[分享]桩锚与复合土钉墙进行深基坑支护,设计、施工、监测都要注意啥

发表于2018-11-25    770人浏览    1人跟帖    总热度:305  

拟建建筑物地上21层,地下2层,总建筑面积约35000iTI,其中地上建筑面积30000m,地下建筑面积5000m。采用框架剪力墙结构。结构安全等级为二级,地基基础设计等级为乙级。基坑开挖深度8.5~12.5m,基坑周长约300m,开挖面积约3800In(图1)。

西侧为空地,北侧坑顶外市政路下有通讯电缆、电力、污水管、雨水管等,距离基坑顶约8—15I13.,该区段具备放坡空间,故按1:0.5进行放坡并结合土钉进行支护。

南侧紧邻三层厂房建筑物,距离坑边仅51TI左右,东侧紧邻市政道路边,道路宽14m。东侧和南侧不具备放坡条件,为减少施工过程中道路、建筑物沉降,采用桩锚结合搅拌桩止水进行支护,垂直开挖。基坑北侧及西侧安全等级为二级,东侧及南侧安全等级为一级。

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场地地貌属于坡积残丘,根据勘察报告,场区第四系(Q)堆积物稍发育,按成因类型可划分为表土层(Q)、残积土层()等组成;基岩为震旦系岩层(Z)混合片麻岩。

场地地下水分为二类:

第一类为赋存于填土层及第四系土层中的孔隙水,除填土层外,其余土层的富水性较差,为相对隔水层,其补给来源为大气降水及侧向入渗补给,以地表蒸发和侧向渗流方式进行排泄,填土层水位受季节及降水的影响和控制明显,地下水水位年变幅为1—2m;

第二类为基岩裂隙水,以垂向补给为主,与上部第四系土层含水层水力联系良好。

主要物理学参数见表↓

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设计

基坑支护设计要在确保支护结构的稳定、基坑周围道路、建筑物安全的前提下,做到经济、合理,满足建设工程的有关法规和规范要求,施工可行、方便,尽量缩短工期。

基坑北侧和西侧采用复合土钉支护,典型支护剖面如图2。剖面开挖深度为8.51TI,采用五排土钉及一排锚索支护,锚索设置在第二排,以便更好地控制基坑侧壁位移。土钉采用(022钢筋土钉,锚索采用2705钢绞线锚索。

从上到下各排土钉长度分别为:10m、10rn、12m、12m、8m,抗拔力设计值分别为40kN、70kN、80kN、80kN、60kN,锚索长度为14m,抗拔力设计值为150kN。

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基坑南侧及东侧不具备放坡空间,且距离道路及周边建筑很近,应重点加强对周边建筑物及道路的保护,严格控制基坑变形,支护采用桩锚支护。

基坑南侧紧邻三层厂房开挖深度为8.5~12.5m,支护桩采用Φ1000钻孔灌注桩,间距1700mm,灌注桩嵌固深度61TI,采用两排或三排锚索。

冠梁规格为800X1000,主筋采用11根HRB335Φ22钢筋,箍筋采用HRB335Φ10@200,灌注桩、冠梁、腰梁混凝土强度等级均为C25。为了控制地下水流失,避免对附近厂房造成不利影响,采用Φ550搅拌桩截水。

以最深处的支护剖面为例,所采用的三排锚索长度分别为:25m、24m、24m,抗拔力设计值均为300kN,锚索轴力锁定值为240kN。灌注桩主筋采用23根HRB400Φ22钢筋,箍筋采用Φ14@200。具体设计见图3。

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验算

支护结构验算按照《建筑基坑支护技术规程》的相关要求进行。北侧放坡段基坑坑顶计算超载按满布取15kPa,南侧靠近建筑物的支护剖面坑顶计算超载按条形分布取45kPa。基坑内侧地下水位取值为低于基坑底0.5rn,基坑外侧地下水位取值为~1.5ITI。

复合土钉支护区段验算项目主要为抗拔抗拉验算及整体稳定性验算,不同工况土钉抗拔、抗拉安全系数最小为1.6和1.2,整体稳定性最小安全系数为1.58,满足规范要求。桩锚支护区段验算项目主要为支护桩内力、嵌固深度验算、抗倾覆验算及整体稳定验算等。

灌注桩最大弯矩及剪力计算值分别为1039kN·m、342.9kN。各工况抗倾覆安全系数最小值为1.6,整体稳定性安全系数最小为1.46,均满足规范要求。嵌固深度计算值为5m,设计值为6m,满足要求。根据冠梁、腰梁及灌注桩内力计算,其配筋均满足要求。

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施工

基坑开挖前应做好坑顶排水系统,做好监测点的埋设工作,并测定初始值。灌注桩成孔可采用旋挖法或(冲)钻孔等施工工艺,宜采用旋挖干成孔法施工,桩位偏差≤50mm,垂直度偏差≤0.5,桩底沉渣厚度≤10cm。

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复合土钉支护区段坡面喷锚支护挂6.5@250250钢筋网,喷射混凝土厚度100mm,墙面层混凝土强度等级为C20,配合比约为水泥:砂:石子=1:2:2.5,喷锚支护施工48h后方可进行下一层土方开挖

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锚索施工时应避开周边建筑物的基础,并控制成孔过程中的水土流失,以避免对建筑物基础造成不利影响。基坑开挖后应注意检查截水搅拌桩的截水效果,如出现漏水应采取补做截水桩或注浆进行补救。

锚索施工孔位允许偏差为水平方向100mm,垂直方向50mm,预应力锚索钻孔倾角25。,倾斜度允许偏差为3,孔深应超过设计长度0.5m,终孔后应认真清孔,孔径不小于I50mm。预应力锚杆下料长度允许误差为50mm,安装前应认真清除锚索表面的油污和铁锈。纯水泥浆的水灰比为0.45~O.55。两次注浆,第一次常压注浆,第二次为高压注浆,注浆压力不小于2.5MPa。浆体抗压强度标准值不小于20MPa。

为确保锚索成孔质量,防止塌孔,在填土层中成孔时宜采用跟套管钻进。锚固体强度大于I5MPa并不小于设计强度75后方可进行张拉锁定。每根锚索均应按设计拉力的1.1倍进行预张拉,然后卸荷至锁定拉力进行锁定,锁定拉力为设计拉力的0.8倍。

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监测

按照《建筑基坑工程监测技术规范》,安全等级为二级的北侧及西侧,监测项目应包括支护结构水平位移、坑顶地面沉降、锚索应力及道路沉降监测,安全等级为一级的南侧及东侧,监测项目应包括水平位移、坑顶地面沉降、地下水位、深层水平位移、锚索应力及道路、建筑物差异沉降监测。

基坑坡顶水平位移及沉降控制值取50mm,报警值取40mm,周边建筑物差异沉降控制值根据《建筑地基基础设计规范》相关要求,结合建筑物独立基础的间距确定。

桩锚支护段水平位移监测点设置在桩顶上,沉降监测点设置在距坡顶一定距离的土地中;复合土钉支护区段水平位移和沉降监测点可共点监测。基坑监测频率在基坑开挖期间一级基坑每天测一次,二级基坑两天测一次;底板施工完成后七天测一次。施工期间应加强对周边建筑物及道路、管线的监测。

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内容来源:乐建工程宝


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 发表于2018-11-25   |  只看该作者      

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