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合理、安全的基坑圍護方法——土釘支護

文檔作者：趙清華胡偉慶文檔來源：上海徐匯商建房地產公司		點擊數：	更新時間： 2022年10月13日
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● 施工應甩 建筑施工
合理、安呈的基抗圍護方法 土釘支護
口 趙清華 胡偉慶 (上海徐匯商建房地產公司200032)
【摘要1通過對絡家匯花目地下車庫工程的復合土釘墻支護實倒．論述在上海軟土地基上應用土釘墻的設計
原理、施工工藝度其良好的發(fā)展前景
【關鍵詞】基坑圍護土釘位移分析施工措施
【中國分類號】Tu94：753 ／文獻識別碼A 【文章編號】1004一1001(2ooi)o6—0398—99
隨著社會經濟的發(fā)展，^ 民生活水平的提高，剮住的要
求也不斷提高，在上海地區(qū)，小高層住宅小區(qū)如雨后春筍般
涌現(xiàn)出來。但小高層的建筑單價較高 如何降低其造價．提
高經濟效益，是目前迫切需要解決的問題．用土釘支護的方
法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的攪拌樁．{霍注樁，鋼板樁圍護基坑，是減少投資
的一種較為有效的方法。如上海市徐 匪商業(yè)建設邑公司
投資建造的棘家 花園地下車庫工程，基坑深度為4．8m、基
坑長為6ltit，寬為4lm，基坑的東面離居民區(qū)僅一步之遙．西
面離新建l5層住宅摟腳手架僅5m 左右． 由于動遷等特殊
原圍，地下車庫的工期非常短、如果采用傳統(tǒng)的攪拌樁或者
滟注樁，勢必造成工期延誤．同時鑒于土釘墻在上海地區(qū)的
成功范側和低于傳統(tǒng)工藝一半的造價．決定采用 一土釘圍
護．．
土釘支護就是利用土釘與噴射混凝土作為基坑支護的
護壁，而維持基坑穩(wěn)定。它的最大好處在于基坑在開挖過程
中立即支護體系，是主動支護體系。在理論上分析，傳統(tǒng)的
樁板結構將土壤介質視作純粹外菏載，承受巨大的主動土壓
力，忽略了土層介質在失穩(wěn)前是一種具有一定自承能力的
結構這一事實，是一種被動支護體系 而土釘支護充分利用
土層介質的自承能力，承擔較小的變形壓力，形成一種自穩(wěn)
定性結構，把潛在滑動面的主動區(qū)復臺土體視為具有支撐能
力的穩(wěn)定體系，以阻止土體側向位移，承受束加筋區(qū)的側壓
力，將荷載作用力穆到加固體之外，保證加固區(qū)土體整體穩(wěn)
定 把原荷載區(qū)變成了擋土墻。
土釘錨桿是依鞍于土層與錨固體之間的粘結強度所提
供的承載力。為了使土釘具有足夠的承載力，錨固殷的位置
應選擇在抗剪強度cu較高，古砂量和古粉量較高的土層
由于上海所處地區(qū)為長江人?？谔帲翆訛檐浫跬翆?一般
土層分層為① 素填土②揭黃色牯性土③ 灰色凇泥質粉質牯
土④灰色 泥質粘土⑤ 1灰色粘性土⑤ 2灰色砂質粉土 要
打^⑤ 2層古砂量較大的土層，土釘錨桿的打入長度就詘
長，在擁擠的城區(qū)，是不可能的．．
一般情況下，土釘長度僅^③③ 層土 由于土釘的特點
是壘長粘結砂漿錨稈，在桿體全長與土層起群體錨釘作用，
由于③@層土抗剪強度cu較低，且巾值較低．【i，值較高，土
— 398——
釘與地層粘結力T值偏低，相應的土釘抗拉拔力OT=1rDLT
值較低。注漿質量是保證錨桿和土釘抗拔力的關鍵。經二次
注漿的土釘錨桿其承載能力與提高1 5—2 0倍 第一趺注
漿僅僅是填充鉆孔，一般不能對土層產生壓力．且凝結過程
中伴隨著體積收縮，減少了凝固體與土層之間的粘結力 第
一次注入的漿液逃到初凝后．進行第二趺注漿，第二次擠漿
擠破已初凝的腔凝體，進入腔凝體與土體之問的縫隙并擠密
周圍的土層，矩之與土層有嵌凸作用，大大提高土釘的抗拉
拔能力。
土釘錨桿二次注漿完成后，在基坑開挖時，應嚴格遵守
施工規(guī)范．挖土前必須進行井點降水，降水深度宜為基坑面
“下0．5 m．開挖應分層丹挖，第一層挖土1 4m，后三層均
為l 0m，最后一層0 4 m用人工挖脒其施工方法見圖1。
圍
由于在整個施工期問，適逢上海地區(qū)連降暴雨近20天，
造成丁基坑圍護變化過太，這本身就是考驗土釘圍護體系在
上海這樣多雨水地區(qū)的適用性，實踐證明，只要采取適當措
施，求塒圍護體系的影響可以降到最低點。在井點降水未能
達到設計要求之前，不固為工期等要求，而盲目進行土體開
挖 因為地表水的滲透，降低了土體的強度和土體與土釘問
的界麗粘結力 所 ，施工開挖前要先做好地表排水，設置地
收稿日期2001—09—26
‘建筑施L)第23卷
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面排水溝引走地表水。
隨著向下開挖和支護．宜從上到下設置淺表排水恃，即
用直徑60—10Omm，長300—400／Tltn的短塑料管插八坡而，
以便將噴射混凝土面層后的水排走，其間距和數量隨水量而
定，在基坑底部應設排水溝和集水井，排水溝需防滲iIi}，并宜
離開面層一定距離。在坑外應布置井點降水措施。如發(fā)生圍
護結構滲水，尤其發(fā)生水的流失情況，應及時查明原因立即
采取封堵措旌。
時基坑周邊環(huán)境尤其是水、電、煤氣、通訊苷線要丁解仔
細，污水管及廢棄水管也要仔細了解，甚至臨近基坑管道閥
門位置也要了解清楚，對于基境內有廢棄污水管，基坑開挖
后，如遇大雨易造成邊坡基底損壞，如圖2
fS"*
圖2
設計旌工前，必須對基坑周圍土層分布了解清楚．特別
是上海地區(qū)，分布著許多明浜、暗浜，以及老房拆除后的新填
土，對于這種土，因其自身固結未完成，土體為較松散狀巷．
而土釘沿支護高度分布，其在使用狀態(tài)的最大內力棚差大，
一般為中間大、上部和底部偏少，所以中問土釘所起的作用
最大，但是頂部土釘對于限制支護最大水平位移l(為重要，
如果頂部土釘較短，或上部土質較松軾，在土釘部或頂部吼
外地方地表易開裂，地表開裂深度一般可達到0 5～2m ，而
裂縫內一旦滲水，就會引起更大變形可能，宜用壓密注漿先
使上部土體強度提高，控制上部土釘的長度，就可減步支護
最大水平位移。
另外．上海地區(qū)屬飽和淤泥質土層，其土層滲水性較
大，在春秋雨季施工時，應考慮結合其它加固工藝以確保工
程支護并可攘少基坑土釘支護變形 、如用土釘與攪拌樁等
其它垃結合使用，雖然比單一用土釘支護造價高，但冊然比
用攪拌樁、灌注樁、鋼板樁支護所需費用要少 但使基坑奸
(上接第397頁)
本工程在距房屋極近且地基條件較差的情況下，采用復
臺土釘進行支護，經過實踐證明是成功的 通過該項工程可
“ 得出 下結論：
(1)在雜填土及淤泥質土中采用施加預應力復合土釘
支護是可行的，與普通土釘相比，其邊坡位移明顯減小 =
(2)為減小施工開挖時的邊坡位移，在施工中應采取打
^臨時鋼管技鋸齒形開挖等施工措施
2001年第6期
挖的安生度有丁很大的提高。由于本工程的西面在全部為回
填不久的新土，故單純采用土釘體系是不適用的，在本工程
中采用了對土體先打^鋼管注漿加固，并且將鋼管與圍護連
成一體，同時在圍護下部采用了微型鋼管樁，實踐證明這個
施工方案是成功的，整個圍護位移非常小。
用土釘支護作為基坑體系，不但是一種鞍為經濟的基坑
圍護方案．對減少建筑物成本有利，而且土釘錨與被加固土
體的共同作用以及結構的整體性要比其它圍護方案更顯
著。因土釘是一種直立面上均勻布置的空間整體，可以減少
回填土體與被支護土體一起引起對結構側壁的壓力．可使設
計^員有效地減少地下室側板的厚度，相應也減少工程造
價。當地震發(fā)生時，可以作為結構受荷前的第一道防線．有效
地提高地下室結構的側限約束和傳遞水平剪力?？伞?理解為
主體地下結構僦壁的延伸部份。
通過本工程可以總結幾點：
(1)在設計階段一定要對地質情況探^細致了解，在設
計時充分考慮不利因素。
(2)施工時要密切觀察天氣情況，采取相應措施，如果有
條件，盡量安排在步雨季節(jié)。
(3)在施工時，要協(xié)調好土方單位和圍護單位的旌工順
序，及時適當的安排開挖深度，土方開挖后要及時施工圍
護。
目前國內已有近千個基坑采用土釘支護均取得了成功，
節(jié)約了工程投資，井解決了特殊條件下基坑支護．應用前景
呈現(xiàn)良好趨勢。在上海有不少工程采用土釘支護結構，對在
軟弱土層地基基坑支護提供了較為經濟、合理的基坑支護方
法。
參考文獻：
1、地基基礎實用設計施工手冊 中國建筑工業(yè)出版社
2、土釘墻邊坡廈地下室竣工相互作用問題初椽地面
巖石錨固與注菜技術學術研討論文集
3、土釘支護在基坑工程中應用 建工出版社胨肇元
4、上海市地基處理技術規(guī)范(DBJ08—40—94)上海市
建設委員魯
5、基礎工程學中國建筑工業(yè)出版社 葉書辟、盧肇鈞
(3)對土釘進行抗拔試驗以確定土釘的極限承載力，并
應在施工期問及施工完成后加強監(jiān)測
參考文獻：
1．陳肇元崔京浩土釘在基坑工程中的應用北京
中國建筑工業(yè)出版社1997 8
2 基坑土釘支護技術規(guī)程(CECS96：97)北京中國工
程建設標準化搏會標準1997年

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