摘要:建筑领域在当前科技的高速发展与技术的飞快提升下在以往的基础上有了很大的发展和进步,软弱土地基作为建筑施工领域一直以来的一个重点,其土钉墙基坑支护施工技术在近年来越来越受到相关人士的关注。本文主要阐述了软弱土地基的特点,并从土钉类型的选取、基坑开挖面的控制以及土钉墙中的超前支护三个方面进行了研究,旨在为进一步提高我国建筑施工领域在软弱土地基中的技术水平而提出一些有价值的参考意见。
关键词:土钉墙;软弱地基;基坑支护;超前支护
引言:地基的施工质量在整体的建筑施工中是最为重要的一个部分之一,尤其是软弱土地基其施工过程更为复杂,施工难度更高。然而,当前我国建筑施工领域对于土钉墙基坑支护施工技术的研究却还处于初级阶段,这对于我国建筑领域的长远、快速发展是十分不利的。除此之外,土钉墙基坑支护施工技术相比于同类技术,该技术的优势在于成本较低且效率较快,是目前软弱土地基中应用效率较高的一项技术。所以,对于土钉墙基坑支护施工技术在软弱土地基中的应用研究是十分有必要的。
一、软弱土地基的特点
土钉墙基坑支护施工技术是建筑施工领域中最为重要的支护技术之一,这种技术有以下四点优势:一、施工的成本相比于别的支护技术要更为低一些;二、施工的速度和效率要增加显著一些;三、对于施工的场地而言,该施工方法能更更加干净一些;第四,也是最为重要的一点就是该种技术的支护效果相对于软弱土地基而言更加优越。以上四种优势也正是土钉墙基坑支护施工技术应用较广的重要原因。但是在高水位施工的过程中会出现流土的现象,这样也会给混凝土施工带来一定的不便,所以在施工的过程中,一定要对该技术进行有效的控制,这样才能更好的保证地基支护的质量。在我国,软弱土地基呈区域性分布,且该土壤的物理力学形式具有明显的差异性,例如淤泥质粉质粘土,如果该土壤位于地层表面,那么该土壤的孔隙率相对较大、密实度较小,缺乏粘聚力,当我们在这一区域开挖基坑的过程中,由于土壤流动性大,因此极易产生流土现象,影响到工程的正常施工。
某沿海省市的A、B两个城市的软弱土深度为40m,其中A城市的软弱土类型为淤泥及淤泥质粘土,经过对这一类土壤进行分析后发现,该土壤的孔隙率为1.9、含水量为68%、自重大,原状土的不排水抗剪强度为20kPa,具有较强的结构性,属于高灵敏系土层。B城市的软弱土类型为淤泥质粉质粘土,这一土层的含水量为50%,孔隙率超过1.5,透水性差,易受到地基土扰动的影响,呈现流体状态。
二、软弱土地基中土钉墙基坑支护施工技术的应用
由上可知,土钉墙基坑支护施工技术在一般地基中的应用与软弱土地基中的应用有很多方面的区别,在软弱土地基中的应用更为繁琐、困难。笔者在此从以下几个方面对该技术的应用进行了简单的研究,希望可以为该技术应用水平的进一步提高而做出一些贡献。
2.1土钉类型的选取
在我国沿海地区,土钉墙支护结构的开挖深度一般在5到6米,而这种结构中的土钉长度一般都在12到15米这个区间,在这些地区,淤泥土层的粘聚力相对较强,所以如果采用人工打桩的方式,成桩的深度可以达到12米,一些地区的土质是淤泥粉质土,这种土的可塑性相对比较差,所以在实际的施工中一般不会选择人工成孔的方式,所以在对于这一地区的软弱土结构而言最好选择钢管击入土钉的方式,这种方式有很多的优点,主要体现在:
首先,使用这种方式不用增加施工的成本,在软弱地基当中加入新型的钢管虽然在原料的费用上有所增加,但是在成孔施工中所花费的费用却能够得以大幅度的降低,这样也就有效的控制了施工的成本。
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其次,这种方式能够使得长度为15m的土钉有效的在结构中出现,同时还能够满足其所有的施工要求,同时,这种施工方法对于比较复杂的土层也有着很好的施工效果。
最后,这种方法的施工速度非常的快,这样就可以有效的缩短开挖后的边坡暴露在外面的时间,这样也就使得土钉变形的情况能够得到更加有效的控制,如果施工的过程中发生了紧急的情况也可以及时采取一定的措施进行有效的处理和控制。
2.2 基坑开挖面的控制
基坑开挖的进度对土钉墙施工的效果会产生十分重要的影响,如果在施工的过程中,开挖的速度太快就会使得土钉锚固的质量不能达到施工的相关标准和要求,这样也会对边坡加固的效果产生非常不利的影响,同时这也会对软土的变形情况产生十分重要的作用,土钉墙的稳定性也会受到很大的影响,所以在施工的过程中一定要将作业面的长度控制在10米左右,不能出现超挖的现象。
2.3 土钉墙中的超前支护
对位于软弱地基中的基坑工程,当开挖深度较深时,常采用超前锚杆来提高土钉墙基坑支护结构的稳定性。超前锚杆在基坑开挖到一定深度时通过设置垂直注浆花管、小直径钢管(一般直径为519mm)或松木桩等实施。设计超前锚杆时应穿过最危险滑动面,并有足够的深度进人稳定地层中,其顶部与土钉钢筋(或钢管)焊接。超前锚杆在土钉支护中所起的作用主要是提高土钉墙基坑支护结构的整体稳定性,为此超前锚杆应有足够的深度以维持其整体稳定性,其嵌固深度可按圆弧滑动简单条分法确定,当最危险滑动面穿过超前锚杆的底端时,其最小安全系数应满足JJG210一9199《建筑基坑支护技术规程》规定的要求。当地基特别软弱时,尤其在淤泥质粉质粘土地基的基坑支护中超前锚杆可有效地提高结构的自承载能力,以防止地基土产生流土现象。如某土钉墙工程,位于淤泥质粉质粘土地基中,基坑开挖深度60m。西侧土钉墙施工时,由于该段长度仅1.63米,考虑经济因素,卸载平台上未设超前锚杆,施工到第三道土钉时,卸载平台和原地表面即发生较大沉降,最大地面沉降量高达1米,但此时土钉墙无擎体滑动迹象,这主要是由坡面流土致使坡体内土体流失所致,为此采取紧急措施,在开挖第三道土钉边坡面前先施工超前锚杆,几超前锚杆采用长6m,间距8m的注浆钠管甘设置超前锚杆后。
土钉墙工程中的开挖深度70m,位子淤泥土地层中,由于开挖深度较深,采用2道超前错杆,超前锚杆在土钉支护中的作用很大。当不考虑工程桩基和超前锚科的抗滑作用时,土钉墙的整体稳定性系数为任984;而当考虑工程桩基的抗相作用时,其整体稳定图2某土钉墙工程定性系数增大至1237。若同时考虑超前锚杆的抚滑作角,其整体稳定性安全系数为工364。施工监测数搪表明,土钉墙最大水平位移为482米。
(1)软弱土地基中的士钉墙基坑支护结构,宣采用钢管击人土钉,以有效控制土钉墙的变形,但施工时应严格清孔、并控制注浆量。
(2)在软弱地基中开挖基坑,应严格控制并挖工作面,尤其是当基玩开挖较深时,可科用基坑支护结构的空间效应,增强土钉墙的稳定性。
(3)在施工的过程中采用超前锚杆能够有效的提高基坑边坡周围土体的承载力,同时还能够十分有效的防止流土现象的产生。
综上所述,对于软弱土地基中土钉墙基坑支护施工技术的研究无论是对于该技术水平的进一步提高还是对于建筑领域的进一步发展都有着十分重要的意义。因此,在今后的建筑施工领域的发展中,相关领域的专业人士必须要加强对软弱土地基中土钉墙基坑支护施工技术的重视和研究,无论是从理论上,还是从实际的施工应用上都要进一步的提升和优化,只有我们的技术水平提升了,我们的地基才会更加稳固,我们的建筑质量才会更上一层楼。
参考文献:
[1] 邱文彬.土钉墙与超前锚管技术在基坑围护工程中的应用实践[J].四川建材.2009(6).
[2] 韩改进.土钉墙基坑支护在工程实践中的应用[J].中国住宅设施.2010(09).
论文作者:李晓龙,惠忠
论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期
论文发表时间:2018/7/9
标签:墙基论文; 软弱论文; 超前论文; 基坑论文; 地基论文; 土地论文; 淤泥论文; 《基层建设》2018年第12期论文;