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【摘 要】锚杆设计背景:工程的背景、位置、交通现状及周边建筑情况、地质情况及水文地质条件下,锚杆土钉墙在土方深基坑中的应用。
【关键词】锚杆设计简图;设计条件;结果;采用
Application of anchor soil nail wall in deep excavation of earthwork
Wen Zhen-fei
(Hebei Province Luanping County Transportation Bureau Luanping Hebei 068250)
【Abstract】Bolt Background: The project background, location, traffic situation and the situation surrounding buildings, geological conditions and hydrological conditions, the anchor soil nail wall in deep excavation of earthwork.
【Key words】Bolt diagrams;Design conditions;Results;Use
1. 工程简介
本项目是在西宁市积极实施“文明城市建设”和“西宁市畅通工程”的大背景下提出的,主要考虑解决南大街-昆仑大道方向的行人穿越南大街、昆仑大道(南绕城)的问题,解决该路口人车混行,造成严重堵塞的问题。并使得西宁市的城市道路更加畅通,该项目的建设具有一定的社会效益。
设计图纸中提供的本工程建筑面积约为1100m2,主体结构混凝土浇筑约1420m3,结构用钢材约330t,其它混凝土浇筑约500m3,防护用钢材1150吨,土方开挖约11500m3。
2. 工程所在位置当前交通现状及周边建筑情况
本工程位于昆仑路与南大街交叉口。本段昆仑路为双向六车道主干路,该路外侧为非机动车道及人行道,现有路面宽度为40m。南大街北侧路面宽为14m,南侧最窄处路面宽度为12m,在交叉口处道路为“Z”型。该路口周边建筑情况如下:东北角为“恬园”绿化园林,东南角为“绿园”绿化园林,西北角为西宁市南山路小学,西南角为公安局家属院。由于该路口所处位置的复杂性导致了此处交通堵塞,人车混杂的危险景象。但业主还要求不断交施工,并必须保证车辆的正常通行。鉴于这种情况,我单位经过多次实地勘察论证,决定采用半幅施工,陡坡开挖基坑的施工方案。为了保证基坑四壁的安全、稳定,并防止雨水冲刷,我单位采用了锚杆土钉墙的加固方案,对基坑四壁进行加固,取得了好的效果。
3. 工程地质情况及水文地质条件
根据青海九0六工程勘察设计院提供的地质资料显示,场地地层岩性自上而下依次为填筑土、湿陷性黄土状土、非湿陷性黄土状土。该地质资料还显示,在勘察深度范围内未发现地下水,因而工程施工可不考虑地下水的影响。
4. 锚杆设计简图(图1)
图1
5. 设计条件
5.1 基本参数。
所依据的规程或方法:《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99
基坑深度: 7.850(m)
基坑内地下水深度: 20.000(m)
基坑外地下水深度: 20.000(m)
基坑侧壁重要性系数: 1.000
土钉荷载分项系数: 1.250
土钉抗拉抗力分项系数: 1.300
整体滑动分项系数: 1.300
5.2 坡线参数(见表1)。
5.3 土层参数(见表2)。
5.4 超载参数(见表3)。
5.5 土钉参数(见表4)。
5.6 花管参数。
基坑内侧花管排数 0
基坑内侧花管排数 0
5.7 锚杆参数。
锚杆道数 0
坑内土不加固
施工过程中局部抗拉满足系数:1.000
施工过程中内部稳定满足系数:1.000
5.8 内部稳定设计条件。
考虑地下水作用的计算方法:总应力法
土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数: 0.500
圆弧滑动坡底截止深度(m):0.000(m)
圆弧滑动坡底滑面步长(m):1.000(m)
6. 设计结果
6.1 土钉选筋计算结果(表5)。
6.2 喷射混凝土面层计算。
6.2.1 计算参数
厚度:8(mm)
混凝土强度等级:C20
配筋计算as: 15(mm)
水平配筋:d8@150
竖向配筋:d8@150
配筋计算as:15
荷载分项系数: 1.200
6.2.2 计算结果(表6)。
6.3 外部稳定计算参数。
所依据的规程:《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
土钉墙计算宽度:10.000(m)
墙后地面的倾角: 0.0(度)
墙背倾角:90.0(度)
土与墙背的摩擦角:10.0(度)
土与墙底的摩擦系数: 0.300
墙趾距坡脚的距离: 0.000(m)
墙底地基承载力: 400.0(kPa)
抗水平滑动安全系数:1.300
抗倾覆安全系数:1.600
6.4 外部稳定计算结果。
重力: 1258.0(KN)
重心坐标:( 5.613, 3.714)
超载:111.2(KN)
超载作用点x坐标: 6.295(m)
土压力:191.8(KPa)
土压力作用点y坐标: 2.669(m)
基底平均压力设计值140.3(KPa) < 400.0
基底边缘最大压力设计值174.9(KPa) < 1.2×400.0
抗滑安全系数: 2.227> 1.300
抗倾覆安全系数:16.052> 1.600
设计说明 :
出现以上结果有两个原因
(1)在上部存在杂填土,杂填土的强度很低。
(2)开挖的坡度太陡,只有1:0.33。
最终采用:
(1)锚杆注浆。
(2)锚杆长度分别为L1=6m,L2=4.5,L3=3,L4=3,L5=3,L6=2
7. 基坑防护
(1)按照结构物的平面坐标放线开挖基坑,开挖坡度为1:0.33。
(2)基坑开挖到合理深度时进行钻孔注浆,然后打入锚杆。
(3)基坑开挖完毕,锚杆作业也相应完工,再挂网喷射混凝土面层。
(4)混凝土配合比根据实验室提供的理论配比,结合现场沙石的实际含水量进行调整,并加入一定比例的速凝剂,保证混凝土的快速凝固,并提高其早期强度。
(5)喷射作业自下而上进行,并必须保证混凝土的设计厚度。
锚杆土钉墙的防护效果在2010-09-20日晚上9点西宁市的一场大暴雨中得到了证明,基坑四壁完好无损,没有发生坍塌现象。如今南半幅的主地道已经施工完毕,即将进行北半幅的施工。
实践证明,土方深基坑采用锚杆土钉墙进行防护,工艺简单,成本较低,有推广应用的价值。
[文章编号]1006-7619(2010)10-13-929
【关键词】锚杆设计简图;设计条件;结果;采用
Application of anchor soil nail wall in deep excavation of earthwork
Wen Zhen-fei
(Hebei Province Luanping County Transportation Bureau Luanping Hebei 068250)
【Abstract】Bolt Background: The project background, location, traffic situation and the situation surrounding buildings, geological conditions and hydrological conditions, the anchor soil nail wall in deep excavation of earthwork.
【Key words】Bolt diagrams;Design conditions;Results;Use
1. 工程简介
本项目是在西宁市积极实施“文明城市建设”和“西宁市畅通工程”的大背景下提出的,主要考虑解决南大街-昆仑大道方向的行人穿越南大街、昆仑大道(南绕城)的问题,解决该路口人车混行,造成严重堵塞的问题。并使得西宁市的城市道路更加畅通,该项目的建设具有一定的社会效益。
设计图纸中提供的本工程建筑面积约为1100m2,主体结构混凝土浇筑约1420m3,结构用钢材约330t,其它混凝土浇筑约500m3,防护用钢材1150吨,土方开挖约11500m3。
2. 工程所在位置当前交通现状及周边建筑情况
本工程位于昆仑路与南大街交叉口。本段昆仑路为双向六车道主干路,该路外侧为非机动车道及人行道,现有路面宽度为40m。南大街北侧路面宽为14m,南侧最窄处路面宽度为12m,在交叉口处道路为“Z”型。该路口周边建筑情况如下:东北角为“恬园”绿化园林,东南角为“绿园”绿化园林,西北角为西宁市南山路小学,西南角为公安局家属院。由于该路口所处位置的复杂性导致了此处交通堵塞,人车混杂的危险景象。但业主还要求不断交施工,并必须保证车辆的正常通行。鉴于这种情况,我单位经过多次实地勘察论证,决定采用半幅施工,陡坡开挖基坑的施工方案。为了保证基坑四壁的安全、稳定,并防止雨水冲刷,我单位采用了锚杆土钉墙的加固方案,对基坑四壁进行加固,取得了好的效果。
3. 工程地质情况及水文地质条件
根据青海九0六工程勘察设计院提供的地质资料显示,场地地层岩性自上而下依次为填筑土、湿陷性黄土状土、非湿陷性黄土状土。该地质资料还显示,在勘察深度范围内未发现地下水,因而工程施工可不考虑地下水的影响。
4. 锚杆设计简图(图1)
图1
5. 设计条件
5.1 基本参数。
所依据的规程或方法:《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99
基坑深度: 7.850(m)
基坑内地下水深度: 20.000(m)
基坑外地下水深度: 20.000(m)
基坑侧壁重要性系数: 1.000
土钉荷载分项系数: 1.250
土钉抗拉抗力分项系数: 1.300
整体滑动分项系数: 1.300
5.2 坡线参数(见表1)。
5.3 土层参数(见表2)。
5.4 超载参数(见表3)。
5.5 土钉参数(见表4)。
5.6 花管参数。
基坑内侧花管排数 0
基坑内侧花管排数 0
5.7 锚杆参数。
锚杆道数 0
坑内土不加固
施工过程中局部抗拉满足系数:1.000
施工过程中内部稳定满足系数:1.000
5.8 内部稳定设计条件。
考虑地下水作用的计算方法:总应力法
土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数: 0.500
圆弧滑动坡底截止深度(m):0.000(m)
圆弧滑动坡底滑面步长(m):1.000(m)
6. 设计结果
6.1 土钉选筋计算结果(表5)。
6.2 喷射混凝土面层计算。
6.2.1 计算参数
厚度:8(mm)
混凝土强度等级:C20
配筋计算as: 15(mm)
水平配筋:d8@150
竖向配筋:d8@150
配筋计算as:15
荷载分项系数: 1.200
6.2.2 计算结果(表6)。
6.3 外部稳定计算参数。
所依据的规程:《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)
土钉墙计算宽度:10.000(m)
墙后地面的倾角: 0.0(度)
墙背倾角:90.0(度)
土与墙背的摩擦角:10.0(度)
土与墙底的摩擦系数: 0.300
墙趾距坡脚的距离: 0.000(m)
墙底地基承载力: 400.0(kPa)
抗水平滑动安全系数:1.300
抗倾覆安全系数:1.600
6.4 外部稳定计算结果。
重力: 1258.0(KN)
重心坐标:( 5.613, 3.714)
超载:111.2(KN)
超载作用点x坐标: 6.295(m)
土压力:191.8(KPa)
土压力作用点y坐标: 2.669(m)
基底平均压力设计值140.3(KPa) < 400.0
基底边缘最大压力设计值174.9(KPa) < 1.2×400.0
抗滑安全系数: 2.227> 1.300
抗倾覆安全系数:16.052> 1.600
设计说明 :
出现以上结果有两个原因
(1)在上部存在杂填土,杂填土的强度很低。
(2)开挖的坡度太陡,只有1:0.33。
最终采用:
(1)锚杆注浆。
(2)锚杆长度分别为L1=6m,L2=4.5,L3=3,L4=3,L5=3,L6=2
7. 基坑防护
(1)按照结构物的平面坐标放线开挖基坑,开挖坡度为1:0.33。
(2)基坑开挖到合理深度时进行钻孔注浆,然后打入锚杆。
(3)基坑开挖完毕,锚杆作业也相应完工,再挂网喷射混凝土面层。
(4)混凝土配合比根据实验室提供的理论配比,结合现场沙石的实际含水量进行调整,并加入一定比例的速凝剂,保证混凝土的快速凝固,并提高其早期强度。
(5)喷射作业自下而上进行,并必须保证混凝土的设计厚度。
锚杆土钉墙的防护效果在2010-09-20日晚上9点西宁市的一场大暴雨中得到了证明,基坑四壁完好无损,没有发生坍塌现象。如今南半幅的主地道已经施工完毕,即将进行北半幅的施工。
实践证明,土方深基坑采用锚杆土钉墙进行防护,工艺简单,成本较低,有推广应用的价值。
[文章编号]1006-7619(2010)10-13-929