復(fù)合土釘墻在軟土地基中應(yīng)用

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土釘技術(shù)在我國(guó)應(yīng)用始于80年代初，由于它具有材料用量少，施工速度快，安全可靠，經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，目前該項(xiàng)技術(shù)在甸高層建筑的深基抗開挖中得到愈來愈多應(yīng)用，甚至不少是用于常規(guī)支護(hù)基坑失穩(wěn)時(shí)搶險(xiǎn)加固或塌滑處理，但由于土釘支護(hù)有它的局限性，在松散砂土、軟土、流塑粘性土以及有豐富地下水源的情況下不能單獨(dú)使用該支護(hù)，必須與其它的土體加固支護(hù)方法相結(jié)合使用。事實(shí)上，隨著土釘技術(shù)在我國(guó)范圍內(nèi)的逐步推廣，其在東南沿海地區(qū)應(yīng)用已成為現(xiàn)實(shí)，已有不少成功的例子 ，該種技術(shù)主要是通過土釘支護(hù)與其它支護(hù)相結(jié)合使用，即我們稱“復(fù)合土釘墻”。
　　現(xiàn)介紹幾種常用的復(fù)合土釘墻在軟土工程中的應(yīng)用：
　　1土釘支護(hù)+土層錨桿
　　下面以廣州安信大廈軟土基坑邊坡采用該支護(hù)為例：該技術(shù)主要是由錨桿、土釘、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土等構(gòu)成，它們互相作用，形成一類似重力式擋土墻的復(fù)合土體墻，從安信大廈所處地質(zhì)分層看出，整個(gè)基坑土層從上至下，大部分為軟塑-可塑狀態(tài)，屬于典型的軟土地基、經(jīng)反復(fù)論證采用預(yù)應(yīng)力復(fù)合土釘墻技術(shù)，其剖面如圖1。在基坑內(nèi)共設(shè)置8排土釘，6排土釘與錨桿，其中局部中間加強(qiáng)段設(shè)兩排加長(zhǎng)錨桿長(zhǎng)為4.5m，采用鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面層，每排土釘墻頭之間有加強(qiáng)筋相連，形成暗梁。
　　以上初步設(shè)計(jì)，經(jīng)過土釘長(zhǎng)度和截面初步驗(yàn)算邊坡內(nèi)部整體穩(wěn)定驗(yàn)算、外部整體穩(wěn)定驗(yàn)算抗滑移驗(yàn)算、抗傾覆驗(yàn)算、基坑底穩(wěn)定驗(yàn)算）等一系列驗(yàn)算以及變形檢測(cè)，都符合條例要求，該工程若采用挖孔樁+錨桿，單方造價(jià)為3000元，而采用復(fù)合土釘墻支護(hù)時(shí)，單方造價(jià)只有1800元，而且大大縮短了工期，收到了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
　　2土釘支護(hù)+攪拌樁
　　該種復(fù)合土釘墻曾應(yīng)用于上海市華敏小區(qū)和南京市審計(jì)局辦公樓等工程，主要是利用攪拌樁體與土釘墻共同作用，產(chǎn)生良好的抗?jié)B性和一定強(qiáng)度，解決基坑開挖后存在臨時(shí)無撐條件下的自立穩(wěn)定問題。
　　3土釘支護(hù)+超前微型樁
　　此種復(fù)合土釘墻曾應(yīng)用于廣州安信大廈，該超前微型樁位于支護(hù)噴射混凝土層背部，間距500-1000mm，用直徑108-150mm注漿鋼管做成，微型樁插入基坑底以下2-4m。微型樁的作用是減少施工分層開挖中的土體側(cè)向變形、支撐噴射混凝土面層重量的垂直分力，以及改善支護(hù)整體穩(wěn)定性。
　　4土釘墻與地下室合一逆作法
　　所謂合一就是將土釘墻和地下室的鋼筋混凝土外墻或磚墻合二為一，同時(shí)施工。
　　下面以石家莊火車站廣場(chǎng)地下商業(yè)街施工為例，該工程用逆作法施工，即按自上而下的順序進(jìn)行地下主體結(jié)構(gòu)的支護(hù)施工，該工程負(fù)二層地層開挖后，對(duì)開挖面進(jìn)行土釘網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)，取得良好的支護(hù)效果，開挖后，應(yīng)盡快噴上混凝土，封閉開挖面，以防脫水、噴層不僅封閉土層表面，還與一定深度的土層結(jié)成硬殼，利用掛網(wǎng)加強(qiáng)噴層強(qiáng)度，以防噴層與土層脫離。施工時(shí)四周邊墻采用間隔跳躍式開挖，即在樁的兩側(cè)用正臺(tái)階法對(duì)稱開挖出臺(tái)階，隨開挖隨打入土釘掛網(wǎng)噴混凝土，然后現(xiàn)澆邊樁基礎(chǔ)及其兩側(cè)墻體混凝土。
　　該工程選用土釘鋼筋為直徑22螺紋鋼，人工打入土釘，為了減少其對(duì)側(cè)壁土層的擾動(dòng)，土開挖面上預(yù)留300mm厚土層未開挖、待土釘打入規(guī)定深度后，再將預(yù)留土層挖掉，然后按如下順序施工：掛外側(cè)細(xì)鋼筋網(wǎng)-噴含有粘稠劑的水泥砂漿-掛內(nèi)側(cè)粗鋼筋網(wǎng)-焊接-噴混凝土。
　　5土釘墻+放坡+外加劑（粘稠劑、密實(shí)劑）
　　該種土釘墻，我們稱復(fù)合放坡土釘墻。一般的土釘墻都作直坡，或稍微傾一點(diǎn)，放坡土釘墻是根據(jù)庫(kù)爾曼公式分層計(jì)算確定各土層的開挖密度及坡角，在基坑開挖至設(shè)計(jì)深度后，配合挖土每開挖一段就澆筑一段坡腳矮墻，該矮墻既可保護(hù)邊坡穩(wěn)定，同時(shí)也可作為澆注基礎(chǔ)底板的外模使用，便于后期土建施工，放坡有利于開挖和邊坡的穩(wěn)定性，為了提高它的安全程度，保證坡體的整體效應(yīng)，擊入土釘，對(duì)土體潛在滑動(dòng)面進(jìn)行加固，同時(shí)主體中應(yīng)加適當(dāng)?shù)耐饧觿?
　　土釘與周圍土體之間界面摩阻力為：F=KerZtgφ+C式中Ke=0.5；Z為埋深；r為重度；φ為土摩擦角，C為土粘聚力。
　　該支護(hù)方法具有代表性的工程是：常州喜樂廣場(chǎng)，該工程采用二級(jí)放坡加土釘墻支護(hù)體系及多級(jí)環(huán)形降水的總體設(shè)計(jì)方案。
　　復(fù)合土釘墻在有的工程中是以上幾種方法綜合使用，在土釘墻的施工中，不但要做好支護(hù)方案，同時(shí)也要作好一些隔滲、防水、降水措施，還要不斷的進(jìn)行變形觀測(cè)，開挖后立即筑墻，擊土釘，對(duì)于特別軟弱的地基應(yīng)采取超前加固措施。