深基坑土钉墙支护局部失稳的实例分析

2015-09-14 108 0

   【摘要】:本文介绍了深基坑边坡采用复合土钉墙支护时,由于设计、施工等原因,造成边坡局部失稳的实例,深基坑复合土钉墙支护,除常用的增加锚杆以增加边坡整体稳定性措施外,坡脚部位的稳定问题也需高度重视。
 
  1引言
 
  近年来,土钉墙在复杂深基坑支护中的应用越来越广泛[1-5],但20m深基坑采用土钉墙支护的施用土钉墙支护需精心设计和精心施工,需要针对边坡土层的特点,增加辅助支护措施,采用复合土钉墙支护。比如,为防止边坡变形过大,往往在边坡上增加预应力锚杆,减少其变形量。针对土钉墙边工实例并不多见,对于深度超过15m的深基坑,采坡失稳,国内同行也总结了许多经验,并提出了理论解释和优化设计的方法[6-8]。
 
  本文通过深基坑土钉墙支护局部失稳的实例分析,向读者剖析了复合土钉墙支护设计和施工中应注意的问题,为设计施工提供宝贵的经验。
 
  2实例分析一
 
  2.1工程概况工程位于聊城市城区核心地带,基坑东西长185m,南北宽151m,基底大部分深度为20m。场区为河冲洪积扇地层,由粘性土、粉土与砂土、碎石土交互沉积而成。影响本场地的地下水主要有两层:台地潜水埋深3.80~7.0m;层间潜水埋深15.80~16.90m。
 
  2.2支护方案失稳部位位于基坑北侧,采用复合土钉墙支护形式。为控制边坡的位移量,在坡面中部设置两道预应力锚杆。由于基坑底位于粉土、粘土层,为了限制坡脚的侧向位移,在坡脚布置一排深度为5.m的保护桩以抵抗坡脚变形。边坡支护设计主要为放坡系数1:(0.2~0.35),斜插13根1Φ22钢筋,槽底设保护桩。
 
  2.3边坡失稳情况根据监测资料,失稳部位边坡一直处于稳定状态。2010年8月12日早15时,现场人员开始发现边坡裂缝突然增加,由原来宽度5mm左右增加到30~40m,约1h后,边坡突然出现垮塌。从发现边坡出现裂缝增加,到完全垮塌历时不到2h,发生得非常突然。
 
  2.4原因分析(1)坡脚部位的层粉土和粘性土在开挖后,坡脚被浸泡变软。坡脚变软后,土压力集中在上部砂卵石层中,而砂卵石层的变形特点表现为脆性破坏。作者认为这是此次边坡塌方历时较短的原因之一。(2)原坡脚设计一排保护桩。由于施工顺序安排上的问题,保护桩尚未施工,土方就先挖到基底,从而造成坡底粘性土层变形较大。(3)上部土体含水量较大,垮塌体的上部和后部有3处渗漏水的位置,包括2处生活用水,1处地下人防,长期渗水造成该部位土体较湿。(4)土钉墙支护体系中,上部土钉长度和下部土钉长度都偏短,预应力锚杆的道数少。
 
  2.5处理方法塌方后,对边坡沿破裂面进行削坡,并重新加密布置土钉支护,补打了坡脚的保护桩。
 
  3实例分析二
 
  3.1工程概况工程位于市区公园东侧,为一地下车库基坑工程,基坑深13.75m。2011年6月16日开挖到坑底,经监测边坡一直处于稳定状态,8月21日早晨,西侧边坡突然出现开裂,裂隙宽度达100mm,至下午18时突然塌落。经测量,滑动体后缘距边坡上口13.5m,在清理滑动体过程中,滑动面基本成45度。
 
  3.2滑坡原因(1)平行边坡上口有多处废旧污水管线,因基坑排水和连续几天降水造成管线内充水,并开始浸泡坡体,使土体变软。(2)坡脚下开挖两个集水坑,坑深2.0m,长度16m,该处土层为粉细砂且含水量大,开挖过程中出现流砂,坡脚土体被严重扰动。这是边坡失稳的主要原因之一。
 
  3.3处理方法沿滑动面顺势放坡,坡度约45度。面层用短土钉喷护。
 
  4总结
 
  (1)从以上两例看出,边坡塌方都与坡脚土体被严重扰动有关。
 
  (2)深基坑边坡坡脚部位土压力较大,支护方案设计时须注意坡脚土层的强度是否满足上覆荷载的要求,基坑较深,坡脚土层较软时,应设置加强处理措施,施工时须保证坡脚土体不被扰动。
 
  (3)深基坑土钉支护须结合预应力锚杆,控制边坡的位移量,增强边坡的整体稳定性。
 
  (4)深基坑采用土钉墙支护须对管线渗漏高度重视,一定要将渗漏源彻底排除。边坡土体含水量大时要重新调整支护设计方案。
 
  通过分析总结,作者认为,深基坑土钉墙设计应注意增加上部土钉长度,注重预应力锚杆的使用,注意坡脚的稳定性,严密注意边坡土体的含水量。

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