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土钉墙、预应力锚杆、微型桩在深基坑支护的应用作者:刘 涛 - 1 汪立刚 – 2
作者单位:刘 涛( 河南省昊鼎建筑基础工程有限公司 郑州 454008 )
汪立刚( 河南省昊鼎建筑基础工程有限公司 郑州 454008 )
[摘 要]:本文结合工程实例和工程地质情况,详细介绍了建筑基坑工程支护施工方案的比选和基坑支护工程设计,并在施工技术方案HYPERLINK /分析的基础上,对整个基坑施工技术进行了详细阐述,对施工监测进行了评价。 [关键词]:基坑支护、土钉墙、预应力锚索、微型桩;施工技术、监测 。 1 工程概况 河南中医学院第一附属医院综合楼位于郑州市人民路,建筑面积约31657.4平方米,建筑高度99.6米,地上33层,地下2层,施工场地具备三通一平条件。基坑平面尺寸不规则,开挖长约50米,宽约50米,开挖深度约9米。
???地地下水类型为潜水,潜水含水层岩性主要为粉土、中砂和细砂,其补给来源主要为大气降水,排泄方式主要为蒸发及人工开采,勘察其间地下水位埋深7.3~7.5m(绝对标高为92.10~92.00 m),3-5年历史最高水位按5.0m(绝对标高为95.00m)。
基坑北侧存在一栋7层住宅楼和一个1层停车场,7层住宅楼距离基坑坡脚线最近10.8米,停车场距离基坑坡脚线最近1.9米。
基坑西侧存在一栋7层住宅楼和一栋1层建筑物,7层住宅楼距离基坑坡脚线最近6.7米。1层建筑物距离基坑坡脚线最近约1米。
基坑西南侧存在一栋2层建筑物,2层建筑物外墙线部分已紧贴基坑开挖坡脚线,基坑施工前需拆除此建筑物的一部分。
基坑东侧为正在使用的高层病房楼,病房楼外墙距离基坑开挖坡脚线约16米。东侧存在一条架空热力管道。本工程周边环境条件较复杂。 2 基坑支护方案的选择 本工程基坑大面积挖深8.7米,局部电梯井挖深10.7米。属于深基坑工程。场地周边环境复杂,场地较狭窄,没有足够放坡空间,周边存在多栋建筑物和一条热力管道,基坑设计及施工时必须充分考虑这些因素,保证基坑施工期间周边环境的变形在规范允许范围内。
如果基坑变形超出规范要求将对周边环境造成严重危害,边坡支护设计时首先考虑的是护坡桩(灌注桩)+预应力锚索支护方案,这种支护形式虽然安全性能有保证但造价较高。
以“安全适用、经济合理”的设计原则,并结合本工程的实际情况和郑州地区类似基坑的施工经验,为降低支护造价,考虑该边坡采用土钉墙支护。局部边坡为加设预应力锚杆和微型桩的复合土钉墙进行支护,土钉墙、预应力锚杆、微型桩共同工作可有效限制变形,可以满足安全性要求。
根据基坑各侧实际情况,经分析类比,研究确定本基坑边分5个支护剖面:
基坑大面积边坡支护为1-1剖面,局部边坡放坡空间不够的情况支护为1a-1a剖面;基坑北侧电梯井局部较深,并且北侧临有一栋7层住宅楼,此边坡支护为2-2剖面;西侧临有一栋7层住宅楼,此边坡支护为3-3剖面;南侧临有一栋2层楼,此边坡支护为4-4剖面。
1-1剖面选型为土钉墙支护方案;1a-1a 、2-2、3-3、4-4剖面为土钉墙+预应力锚杆+微型桩支护方案。
2.1基坑支护方案设计
1-1剖面
采用土钉墙支护结构,土钉墙坡度1:0.3,土钉墙支护设计6排土钉。
1a-1a剖面
采用土钉墙+预应力锚杆+微型桩支护结构,土钉墙坡度1:0.1,设计5排土钉、1排预应力锚杆。设置一排微型桩,间距1m,桩长14m,采用DN50钢管,成孔直径100mm。
2-2剖面
采用土钉墙+预应力锚杆+微型桩支护结构,土钉墙坡度1:0.3,采用二级放坡,设计6排土钉、1排预应力锚杆。在-4.05米处设置平台,台宽1米,在平台上设置一排微型桩,间距1m,桩长12m,采用DN50钢管,成孔直径100mm。
3-3剖面
采用土钉墙+预应力锚杆+微型桩支护结构,土钉墙坡度1:0.3,采用二级放坡,设计5排土钉、1排预应力锚杆。在-4.05米处设置平台,台宽0.5米,在平台上设置一排微型桩,间距1m,桩长10m,采用DN50钢管,成孔直径100mm。
4-4剖面
采用土钉墙+预应力锚杆+微型桩支护结构,土钉墙坡度1:0.1,设计4排土钉、2排预应力锚杆。在坡顶设置一排微型桩,间距1m,桩长14m,采用DN50钢管,成孔直径100mm。
3.基坑支护的施工方法
3.1土钉墙支护施工
3.1.1土钉墙施工方法
土钉墙支护要与基坑开挖紧密配合,各道工序实行平行作业,依次有序地进行:凿孔→ 安装土钉→ 注浆→ 挂钢筋网→ 焊加强筋→ 喷射砼。
1.凿 孔:
采用洛阳铲成孔,按设计的孔位布置进行测量画线,标出准确的
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