【摘要】介绍了土钉墙+预应力锚杆+微型桩的基坑支护方法,并对微型桩的作用机理进行简要分析。
简介
复合土钉墙一般采用土钉结合锚杆(索)、微型桩、搅拌桩等共同作用,可以一定程度上弥补土钉墙自身的诸多缺陷和使用限制,如止水、控制变形量,减少放坡宽度等。本文主要对微型桩的作用原理进行分析。
工程实例
南宁市江南保利城项目1区开挖深度9m,放坡宽度3m,受场地条件限制紧邻坡顶拟建3F临时板房,板房外侧为施工道路。
考虑造价、施工进度等,优先考虑同其他分区一样采用土钉墙进行支护,但是本场地的土质条件为上部土质稍好,约7~12m深度为软塑至流塑的粘土或淤泥质土层,12~14m为松散粉细砂层,属典型的“上硬下软”土质。
如采用普通土钉墙进行支护,当基坑开挖至软弱土层位置时,在坡顶板房及重型运输汽车等上部荷载的共同作用下,边坡容易在土钉施工前或施工过程中,由于基坑底下的软弱土层无法承受上部土压力而产生向基坑内侧(临空面)挤出的现象,从而导致基坑边坡突然发生很大变形甚至是塌方事故,造成基坑边坡和坡顶设施发生破坏,示意图如下:
针对可能发生的变形问题调整土钉墙设计思路:板房为3F且紧贴基坑坡顶搭设,超载约30kPa,施工道路要通行混凝土车、钢筋车等重车,超载按30kPa考虑,综合考虑各种因素,采用土钉墙+预应力锚杆+微型钢管桩支护方案设计,分别在基坑坡顶和5m深度处设两排微型钢管桩,示意图如下:
基坑施工完成30日后经监测该位置总沉降量为36mm,水平位移为28mm,坡顶无明显裂缝,后期监测数据基本无变化,基坑变形稳定。
取得良好效果除了上部两排预应力锚杆可以有效控制基坑边形外,分析微型桩的作用如下:
1、超前支护作用,即在下一层土方已开挖但土钉尚未施工以及在锚杆刚施工完成但尚未能发挥作用前,将上部土压力(特别是坡顶板房荷载及运输汽车产生的土压力)传递到下部较好的持力层圆砾层上,减少了下部软弱土承受的土压力,防止土体被挤出。
2、微型桩与锚杆形成整体共同作用,作为基坑边坡的骨架增加基坑边坡刚度,极大增加了边坡的整体稳定性,以保证锚杆充分发挥其锚固作用,有利于控制基坑变形量。
3、微型桩同样可以在一定程度上起到抗滑桩的作用,增加基坑边坡的抗滑力,提高整体稳定性。
值得注意的是,钢管桩在控制变形上须结合预应力锚杆(索)使用才能起到较好的效果,由于微型桩桩径一般在100~300mm之间,刚度较小,单独使用主要是增加基坑坡面的整体性,控制变形能力有限。
同样,微型钢管桩作为处理红粘土地区“上硬下软”土质边坡也可以起到较好的效果。
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