20～2.20m，顶板埋深17.00～17.90m。
（8）粉砂：层厚1.30m，顶板埋深9.10m。
（9）残积粉质粘土。
各孔地下水静止水位埋深为0.80～1.00m，水位稳定。地下水类型主要为地下潜水。
3.基坑支护设计方案
根据场地地质钻探资料以及基坑的周边环境，支护设计时将基坑划分为四个支段，
各支护设计段分述如下：
（1）基坑东侧为地质局内的道路，道路外为七层建筑物，桩基础。该三方向基坑边距离建筑物与道路距离较远，采用双排搅拌桩与注浆土钉联合围护结构。基坑支护结果计算深度为3.9m，其中车道位置按车道标高变化。
（2）基坑西北角紧贴现状6层办公楼。基础为沉管灌注桩基础，沉管灌注桩桩径为340mm，桩长为8m。由于该位置为车道，基坑开挖深度较浅，仅为3.20m，采用单排桩与注浆土钉联合围护结构。
（3）基坑西北角紧贴现状5层办公楼。基础为沉管灌注桩基础，沉管灌注桩桩径为？340mm，桩长为8m。①-②×A轴以及⑦-⑧×A部分地下室外壁板位置紧贴南侧原5层办公楼基础。由于承台密集，基坑支护结果计算深度考虑至承台底，即4.40m。基坑支护结构施工对原建筑物影响很大，采用双排旋喷桩结合注浆土钉联合围护结构。并在旋喷桩内打入110（t=3.5mm）@1200钢管桩，长度6m，以控制基坑位移以及加强基坑的整体稳定性。
（4）南侧局部承台位置开挖深度达到了5.95m，采用双排旋喷桩结合注浆土钉联合围护结构。并在旋喷桩内打入110（t=3.5mm）@1200钢管桩，长度9m，以控制基坑位移以及加强基坑的整体稳定性。
4.基坑支护施工主要要点
（1）基坑支护结构整体施工流程：
搅拌桩障碍物清除及回填砂土→搅拌桩施工（桩头插筋浇素砼）→旋喷桩施工，插钢筋→钢管桩施工（桩顶拉结浇素砼）→（抽水试验检测帷幕截水效果）→土方分层分段开挖→注浆土钉分层分段施工→腰梁施工→下层土方开挖→注浆土钉分层分段施工至标高-4.35m→局部土方继续开挖至-6.40m（电梯井集水井处为-6.750）。
（2）因为场地狭窄，止水帷幕施工必须与钻孔桩基础施工互相配合。
（3）钢管桩于旋喷桩完成3～5天后施工，采用钻机成孔，然后下管注浆。根据场区土层特点，本工程选用XY-100型地质钻机成孔。钢管桩灌浆材料采用32.5R普硅纯水泥浆，水灰比0.4～0.5，视工程实际情况可加入三乙醇胺或其它外加剂。
（4）土钉采用φ48普通钢管环向钻眼，钻机开孔后采用气动冲击机或人工直接打入方式施工，注入水灰比为0.5～0.6的32.5R普硅纯水泥浆，注浆压力为0.5～1.0MPa。
（5）土方开挖前，了解和掌握场地周边土钉长度范围内有无地下管线，以指导调整土钉的孔位、角度和长度，避开上述障碍物；基坑南侧（3-3和4-4剖面段）的注浆土钉施工前，必须先确定已建办公楼的灌注桩的准确位置，土钉施工时根据需要进行调整，严禁损坏原有灌注桩基础。土钉施工时的调整包括土钉长度、角度和位置调整，但同时需要以不减小支护的安全度为原则在相邻位置补足。
（5）土钉遇承台基桩的处理
土钉采用人工打入。打入前应根据旧建筑的基础图纸进行放线以及初步勘探，探明承台与基桩的位置，土钉施工时避开基桩的位置。在施工过程中如发现土钉碰到原承台与基桩不能进尺时，该根不能进尺的土钉不得强行施工，在原位截断钢管，另在旁边再加设土钉。
（6）基坑止水帷幕体系全部完工后方可进行土方开挖。
土方开挖前，需在基坑内沿基坑四周且距开挖边线不大于5m的范围内设置12个抽水井，抽水井直径φ133mm，L=10m，并在基坑外围设3个观测井。通过抽水试验检测帷幕截水效果，主要是地下水的补给情况，通过观测井了解基坑外围的水位变化情况。若止水帷幕体系尚未有效隔断基坑内外水力联系，基坑外地下水位受坑内抽水影响较大时，严禁土方开挖，须立即进行止水补漏措施（一般采用旋喷、摆喷等措施）。确保止水帷幕体系的完整有效后，方可进行土方开挖。
（7）搅拌桩侧的土方开挖需在搅拌桩施工完成15天以后。土方开挖要求与钢土钉与腰梁施工紧密配合进行，采用分层分段开挖方式，分层次数与土钉排数相同，分段长度为25～30m，分层深度不大于该层土钉以下0.5m。一般情况下，土钉施工完毕且腰梁砼浇筑完成且强度达到设计强度70%后，可进行下一层面的开挖。
（8）基坑周边严禁超堆荷载。地面超载不得大于10kN/m2。
（9）机械挖土时，应在基坑底及护壁留200～300mm厚土层用人工挖掘修整。
5.施工总结
本支护结构的最大位移仅为15mm，周边土体沉降仅为10mm，均少于规范规定值。基坑周边道路、建筑、管道均未受基坑施工影响。特别是基坑西侧的办公楼，经监测无出现任何沉降，也无出现裂缝的问题，该工程的设计与施工取得了成功。
深层搅拌桩止水帷幕与土钉墙支护结合的复合型基坑支护形式是适用于一些地区的可行、安全、经济的支护结构形式。随着基坑支护技术设计水平与施工水平的不断提高，该支护技术必将得到更大的发展与应用。
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