CN111119195A - 一种基坑土钉喷锚支护施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于及建筑基坑工程技术领域，提供了一种基坑土钉喷锚支护施工方法，包括：S1、对基坑现场的土方进行开挖及修坡处理；S2、对开挖及修坡好的基坑进行成孔处理；S3、对经过成孔处理的基坑进行土钉制作并将去装入打好的孔中；S4、对孔内进行注浆处理；S5、制作钢筋网；S6、喷射混凝土层面；S7、对基坑设置排水***。施工期短。土钉喷锚支护较其他支护快的多，有的甚至可将工期缩短一半以上。造价低廉。在我国土钉与灌注桩等其他支护相比可节约造价1/3～2/3。对场地及土体的适应性强。稳定可靠。土钉喷锚支护施工采用边挖土边支护，并可根据现场开挖发现的土质情况和现场监测的土体变形数据，修改土钉的长度及间距。

Description

一种基坑土钉喷锚支护施工方法

技术领域

本发明属于及建筑基坑工程技术领域，尤其涉及一种基坑土钉喷锚支护施工方法。

背景技术

土钉喷锚支护是用于土体开挖和边坡稳定的一种新的挡土技术，它是以较密间距排列的土钉体作为主要受力构件，通过土钉+钢筋网片+混凝土与深基坑边坡土形成具有整体性和稳定性的土体。

基坑支护是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。中华人民共和国行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012对基坑支护的定义如下：为保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全，对基坑采用的临时性支挡、加固、保护与地下水控制的措施。常见的基坑支护形式主要有：⒈排桩支护，桩撑、桩锚、排桩悬臂；⒉地下连续墙支护，地连墙+支撑；⒊水泥挡土墙；4 .钢板桩(1)：型钢桩横挡板支护，钢板桩(1)支护；⒌土钉墙(喷锚支护)；⒍逆作拱墙；⒎原状土放坡；⒏基坑内支撑；⒐桩、墙加支撑***；10 .简单水平支撑；11 .钢筋混凝土排桩；12 .上述两种或者两种以上方式的合理组合等。

南方软土地区超过一定深度的大型基坑多采用地连墙或围护桩加混凝土内支撑的支护形式，此支护方法造价较高。而对于临近湿地，且周边场地开阔区域进行基坑工程施工，则可以选择比较经济的放坡开挖支护形式。对于表层6～8m广泛存在流塑状冲填土软土地质条件，即使预先对放坡土体进行局部加固，且采用较大坡比(通常1:3～1:5)进行放坡，有时坡体仍难以稳定，无法成坡。可能因此将变更支护方式或投入更加保守的加固措施换来基坑工程安全与稳定。如何克服流塑状冲填土软弱地层条件，采用较小坡度进行开挖支护，并保证临时边坡在结构完成并土方回填前这段时间保持稳定，是基坑工程中需要解决的一个难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基坑土钉喷锚支护施工方法，旨在解决流塑状冲填土软弱地层条件，采用较小坡度开挖进行放坡支护，从而解决基坑边坡稳定的技术问题。

本发明是这样实现的，一种基坑土钉喷锚支护施工方法，所述基坑土钉喷锚支护施工方法包括以下步骤：

S1、对基坑现场的土方进行开挖及修坡处理；

S2、对开挖及修坡好的基坑进行成孔处理；

S3、对经过成孔处理的基坑进行土钉制作并将去装入打好的孔中；

S4、对孔内进行注浆处理；

S5、制作钢筋网；

S6、喷射混凝土层面；

S7、对基坑设置排水***。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤S1中还包括以下步骤：

S11、根据测量放线及分层开挖深度进行土方开挖，留下距基坑边线200～300mm厚度的土层人工开挖并修坡；

S12、基坑开挖的正面宽度应视边坡允许变形范围、不坍塌的最长时间和施工过程相互衔接面；

S13、在基坑边坡制作排水孔；

S14、对基坑边坡做防坍塌处理。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤S14中还包括以下步骤：

S141、对修整后的边坡上先喷上一层混凝土，待凝结后再进行钻孔；

S142、将作业面上的边坡作成斜坡保持稳定，待钻孔并设置土钉后再清坡。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤S2中在钻孔后进行清孔检查，对于孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土应立即处理。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤S3中土钉应沿钉长2～3m左右设置对中金属支架，支架下方设船形铁皮。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤S4中对朝下倾斜的孔采用重力或低压注浆，浆液必须在初凝前不间断一次注完，第一次注完浆后过半小时，再补浆一次。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤S5中土钉头可通过井字钢筋直接焊在混凝土面层的钢筋网上，土钉头通过螺母及金属垫板与混凝土连接，垫板尺寸为200*200*8～300*300*10mm。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤S6中喷射混凝土前，应对钢筋网片敷设、连接进行检查，喷射混凝土时，喷头与受喷面应保持垂直，并保持0.8～1.5m的距离。

本发明的进一步技术方案是：所述步骤S7中基坑周围支护范围内的地表应休整，配合边坡支护构筑混凝土地面，排水坡度为3～5%。

本发明的有益效果是：施工期短。土钉喷锚支护较其他支护快的多，有的甚至可将工期缩短一半以上。造价低廉。在我国土钉与灌注桩等其他支护相比可节约造价1/3～2/3。对场地及土体的适应性强。稳定可靠。土钉喷锚支护施工采用边挖土边支护，并可根据现场开挖发现的土质情况和现场监测的土体变形数据，修改土钉的长度及间距，一旦出现不利情况，可及时采取措施。

附图说明

图1是本发明实施例提供的基坑土钉喷锚支护施工方法的流程图。

图2是本发明实施例提供的土钉喷锚施工工艺流程图。

图3是本发明实施例提供的井字钢筋与土钉焊接图。

图4是本发明实施例提供的坡顶防排水设置的示意图。

具体实施方式

通过置于土体中以较密间距排列的细长金属杆件，在挂设钢筋网片后采用混凝土喷锚机喷射混凝土浆体。土钉沿通长与周围土体接触，依靠接触界面土的粘结力或摩擦力，与其周围土体形成一个组合体，在土体发生变形的条件下被动受力，主要通过受拉工作对土体进行加固，土钉受力沿其长度是不均匀的，一般中间大，两头小，所以土钉支护中的喷泥凝土面层不属于主要受力部件，它的主要作用是稳定开挖面上的局部土体，防止其崩溃和受到雨水侵蚀。

5.1 施工准备工作

施工现场的验收

(1)现场障碍物，包括地下、架空管线等设施的拆除的验收，并掌握场地情况，如地下管线等。

(2)现场定位轴线、高程桩及基坑边线的测设。

(3)三通一平的验收。

施工现场布置

根据基坑周围场地、施工流程及工艺要求，对施工机械、材料堆放等进行合理规划。

(1)钢筋加工区

(2)水泥、砂、石料区

备料

(1)钢筋网片按专家论证方案进行选用。

(2)水泥采用P.O.42.5R普通硅酸盐水泥。

(3)选用中粗砂，含泥量符合混凝土施工规范要求。

(4)石子选用粒径为12mm以下。

如图1-4所示，本发明提供的基坑土钉喷锚支护施工方法流程图，其详述如下：

步骤S1，对基坑现场的土方进行开挖及修坡处理；（1）根据测量放线及分层开挖深度，进行土方开挖。当采用机械开挖时，留下距基坑设计边线200～300mm厚度的土层，利用人工开挖并修坡。坡角大小和坡面平整度应达到设计要求。每段开挖时，严格按开挖深度开挖，严禁超挖。

(2)基坑开挖的正面宽度，应视边坡允许变形范围、不坍塌的最长时间和施工流程相互衔接面。地面条件好，含水量少，施工速度快，宽度可大些，反之宽度要小些。

(3)基坑边坡有渗水或渗水土层时，应做排水孔，孔径50～100mm左右，孔深根据情况而定，一般可分浅表排水管和深部排水***。孔内***相应管子，管壁钻渗水孔，内填滤水材料，排水坡度可取5～10mm。

(4)为防止基坑边坡发生坍塌，对于不良土体可采用以下措施：（a）对修整后的边坡上先喷上一层混凝土，待凝结后再进行钻孔：（b）先将作业面上的边坡作成斜坡保持稳定，待钻孔并设置土钉后再清坡。

步骤S2，对开挖及修坡好的基坑进行成孔处理；(1)钻孔分人工钻孔与机械钻孔两种。钻孔前，应根据论证方案要求定出孔位并作出标记和编号，孔位的允许偏差不大于100mm，孔深允许误差不大于50mm。成孔倾角误差不大于±1.5º。

(2)钻孔后要进行清孔检查，对于孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土应立即处理。

(3)成孔过程中取出的土体特征应按土钉编号逐一加以记录并及时与初步设计时所认定的土体加以对比，发现较大偏差时应及时修改土钉的设计参数。

步骤S3，对经过成孔处理的基坑进行土钉制作并将去装入打好的孔中；（1）钢筋调直后，按设计要求截取长度。

（2）土钉应沿钉长2～3m左右设置对中支架，支架可由金属制成，支架下方设船形铁皮。

（3）沿钻孔轴线，将土钉轻轻推送入孔达到设计位置，推动过程中，切勿转动土钉防止坡坏孔壁。

（4）土钉推送入孔后，随即检查孔中是否有碎土堵孔，若发现有，应立即清理。

步骤S4，对孔内进行注浆处理；(1)对朝下倾斜的孔，采用重力或低压注浆。注浆管随着注浆慢慢拔出，但要保证注浆管端头始终浸在注浆液内。

(2)对水平或朝上昂角的孔，注浆管和排气管将留在孔内，不拔出。在注浆前，务需将孔口堵死密封。

(3)浆液必须在初凝前不间断一次注完，第一次注完浆后，过半小时，再补浆一次，如渗浆严重，可补浆二至三次。

（4）压力注浆压力应控制在0.5~1Mpa。

（5）为增加浆液的和易性和水泥砂浆的早期强度，可在浆液中掺入适量的减水剂和早强剂：为防止水泥砂浆凝固收缩，从而导致锚固体与孔壁间锚固力的损失，可在浆液中掺入适量膨胀剂。

步骤S5，制作钢筋网；（1）钢筋网片采用6mm热轧圆钢绑扎而成，钢筋网尺寸为200*200mm。

（2）钢筋网片与坡面间距不小于50mm。

（3）土钉头可通过井字钢筋直接焊在混凝土面层的钢筋网上，如图3。土钉头也可通过螺母及金属垫板与混凝土连接，垫板尺寸为200*200*8～300*300*10mm。

步骤S6，喷射混凝土层面；（1）喷射混凝土前，应对钢筋网片敷设、连接进行检查，清理受喷面及埋设控制喷层厚度的标志，并对机械设备、风、水管路、电路进行全面检查及试运转。

（2）喷射混凝土应分段分片依次进行，同一段内喷射顺序应自下而上，一次喷射混凝土厚度宜为：

掺速凝剂：70～100mm

不掺速凝剂：50～70mm

（3）喷射混凝土时，喷头与受喷面应保持垂直，并保持0.8～1.5m的距离。喷射手应控制好水灰比，保持混凝土表面平整，呈湿润光泽，无干斑或滑移流消现象。

（4）分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。当继续进行喷混凝土作业时，应清除施工逢结合处的浮浆层和松散碎屑，并喷水湿润。

（5）喷射混凝土终凝两小时后，应喷水养护，养护时间一般不少于7天。

步骤S7，对基坑设置排水***。（1）基坑周围支护范围内的地表应休整，配合边坡支护构筑混凝土地面。排水坡度为3～5%，以防地表水向地下渗透。（2）基坑挖至设计深度后，应在基坑底设置排水沟和集水坑，排水沟离边壁不小于0.5m，排水沟和集水坑宜用砖砌并砂浆抹面，坑中集水应及时排走。

8.施工监测

施工过程中要自始至终进行支护变形的量测和地面裂缝观察，邻近有建筑物时也要密切监测其变形和开裂情况，有条件时还应对土体及土钉进行应力应变监测等。

（1）变形观测

变形观测包括边坡土体及相邻建筑物的水平位移与垂直沉降观测。观测精度可根据场地重要程度分为二等及三等水准测量两种，一般可用水准仪和经纬仪或激光定位测量，仪器选用应能满足相应精度要求，测点可选在变形最大或局部地质条件最为不利的部位，并能全面反映边坡土体及邻近建筑物的变形情况。

基坑顶部侧向位移与开挖深度之比应满足下列要求：

砂土地 0.3%

粘土 0.3～0.5%

软土 0.5～1%

当基坑附近建筑物离基坑边缘距离小于1.5H时，基坑地表角度变位尚应满足:

地面有钢筋混凝土框架结构 0.3％

地面有混合结构 0.2％

(2)裂缝观测

目测巡检中若发现有裂缝发生，应增加变形观测次数，并立即设置标志进行裂缝变化的观测。标志一个可设置在裂缝最大开口处，另一个可设置在裂缝末端。一般情况下，地表发生细小裂缝和紧靠基坑的一个般建筑物出现装修层的轻微开裂可以视作正常。当裂缝出现不断加速发展并延伸时，必须停止原定施工过程，修改支护参数并及时加固。

对于深基坑支护结构而言，不同支护结构工程造价从高到低排序依次为：地下连续墙-护坡桩-土钉支护。由于我国目前还没有土钉基坑支护施工的有关定额和相应取费标准，工程施工费用主要由发包单位和承包单位根据市场价格协商确定，各地区根据当地实际情况略有不同。一般情况下，土钉支护工程费用根据地质条件、基坑开挖深度和施工方案的不同，通常可按护坡桩的70%～90%取费。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基坑土钉喷锚支护施工方法，其特征在于，所述基坑土钉喷锚支护施工方法包括以下步骤：

S1、对基坑现场的土方进行开挖及修坡处理；

S2、对开挖及修坡好的基坑进行成孔处理；

S3、对经过成孔处理的基坑进行土钉制作并将去装入打好的孔中；

S4、对孔内进行注浆处理；

S5、制作钢筋网；

S6、喷射混凝土层面；

S7、对基坑设置排水***。

2.根据权利要求1所述的基坑土钉喷锚支护施工方法，其特征在于，所述步骤S1中还包括以下步骤：

S11、根据测量放线及分层开挖深度进行土方开挖，留下距基坑边线200～300mm厚度的土层人工开挖并修坡；

S12、基坑开挖的正面宽度应视边坡允许变形范围、不坍塌的最长时间和施工过程相互衔接面；

S13、在基坑边坡制作排水孔；

S14、对基坑边坡做防坍塌处理。

3.根据权利要求2所述的基坑土钉喷锚支护施工方法，其特征在于，所述步骤S14中还包括以下步骤：

S141、对修整后的边坡上先喷上一层混凝土，待凝结后再进行钻孔；

S142、将作业面上的边坡作成斜坡保持稳定，待钻孔并设置土钉后再清坡。

4.根据权利要求3所述的基坑土钉喷锚支护施工方法，其特征在于，所述步骤S2中在钻孔后进行清孔检查，对于孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土应立即处理。

5.根据权利要求4所述的基坑土钉喷锚支护施工方法，其特征在于，所述步骤S3中土钉应沿钉长2～3m左右设置对中金属支架，支架下方设船形铁皮。

6.根据权利要求5所述的基坑土钉喷锚支护施工方法，其特征在于，所述步骤S4中对朝下倾斜的孔采用重力或低压注浆，浆液必须在初凝前不间断一次注完，第一次注完浆后过半小时，再补浆一次。

7.根据权利要求6所述的基坑土钉喷锚支护施工方法，其特征在于，所述步骤S5中土钉头可通过井字钢筋直接焊在混凝土面层的钢筋网上，土钉头通过螺母及金属垫板与混凝土连接，垫板尺寸为200*200*8～300*300*10mm。

8.根据权利要求7所述的基坑土钉喷锚支护施工方法，其特征在于，所述步骤S6中喷射混凝土前，应对钢筋网片敷设、连接进行检查，喷射混凝土时，喷头与受喷面应保持垂直，并保持0.8～1.5m的距离。

9.根据权利要求7所述的基坑土钉喷锚支护施工方法，其特征在于，所述步骤S7中基坑周围支护范围内的地表应休整，配合边坡支护构筑混凝土地面，排水坡度为3～5%。

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