軟土基坑土釘墻與木樁、槽鋼豎向組合支護(hù)的應(yīng)用

□黃春滿

所謂土釘墻，即為天然土層與土釘墻加固并與噴射混凝土面板粘結(jié)，形成一個重力式擋墻來抵抗土體的壓力，從而確保開挖面穩(wěn)定的一種支護(hù)措施。通過鉆孔、植筋、注漿設(shè)置的為土釘，也可采用打入角鋼、粗鋼筋形成土釘，或者采用等強(qiáng)度的鋼管，簡稱錨管。

一、工程概況

泉州市鯉城區(qū)公共衛(wèi)生服務(wù)中心綜合樓地下室工程位于泉州市鯉城區(qū)浮橋鎮(zhèn)，筍江路以北（相距約20m），其余三面距離紅線位置約6m。擬設(shè)置地下室±0.00=7.60m（黃海高程），地下室底板底標(biāo)高2.00m（黃海高程，已考慮大承臺位置深度）?，F(xiàn)狀地面高程5.50～6.70m，基坑實(shí)際開挖深度在3.50～4.70m?；影踩燃墳槎?。

場地屬沖積平源，為濱海堆積與湖泊堆積交替作用。地基土自上而下為：耕植土、粉質(zhì)粘土、淤泥、中粗砂、砂卵石、殘積砂質(zhì)粘性土、全風(fēng)化花崗巖、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖?；庸こ淘O(shè)計(jì)參數(shù)見表1。結(jié)注漿，注漿采用水泥漿的水灰比為0.45～0.55，水泥使用P.O32.5 普通硅酸鹽水泥，以孔口溢、冒漿為準(zhǔn)，注漿壓力控制在0.4～0.8MPa）結(jié)合豎向木樁（或槽鋼）的組合支護(hù)體系，噴射混凝土面層采用6.5@200×200 設(shè)置（鋼筋網(wǎng)片采用Φ6.5 鋼筋，每隔1m設(shè)置一根Φ16 加強(qiáng)筋，噴射混凝土中砂的含水率控制在5～7%，碎石最大粒徑小于15mm，混凝土配合比為水泥：砂：石=1:2:2，并添加3%的速凝劑）。結(jié)合各剖面的地質(zhì)分布情況，擬設(shè)計(jì)的剖面支護(hù)形式如下：

剖面1-1：上下2 排豎向小木樁L5000@330，1 排18號 通 用 槽 鋼L10000@500，3 排 支 護(hù) 錨 管Φ48，t=3.0@1300，L=12000，豎向間距1 000～1 200 不等，中間設(shè)置2m平臺，上下坡率按1：1。

剖面2-2：上下3 排豎向小木樁L5000@330，1 排18號 通 用 槽 鋼L6000@500，4 排 支 護(hù) 錨 管Φ48，t=3.0@1300，L=12 000，豎向間距1 000，坡率1：0.8。

表1 基坑工程設(shè)計(jì)參數(shù)表

二、支護(hù)方案的確定

考慮到周邊場地相對空曠，僅南側(cè)（見基坑平面示意圖）有一條已建成的筍江路（相距20m），其余均為空地，但距離建筑紅線的實(shí)際放坡空間為6m。由于排樁的支護(hù)以及止水帷幕成本高、工期長，結(jié)合周邊施工經(jīng)驗(yàn)，綜合考慮采用土釘墻（采用等強(qiáng)度錨管替代，鋼管注漿錨桿采用全粘剖面3-3：上下3 排豎向小木樁L5000@330，1 排18號 通 用 槽 鋼L120 000@500，4 排支護(hù)錨管Φ48，t=3.0@1300，L=12 000，豎向間距1 000，坡率1：1。

對擬設(shè)置的1-1～3-3 取不利的地層進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算：抗滑安全系數(shù)：Kmin=5.113 >1.300（滿足）；抗傾覆安全系數(shù):Kmin=3.202>1.600（滿足）。

三、實(shí)施效果及檢測

錨管與豎向木樁、槽鋼的施工次序?yàn)椋?/p>

（一）降水至工作面以下0.5m。

（二）削坡清坡，確保坡率以及平整度。

（三）清除虛土，噴射第一層混凝土面護(hù)坡，厚度不小于40mm。

（四）終凝2h 后，噴水養(yǎng)護(hù)，不少于3～7d。

基坑平面示意圖

（五）螺旋鉆機(jī)鉆孔、成孔并退出孔洞，將廢土清除干凈，將鋼筋放入孔口，焊置定位架。

（六）通過止?jié){塞將注漿管插入，邊注漿邊拔管，最后用水泥漿充填孔口。

（七）鋪設(shè)、綁扎鋼網(wǎng)，焊上短段鋼筋與錨管互相焊接。

（八）噴射第二層混凝土面護(hù)坡，等注漿體面層強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%后，再開挖下層土方以及錨管施工。

（九）在挖至淤泥層頂面時，木樁或槽鋼應(yīng)一根根緊挨壓入，盡量緊靠（適用于密排樁情況）。

錨管全部施工完成后，采用抗拉試驗(yàn)檢測承載力，試驗(yàn)數(shù)量不小于土釘總數(shù)的1%，且不應(yīng)少于3根。經(jīng)試驗(yàn)軸向受拉承載力Tu均滿足設(shè)計(jì)要求。

基坑支護(hù)工程采用信息化作業(yè)，結(jié)合監(jiān)測進(jìn)行，在三個月的施工期間（自地下室開挖至地下室底板澆筑完成、承臺回填至基坑穩(wěn)定），結(jié)合施工期的監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，基坑開挖過程中的坡頂沉降、坡頂及深層土體的位移主要發(fā)生在第一個月，以后趨于穩(wěn)定，其中：

坡頂水平位移：累計(jì)值22mm，變化速率1.5mm/d 滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求；

坡頂豎向位移：累計(jì)值9mm，變化速率1.2mm/d 滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求；樁長按12m 考慮（滿足最短樁長抗傾覆穩(wěn)定性要求情況），樁徑Φ800mm，樁距2 000mm，不考慮設(shè)置截水樁，場地均采用輕型井點(diǎn)降水方式。與土釘墻與豎向支護(hù)體系的造價比選見表2。

表2 支護(hù)體系造價比選（局部成本比選）

深層水平位移：累計(jì)值26mm，變化速率1.1mm/d 滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求；

周邊地表豎向位移：累計(jì)值12mm，變化速率0.8mm/d 滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

四、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析（局部性價比選）

采用傳統(tǒng)排樁支護(hù)體系的情況，以本工程為例，總延米240m，

五、結(jié)論

在福建沿海地區(qū)以及江河湖泊沖積平原，常分布有厚度為3～5m的淤泥，采用土釘墻結(jié)合豎向木樁（或槽鋼）組合支護(hù)型式，具有工期短、成本低、安全可控等顯著優(yōu)勢，對同類場地的施工具有一定借鑒作用。