简析复合土钉墙技术在杂填土层基坑支护中的运用
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（辽宁有色地质局105队，125000）
【摘要】近年来，我国城市化进程步伐不断加大，在城市发展的同时，对于土地资源的索取度也越来越大，从而造成土地资源紧张，面对这种问题，各类高层、超高层建筑的建设应运而生，随之而来的就是对建筑基坑支护的相关要求也有了相当的提高。复合土钉墙技术作为用在杂填型土层基坑支护中的一种良好的支护方式，其得到了广泛地应用。
随着建筑物的高度日益增加，相应地对于其基坑支护的安全可靠度也有了大幅度的提升。基坑支护作为建筑物的底部基础，为建筑物的安全使用与牢固程度有着至关重要的影响，但由于建筑物所建设的地区不同，其底部基坑所处的土层类型也不同，因此在杂填型的土层中合理应用复合土钉墙技术，能够为建筑的安全提供良好的保障。而针对地质条件的不同，可以选择不同组合的复合土钉墙技术，以下就通过对复合土钉墙技术的概述与复合土钉墙技术在实际工程应用中的情况进行简单介绍。
1 复合土钉墙技术概述
1.1 复合土钉墙技术概念
所谓复合土钉墙技术就是将预支护小型桩、预应力锚杆、水泥型土桩与土钉墙技术进行有机组合而成的复合式基坑支护技术。这种技术的广泛应用，不但解决了普通土钉墙技术在使用上的一些限制以及本身所固有的问题以外，同时有效保证了基坑支护系统的可靠稳固程度，另外对于独立开挖、防止基坑隆升、变形以及土体渗水等方面都提供了相当稳定的解决办法。
1.2 复合土钉墙技术原理
这种技术的固化剂选择水泥泥浆，借助水泥搅拌设备把地基土层和水泥泥浆进行搅拌融合，从而通过使地基土层的性质与水泥凝固的性质相结合后硬化成为一个整体水泥土墙，而且也拥有了水泥的固有性质，即具备强度、整体性与稳定性，对于土墙主体的防渗漏以及独立性也有了很好的保证。然后需要在原土层主体中设置相应的土钉并在开挖面进行钢筋网构筑，这样做是为了解决在低压状态下灌注水泥泥浆时，对土钉抗拔以及土体加固的问题，并在对土体受力状态进行改善的同时，利用钢筋网使原位土、水泥桩体以及土钉合理地组成一个整体。
2 在杂填土层基坑支护中的实际应用
太原某建筑工程使用复合土钉墙技术在其基坑支护中的应用情况。
2.1 工程概述
该建筑工程东西130米，南北270米，设计28层的2幢，21层的3幢，其余5幢为15层，共10幢高层建筑。该建筑群的基坑周边情况复杂，既有交通主干道，又有老式建筑，并在地下有多条管道纵横分布。基于对这些方面进行综合考虑后，基坑设计为东侧8至9.8米与西侧6.5至7.5米两个不同的深度。
该工程所在区域地质条件呈现为粉土、细砂、杂填土等复杂型土层，而地下水呈现1.05至2.3米的埋深，粉土层与中细砂为含水层。其中每个土层的特征也有所不同，杂填土主要由煤屑、石砖块、原位土等组成，表现为松散饱和的状态，6.5至9.5米的厚度，整体呈现出强度低、压缩性高的特点。综合对周边环境、基坑土体、地下水以及成本，同时在保证建筑安全的前提下进行考虑，该工程在基坑支护上运用复合土钉墙技术。
2.2 施工阶段
在该建筑工程的基坑支护进行施工时，在基坑挖掘时以尽可能利用原位土强度同时对原位土减少扰动为原则，在满足设计方案要求的同时，利用开挖与支护同时进行的方法进行施工。
在建筑基坑支护的施工中，首先就要做好开挖时的防渗漏施工。作为普遍被使用的防渗漏措施，单排深层搅拌桩在该工程中被当作止水帷幕进行使用，以满足该工程基坑土层变化大、地下水位高、基坑深度深等特点的要求。同时考虑到开挖中实际渗漏的情况分别采取了内外封堵的方法进行封堵加强：外封堵，即针对渗漏较为严重的位置，利用内堵与根桩结合的方法进行封堵，同时在渗漏区域外进行树根桩的补强设置，保持其0.1MPa的灌浆压力；内封堵，即对于渗漏较小的位置，使用水玻璃砂浆对其进行直接堵漏。
而在钢管土钉的相关施工中，首先便是制作与埋设土钉。杂填土的特性如上所述，在地下水的位置呈现出相对的软流塑形态，自我稳定性较差。所以在施工中利用48毫米的土钉以实现成孔，每间隔30至50厘米便设置出浆孔2个，位置在基坑的长度方向。然后将能够起到防止在施工中泥沙侵入钢管的倒刺等边的角钢焊接于出浆孔洞位置，这样一来土体与土钉间的摩擦阻力也相应得到增大。焊制5毫米厚、80毫米外径的锥型体并套于土钉的端部，从而保证钢管土钉进入的方便。最后可以借助顶管机或是滑锤将土钉打入指定位置。
其次的工序便是对钢管土钉进行灌浆操作，这个步骤的质量对于土钉最终的拉拔力质量有着至重要的影响。在该过程中，利用逐渐加压、间歇灌浆与低压慢注三种灌浆方法按实际情况混合使用，以保证灌浆的质量。需要把握的关键点有：在实施灌浆之前，对钢管土钉利用压力水对其进行清洗，保证钢管内外的清洁；而在灌浆过程中，则要从钢管底部开始低压慢注，保持0.3至0.4MPa压力范围内，将泥浆填充满整个钢管且管体与土体间不能有缝隙。而后利用多管采取间隙性、轮流性的方法进行灌浆操作，对缝隙要保持0.6MPa以上的压力进行灌浆。
在灌浆完成后，要实时进行拉拔试验，在通过对基坑里选择的3根土钉的试验显示其土钉的拉拔力平均值在11.1kN/m左右，这个数值已经相当于钻孔灌浆型的土钉所能达到的效果。
2.3 工程效果
在该工程的基坑支护施工完成后，整个基坑在施工过程中始终处在可靠稳定的可控状态之中，其基坑的边坡的水平位移范围小于20毫米。复合土钉墙技术在整个基坑施工过程中分别使用观测次数增加、观测井的加设与回灌等多种方法以解决环境复杂、基坑开挖较大等问题，同时对降水的漏斗曲线与水位升降进行调整与控制，以达到避免因降水影响而发生沉降现象。从该工程实例中可以看出，利用复合土钉墙技术在实际施工中，很好地解决了位移、塌孔、施工困难等一系列问题，使工程基坑能够符合相关标准的要求。
而在其他工程各类基坑支护的施工中，对于复合土钉墙技术可以根据工程实际情况及需要进行不同方式的土钉墙技术组合，从而对基坑支护提供最稳固的方式。例如，在南京河西某高层建筑使用预应力锚杆、深层搅拌桩与土钉墙组合的方式对基坑支护工程进行施工；另有某工程根据实际情况的不同，在同个工程中使用两种不同的复合土钉墙技术进行施工，其西北侧使用钢筋网与钢管锚杆支护方式，而东南侧则使用钢筋网与钢筋锚杆支护方式。这些应用实例的结果均表明，复合土钉墙技术能够适应于各类地质情况的建筑工程基坑支护，从而为建筑物的稳固与安全提供相应的保障。
3 结语
综上所述，复合土钉墙技术相比传统土钉墙技术，优势明显，其在防渗漏等各方面的优点都使得它能够在建筑工程的基坑支护施工中得到广泛的应用。同时该技术低成本、短工期以及稳定安全的特点，也让该技术能够在以后很长一段时间以内仍然是建筑基坑支护工程中主要使用的技术之一。随着我国城市化步伐的加快，建筑所遇到的各种复杂地质条件也将增多，这种技术的应用，使建筑工程的基坑支护在杂填土质的地质条件下，能够更好地保证建筑的安全与稳固，从而为我国建筑工程的发展奠定良好的基础。
参考文献：
[1] 刘彦忠.复合土钉墙技术在杂填土基坑支护中的作用.[J].岩土力学.2002,23(4)
[2] 莫炳臣.实例分析复合土钉墙技术在基坑支护工程中的应用.[J].城市建设理论研究(电子版).2011(27)
[3] 戴加东.复合土钉墙在某基坑支护中的应用研究.[J].工程建设与设计.2007(11)