1、鋼花管在邊坡支護上的應用李朝陽（北京十三陵蓄能電廠，北京 昌平 102200）摘要：詳細介紹了鋼花管邊坡支護技術的設計原理，并結合工程實例，詳細闡述了鋼花管支護技術在建筑基坑工程中的設計、施工技術、質(zhì)量要求、工程難點分析，以及施工中可能遇到問題的解決方法，并對施工效果、工期及造價進行了評價和總結。關鍵詞：鋼花管支護；施工；質(zhì)量；解決方案；施工效果中圖分類號：TV554 文獻標識碼：B0 引言隨著我國城市建設和改造的迅猛發(fā)展，基坑支護工程技術也不斷的進步，深基坑工程常處于城市繁華、建筑用地緊張、舊城改擴建及高層建筑物的地段，基坑支護雖屬臨時工程，但技術復雜卻遠甚于永久性的基礎結構或上部結構，稍有

2、不慎，不僅危及基坑本身安全，而且會殃及臨近的建筑物、道路、橋梁等，它涉及到圍護工程、土方開挖與支撐工程、降水工程、結構工程等，因此其支護結構類型的選擇至關重要。鋼花管噴錨支護技術在近幾年得到較大的發(fā)展，而且此方法安全可靠，節(jié)約工期，適用于工程建筑項目的基坑支護。1 鋼花管支護技術原理 鋼花管支護是土釘墻支護結構的一種方法。它的基本原理是借助于加固材料在主動區(qū)（滑動區(qū)）所產(chǎn)生的拉力傳到阻抗區(qū)以增加滑動面上的垂直應力，進而提高土層的抗剪強度，且在滑動面上加固材料可借助于土層提供的被動土壓力，產(chǎn)生剪力和彎矩以抵抗主動區(qū)的滑動，達到穩(wěn)定開挖面的目的，即基坑土體開挖時所產(chǎn)生的不平衡主動區(qū)土壓力通過混凝土

3、面層和鋼花管錨固體，最終均由鋼花管錨桿承擔，開挖邊坡的整體穩(wěn)定性亦通過鋼花管對土體的加固來實現(xiàn)。 鋼花管錨固支護結構由兩部分組成，即鋼花管錨固和噴射鋼筋混凝土面層。鋼花管采用一定管徑的鋼管，制作成濾管（花管），入土端加工成樁尖狀，濾水孔對向，孔眼前端（造管尖端）焊接鋼筋或角鋼板，構成孔前倒刺及保護塊，然后采用沖擊錘或土釘將鋼花管按設計角度及位置擊入土中再進行高壓注漿。坡面采用掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土，同時設置加強筋并與錨頭焊接，然后噴射第二層混凝土。 在上層鋼花管錨固注漿完成一定的時間后，再進行下一層的土方開挖，并對該層進行噴錨支護，噴錨工作完成后，及時對基坑底部排水溝、集水井的施工。 2 工程應用

4、實例：（1）工程概況：北京市昌平區(qū)某度假村工程，該工程為框架結構，地上34層，地下一層，地下室基坑，開挖深度7.5m，基坑支護面積約624.3m²。基坑支護結構采用鋼花管土釘墻支護。基坑分北坡、東坡、部分南坡3個區(qū)域?qū)吰逻M行支護。（2）工程地址情況：根據(jù)工程地址勘察報告，場地地面較為平整，總體地勢西高東低，北高南低。場地地基土上部為黏性土和碎石土互層，土層分布不穩(wěn)定，變化較大，下部（8.0m以下）以碎石土為主，有黏性土夾層。根據(jù)勘察結果表明：按沉積年代和成因類型可分為：人工堆積層和第四紀沉積層兩大類。詳見表1 土層分布情況表。通過勘察及對地基條件的分析，工程場地無影響場地穩(wěn)定性的不

5、良地質(zhì)作用，適宜建筑。（3）工程難點分析：本工程場地狹窄，其中建筑物北側(cè)、東側(cè)約1m處有一圍墻，南側(cè)部分緊鄰同期建設的綜合樓2號，基坑邊坡只有西側(cè)可以正常放坡，其他均離圍墻和建筑物太近，接近于垂直，無法正常放坡。施工時必須保證鄰近圍墻、建筑物的安全。3 鋼花管支護設計（1） 根據(jù)場地工程地質(zhì)勘察報告，土層各項物理參數(shù)詳見表2土層各項物理參數(shù)表。（2） 場地基坑支護分為北側(cè)、東側(cè)、部分南側(cè)3個剖面，均采用花管土釘墻支護，邊坡開挖深度7.5m，放坡系數(shù)1：0.3。（3） 采用花管土釘墻進行支護，花管土釘墻呈梅花形布置，土釘錨固體直徑50mm，土釘為50 mm鋼管，長度為3m，分三道布置，水平距離為

6、1.5m，垂直距離分別為1.8m、3.0m、1.5m。噴錨面層為6.5250*250mm鋼筋網(wǎng)和114橫向壓筋，噴射100mm厚的C20細石混凝土，水泥：砂：碎石比為1：2：2。坡頂四周做1.0m寬散水，材料做法同噴錨面層，坡比0.02：1。詳見圖1花管土釘墻支護剖面圖、圖2花管土釘墻支護立面圖、各層花管土釘長度向距指標見表3。4 鋼花管支護施工鋼花管支護施工工藝流程：開挖工作面修整坡面放線定位打花管土釘堵孔注漿綁扎、固定鋼筋網(wǎng)壓筋噴射混凝土面層混凝土養(yǎng)護1）坡面施工：基坑開挖過程中與土方隊及時協(xié)調(diào)密切配合，按設計坡比開挖，嚴禁超挖，及時修坡，保證坡面平整度。2）加工管材：采用50鋼管，制作成

7、花管，入土端加工成樁尖狀，濾水孔對向間距500mm，孔眼前端焊接鋼筋，構成孔前倒刺及保護塊。3）打釘：坡面經(jīng)檢查合格后，放線定錨孔位置，用氣錘按設計角度將鋼花管擊打到設計長度。4）壓力灌漿：花管土釘進入土體后，及時插入注漿管至距孔底250500mm處，及時注入水泥漿并二次壓漿，穩(wěn)壓35min，水泥漿水灰比宜為0.450.50，注漿壓力不得小于0.3MPa。5）混凝土面層施工：將 6.5的鋼筋編成250mm×250mm的網(wǎng)片，用插入土中的鋼筋固定，用 14加強筋壓緊并與預留花管頭進行焊接。鋼筋網(wǎng)片均應與上部搭接，給下步留茬，搭接長度不小于20cm，接茬避免在同一直線上，經(jīng)檢驗合格后噴射

8、不小于80mm厚C20細石混凝土。5 施工技術質(zhì)量要求1）修坡應平整，在坡面噴射混凝土支護前，應清除坡面虛土。2）噴射細石混凝土時，噴頭與受噴面距離宜為0.61.2m，自下而上垂直坡面噴射，一次噴射厚度不宜小于40mm。 3）鋼筋網(wǎng)保護層厚度不宜小于20mm。4）嚴格按施工程序逐層施工，嚴禁在面層養(yǎng)護期間搶挖下一步土方，面層養(yǎng)護24h后方可進行下步土方開挖。6 土釘墻支護過程中可能遇到的問題和解決方案1）由于地質(zhì)條件、施工的復雜性，基坑各邊坡地坪標高不一致，基坑深度也不同，邊坡花管土釘?shù)膶嶋H排數(shù)，花管土釘長度和間距應根據(jù)實際情況由技術人員做相應調(diào)整。2） 因地下障礙物而無法按設計孔位或設計長度

9、進行成孔施工，可適當調(diào)整土釘入射角度、間距和位置，以避開地下障礙物。當土釘間距調(diào)整幅度超過500mm或成孔深度比原設計減少200mm以上時，施工現(xiàn)場技術人員應與設計人員協(xié)商解決。3) 成孔過程中因遇地下管線現(xiàn)象，可采用如下方法之一解決:當周邊地下管線距基坑較近（小于2m），管線埋置范圍較大時，可采用加長、加密花管土釘支護措施。當管線自身高度小于1.4m，采用噴錨支護時上下土釘應錯開管溝位置。4) 成孔過程中因遇地下水而縮頸、塌孔，可采用如下方法解決:成孔后立即下土釘并隨即注漿。已縮頸的土釘孔應二次成孔以保證孔徑，若二次成孔無法保證孔徑，應在相鄰處補孔。5) 基坑開挖過程中因土質(zhì)較松散而發(fā)生局部

10、土體不穩(wěn)定時，可采用的方法有：（1） 視土質(zhì)情況減少土方開挖深度。（2） 可在土方開挖后立即噴射一層40mm厚砂漿或混凝土，再進行土釘墻施工。（3） 若不穩(wěn)定土體已塌落，視塌落土體大小用編織袋或草袋等物體裝土填充密實后，掛鋼筋網(wǎng)或進行壓力注漿，再進行下一步工序施工。6）施工過程中邊坡出水而影響坡體穩(wěn)定時：（1） 首先要了解施工場區(qū)周邊地下管線（上、下水、污水、雨水及消防等）是否有滲漏現(xiàn)象，及時切斷水源并進行補漏和堵截。（2） 邊坡可采用設置導流花管的方法將土體中水導出，基槽內(nèi)設置盲溝和集水井，用水泵將水盡快排出基槽。7）邊坡位移發(fā)生突變，地面產(chǎn)生較大裂縫，位移未有收斂跡象時：（1） 立即封鎖該

11、區(qū)路面，禁止各種車輛及無關人員通行，及時通知設計人員到場。（2） 盡快采取坡后卸荷，坡腳堆土壓重或內(nèi)支撐等方法減緩邊坡位移。（3） 縮短邊坡監(jiān)測周期，同時盡快分析事故原因，找出最有效的解決方案避免事故繼續(xù)惡化，保證工程順利進行。 7 施工效果、工期與造價分析 本工程基坑花管支護工程施工工期為10天，施工期間與基坑土方開挖工程交叉進行，工期短，為施工爭取了時間。本工程在確定基坑花管支護方法前，也曾詳細論證過其他的支護方法，與其他支護方法比較可節(jié)約10%的工程成本。實踐證明：本工程采用的基坑花管支護工程是成功的，施工效果好，造價低，工期短，并且很有針對性，值得推廣。 作者簡介：李朝陽，女，1971

12、年生，2003年畢業(yè)于湖南理工學院（本科）土木工程專業(yè)，工程師。收稿日期：2009-04-08，修回日期：2009-04-15 Application Of Side Slope Support Technique by Perporated Steel Tube LI Zhao-yangAbstract : This paper provides the design principles of side slope support technique by perporated steel tube according to authors back-ground of experienc

13、e. Using an engineering examples it makes a detailed introduction of the analysis of design in excavation support structures、construction、quality、the difficulty of project 、problems that may occur during operation、relevant troubleshooting solutions and so on. This paper also summarizes the effect of

14、 construction、the time of project and the cost of project.Key words: perporated steel tube ; side slope support construction; quality; the effect of construction 花管土釘墻支護剖面圖 花管土釘墻支護平面圖成因年代大層序號地層序號地層巖性壓縮性層頂標高(m)平均層厚(m)人工堆積1粘質(zhì)粉土填土1.36層1雜填土2碎石低壓縮性2.271粉質(zhì)粘土中高-中壓縮性3粉質(zhì)粘土中高-中壓縮性2.411碎石低壓縮性第四紀沉4碎石低壓縮性9.8積層1粉質(zhì)粘土中-中高壓縮性0.2-2.3m平均1.18m5粘質(zhì)粉土低壓縮性97.87>4.7粉質(zhì)粘土1碎石低壓縮性土層分布情況表 序號土類型土層厚度(m)容重(kn/m3)飽和容重(kn/m3)粘聚力(kpa)內(nèi)摩擦角(度)釘土摩擦力(kpa)錨桿摩擦力(kpa)1雜填土1.3620.0 20.0 10.0 15.0 20.0 20.0 2粘性土2.2718.0 18.0 30.0 20.0 50.0 50.0 3粉土2.4118.0 1