复合土钉墙在深厚填砂层基坑中的应用

复合土钉墙在深厚填砂层基坑中的应用

深能合和电力(河源)有限公司广东省517025

引言

复合土钉墙是近年来在土钉墙基础上发展起来的新型支护结构,它是将土钉墙与止水帷幕(深层搅拌桩或旋喷桩)、各种微型桩、钢管土钉及预应力锚杆等结合起来,解决土体的自立性、隔水性以及喷射面层与土体的粘结问题,这种由超前支护、土钉和土体组成的复合型土钉墙支护结构即为复合土钉墙。它弥补了一般土钉墙的许多缺陷和使用限制,极大地扩展了土钉墙技术的应用范围。复合土钉墙技术具有安全可靠、造价低、工期短、使用范围广等特点,获得了越来越广泛的工程应用。

1复合土钉墙的计算

根据深圳地区的理论研究和工程实践,应用最多的复合土钉墙主要有以下4种类型:①土钉墙+止水帷幕+预应力锚杆;②土钉墙+预应力锚杆;③土钉墙+微型桩+预应力锚杆;④土钉墙+止水帷幕+微型桩+预应力锚杆。

复合土钉墙的计算方法与土钉墙相似,包括整体稳定性分析和土钉抗拔力验算两部分。在整体稳定性分析中,除考虑土体、土钉的作用外,需计算止水帷幕、微型桩和预应力锚杆对整体稳定的作用。土钉(锚杆)抗拔力验算方法与普通土钉墙相同。

1.1普通土钉墙整体稳定性计算

普通土钉墙整体稳定性分析采用圆弧滑裂面计算,安全系数:

Fig.4Settlement–timecurve

从以上位移、沉降—时间过程曲线可得出:

(1)基坑坡顶和基础的最大水平位移约为7.0mm,远小于基坑允许的最大位移值30mm和基础允许的最大位移值15mm。

(2)基础的最大沉降约为7.5mm,小于基础允许的最大沉降值15mm。

(3)变形数据受施工荷载、土方开挖及监测精度影响较大,但过程曲线趋势基本符合实际情况。

(4)施工期间位移监测点和沉降监测点累计变形量均未超过规范和设计允许值,表明复合土钉墙支护方案在深厚填砂层基坑中是可行的。

3结论

(1)复合土钉墙支护结构在深厚填砂层基坑中,即使基坑顶有重要建(构)筑物或建(构)筑物对变形敏感时,只要采用合理的方案,复合土钉墙支护技术是可行的。

(2)软弱地层或强透水层中复合土钉墙支护,应做好止水帷幕,且止水帷幕需穿透该层,否则在锚杆、土钉施工和土方开挖时容易出现流砂、流淤等情况,导致基坑失稳。

(3)复合土钉墙垂直支护段应设置钢管桩或其它小型桩,以增强支护结构的竖向刚度,提高其整体性,限制基坑变形。且钢管桩需进入坑底以下,保证坡面喷砼结构不因重度大而向下滑移。

(4)基坑开挖施工过程中,应做好基坑监测工作,尤其是坑顶影响范围内敏感建(构)筑物的变形监测,施工方案需根据监测结果及时作出调整,以保证基坑和周围建(构)筑物的安全。

(5)复合土钉墙支护结构对地层的变化较敏感,施工期间应对开挖地层做好详细记录,地层出现与设计不符时应立即停止施工,上报监理单位,由设计单位修改方案。

(6)复合土钉墙支护为半刚性支护结构,具有与传统土钉墙无法比拟的优点,极大地扩展了土钉墙技术的应用范围,成为基坑支护中一种很有竞争力的技术手段。但在控制变形方面与刚性支护结构有较大差距,因此,施工期间的信息化施工尤为重要。

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