1、精選優質文檔-傾情為你奉上精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業專心-專注-專業精選優質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業土釘墻支護技術在深基坑中的應用及現場監測關鍵詞：深基坑、土釘支護、監測、水平位移、土釘應力土釘支護是利用土釘和表面噴射混凝土作為基坑支護的護壁，從而維持基坑的穩定。土釘墻具有造價低廉、施工迅捷、現場文明、支護質量高，能適用于多種地質條件等優點，作為一種新興的支護類型近年來已在基坑支護和邊坡加固中得到廣泛應用。1、工程概況河北省職工醫學院附屬醫院門診綜合樓工程，建筑面積50812m2，地上14層，地下2層，平面尺寸為80.8m94.7m，基底開挖深度為-9.85m1.1、

2、現場地質條件由冶金工業部勘察研究總院勘察第6G2190號地質報告得到施工深度范圍內地層土質分布情況如下： eq oac(,1) 雜填土：主要由粘性土組成，平均厚度為1.65m。 eq oac(,2) 粉土：褐黃色，含氧化鐵，干強度底。平均厚度為1.2m。 eq oac(,3) 粉土：褐黃色，含氧化鐵結核，局部粉質粘土和細砂薄層。平均厚度為3.2m。 eq oac(,4) 粉質粘土：黃褐色，含氧化鐵，夾粉土薄層，土質不均，軟塑。平均厚度為2.0m。 eq oac(,5) 粉質粘土：黃褐色，含氧化鐵結核及姜結石。平均厚度為3.2m。表1 主要土層的物理力學性能土層名稱（KN/m）/Kpa eq o

3、ac(,1) 雜填土201020 eq oac(,2)-1粉土18.21015 eq oac(,2) 粉土18.42023 eq oac(,3)-1粉質粘土19.11710 eq oac(,3) 粉質粘土19.429.47.7注：為飽和重度；為粘聚力；為內摩擦角2、基坑支護結構設計 eq oac(,1)、土釘墻墻面坡度1：0.2 eq oac(,2)、土釘布置：土釘共設8排，按梅花型布置 eq oac(,3)、土釘參數：土釘直徑為110mm，土釘長68m，豎向、橫向間距均為1.2m，土釘傾角15度。土釘桿材料為32.5級普通硅酸鹽水泥漿，水泥漿的水灰比為0.450.55。 eq oac(,4)

4、、面層參數：噴射混凝土面層厚度為100mm，內設4*2*15鋼板網，混凝土強度等級為C20。錨桿端部與面層鋼板網采用縱橫拉結筋錨固，縱橫拉結鋼筋直徑為 18。表2 各層土釘布置土釘層次土釘長度土釘距坡頂的距離（m）土釘主筋（mm）豎向/水平間距（m）第一排70.6181.2第二排9.51.8221.2第三排103.0221.2第四排11.54.2251.2第五排12.05.4251.2第六排116.6221.2第七排107.8221.2第八排89.0201.23、施工現場監測根據工程的特點，周邊環境情況以及基坑工程規范的要求，在施工過程中采用精密光學儀器進行水平位移、土釘鋼筋應力計對土釘應力進

5、行監測。基坑開挖深度與支護施工按設計分段分層進行，分段開挖長度為15m，分層開挖深度由土釘豎向間距確定，測試土釘按測試方案要求，在相應開挖步驟完成后設置。3.1水平位移監測：基坑開挖前測試水平位移的初始值，以后每開挖一步進行一次測量，測得錨桿距基坑面0.6m、1.8m、3.0m、4.2m、5.4m、6.6m、7.8m、9.0m等不同深度的水平位移。經過比較，位移變化較明顯的Q16為例，其水平位移隨施工日期的變化情況。如圖1所示05101520253035051015202530350.80.81.62.41.62.44.04.011月20日11月30日12月10日12月20日12月30日01月

6、10日5.011月20日11月30日12月10日12月20日12月30日01月10日5.06.08.06.08.09.09.0圖1 水平位移隨施工日期的變化趨勢圖1 水平位移隨施工日期的變化趨勢由測試結果可見：沿深度各點的水平位移隨施工日期的延續而增加；土體開始開挖位移增幅較明顯，基坑于2003年12月20日開挖完成后逐漸趨于穩定，開挖對邊坡上部的土體影響較大，最大位移位于基坑頂面下2.0m處；土體的位移隨深度的增加逐漸減小。在土釘施工階段，基坑邊坡位移一直在發展，最大水平位移為27mm，與基坑深度的比值約為3。3.2土釘應力監測現場測試在基坑北、西、東坡各選四個試驗斷面，土釘拉力的測試工作結

7、合施工同步進行。 eq oac(,1)開挖施工前期：每天測量一次。 eq oac(,2)開挖施工后期：每天一次，發現土釘受力或變形較大時加密監測頻率。 eq oac(,3)穩定期：土釘受力及變形穩定后每2天測量一次。115115329.85m329.85m5454676788圖2 基坑支護測試示意圖2 基坑支護測試示意27272421181512963拉應力MPa拉應力MPa第一層土釘第二層土釘第四層土釘第七層土釘第一層土釘第二層土釘第四層土釘第七層土釘1 23 4 5 671 23 4 5 67 8 9圖3 土釘拉應力分布圖圖3 土釘拉應力分布圖在施工階段，測得三個試驗斷面土釘的拉力日程曲線

8、，從A-A斷面第1、2、4、7排的測試土釘的拉力日程曲線可以看出第一排土釘的最大拉應力出現在距開挖面大約3/4處，并從這一點開始，拉應力值都比較高；在第二排土釘中，最大拉應力出現的位置在土釘長度2/3處，兩邊相對較小；第四排土釘的最大拉應力出現的位置繼續向開挖面延續，已達到土釘長度的中間處，且最大值比前兩排高；在第七排土釘中最大拉應力出現的位置靠近開挖面，由于土釘并非超長，所以在兩端依然有應力存在。由測試結果可得：土釘支護受力隨施工日期的延續而變化， 在施工階段，從土釘被置入邊坡土中開始，所受的拉力每天都有增加，隨開挖深度的增加，土釘的拉力也逐漸增加。下層土體開挖對已設的所有上層土釘的受力均有

9、較大影響，各層土釘的拉力均有突變，即土釘的受力具有開挖效應。由土釘應力曲線可見，全長注漿土釘的應力呈棗核形分布，存在一個峰值，此峰值即是邊坡土體的內在滑裂面，應力由峰值向兩側遞減，土釘內力最大值不在土釘的端部，而是在內部，隨基坑向下開挖，上排土釘的最大拉力逐漸向土釘尾部移動，該現象主要由土體滑裂面隨挖深增加不斷向深處轉移形成的。由上可知，基坑開挖后土體應力與應變具有時間效應，而土釘拉力和邊坡水平位移的變化是由土體的應力和變形引起的，因此土釘支護的受力和變形同樣也具有時間效應。土釘支護分層開挖后，土釘設置越早，可及時約束土體變形，減小基坑的位移量。工程實測表明：土釘支護的變形趨勢是：自上而下變形

10、逐漸減小，靠近上部的位移最大，底部很小，說明上部土釘承受的拉力較大，土釘的最大拉力位置距面層較近，且從最大拉力點位置到土釘的末端拉力值減小的很快。因此在下部采用長土釘不能有效的發揮土釘的作用而造成浪費，可適當減少土釘的長度；同時適當減小間距，采用密而短的土釘，才能充分發揮土釘的加固效果。4、總 結土釘支護的受力與變形具有時間效應。根據土力學的基本概念，土體是多相介質，而土骨架又有儒變性，這些因素都使基坑開挖后土體應力與變形具有時間效應，而土釘拉力和基坑水平位移的變化是土體應力與變形引起的，所以土釘支護的受力和變形同樣有時間效應。運用土釘進行基坑支護，要求做到信息化施工，土釘支護分層開挖后應盡快設置土釘以及時約束土體變形。在施工階段，土釘一旦安裝，土釘拉力就以緩慢的速率逐漸增加，開挖施工使土釘拉力產生突變，土釘