1、支护桩和土钉墙对深基坑联合支护应用的讨论摘要：基坑工程随着现代建筑的多样性与复杂性，正找着大、深、结构更复杂的方向发展，对基坑结构的支护不再像过去传统的那样采用单一的技术方法，而是综合运用多种支护方法。在施工过程中，基坑支护方案应建立在对施工工程准确分析的基础上，以确保基坑支护的质量和安全。本文将从具体的工程案例出发，对工程采用的支护桩和土钉墙联合支护方案进行探讨，以供参考。 关键词：支护桩土钉墙深基坑联合支护 中图分类号：TU74 文献标识码：A 一、工程概况及地质分析 （一）工程概况 现场工程总建筑面积为 25000m2，基坑南北长 80m，东西宽35.837.20m，梯形，拟采用条基或独
2、立基础，开挖深度约为 5.5-9.2m。基坑东侧为一已建大夏，基础埋深约 1.8m，距基坑开挖边线约 8.8m，主楼 18 层，箱式基础；南侧则是一栋 2 层的居民楼，天然地基，埋深约1.8m，距基坑开挖边线约 9.0m；西侧是城市主干道，距基坑开挖线约8.5m，北侧也是城市交通道路，距基坑开挖线约有 15m。基坑四周受已有建筑和城市道路的限制，土方开挖放坡较小，局部区域需采用近似垂直开挖，为基础施工安全，需规划设计科学的基坑支护措施。 （二）岩土分析 工程场地地基土在地质勘察的深度范围内可自上而下分为 7 个工程地质层，具体如下： 1、人工填土 （1）素填土：层厚约为 0. 502. 40m
3、。呈黄褐色或褐色，湿，稍密，以粘质粉土为主。含少量植物根、白灰渣、砖渣等。 2、新近沉积层 （2）砂质粉土：层底标高为 36.6441. 24m。黄褐色，湿，可塑。 （3）粘质粉土、粉质黏土：层底标高为 36.0739. 57m。湿，硬塑。3、第四纪沉积层 （4）粉质黏土、粘质粉土：层底标高为 35.3238.32m。湿，可塑，有压缩性。 （5）细砂、粉砂：层底标高为 31.4834.08m，湿，密实，黄褐色。 （6）粉质黏土、粘质粉土：层底标高为 26.83m29.03m，湿，可塑，有压缩性。 4、卵石层土 （7）以下为卵石层土。 各层力学数据详见表一： 表一：各土层力学参数 （三）水质分析
4、 勘测到的地下水有三层，主要为大气降水的入渗补给和同一含水层的侧向补给，其以地下水径流形式排泄。三层地下水一为素填土层之中的上层滞水，水量较贫乏；二为强透水层卵石层之中的孔隙型潜水，局部地方微承压，水量较丰富，水体埋藏较浅；三为凝灰岩风化层之中的基岩裂隙水，水量较贫乏，水体埋藏较深。施工期间地下水稳定水位深4.006.20m，稳定水位标高-5.702.30m。水位受季节影响，丰水期略有抬高，枯水期略有下降，总体变化幅度不大。根据区域地质资料，地下水受潮汐影响的年变化幅度约为 0.801.90m。 二、支护结构的原理分析 （一）负载分析 对基坑支护进行负载分析，首先应明确基坑支护受到的作用力变量
5、：基坑顶部均布负载（设为 q） ，土体重度（设为 y） ，与水平方向的夹角（设为 ） ，滑裂平面上的作用力（设为 R） ，与其作用面法线方向夹角（设为 ） ，土体的粘聚力（设为 f） ，滑裂角（设为 ）,基坑深（设为H） ，桩距（设为 B） 。 由此得出： 拱前区域面积 ，土体体积 土拱面凝聚力 ,滑裂平面粘聚力， 土体重力 由拱土受力建立受力平衡等式： 将-代入、中，解得： 土钉墙所承受土压力 同理有上述参数可计算出： 支护结构所产生土压力 由和可计算出支护桩和土钉墙的负载比例： 土钉墙所承力负载比例 （二）稳定分析 如果拱土承载力不足，尤其是支护桩承载力不足时，就会破坏支护结构的稳定性，引
6、起拱土滑裂失稳，给建筑带来危险。引起支护结构的稳定性变量主要有：基坑顶部作用平均分布荷载（设为 q） ，拱土土条所受的重力（设为 W） ，土钉拉力（设为 T） ，土条底部弧长（设为 l） ，土体内摩擦角（设为 ） ，粘聚力（设为 f） ，土条宽度（设为 d） ，滑动面与水平面之间的夹角（设为 ） ，土钉与水平方向的夹角（设为 ） ，土钉水平间距（设为 S） ，支护桩间距（设为 B） ，圆弧滑裂面半径（设为 R） ，滑动面圆心和支护桩负载作用点位置连线与垂直方向的夹角（设为 P） ；滑动面圆心和支护桩负载作用点位置的距离（设为 RP） 。 由、计算出支护桩负载 支护桩抗力力矩 由和计算出支护桩与
7、土钉墙的整体稳定系数， （其中 m 滑动体分条数，n 为滑动体土钉排数） 三、深基坑支护方案分析与设计 （一）基坑支护方案设计 根据工地现场的条件和地质水文等情况，结合施工需求，该深基坑可采取护坡桩与土钉墙联合支护的支护方案。联合支护结构安全性能好，基坑边坡不易变形，适用于工程建筑质量要求较高、周边环境较为复杂的基坑工程。本工程中，边坡侧壁安全要求较高，周边环境具有一定的复杂性，结合工地现场其他条件，诸如岩层特点、施工季节等，从安全系数、成本、工效等多方考虑，可采取支护桩与土钉墙联合支护方案。 （二）护坡桩 在基坑开挖线外侧坡顶布置钢筋砼桩（600mm）1 排，单桩长度为22.37m，间距 1
8、.5m。桩顶为设计标高+0.50m(自然地面)，护坡桩钢筋笼可采用通长配筋，加强箍筋按 141800 沿笼长均布，螺旋筋可按10150 进行设置，钢筋笼主筋保护层应为 50mm。护坡桩在钻进成孔时，应把握控制桩长、桩径、垂直度等，确保桩体垂直度和桩位符合规范。施工过程中应不断置换泥浆以便进行清孔，清洗完毕立即开展质量检查验收，及时检查每根桩的孔位、孔径、和孔深等，做好施工记录。检查完毕后，应尽快进行钢筋笼安装、混凝土浇筑。 （三）土钉墙支护 根据相关数据确定土钉墙参数，沿基坑西侧与北侧边坡分 2 级进行开挖，深度分别为 5.5、9.2m。并在其坡顶距开挖线外缘 1.8m 处置摩擦锚杆 1 排，
9、长度为 2.0m，间距 1.8m。坡面则布置支护土钉 8 排，水平间距 2.0m，垂直间距 1.8m，护土钉布置呈梅花形，留 15角，孔径为100mm，配筋可采用 p1622mm 的 HRB3SS 型号的钢筋制作。土钉墙成孔直径应为 100mm，实际孔深应大于设计孔深，角度为 15左右。土钉墙的土钉应采用直径 1428mm 的 HRB335 型号钢筋进行制作配置，并将支架钢筋弯曲呈弧形，与土钉钢筋进行焊接。土钉墙的注浆过程中应采用由 P.032.5 级普通硅酸盐水泥，水灰比配比为 0.450.50 的水泥浆，从孔底开始进行灌注，直至孔口有浆液流出并加压稳定后停止注浆。同时，在进行基坑支护过程中
10、，应做好防排水工作，截断所有通向基坑的水源，并在挂网喷护面层设置排水口，方便排水。 （四）基坑施工监测 在基坑开挖及排水完成后，就应开始着手布设基准点和观测点，并测量初值不少于 2 次。基坑开挖期间应保证每天观测 1 次，开挖到基底后应连续监测一周；等到基坑位移稳定后可调整至每 35 天监测 1 次，直至基坑回填。施工过程中如出现异常情况时，应加大监测力度。土钉墙支护中地连墙施工期间，基坑未下挖时应每天观测 1 次，直至基坑全部开挖完毕后两周内，可调整至每 3 天观测 1 次；其后每半个月观测 1次至观测结束。 四、结论 综上所述，采用支护桩与土钉墙联合支护的方法，能够解决工程场地复杂、受局限等不利因素，保证了相邻建筑的安全和施工的安全高效，并有效满足建筑工程需求。 参考文献： 1 梁德初.某深基坑工程综合支护技术J.施工技术.2012(01) 2 王笑敏.建筑工程深基坑支护方案的设计与施工J.山西建筑.2010(15)
