基于土钉墙支护的建筑深基坑支护实例

基于土钉墙支护的建筑深基坑支护实例【摘要】结合成都地区砂卵石地层深基坑支护工程的支护，介绍了在基坑周边环境较简单的条件下采用土钉墙支护，并对设计及施工情况进行了介绍。

【关键词】深基坑；土钉；设计

20世纪90年代以后国内深基坑工程蓬勃兴起，土钉墙支护技术异军突起，已成为我国基坑支护主要技术之一[1]。本世纪以来，建筑基坑呈现“大、深、紧、近”等特点[2]，深基坑支护计算的假定也从平面应变，逐步转变到三维数字模拟[3]。由于土钉价格较低，在建筑基坑工程中应用越拉越广泛，但由于土钉数量众多，难以监控等，土钉墙工程事故屡见不鲜[1]。本文结合某建筑深基坑的实践，介绍土钉墙技术，对于类似地层及周边环境有一定的参考价值

1、工程概况

某工程位于某市光华大道万家湾6组、培风村10组。拟建场地为闲置空地，局部地段为填充废渣堆积，场地较为开阔，交通便利。该工程主要为20层高层住宅，设二层地下室，拟采用剪力墙结构、筏板基础。工程±0.00为518.55。主楼基坑底标高为-10.00米，相当于绝对标高508.55米；纯地下室部分基坑底标高为-9.30米，相当于绝对标高509.25米。基坑开挖深度为8.7m。

2、场区工程地质、水文地质概况

2.1 场地工程地质概况

场地地层结构简单，主要由第四系人工堆积（q4ml）杂填土、素填土、第四系全新统冲积（q4al）的粉土、细砂及四系全新统冲洪积（q4al+pl）的卵石层等组成，场地地貌单元属岷江水系一级阶地，场地地层情况见表：

2.2 水文地质概况

场地地下水为赋存于第四系砂卵石层中的孔隙型潜水，受地下径流、大气降水补给；排泄方式以地面蒸发、地下径流为主。该场地地下水渗透系数k=20m/d。场地环境为二类。

3、基坑周边环境

本基坑周边环境简单，基坑北侧为规划道路，地下室边线距用地红线3.0米，距道路红线20米。基坑西侧为成飞大道，路宽40米，地下室边线距用地红线5.0米，距道路红线35米。基坑南侧和东侧为待建空地。

4、基坑支护设计方案

4.1 基坑支护方案的确定

根据本基坑周边的环境的具体情况，结合基坑平面形状尺寸及基坑开挖深度、场地的地质情况，同时结合本地区常规做法，确定基坑支护方案为土钉墙支护。

4.2 基坑支护方案论述

采用钢筋网、喷射砼支护封闭土体表面，采用锚杆与压力灌浆加固土体内部，使喷射砼、钢筋网、锚杆、土体成为类似重力式挡土墙，通过相互作用和应力重分布，使土体自身结构强度的潜力得

到充分发挥。

设计参数：放坡坡度1：0.3；护壁面深度为8.7m；地表堆载（均布荷载），采用15kn/m2。土钉采用φ48钢管，壁厚2.75mm，管端头壁预钻φ6的灌浆梅花孔洞，管内灌注纯水泥浆（水灰比0.4～0.45），土钉纵、横向加强筋均为φ14，钢筋网按φ8@200 mm×200 mm布置。喷射c20砼，厚度80mm。排水管采用φ30pvc管，长度400mm，纵横向间距均为2m。

5、支护结构的施工

5.1 土钉墙施工程序

一般层段按土方开挖（含清面）—土钉施工—挂钢筋网（焊加强筋）—喷射砼—土钉灌浆（封孔）—土方开挖程序进行循环作业。当施工至砂层时，则按挂钢筋网—喷射砼—土钉施工—喷射砼—土钉灌浆—土方开挖程序进行作业，以防砂层垮塌。

5.2 土钉墙施工工艺

土钉采用qc-150型锚杆机植入土钉，由12m3空压机提供动力；土钉均采用钢管内压力注浆，灌注水灰比0.4～0.45的纯水泥浆，灌注压力0.4～0.6mpa，土钉压浆水泥量据土层情况而定；喷射砼前，将面层内的钢筋网片牢固固定在边壁上，钢筋网可用插入土中的短钢筋固定，喷射砼时不能出现振动；钢筋网采用绑扎而成，网格允许误差±20mm；喷射砼顺序按自下而上进行，喷头与受喷面需保持距离0.8～1.0m，射流方向与喷射面宜垂直，喷射砼宜采用复喷；砼终凝后，进行洒水精心养护。

6、基坑监测

由于计算模型或假定与实际地层变形和内力的不一致，深基坑支护设计需布置一定数量的监测点位，以确保基坑周边建（构）筑物的安全。主要进行了以下监测：支护位移量测、地表开裂状态的观测，附近建筑物和重要管线等设施的变形测量和裂缝观察、基坑渗、漏水和基坑内外的地下水位变化。为保证施工质量，对土钉进行了验收试验。

7、结语

（1）根据基坑周边环境条件，选用土钉墙支护，既能节约造价，又能确保安全及工期的实现。

（2）在土钉墙实施过程中，需严格控制土方分层开挖标高，需待土钉灌浆完毕，达到要求的强度后再进行下一层的开挖。

参考文献：

[1]刘国彬，王卫东.基坑工程手册（第二版）[m].北京：中国建筑工业出版社，2009

[2]王卫东，吴江斌，黄绍铭.上海地区建筑基坑工程的新进展与特点[j].地下空间与工程学报，2005，1（4）：547-553

[3]瞿晓鸥，李小丽，李鹏.某住宅楼深基坑开挖支护三位数字模拟[j].青岛理工大学学报，2010，31（3）：117-121