复合土钉墙在深基坑围护结构中的应用

江炼权

摘

（广州市第四建筑工程有限公司５１０２２０）

要：通过工程实例，介绍了某工程深基坑采用复合土钉墙的施工方法。

关键词：基坑支护；土钉墙；预应力锚索；监测

某工程位于市区内，四周均距已有建筑物或地下管

线较近，西面距基坑边５ｍ处为６层建筑物，南面为市政道路。本工程地上建７层，地下２层，深为９．６ｍ～１１．６ｍ之间，基坑总长约４００ｍ。

１工程地质和水文条件地质勘察资料显示，本区范围内岩土层自上而下为：

⑴人工填土层；

⑵第四系冲积层：包括①淤泥质砂；②粉质粘土；③中砂层；

⑶坡积层：砂质粉质粘土；⑷残积层：砂质粘性土；

⑸燕山期花岗岩风化层：包括①全风化花岗岩；②强风化花岗岩；③中风化花岗岩。

本区段场地岩土种类较多且均匀性一般，岩土层性质变化较大，软弱土层厚度较大。本区段地下水位为－０．８０ｍ。

法施工，靠基坑内侧的深层搅拌桩每隔１ｍ插一根Φ１０８超前钢管（壁厚ｔ＝４ｍｍ，钢材采用Ｑ２３５）。预应力锚索采用２×７φ５预应力钢铰线，钻孔直径φ１１０，锚孔倾角２０°，长度１８ｍ；土钉采用φ２０～２８钢筋，钻孔直径φ１１０，倾角１０°，长度５～１２ｍ。在基坑坡顶坡面处喷射素混凝土，厚度为１２０ｍｍ。坡面设φ５０泄水管，梅花形布置，纵横间距均为３ｍ。

２支护设计方案因本工程距四周建筑物、地下管线及道路较近，必

须对基坑进行支护。另外，地质报告显示淤泥质软土层较厚，对基坑施工造成一定困难。所以，基坑围护结构的形式采用多种措施相结合的支护方案。主体结构围护桩平面示意见图１。

主体结构边线

３注浆钢管、土钉施工３．１工艺流程土方开挖成孔→制作土钉及钢管→压力注浆→初喷混凝土→挂网焊接→终喷混凝土。

３．２成孔、注浆采用机械成孔，成孔直径１１０ｍｍ，角度１０°，长度５～１２ｍ。注浆锚管和土钉锚头采用２φ２５水平加强筋夹固，纵向采用两条５０～８０ｍｍ长的锁定钢筋与注浆钢管和土钉连接。注浆材料采用３２．５Ｒ普通硅酸盐水泥，注浆水灰比为０．５～０．６，一次注浆压力为０．４～０．６ＭＰａ，一次注浆初凝后用高压〔２～３ＭＰａ〕进行二次注浆。注浆采用底部注浆方式。

双排φ５５０＠４５０ｍｍ深层搅拌桩

图１主体结构围护桩平面示意图

本工程基坑围护桩结构示意图见图２：采用双排直径５５０ｍｍ的深层搅拌桩、超前钢管微型桩、预应力锚索、土钉和喷锚网相结合的支护方案。搅拌桩采用二搅四喷

３．３挂网面层采用双向φ８＠２００×２００钢筋网，钢筋搭接长度不少于３００ｍｍ。

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施工技术３．４面层混凝土面层喷射混凝土作业分片分段依次进行，喷射顺序自上而下，混凝土的强度等级为Ｃ２０，细石最大粒径不大于１２ｍｍ。喷头应与受喷面垂直，保持０．８～１．２ｍ距离，确保混凝土表面平整及密实性，呈湿润光泽，无干斑或滑移现象。喷射混凝土搭接时，采用斜交（或台阶型）搭接，搭接长度一般为喷射厚度的２倍以上。喷射混凝土终凝后应浇水养护，保持混凝土表面湿润，养护期不少于７天。

广东建材２００６年第１期初剪。

⑷正式张拉宜分级加载，每级加载后恒载２ｍｉｎ，记录伸长值。张拉到设计荷载（不超过轴力），恒载３ｍｉｎ，再无变化可锁定。（详见下表）

加荷等级观测时间（ｍｉｎ）

０．２０．３０．４０．５０．６０．７０．８０．９１．００．６５ＮＮＮＮＮＮＮＮＮＮ２

２

２

２

２

２．５２．５２．５

３

锁定

注：表中Ｎ为设计荷载值。

５变形监测与信息化施工为保证支护结构的安全可靠，使基坑对相邻建筑物的影响限制在允许范围内，要对相邻建筑物和支护结构进行现场动态监测。开挖后第三天观测一次，开挖到地面以下３ｍ后则每天一次，直到回填完成为止。

４预应力锚索施工４．１工艺流程锚索施工顺序：按设计要求开挖工作面，修整边

坡→钻孔安设锚索、注浆→喷射第一层混凝土→绑扎腰梁钢筋和（喷射混凝土）钢筋网→浇注腰梁→喷射第二层混凝土→混凝土腰梁和喷射混凝土养护→预应力筋张拉，锁定→下层土方开挖。

５．１相邻建筑物沉降观测分别在距离基坑较近的西面、南面共四个角布置沉

降观测点共１６个，测得最大沉降量为２４ｍｍ。南面土质松软，在基坑施工期间沉降明显。其它各点均为均匀沉降。

４．２成孔锚索成孔直径１１０ｍｍ，倾角２０°。

４．３锚索杆体制作和安放锚索杆体制作前清除表面油污及锈膜，自由段涂润滑油和包塑料布或塑料管，并沿杆体轴线方向每隔１～２ｍ设置一个定位支架。注浆管置于杆体中心随杆体一同放入孔内，杆体入孔深度不应小于成孔深度的９５％。

５．２支护结构水平位移监测支护结构水平位移达到开挖深度的０．４％时，该变

形值视为警戒值，此时应立即停止施工，采取进一步加固措施。基坑水平位移采用小偏角法进行观测，共布置水平位移观测点１４个。经过５个月的连续观测，测得最大位移量为３７ｍｍ，其它各位移观测点均在３０ｍｍ以下，完全在安全范围内。

４．４注浆注浆材料采用３２．５Ｒ普通硅酸盐水泥，注浆水灰比为０．３８～０．４５的水泥砂浆或水灰比０．４～０．４５的纯水泥浆。一次注浆压力为０．５～１．５ＭＰａ，二次注浆压力为２．０～３．０ＭＰａ。一次注浆浆体初凝后进行二次注浆。

６施工总结在软土中采用喷锚与压密注浆改善土质相复合的技术进行基坑围护，在本工程得到大面积应用。在施工过程中要及时对基坑进行动态监测，根据监测结果确定设计方案是否需要调整。实践证明，复合土钉墙支护技术在深基础施工是可行的。●

４．５腰梁施工腰梁混凝土为Ｃ２０。腰梁箍筋必须与超前钢管焊接；预应力自由段塑料管必须穿过腰梁，并且露出完成面２００ｍｍ以上。

４．６预应力张拉⑴腰梁的承压面及台座混凝土强度均大于设计强度的７０％时，方可进行张拉。

⑵为避免相邻锚索张拉的应力损失，可采用“跳张法”，即隔１拉１的方法进行张拉。

⑶正式张拉前，取设计拉力的１０％～２０％，对锚索预张１～２次，使各部位接触紧密，杆体与土层紧密，产生

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