復合土釘墻在軟土地基中應用

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土釘技術在我國應用始于80年代初，由于它具有材料用量少，施工速度快，安全可靠，經濟等優(yōu)點，目前該項技術在甸高層建筑的深基抗開挖中得到愈來愈多應用，甚至不少是用于常規(guī)支護基坑失穩(wěn)時搶險加固或塌滑處理，但由于土釘支護有它的局限性，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使用該支護，必須與其它的土體加固支護方法相結合使用。事實上，隨著土釘技術在我國范圍內的逐步推廣，其在東南沿海地區(qū)應用已成為現實，已有不少成功的例子 ，該種技術主要是通過土釘支護與其它支護相結合使用，即我們稱“復合土釘墻”。
　　現介紹幾種常用的復合土釘墻在軟土工程中的應用：
　　1土釘支護+土層錨桿
　　下面以廣州安信大廈軟土基坑邊坡采用該支護為例：該技術主要是由錨桿、土釘、鋼筋網噴射混凝土等構成，它們互相作用，形成一類似重力式擋土墻的復合土體墻，從安信大廈所處地質分層看出，整個基坑土層從上至下，大部分為軟塑-可塑狀態(tài)，屬于典型的軟土地基、經反復論證采用預應力復合土釘墻技術，其剖面如圖1。在基坑內共設置8排土釘，6排土釘與錨桿，其中局部中間加強段設兩排加長錨桿長為4.5m，采用鋼筋網噴射混凝土面層，每排土釘墻頭之間有加強筋相連，形成暗梁。
　　以上初步設計，經過土釘長度和截面初步驗算邊坡內部整體穩(wěn)定驗算、外部整體穩(wěn)定驗算抗滑移驗算、抗傾覆驗算、基坑底穩(wěn)定驗算）等一系列驗算以及變形檢測，都符合條例要求，該工程若采用挖孔樁+錨桿，單方造價為3000元，而采用復合土釘墻支護時，單方造價只有1800元，而且大大縮短了工期，收到了良好的經濟效益。
　　2土釘支護+攪拌樁
　　該種復合土釘墻曾應用于上海市華敏小區(qū)和南京市審計局辦公樓等工程，主要是利用攪拌樁體與土釘墻共同作用，產生良好的抗?jié)B性和一定強度，解決基坑開挖后存在臨時無撐條件下的自立穩(wěn)定問題。
　　3土釘支護+超前微型樁
　　此種復合土釘墻曾應用于廣州安信大廈，該超前微型樁位于支護噴射混凝土層背部，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，同時施工。
　　下面以石家莊火車站廣場地下商業(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行地下主體結構的支護施工，該工程負二層地層開挖后，對開挖面進行土釘網噴聯合支護，取得良好的支護效果，開挖后，應盡快噴上混凝土，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成硬殼，利用掛網加強噴層強度，以防噴層與土層脫離。施工時四周邊墻采用間隔跳躍式開挖，即在樁的兩側用正臺階法對稱開挖出臺階，隨開挖隨打入土釘掛網噴混凝土，然后現澆邊樁基礎及其兩側墻體混凝土。
　　該工程選用土釘鋼筋為直徑22螺紋鋼，人工打入土釘，為了減少其對側壁土層的擾動，土開挖面上預留300mm厚土層未開挖、待土釘打入規(guī)定深度后，再將預留土層挖掉，然后按如下順序施工：掛外側細鋼筋網-噴含有粘稠劑的水泥砂漿-掛內側粗鋼筋網-焊接-噴混凝土。
　　5土釘墻+放坡+外加劑（粘稠劑、密實劑）
　　該種土釘墻，我們稱復合放坡土釘墻。一般的土釘墻都作直坡，或稍微傾一點，放坡土釘墻是根據庫爾曼公式分層計算確定各土層的開挖密度及坡角，在基坑開挖至設計深度后，配合挖土每開挖一段就澆筑一段坡腳矮墻，該矮墻既可保護邊坡穩(wěn)定，同時也可作為澆注基礎底板的外模使用，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，擊入土釘，對土體潛在滑動面進行加固，同時主體中應加適當的外加劑。
　　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。
　　該支護方法具有代表性的工程是：常州喜樂廣場，該工程采用二級放坡加土釘墻支護體系及多級環(huán)形降水的總體設計方案。
　　復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，不但要做好支護方案，同時也要作好一些隔滲、防水、降水措施，還要不斷的進行變形觀測，開挖后立即筑墻，擊土釘，對于特別軟弱的地基應采取超前加固措施。