深基坑支护土钉墙技术施工优化(1)程力学毕业(2)

３ 基坑支护方案

因场地东、西两侧比较狭窄，且场地东侧分布着地下管线及高压电缆。因此基坑开挖不允许有较大的放坡，必须采取边坡支护措施。我院根据场地工程地质条件、土层力学计算指标及周围建筑物情况，经多方案支护形式技术经济比较，决定采用以土钉墙支护技术为主的支护结构，土钉墙复合体可提高边坡整体稳定性和承受坡顶超载的能力,所用的施工设备简单,占用施工场地小,而且可随基坑开挖逐次分段实施作业,由于方案可行、安全、经济而中标。

3.1土钉墙设计

根据已建工程应用实践,按bridle建议的对数螺旋线方法进行土钉墙设计计算。

    滑面方程为：

     ｒ=a·e^θ·tanφ             (1)

    滑动面与坡脚处水平线的夹角：

β=0.5ф+0.201α·ф

   +0.265α+0.087         (2)

    极角:

    θ₁=ф+ω

    θ₂=90°+ф-β            (3)

    对粘性土,取ω=3,其它土取ω=0.

土钉钢筋直径:

    d_b=(14～25)×0.001· s_x· s_y (4)

    s_x、s_y为土钉水平向、垂直向间距。

先按条分法计算不平衡力矩，然后计算土钉承受的剪力和拉力，再求出土钉长度。

设计采用根据上述原理编制的“深基坑支护之星”软件。

计算结果:土钉长4.0～7.0米，横向间距1.5米，垂直向间距1.2～1.5米，土钉下倾角15度，土钉采用φ25、φ22毫米螺纹钢。面层为10厘米厚的c20喷射砼，钢筋网距20×20厘米，采用φ6圆钢，并在每排土钉位置加一水平向加强筋，直径18毫米。为控制土体变形，对土钉施加一定的预应力。

3.2 不良地质条件支护方案的补充

    基坑北段东侧(长话楼附近)因长话楼通往化粪池的排水管漏水和地下自来水管漏

水,开挖时发现地面下1.5～4.5米为流塑土体，已超出土钉墙的使用范围,需重新选择加固支护方案.经计算钻孔灌注桩和打入桩可满足支护要求,但造价高、工期长不可行；喷粉桩造价低、工期短，但强度达不到要求，经反复比较采用喷粉桩和土钉联合加固土体支护方案，即适度沿线布置喷粉桩，提高土体的结构整体性，再做土钉墙，增加支护强度，两种形式形成互补。喷粉桩布置成两排，单桩直径50厘米， 长7.0米，四根桩为一组，相互搭接，成为95～96厘米的桩群， 桩群中心间距125厘米，桩群间留30厘米的空隙，以成土钉孔,详见喷粉桩平面布置详图。喷粉桩施工两天后，即可开挖并进行土钉支护。

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