土钉墙支护技术在高层建筑基坑工程中的应用思维导图

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土钉墙支护技术在高层建筑基坑工程中的应用思维导图

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2023-03-01 22:48:48

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摘要：本文结合工程实例，从建筑工程地勘察情况入手，详细阐述了土钉墙支护技术在高层建筑基坑工程的技术设计方案，并结合设计参数，详细介绍其施工技术及质量控制要点，对其位移监测方式和结果进行了具体评析。

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思维导图大纲

土钉墙支护技术在高层建筑基坑工程中的应用思维导图模板大纲

关键词：高层建筑；基坑工程；土钉墙支护；位移监测

1工程概况

湘潭市某高层商住楼，主楼为28层，裙楼为3层，长约70.5m，宽约38.8m，总高度96.4m，框剪结构，筏板基础。基础埋置深度-11.5 m。带二层半地下室。基坑设计开挖深度7.3～11.4m。开挖过程中采用土钉支护方案，基坑周围有建筑物及地下管线。

2工程地质情况

本基坑地质条件相差较大，地面高差悬殊，拟建场地中部有一陡坎，南高北低，高差约3.5m，地层自上而下依次分布为：①杂填土层：厚度差异较大，呈东厚四薄状，在0.70～5.5m之间。②黄土状粉土层：厚度0.55～7.0m，局部区域缺失。③卵石层：埋深4.1～8.2m，勘察厚度7.2～25.6m。

3设计方案

本工程采用设计软件SN2000进行整体稳定性验算，按照现行有关技术规程，基坑南面边坡支护工程的安全等级为一级，工程的重要性系数为③γ＝1.0。本工程主楼与裙楼的筏板板底标高不一致，使得基坑边坡深度相关较大，为了合理经济地支护基坑，根据不同的深度分区分别进行支护。主要考虑保证坑壁土体稳定及周围留有一定的施工空间，采用适度放坡后土钉墙支护的方案（详见图1）。

3.1土钉设计参数

基坑底边线距离基础边线0.5m，基坑顶边线距离基坑底边线2.5m。土钉梅花状布置。土钉直径100mm，土钉钢筋均为Ⅱ级钢筋，直径18mm，土钉与水平面之间的夹角为15°（图2）。土钉固结用水泥素浆，采用32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比0.45.

3.2挂网、喷射混凝土的设计

喷射混凝土厚80mm，配钢筋网为φ6@200mm×200mm，加强筋为4φ16mm，长度400mm，在坡顶位置上包300mm。（见图4）

喷射混凝土可根据土质情况分两次喷射，也可一次喷射成型。第一层40mm混凝土喷射完成后，挂设钢筋网，保证钢筋网距离坡面40mm，然后紧固土钉，再喷射第二层混凝土至设计厚度，喷射混凝土强度等级为C20，喷射混凝土配合比为水泥：砂：石＝1：2：2。

4施工与监测

4.1施工技术要求

4.1.1开挖、修坡。土钉墙施工随工作面开挖分层施工，开挖高度按照土钉的设计高度1.5m分层进行开挖，严禁超控。每层开挖宽度取决于土体堆积稳定时间和工作流程。对开挖后的边坡段，用人工及时修整，清除待喷面上的松散杂物，以便于后面初喷、成孔的施工。

4.1.2初喷混凝土。边坡修整后，立即喷射40mm厚的混凝土层，使暴露的土体及时封闭，以免风化、坍塌。在边坡土体稳定的情况下，可先完成土钉后再进行喷锚。

4.1.3成孔。按设计要求施工，孔深见设计图孔径100mm，层高1.5m，第一层距地表1.0m，倾角15°。成孔时必须干式钻进，避免冲洗液冲刷孔壁，降低土钉的抗拔能力。在卵石层如遇到成孔困难时，可用锚管注浆完成土钉。

4.1.4设置土钉。成孔后，应及时将土钉钢筋连同注浆管送入孔内，在放置土钉钢筋前尽可能对孔内残存及扰动的废土进行清除。土钉钢筋上间隔2.0m设置一组导正支架。

4.1.5注浆。灌注纯水泥浆至孔口溢出，必要时进行补浆一次。为防止水泥净浆固结收缩时降低土钉的锚固力，掺入水泥用量3%的氧化钙类膨胀剂。

4.1.6编钢筋网、焊接锚杆头。钢筋网为φ6@200mm×200mm，加强筋为4φ16mm，长度400mm。加强筋与土钉钢筋进行焊接。

4.1.7终喷混凝土。按设计要求喷到所需厚度。喷射混凝土终凝20h后，应喷水养护，养护时间大于3d。

4.1.83d后再进行相邻土体或下一层体的开挖，并进行下一段土钉墙的施工。根据土质情况可适当缩短时间。

4.1.9施工流程（略）。

4.2位移监测

本基坑周边顶共布置20个点进行边坡土体顶部的水平位移和垂直位移的监测，监测点间距15～25m，其中东西陡峭地段各布置4个点，南面布置7个点，北面布置5个点（见基坑平面图）。在施工期间要求每天观察一次，若发现异常情况如地面突然开裂、裂缝持续增大或位移日增量超过3mm等，则加密观察。

在基坑南面的土钉墙由于地面高，支护深，土钉墙的水平位移和垂直位移的监测应予取予以特别重视，在施工期间要求每天观察一次，施工结束后要求一周观察一次，若发现有水平位移和垂直位移应立即采取相应的措施。施工表明，基坑南面的测点水平位移测量结果如图所示，测点W3、W4在基坑南面支护中段，主动土压力影响较大，最终积累水平位移明显偏大，最大值分别为60mm和71mm；测点W5W6在设计要求的范围内，均不超过50mm；其余各点的水平位移在施工期间增长较快，施工结束后趋于稳定。