土釘墻支護(hù)技術(shù)在深基坑中的應(yīng)用及現(xiàn)場監(jiān)測

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)土釘墻支護(hù)技術(shù)在深基坑中的應(yīng)用及現(xiàn)場監(jiān)測關(guān)鍵詞：深基坑、土釘支護(hù)、監(jiān)測、水平位移、土釘應(yīng)力土釘支護(hù)是利用土釘和表面噴射混凝土作為基坑支護(hù)的護(hù)壁，從而維持基坑的穩(wěn)定。土釘墻具有造價低廉、施工迅捷、現(xiàn)場文明、支護(hù)質(zhì)量高，能適用于多種地質(zhì)條件等優(yōu)點(diǎn)，作為一種新興的支護(hù)類型近年來已在基坑支護(hù)和邊坡加固中得到廣泛應(yīng)用。1、工程概況河北省職工醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院門診綜合樓工程，建筑面積50812m2，地上14層，地下2層，平面尺寸為80.8m94.7m，基底開挖深度為-9.85m1.1、

2、現(xiàn)場地質(zhì)條件由冶金工業(yè)部勘察研究總院勘察第6G2190號地質(zhì)報(bào)告得到施工深度范圍內(nèi)地層土質(zhì)分布情況如下： eq oac(,1) 雜填土：主要由粘性土組成，平均厚度為1.65m。 eq oac(,2) 粉土：褐黃色，含氧化鐵，干強(qiáng)度底。平均厚度為1.2m。 eq oac(,3) 粉土：褐黃色，含氧化鐵結(jié)核，局部粉質(zhì)粘土和細(xì)砂薄層。平均厚度為3.2m。 eq oac(,4) 粉質(zhì)粘土：黃褐色，含氧化鐵，夾粉土薄層，土質(zhì)不均，軟塑。平均厚度為2.0m。 eq oac(,5) 粉質(zhì)粘土：黃褐色，含氧化鐵結(jié)核及姜結(jié)石。平均厚度為3.2m。表1 主要土層的物理力學(xué)性能土層名稱（KN/m）/Kpa eq o

3、ac(,1) 雜填土201020 eq oac(,2)-1粉土18.21015 eq oac(,2) 粉土18.42023 eq oac(,3)-1粉質(zhì)粘土19.11710 eq oac(,3) 粉質(zhì)粘土19.429.47.7注：為飽和重度；為粘聚力；為內(nèi)摩擦角2、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) eq oac(,1)、土釘墻墻面坡度1：0.2 eq oac(,2)、土釘布置：土釘共設(shè)8排，按梅花型布置 eq oac(,3)、土釘參數(shù)：土釘直徑為110mm，土釘長68m，豎向、橫向間距均為1.2m，土釘傾角15度。土釘桿材料為32.5級普通硅酸鹽水泥漿，水泥漿的水灰比為0.450.55。 eq oac(,4)

4、、面層參數(shù)：噴射混凝土面層厚度為100mm，內(nèi)設(shè)4*2*15鋼板網(wǎng)，混凝土強(qiáng)度等級為C20。錨桿端部與面層鋼板網(wǎng)采用縱橫拉結(jié)筋錨固，縱橫拉結(jié)鋼筋直徑為 18。表2 各層土釘布置土釘層次土釘長度土釘距坡頂?shù)木嚯x（m）土釘主筋（mm）豎向/水平間距（m）第一排70.6181.2第二排9.51.8221.2第三排103.0221.2第四排11.54.2251.2第五排12.05.4251.2第六排116.6221.2第七排107.8221.2第八排89.0201.23、施工現(xiàn)場監(jiān)測根據(jù)工程的特點(diǎn)，周邊環(huán)境情況以及基坑工程規(guī)范的要求，在施工過程中采用精密光學(xué)儀器進(jìn)行水平位移、土釘鋼筋應(yīng)力計(jì)對土釘應(yīng)力進(jìn)

5、行監(jiān)測?；娱_挖深度與支護(hù)施工按設(shè)計(jì)分段分層進(jìn)行，分段開挖長度為15m，分層開挖深度由土釘豎向間距確定，測試土釘按測試方案要求，在相應(yīng)開挖步驟完成后設(shè)置。3.1水平位移監(jiān)測：基坑開挖前測試水平位移的初始值，以后每開挖一步進(jìn)行一次測量，測得錨桿距基坑面0.6m、1.8m、3.0m、4.2m、5.4m、6.6m、7.8m、9.0m等不同深度的水平位移。經(jīng)過比較，位移變化較明顯的Q16為例，其水平位移隨施工日期的變化情況。如圖1所示05101520253035051015202530350.80.81.62.41.62.44.04.011月20日11月30日12月10日12月20日12月30日01月

6、10日5.011月20日11月30日12月10日12月20日12月30日01月10日5.06.08.06.08.09.09.0圖1 水平位移隨施工日期的變化趨勢圖1 水平位移隨施工日期的變化趨勢由測試結(jié)果可見：沿深度各點(diǎn)的水平位移隨施工日期的延續(xù)而增加；土體開始開挖位移增幅較明顯，基坑于2003年12月20日開挖完成后逐漸趨于穩(wěn)定，開挖對邊坡上部的土體影響較大，最大位移位于基坑頂面下2.0m處；土體的位移隨深度的增加逐漸減小。在土釘施工階段，基坑邊坡位移一直在發(fā)展，最大水平位移為27mm，與基坑深度的比值約為3。3.2土釘應(yīng)力監(jiān)測現(xiàn)場測試在基坑北、西、東坡各選四個試驗(yàn)斷面，土釘拉力的測試工作結(jié)

7、合施工同步進(jìn)行。 eq oac(,1)開挖施工前期：每天測量一次。 eq oac(,2)開挖施工后期：每天一次，發(fā)現(xiàn)土釘受力或變形較大時加密監(jiān)測頻率。 eq oac(,3)穩(wěn)定期：土釘受力及變形穩(wěn)定后每2天測量一次。115115329.85m329.85m5454676788圖2 基坑支護(hù)測試示意圖2 基坑支護(hù)測試示意27272421181512963拉應(yīng)力MPa拉應(yīng)力MPa第一層土釘?shù)诙油玲數(shù)谒膶油玲數(shù)谄邔油玲數(shù)谝粚油玲數(shù)诙油玲數(shù)谒膶油玲數(shù)谄邔油玲? 23 4 5 671 23 4 5 67 8 9圖3 土釘拉應(yīng)力分布圖圖3 土釘拉應(yīng)力分布圖在施工階段，測得三個試驗(yàn)斷面土釘?shù)睦θ粘糖€

8、，從A-A斷面第1、2、4、7排的測試土釘?shù)睦θ粘糖€可以看出第一排土釘?shù)淖畲罄瓚?yīng)力出現(xiàn)在距開挖面大約3/4處，并從這一點(diǎn)開始，拉應(yīng)力值都比較高；在第二排土釘中，最大拉應(yīng)力出現(xiàn)的位置在土釘長度2/3處，兩邊相對較??；第四排土釘?shù)淖畲罄瓚?yīng)力出現(xiàn)的位置繼續(xù)向開挖面延續(xù)，已達(dá)到土釘長度的中間處，且最大值比前兩排高；在第七排土釘中最大拉應(yīng)力出現(xiàn)的位置靠近開挖面，由于土釘并非超長，所以在兩端依然有應(yīng)力存在。由測試結(jié)果可得：土釘支護(hù)受力隨施工日期的延續(xù)而變化， 在施工階段，從土釘被置入邊坡土中開始，所受的拉力每天都有增加，隨開挖深度的增加，土釘?shù)睦σ仓饾u增加。下層土體開挖對已設(shè)的所有上層土釘?shù)氖芰?/p>

9、較大影響，各層土釘?shù)睦型蛔?，即土釘?shù)氖芰哂虚_挖效應(yīng)。由土釘應(yīng)力曲線可見，全長注漿土釘?shù)膽?yīng)力呈棗核形分布，存在一個峰值，此峰值即是邊坡土體的內(nèi)在滑裂面，應(yīng)力由峰值向兩側(cè)遞減，土釘內(nèi)力最大值不在土釘?shù)亩瞬?，而是在?nèi)部，隨基坑向下開挖，上排土釘?shù)淖畲罄χ饾u向土釘尾部移動，該現(xiàn)象主要由土體滑裂面隨挖深增加不斷向深處轉(zhuǎn)移形成的。由上可知，基坑開挖后土體應(yīng)力與應(yīng)變具有時間效應(yīng)，而土釘拉力和邊坡水平位移的變化是由土體的應(yīng)力和變形引起的，因此土釘支護(hù)的受力和變形同樣也具有時間效應(yīng)。土釘支護(hù)分層開挖后，土釘設(shè)置越早，可及時約束土體變形，減小基坑的位移量。工程實(shí)測表明：土釘支護(hù)的變形趨勢是：自上而下變形

10、逐漸減小，靠近上部的位移最大，底部很小，說明上部土釘承受的拉力較大，土釘?shù)淖畲罄ξ恢镁嗝鎸虞^近，且從最大拉力點(diǎn)位置到土釘?shù)哪┒死χ禍p小的很快。因此在下部采用長土釘不能有效的發(fā)揮土釘?shù)淖饔枚斐衫速M(fèi)，可適當(dāng)減少土釘?shù)拈L度；同時適當(dāng)減小間距，采用密而短的土釘，才能充分發(fā)揮土釘?shù)募庸绦Ч?、總 結(jié)土釘支護(hù)的受力與變形具有時間效應(yīng)。根據(jù)土力學(xué)的基本概念，土體是多相介質(zhì)，而土骨架又有儒變性，這些因素都使基坑開挖后土體應(yīng)力與變形具有時間效應(yīng)，而土釘拉力和基坑水平位移的變化是土體應(yīng)力與變形引起的，所以土釘支護(hù)的受力和變形同樣有時間效應(yīng)。運(yùn)用土釘進(jìn)行基坑支護(hù)，要求做到信息化施工，土釘支護(hù)分層開挖后應(yīng)盡快設(shè)置土釘以及時約束土體變形。在施工階段，土釘一旦安裝，土釘拉力就以緩慢的速率逐漸增加，開挖施工使土釘拉力產(chǎn)生突變，土釘