土钉墙基础支护.docx

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土钉墙基础支护

一、基坑支护方案的选择

（1）.基坑支护的方法

土钉墙支护

（2）.选择依据

1．能合理地利用土体的自身承能力，将土体作为支护结构的不可分割部分。

2．结构轻型，柔性大，有良好的抗震性和延性。

3．施工便捷、安全，土钉的制作与成孔简单易行，且灵活机动，便于根据现场监测的变形数据和特殊情况，及时变更设计。

4．施工不需单独占用场地，对于施工场地狭小，放坡困难，有相邻建筑，大型护坡施工设备不能进场时，该技术显示出独特的优越性。

5．稳定可靠，支护后边坡位移小，水平位移一般为基坑深度的0.1％～0.2％，最大不超过0.3％，超载能力强。

6．总工期短，可以随开挖随支护，基本不占用施工工期。

7．费用低，经济，与其他支护类型相比，工程造价降低10％～40％左右。

（3）、土钉墙支护适用条件

土钉墙支护一般适用于地下水位以上或进行人工降水后的可塑、硬塑或坚硬的粘性土，胶结或弱胶结（包括毛细水粘结）的粉土、砂土和角砾、填土；随着土钉墙理论与施工技术的不断成熟，在经过大量工程实践后，土钉墙支护在杂填土、松散砂土、软塑或流塑土、软土中也得以应用，并可与混凝土灌注桩、钢板桩或在地下水位以上的土层与止水帷幕等配合使用进行支护，从而扩大了土钉墙支护的使用范围。

采用土钉墙支护的基坑其深度不宜超过18m。

二．基坑支护工程的施工工艺

1．工序

编写施工方案及施工准备→开挖→清理边坡→孔位布点→成孔→安设土钉钢筋（钢管）→注浆→铺设钢筋网→喷射混凝土面层→开挖下一步。

根据不同土性特点和支护构造方法，上述个别顺序可以变化。

支护的内排水以及坡顶和基底的排水系统应按整个支护从上到下的施工过程穿插设置。

2．施工工艺

（1）准备工作

1）认真学习规范，熟悉设计图纸，以书面形式让甲方出据地下障碍物、管线位置图，了解工程的质量要求以及施工中的监控内容，编写施工方案。

2）施工前应确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点等，并在设置后加以妥善保护。

（2）开挖

1）土钉墙支护应按施工方案规定的分层开挖深度按作业顺序施工，在完成上层作业面的土钉与喷射混凝土以前，不得进行下一层深度的开挖。

2）当用机械进行土方作业时，严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动，当基坑边线较长，可分段开挖，开挖长度10～20m。

3）支护分层开挖深度和施工的作业顺序应保证修整后的裸露边坡能在规定的时间内保持自立并在限定的时间内完成支护。

应尽量缩短边壁土体的裸露时间，对于自稳能力差的土体如高含水量的粘性土和无天然粘结力的砂土必须立即进行支护。

4）为防止基坑边坡的裸露土体发生塌陷，对于易坍塌的土体因地制宜采用相应措施。

5）开挖过程中如遇到土质与原设计有异常情况时应及时进行反馈设计。

（3）清理边坡。

基坑开挖后，基坑的边壁宜采用小型机具或铲锹进行切削清坡，以达到设计规定的坡度。

（4）孔位布点。

土钉成孔前，应按设计要求定出孔位并作出标记编号。

孔位的允许偏差不大于150mm。

（5）成孔。

根据经验及现场试验，一般采用人工洛阳铲成孔，孔径、孔深、孔距、倾角必须满足设计标准，其误差符合《基坑土钉支护技术规程》CECS96：

97的要求。

如出现边坡土体含水量较大，杂填土较厚，松散砂层等情况不宜进行人工成孔时，可采用钢管代替钢筋，利用机械打人土层，钢管上可每隔300mm钻直径8～10mm的出浆孔，梅花形布置，并以∠30角钢呈倒刺状焊于孔边，以防打管时散落土粒堵塞出浆孔，同时增加其抗拔力，钢管前端宜作成锥形，以减少打入时的摩擦阻力。

成孔过程中如遇障碍物需调整孔位时，不得影响支护安全，成孔后要进行清孔检查，对塌孔处应及时处理。

（6）置钉及注浆

1）置钉。

在直径18～32mm的Ⅱ级或Ⅲ级钢筋上设置定位架，保证钢筋处于孔中心部位，支架沿钉长的间距为2～3m左右，支架的构造应不妨碍注浆时浆液的自由流动。

2）注浆。

成孔后应及时将土钉钢筋置人孔中，可采用重力、低压（0.4～0.6MPa）或高压（1～2MPa）方法按配比将水泥浆或砂浆注入孔内。

重力注浆以满孔为止，但需1～2次补浆；压力注浆采用二次注浆法，并在钻孔口设置止浆塞和排气孔；注浆导管应先插入孔底，以低压注浆，同时将导管以匀速缓慢撤出，导管的出浆口应始终处在孔中浆体的表面以下，保证孔中气体能全部逸出。

导管离孔口0.5～1m时高压注满，并保持高压3～5min；采用钢管时应使用高压注浆，注满后及时封堵，让压力缓慢扩散；注浆时需加入早强剂和膨胀剂以提高注浆体早期强度和增大其与孔壁土体的摩擦力。

（7）铺设钢筋网片

钢筋网片可用直径6～8mm盘条钢筋焊接或绑扎而成，网格尺寸150～300mm。

在喷射混凝土之前，面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合规定要求的保护层厚度。

钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，在混凝土喷射下应不出现振动。

（8）喷射混凝土面层

1）喷射混凝土时喷射顺序应自下而上，喷头与受喷面距离宜控制在0.8～1.5m范围内，射流方向垂直指向喷射面，在钢筋部位应先喷钢筋后方，然后再喷填钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。

也可在铺设钢筋网片之前初喷一次，铺设网片之后再进行复喷，一次喷射厚度不宜小于40mm，喷射混凝土前应先向边壁土层喷水润湿；喷射时应加入速凝剂以提高混凝土的凝结速度，防止混凝土塌落。

2）为保证喷射混凝土的厚度，可用插入土内用以固定钢筋网片的钢筋作为标志加以控制。

当面层厚度超过100mm时应分二次喷射，每次喷射厚度宜为50～70mm。

继续进行下步喷射混凝土作业时，应仔细清除预留施工缝接合面上的浮浆层和松散碎屑，并喷水使之潮湿，为使施工缝搭接方便，每层下部300mm可喷成45º的斜面形状。

3）喷射混凝土终凝后2h，应根据当地条件，采取连续喷水养护5～7d。

4）土钉墙支护最下一步的喷混凝土面层宜插入基坑底部以下，深度不小于0.2m，在基坑顶部也宜设置宽度为1～2m的喷混凝土护顶。

（9）排水系统

1）土钉墙支护宜在排除地下水的条件下施工，应采取的排水措施包括地表排水，支护内部排水，以及基坑排水，以避免土体处于饱和状态并减轻作用于面层上的静水压力。

2）基坑顶部四周可做散水和排水沟，坑内应设置排水沟和集水坑，并与边壁保留0.5～1m的距离，集水坑内积水应及时抽出。

3）如基坑侧壁水压较大时可在支护面层背部插入长度为400～600mm，直径不小于40mm的水平导水管，外端伸出支护面层，间距1.5～2m，以便将混凝土面层后积水排出。

三．基坑降水施工方案

1编制依据

1、《岩土工程勘察报告》。

2、《现行建筑施工规范大全》

3、有关场地平面图。

4、21#住宅楼施工组织设计

2工程概况及水文地质条件

本场地位于位于银川市西夏区，金波北路以东、丽子园北路以西、规划北三环路以南、军区路以北。

拟建的建筑物为12层的住宅楼，拟建建筑物设置二层地下室，地下室开挖深度约6米左右。

3场地水文地质条件

依据本场地岩土勘察报告，场区主要地层自上而下可分为下述二层：

表层为填土层，其下各土层均为第四系堆积物。

①素填土层Q4ml：

黄褐色，以含粘性砂土为主，表层多为含砂粘性素土。

稍湿～湿～饱和、松散～稍密。

层厚约1.6～1.7m，为堆积时间超过十年的老填土，表层含植物根茎。

②细砂层Q4al：

局部地段上部为粉砂，黄褐，青灰色，稍密～中密～密实，湿～饱和，其矿物成份主要为长石、石英、云母等。

该层顶板埋深1.6～1.7米（以现孔口原始地坪始计），勘探深度内未见底，据区域地质资料该层为巨厚层状。

地下水属潜水型，稳定水位埋深为3.60~4.60米，稳定水位高程1106.91~1107.85米，（以孔口原始地坪始计），抗浮水位高程为1108.85米，相对标高±0.00为-4.00m。

地下水位动态主要受气象水文因素影响，呈季节性变化。

补给来源主要周边农田灌溉及地下径流渗透补给为主，大气降水补给甚少,水位年变化幅度为0.5m左右。

4降水设计方案

依据本场地水文地质条件及基坑开挖深度，本基坑降水采用大口径井点降水方案。

4.1降水井井身结构

降水井深度：

12～13m

降水井井径：

Ф600mm

滤水管管径：

Ф400mm（无砂管）

滤料：

Ф2—4mm（细砾石）

降水井间距：

8~10m

4.2降水井布置

降水井的布置是保证降水效果的一个重要环节。

本次降水工程井点的布置一般间距为8~10m，基于本基坑形状呈“凹”字形，基坑内外侧补给源大小不一。

因此，对于补给源较大的基坑外侧降水井间距加密布置，降水井间距为8m，其余各侧降水井间距均为10m；降水井距基坑周边距离为1.0m。

同时在施工中利用收集到的有关水文地质资料，抽水试验成果再作适当调整。

4.3施工技术措施

由于本基坑上部含水层属上层滞水含水层，地下水位较高变化较大，地下水主要接受大气降水和地下管线渗漏补给，其含水介质渗透性差；因此，含水层进行降水具有一定的难度，为了确保本基坑降水效果，本次降水在布井和施工中采用如下几个方面的技术措施：

①、加深降水井深度

从水文地质资料分析，含水介质为粘质粉土、砂质粉土，渗透性差，涌水量小的特点，因此加大降水井深度以增大渗流梯度，确保降水效果。

②、合理布井

依据本基坑平面形态，基坑内侧地下水的补给源较小，外侧补给源相对较大，因此，布置降水井时，外侧加密布井，内侧可增大降水井间距。

③、完善成井工艺、确保成井质量

靠近11#楼的深井应使建筑物下的水位与附近水位之差保持不大于1m，以免造成建筑物的不均匀沉降而出现裂缝，为此要加强水位观测，需要时应及时回灌。

④、加设引排设施

依据本工程水文地质条件，含水层含水介质均为粉质粘土、砂质粉土，其持水度大，均匀性差，基于上述特征，在施工中如出现坑壁、坑底渗水现象，可采用加设引排设施，以确保基坑及基础施工的正常进行。

4.4降水井施工

4.4.1工艺流程

场地平整——测量施放井点——钻机对位——成孔——下放井管——充填滤料——洗井——下放水泵——抽水。

工艺流程图如下：

井点定位

钻机、成井

冲洗钻孔

钻机、成井

检查孔深

安装试抽设备

洗井

下滤水管

充填滤料

抽水试验

试抽

优化设计

安装抽水设备

验收

降水、观测水位

4.4.2主要施工方法及技术要求

1、成孔：

采用直径600mm反循环钻机成孔，泥浆比重〈1.05。

下管前保证井底沉渣厚度不大于20cm，方可下放滤管。

2、井管安装：

井管安放严格按现场技术交底进行，用4根竹片，10号双铁丝捆绑；管口内壁不错位，选择透水性良好的滤管安装于含水层对应部位。

3、填砾：

填砾前井管必须居中，使填砾厚度均匀，滤料应从井管两侧慢慢对称填入，以防滤料中途卡塞及井管错位，填至井口1—2m米时用粘土填实。

在填滤时如发生井口反砾现象，应及时停止填砾，查明原因进行处理。

4、洗井：

洗井为关键性工艺，在滤料充填完之后，要立即进行洗井，洗井采用井管外注清水循环法工艺，抽、停交替，直至水清砂净为止。

洗井结束前测量井深，清理井底，使井底沉淀小于0.3-0.5m。

5、下泵：

下泵深度距井底1.0-2.0m左右。

6、井点保护：

降水井施工完成后，降水井井管应高于自然地坪20—50cm，并加井盖予以保护，避免杂物落入井内，以免破坏。

7、观测记录：

应及时、准确地记录观测井水位，以次检验施工方案的正确性。

必要时对方案作适当调整，以确保基坑降水效果。

4.5降水井监测

为了掌握场地含水层水文地质条件变化，做到降水井点布置合理，达到较好的基坑降水效果，在降水进行施工及降水过程中对降水井进行监测，监测内容包括如下几个方面：

①、在降水井施工过程中，及时采取含水层岩样，分析含水介质变化，及其水文地质条件变化，为合理布井提供依据。

②、在洗井过程中监测井深、地下水位变化，并实时进行试验抽水，确定各单井涌水量，为选择降水泵型据供参数。

③、降水工作开始后每天早、中、晚对降水井水各测一次，以便及时掌握降水效果。

④、地下水位达到稳定后确保每天观测一次水位，依据地下水位变化历时曲线，调整水泵投入量，达到降低能耗、保护地下水资源目的。

⑤、每二天测量一次降水井深度，掌握降水井沉砂量，以便发现失效的降水井，做到及时处理，延长降水井寿命。

6施工部署

6.1施工管理体系

项目经理

安全主管

技术经理

执行经理

环卫

材料

安全

洗井

成孔

质量

抽水试验

资料

测量

6.2质量保证体系

组长：

项目经理。

副组长：

执行经理、技术负责人。

组员：

质量员、实验员、测量员、资料员、施工员。

6.3劳动力组织计划

1、降水井施工20人；

2、电工2人。

3、其它辅助人员：

15人

4、管理人员：

3名

6.4机械设备计划

机械设备见下表：

表、机械设备计划表

序号

设备名称

规格

单位

数量

降水

1

钻机

D600

台

1-2

2

配电箱

台

5

3

空压机

9m3

台

1

4

手推车

辆

3

5

潜水泵

台

50

6.5施工工期

本降水工程降水井成井施工10天，降水3天后开挖土方。

7施工安全及环保措施

7.1降水安全、环保措施

7.1.1安全措施

1、施工人员进入现场要戴安全帽，钻塔下严禁站人。

2、民工队进场要进行安全教育和交底。

并签订安全协议书。

3、设立电工值班制度，非电工不得随意接电，电工应随时检查电路情况，排除隐患。

4、现场严禁使用明火。

5、机械维修、清理应在断电后清扫，并由电工拉闸上锁，清扫完后再通知电工通电，以避免人员伤亡。

6、机械操作手，电气焊工、电工，应持证上岗，并严格执行安全操作规程。

7、配电箱、开关箱位置合理，内部设施符合要求，箱体整洁牢固加锁。

7.1.2环保措施

1、设置泥浆沉淀池，泥浆污水经沉淀后排入市政污水井。

2、施工场地无随地大小便，施工垃圾及时清理。

3、降水外排水设置泥浆池经沉淀后排入市政污水井。

4、施工人员不许大声喧哗。

5、钻机等强噪声设备按建委规定，控制施工时间。

6、增加环保意识，对在施工人员入场前进行一次环保教育。