土钉墙、钻孔灌注桩组合深基坑支护结构体系的应用Word格式文档下载.doc
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土钉墙、钻孔灌注桩组合深基坑支护结构体系的应用Word格式文档下载.doc
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基坑北侧距用地红线4m为市府路,东侧与汤家桥路距离15m,西侧与已建的3#楼地下室相邻,南侧相距8m为已建的12#、15#楼。
场地标高-0.250m。
工程地质条件:
根据工程地质勘探报告,场地范围内主要为杂填土、粘土、淤泥。
其中杂填土层层平均层厚1m,=18kN/m3,=130,c=10kpa;
粘土层层厚1m,=18.6kN/m3,=8.30,c=18.5kpa;
淤泥层层厚25m,=16.8kN/m3,=6.90,c=12.8kpa。
地下水位埋深为地表下0.29-0.95m。
3、基坑围护方案的选择
工程施工前,项目部从技术、经济角度对本工程的基坑围护方案进行了充分论证。
方案一是全部采用土钉墙围护方案,该方案设备简单,施工成本低,在浙江地区一些工程采用此方案基坑深度已做到10m左右,但结合本工程实际,在基坑的东南两侧可以采用多级放坡处理,但因基坑北侧距红线只有4m距离,无法放坡。
方案二是采用钻孔灌注施工加内支撑,该方案优点是桩的刚度大、位移少,但其施工成本要比土钉墙高。
方案三是基坑上部采用土钉墙围护,下部采用钻孔灌注桩加支撑的组合支护结构体系方案。
在基坑-5.05m标高以上采用土钉墙围护,边坡坡度1:
0.3。
下部采用700、800钻孔灌注桩加内支撑围护(见图1)。
因本工程北侧距用地红线4米为市府路,作为一条重要道路,在基坑施工中不允许发生较大变形和沉降。
如全部采用土钉墙围护方案,因本基坑深度达10.20m,且下部为淤泥质土层厚25m,越开挖到基坑下层,随着土体压力的增加,此层的土钉未做,而上一层的土钉强度不够时,越容易发生失稳滑移。
方案三充分利用了基坑上部挖深不大,通过土钉与土体形成复合体,提高边坡的整体稳定性,且已有此方面的施工经验,在基坑下部土压力较大部位,充分利用了钻孔灌注桩和内支撑整体刚度好的特点,能够保证下层土体的整体稳定性,且通过土钉墙和钻孔灌注桩的组合,能降低工程施工成本,有较大的优越性。
综合上述决定采用方案三作为本工程的基坑围护方案(见图2)。
4、基坑围护施工
4、1钻孔灌注桩施工
4.1.1钻孔灌注桩根据基坑开挖深度的不同分别采用700@1000、800@1000。
设计桩长19.45m、12.55m,桩顶标高-5.00m。
桩身砼强度等级C25,主筋采用16Φ22,螺旋箍采用8@200,加强箍采用12@2000。
4.1.2支撑梁通过钢立柱与底板下的支撑桩连接。
每根钢立柱采用4根L100X10角钢焊-100X10钢板L=380@500做成井字形格构柱。
格构柱下部与桩主筋焊接插入钻孔桩2m,上部伸入支撑梁长度400。
支撑梁的支撑桩根据平面布置,利用工程桩18根,另设18根700钻孔灌注桩作为立柱桩。
加设的18根立柱桩桩身砼强度等级C25,桩在底板以下长度为25m,主筋采用12Φ18,螺旋箍采用8@200,加强箍采用12@2000(见图3)。
4.1.3支撑梁断面采用700800、800800,梁底标高-5.05m,梁顶标高-4.250m,配筋为12Φ22+6Φ20,8@200(见图4)。
4.2土钉墙施工
4.2.1基坑-5.05标高以上采用土钉墙围护,土钉采用48X3.5钢管制作,土钉水平间距均为1100mm,竖向间距为1200mm、1100mm,长10—18m。
钢管从离坑壁2m起设28@400注浆孔,水平倾角100。
坡面分二次喷射100厚C20混凝土,中间为6.5@200双向钢筋网片。
4.2.2土钉墙部分土方开挖实行分层分段的原则,沿基坑边每开槽6M宽进行土钉墙施工。
每层土方开挖深度不超过该层土钉下300mm,分段长度20m进行流水施工。
4.2.3土钉锚管开孔从离坑壁2m处开始设孔,直至管底,孔距0.40m,锚架即倒刺每隔1.2m设一只,紧贴锚管,双面焊,头部砸扁。
各锚管对接用312,L=120mm,进行双面满焊。
4.2.4土钉锚管注浆采用水灰比为0.5的纯水泥浆,采用注浆压力和注浆量双控措施。
其中注浆压力不小于0.5Mpa,注浆量不少于30kg/m,注浆完成后混凝土在钢管周边形成直径150mm的孔径。
4.2.5喷射第一层40厚C20混凝土后,张挂6.5@200双向钢筋网片,再喷射第二层60厚C20混凝土,C20混凝土配合比:
水泥:
石子:
砂=1:
2:
1.5,并掺加了速凝剂。
4.2.6待已施工完成的土钉墙砼强度达到80%后再进行下一层的土方开挖和土钉墙施工,直至-5.05m标高。
4.3压顶梁和支撑梁施工
4.3.1在开槽挖土至-5.05m标高后,即浇筑围护桩顶圈梁和钢筋砼内支撑。
4.3.2压顶梁断面1000800,内配16Φ25+4Φ16、8@200。
土钉墙的最下一排锚杆应锚入混凝土压顶梁内。
4.3.3在压顶梁和支撑梁混凝土强度达到设计强度的80%以后作下层土方开挖。
4.3.4土方大面积挖至设计坑底-8.550m标高后,再进行承台、地梁等局部深坑处理。
4.3.5土方挖至设计标高,经验槽后,马上施工混凝土垫层,对承台、地梁部分做砖胎模,以减少基坑暴露时间,有效控制围护结构的变形。
4.4换撑
4.4.1在钢构柱与底板混凝土中部交接处,焊好5厚钢板止水片。
4.4.2浇筑600mm底板、承台和地梁大体积混凝土。
4.4.3底板混凝土浇筑完成后,在底板与围护桩间隙用C15毛石砼填实,待底板及换撑砼达到80%设计强度后拆除支撑。
4.5基坑监测
在整个基坑开挖过程中,在基坑四周共布设置了8只测斜孔,水平支撑设8组轴力观测点,以观测轴力变化。
并对周边道路、管线、建筑物设沉降观测点,作沉降观测。
从监测结果表明,实际的应力曲线基本符合计算应力曲线。
桩顶最大水平位移45mm,未超过50mm设计的限值。
5、施工效果
现本工程主体结构已施工至5层,基坑土方也已回填。
通过本工程的施工实践,初步尝试到了组合式支护结构体系的优越性,它在施工场地狭窄的情况下,充分利用了土钉墙施工简便,成本较低的特点,又在基坑较深的情况下充分利用了钻孔灌注桩刚度较好的特点,有效地降低了工程造价,又缩短了工期,取得了较为显著的成效。
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