复合土钉墙支护在土建深基坑中的应用分析

复合土钉墙支护在土建深基坑中的应用分析

十一冶建设集团有限责任公司

摘要:近几年,我国的综合国力不断增强,建筑行业也因此得到了快速的发展,复合土钉墙支护是一项较为新型的技术,它目前也被广泛应用在土建深基坑中,该项技术可以使得地下水位以及基坑开挖时地下水位导致的地面降层的问题得到有效的处理,下文对复合土钉墙支护在土建深基坑中的应用做出简要分析。

关键词:复合土钉墙支护;土建深基坑;应用分析

一、复合土钉技术应用概况

城市化建设脚步的不断加快,也使得建筑的分布变得越来越密集,这也就意味着基坑开挖的深度需要不断加深,还需要加深基坑的江水深度,这也就加大了基坑支护与降水工程的难度,同时对这两项工程的要求也越来越高以及监管越来越严格。复合土钉墙支护技术应用在建筑工程中可以充分发挥出它的优势,也非常有利于加快工程的进度,因为它具有着操作方便、成本少、施工速度快以及可靠稳定等特点,所以它可以在建筑工程中得到飞速的发展。如果在深基坑防护工作中采用单一的土钉墙支护方式,已经完全不适应当前现代化建筑的发展需求,因此需要使用复合土钉墙支护方式。该项技术主要适用于地下水以上基坑支护、经过人工降水的基坑支护以及边坡加护等,但是并不适用于含水丰富的基坑支护工程。如果想要在软土层中采用土钉墙的方式,可以将土钉墙技术与其它防护技术相结合使用,需要根据实际选择水泥土搅拌桩或者钻孔灌注桩等。复合土钉墙支护技术有着很多优点,例如使用较为轻便、灵活、成本较低、施工时间较短等,但最重要的是使用这一技术可以达到高强度支护的目的。在现实的施工过程中,复合土钉墙支护技术可以根据实际的需求来进行随机组合,目的就是将深基坑防护工作的支护能力达到最佳,以此保证工程的质量。复合土钉墙支护技术的形式比较多,并且还是一种比较新型的技术,这项技术的应用保障了深基坑支护工作的质量。

二、复合土钉墙的施工技术

复合土钉墙技术的主要应用在开挖深基坑的过程,在这个过程中将排列密集的细长杆件放到土层中,然后将钢筋网混凝土面层喷射在坡面上。复合土钉墙是一种各种材料相结合的所形成的复合体,其中主要包括了土钉、土体以及钢筋网混凝土层面。如果土体出现变形的现象,土钉就会对土体产生一个拉力,这个拉力主要来源于土钉与土体接触面摩擦形成的力,土钉墙支护就是通过这种手拉工作面来加固土体,同时给土体加以约束,防止土体变形出现坍塌等。土钉墙的支护技术的应用是需要一边开挖基坑一边进行支护工作,这样的目的是为了使得基坑边缘的土体单元轴可以更好地受力,如果基坑采用这种支护方式就会容易发生更大的变形。而复合土钉墙支护技术就可以完美的解决这一问题,,复合土钉墙技术主要将钢管桩当成超前支护,目的是为了可以起到挡土结构的作用,同时还在其中加入了水泥搅拌桩,将它当成防渗帷幕,这样可以从本质上解决土体的自立性、隔水性以及土体之间粘结等问题,此外还有效的控制了基坑的水平方向发生位移的情况。

1、施工工艺流程

土钉墙技术的施工过程中,第一步是放线,第二步是开展微型桩的施工,第三步是降水,第四部是边线开挖,第五步是初喷混凝土,第六步是钻孔,第七步是安装土钉,第八步是注浆,第九步是铺设钢筋网,第十步设置锁紧装置,而最后一步是喷射混凝土至设计厚度。

2、复合土钉墙施工过程中需要注意的内容

在基坑开挖工作开展之前,应该先将地下水的位置降低到9.5m或以下,同时还需要完成微型桩的施工工作。土层开挖的过程中需要遵循标准分层的原则来开展,严格根据每层的开挖深度达到0.3米或以上的标准。同时应该完成了上一层的支护工作后再进行下一层的支护工作,面板钢筋网的铺设工作应该等混凝土喷射完成后再开展,钢筋混凝土的保护层厚度应该保持在20mm以上,在进行混凝土喷射的工作中严格按照分段喷射的规则进行,并且喷射过程中应该按照自上到下的顺序进行,此外,还要时刻保持喷射的厚度达到40mm及以上,用于喷射混凝土的喷枪应该与坡面形成90度角。注浆工作开展前需要清除掉基坑内的垃圾以及松动的异物等,注浆的工作需要时刻进行不可停止,因为一旦停止就会导致基坑出现裂缝。在混凝土浇筑工作开展前可以在其中加入强速凝剂,这样就可以加快混凝土凝固的速度,同时还可以发挥出自身的优势以此起到稳定边坡的作用。

3、复合土钉墙支护设计

复合土钉墙的设计主要通过极限平衡法作为基础,同时它是一种条分法,它可以分析并且搜索出潜在的滑移面位置以及形状,于是将坡体进行条分,最后采用剩余推力法对每块进行计算,最终可以得出剩余下滑力与坡体的整体稳定性。将复合土钉墙与桩锚相结合得出了一种新的支护技术,这种支护技术的设计理论跟不上工程实践的步伐,土钉墙的计算并不全面,它忽视了下部桩锚部分支护对开挖土体所产生的影响。在一些成功的设计案例中可以发现,他们都是将深基坑的划裂面的影响作为该项工作的要点,并且针对此加长了土钉墙的设计长度以及在第三层的土钉上加大了预应力,这种做法可以起到弥补下部开发的负面作用,同时有效地解决了墙身变形的问题。

4、基坑支护设计成果检测

在基坑施工的过程中以及施工完毕后,均要严格检测水泥砂浆、混凝土试块以及锚杆等,这一环节是非常重要的,并且检测的要求需要严格按照相关的标准,只有实际的数值与设计数值相符合的时候才可以认为工程质量已经完全符合设计中的标准。还需要注意的一点是,对支护结构进行动态检测的工作应该交由专业的人士负责,为此可以选择最专业的检测机构来担任这项工作,同时要求他们可以达到开挖阶段实行一日检测一次的规律,当支护工作完成后就可以将一日一检测调整为一周一检测,检测的工作一直延续到基础回填完成后。这样才可以保证基坑每时每刻都处于安全的状态下,同时预防了地面下陷以及开裂的状况出现。

三、目前我国深基坑支护设计中存在的问题

1、没有存在完全性的基坑土体取样

现阶段,大部分的设计人员在设计基坑支护之前都没有充分了解施工现场的实际情况,例如建筑物四周的环境、地质结构等,也没有进行有效的实地勘察,这样就降低的基坑支护的科学合理性以及稳定性。为了解决这一问题,相关的设计人员务必在设计之前对施工现场进行全面的勘察,并且需要对施工现场各个重要位置的土层进行检测,在这个过程中应该采取随意抽样的方式,因为时间的限制设计人员无法将施工现场各个角落的土层进行抽样,因此只能随意地在几个比较重要的位置进行土层抽样的工作,但是不可避免的是会发生不完全性基坑土体抽样的情况。

2、没有全面考虑四周的环境问题

由于基坑的深度在不断加大,这也导致了支护的设计以及施工非常容易受到四周环境的影响,如果环境温度以及适度出现一个标准的极限后,深基坑四周的土体就会非常容易出现移动的现象,这样也会导致深基坑的位置发生细微的改变,这样会带来什么问题?会导致基坑四周的土体出现松动的情况,久而久之就会降低了基坑的稳定性,这也对整个建筑的安全造成威胁,和它相对应的是基坑支护的稳定力会慢慢减弱。这就提醒了广大设计人员,在设计深基坑支护模式的过程中需要全面考虑施工现场的环境问题。

总结

建筑工程中深基坑支护施工是一个需要非常细致的环节,因为深基坑的稳定性直接影响到了整个建筑的整体稳定性,而基坑施工的组成部分中最重要的是支护设计与施工的环节,而将复合土钉墙支护技术应用在深基坑支护工作中可以达到最佳的效果,因此应该大力推广复合土钉墙支护应用在深基坑施工中,

参考文献:

[1]蔡挺.复合土钉墙支护技术在深基坑中的应用分析[J].中国新技术新产品,2009,(11).

[2]童朝柱.复合土钉墙支护在土建深基坑中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016,(12).

[3]齐善忠胡涛.复合土钉墙在深基坑支护工程中的应用[J].黄河水利职业技术学院学报,2012,24(3).

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