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【摘 要】本文主要介绍呼市地区土钉墙支护在越冬工程中因冻胀性的影响,及笔者在施工应用过程中的几点体会,供大家参考。
【关键词】土钉墙;冻胀;建议
一、工程概况
呼市某建筑物地下部分采用整体开挖,设计采用筏形基础,基底在同一标高上,基础埋深约地表下12.0m左右,基坑挖深较大,基坑各侧边坡距周围建筑物及道路距离都很近,没有足够的放坡空间,为了保证坑壁的稳定及相邻建筑物和道路的安全,故基坑各侧边坡在开挖时必须对坑壁采取支护措施。拟建建筑物占地为南北长165.8m,东西长158.7m,基坑每边坡1:0.15坡度开挖,故基坑坑底尺寸为南北长约170.8m,东西长约163.7m,坑口尺寸为南北长约174.5m,东西长约167.5m。
二、地质情况及采用参数
三、土钉设计计算成果
根据《建筑基坑工程技术规范》及《基坑土钉支护技术规程》的有关规定,经计算得出各层土钉的参数,见下表。
以上设计土钉横压筋1¢16通长设置,竖压筋1¢16长200mm,与横压筋在土钉端部“L”字型焊接。钢筋网片¢6@200*200,现场扎丝绑编,面层喷射C20细石混凝土,厚度80~100mm,坡顶喷射混凝土,护顶宽度不小于1m。钢筋采用I级钢(¢6)和II级钢(¢16、¢18、¢20、¢22),注浆水泥采用P32.5普通(或复合)硅酸盐水泥,水灰比为0.5:1.以上设计第二层、第三层土钉中的半数做成微预应力土钉,预应力土钉间隔布置。
以上方案在设计计算上完全满足规范、规程的要求,施工过程中严格按照方案设计进行,施工质量过关,并多次受监理工程师和业主的好评。该基坑是在2004年9月2日完成支护,但在2005年3月4日和3月24日发生两次小范围塌方。土钉墙支护在支护完成6个多月后发生塌方事故的基坑在全国范围内也不多见,据有关资料显示,辽宁盘锦地区有一个工地和北京市东四环外某工地曾发生过。分析其原因有一个共同点是都是越冬边坡。
四、处理建议
在该工程两次小范围塌方处理中,分析产生塌方的原因,笔者总结有以下几个主要原因:
1.冻胀性问题
呼市地区在-7.0m以下砂卵石层中常夹有薄层粉质粘土层,在降水过程中容易形成上层滞水,从边坡渗出。但到冬季,边坡外层封冻,并形成厚度较大的冰层。滞水流不出,在边坡内形成大量滞水,使土体含水量增大。同时边坡因含水量增大,冻胀性也增大。造成结果是边坡面层冻裂;土钉端部与横压筋受损;结冻土体(宽约2.0m)与不冻土体分离,形成滑动面。当冬季过后,土体开始解冻,边坡内部大量滞水形成水压力,且土钉周围土体含水量增大,使土钉锚固力降低,同时土体解冻从内部和外部同时进行,内部解冻土体和未解冻土体又形成更强的滑动面,外部解冻土体与面层分离,故未解冻土体形成一个重度很大的块状物,在有很小的外界因素影响后就容易发生小范围的塌方。
2.坡顶堆载过重
现在工程施工现场较小,堆料场地更小。一般人认为边坡支护半年后已稳定,开始在距坡顶2~3m内堆放大量钢筋及其它材料,这也是在冻胀性的影响下发生小范围的塌方的导火线。
对上述原因的分析,认为今后土钉墙支护在呼市地区越冬边坡中应重点解决一下冻胀性,通过我对土钉墙支护的了解,可以采用以下几点解决办法:
(1)面层采用双层钢筋网,两层钢筋网间距可选择5cm;每层钢筋网间距可选择200*200或300*300;规格可选择¢6.5;
(2)增加面层厚度:在双层钢筋网的情况下,面层厚度可增大到15~18cm;
(3)改进横竖压筋:将横竖压筋改进为4¢12带箍筋的横竖暗梁;
(4)增大土钉钢筋的截面积:可在设计计算的土钉外端增加2m长的¢12的钢筋,与原土钉钢筋分段焊接,可不增加过多的成本就可解决结冻土体对土钉向下的剪切;
(5)增强土钉端部的焊接:必须对土钉端部的焊接进行检查,完全符合焊接要求;
(6)增设保温设施:在有条件的情况下,对存有滞水的边坡局部加强保温措施,减小冻胀性对该部位的破坏。
以上六点建议是笔者在处理塌方施工过程中总结的几点经验教训,希望能够在今后呼市越冬边坡支护过程中对大家有一点帮助。
【关键词】土钉墙;冻胀;建议
一、工程概况
呼市某建筑物地下部分采用整体开挖,设计采用筏形基础,基底在同一标高上,基础埋深约地表下12.0m左右,基坑挖深较大,基坑各侧边坡距周围建筑物及道路距离都很近,没有足够的放坡空间,为了保证坑壁的稳定及相邻建筑物和道路的安全,故基坑各侧边坡在开挖时必须对坑壁采取支护措施。拟建建筑物占地为南北长165.8m,东西长158.7m,基坑每边坡1:0.15坡度开挖,故基坑坑底尺寸为南北长约170.8m,东西长约163.7m,坑口尺寸为南北长约174.5m,东西长约167.5m。
二、地质情况及采用参数
三、土钉设计计算成果
根据《建筑基坑工程技术规范》及《基坑土钉支护技术规程》的有关规定,经计算得出各层土钉的参数,见下表。
以上设计土钉横压筋1¢16通长设置,竖压筋1¢16长200mm,与横压筋在土钉端部“L”字型焊接。钢筋网片¢6@200*200,现场扎丝绑编,面层喷射C20细石混凝土,厚度80~100mm,坡顶喷射混凝土,护顶宽度不小于1m。钢筋采用I级钢(¢6)和II级钢(¢16、¢18、¢20、¢22),注浆水泥采用P32.5普通(或复合)硅酸盐水泥,水灰比为0.5:1.以上设计第二层、第三层土钉中的半数做成微预应力土钉,预应力土钉间隔布置。
以上方案在设计计算上完全满足规范、规程的要求,施工过程中严格按照方案设计进行,施工质量过关,并多次受监理工程师和业主的好评。该基坑是在2004年9月2日完成支护,但在2005年3月4日和3月24日发生两次小范围塌方。土钉墙支护在支护完成6个多月后发生塌方事故的基坑在全国范围内也不多见,据有关资料显示,辽宁盘锦地区有一个工地和北京市东四环外某工地曾发生过。分析其原因有一个共同点是都是越冬边坡。
四、处理建议
在该工程两次小范围塌方处理中,分析产生塌方的原因,笔者总结有以下几个主要原因:
1.冻胀性问题
呼市地区在-7.0m以下砂卵石层中常夹有薄层粉质粘土层,在降水过程中容易形成上层滞水,从边坡渗出。但到冬季,边坡外层封冻,并形成厚度较大的冰层。滞水流不出,在边坡内形成大量滞水,使土体含水量增大。同时边坡因含水量增大,冻胀性也增大。造成结果是边坡面层冻裂;土钉端部与横压筋受损;结冻土体(宽约2.0m)与不冻土体分离,形成滑动面。当冬季过后,土体开始解冻,边坡内部大量滞水形成水压力,且土钉周围土体含水量增大,使土钉锚固力降低,同时土体解冻从内部和外部同时进行,内部解冻土体和未解冻土体又形成更强的滑动面,外部解冻土体与面层分离,故未解冻土体形成一个重度很大的块状物,在有很小的外界因素影响后就容易发生小范围的塌方。
2.坡顶堆载过重
现在工程施工现场较小,堆料场地更小。一般人认为边坡支护半年后已稳定,开始在距坡顶2~3m内堆放大量钢筋及其它材料,这也是在冻胀性的影响下发生小范围的塌方的导火线。
对上述原因的分析,认为今后土钉墙支护在呼市地区越冬边坡中应重点解决一下冻胀性,通过我对土钉墙支护的了解,可以采用以下几点解决办法:
(1)面层采用双层钢筋网,两层钢筋网间距可选择5cm;每层钢筋网间距可选择200*200或300*300;规格可选择¢6.5;
(2)增加面层厚度:在双层钢筋网的情况下,面层厚度可增大到15~18cm;
(3)改进横竖压筋:将横竖压筋改进为4¢12带箍筋的横竖暗梁;
(4)增大土钉钢筋的截面积:可在设计计算的土钉外端增加2m长的¢12的钢筋,与原土钉钢筋分段焊接,可不增加过多的成本就可解决结冻土体对土钉向下的剪切;
(5)增强土钉端部的焊接:必须对土钉端部的焊接进行检查,完全符合焊接要求;
(6)增设保温设施:在有条件的情况下,对存有滞水的边坡局部加强保温措施,减小冻胀性对该部位的破坏。
以上六点建议是笔者在处理塌方施工过程中总结的几点经验教训,希望能够在今后呼市越冬边坡支护过程中对大家有一点帮助。