浅析土钉墙在深基坑支护工程中的应用
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摘要：土钉墙的支护形式适用于地下水位以上或者人工降水后的地层情况，可以有效的节约造价，节省工期。本文浅析了土钉墙的使用范围及施工过程中应注意的质量控制要点。
关键词：基坑支护；土钉墙；降水
Abstract:The soil nailed wall support form is applicable to the above underground water level or After the formation of the artificial precipitation, can effectively save cost and time limit. This article analyses the scope of application of the soil nailed wall , we should be paid attention in the quality control points in construction process.
Keywords: Foundation pit supporting; The soil nailed wall; precipitation
中图分类号：TV551.4文献标识码：A 文章编号：
随着社会经济及城市化进程的不断发展，高楼大厦越来越多，城市的居住生活空间不断向地下开发，因此选择经济、实用的基坑支护方案成为确保施工质量和安全的十分重要的环节。一般情况，基坑支护是临时措施，地下室主体结构顺利完成至±0，回填结束后，支护体系即完成了任务，所以相比较永久性的结构，其安全储备要求可以小一些，基于以上原因，在支护体系的选型上，在保证基坑安全性的前提下，尽量的节省造价和减小对周边环境的影响是主要的考虑因素。目前比较常用的支护类型有地下连续墙、排桩+支撑、排桩+锚杆、水泥土重力式短墙、土钉墙、逆作拱墙等，其中土钉墙的支护形式造价较低，施工工期较短，对周边环境的影响较小，在深基坑支护中得到广泛应用。
岩土工程区域性很强，岩土工程中的基坑工程区域性更强，基坑工程的支护体系设计、施工和土方开挖都要因地制宜，不仅要根据当地的水文地质情况，还要充分考虑基坑周边的相邻建筑物、构筑物及市政地下管线的位置、抵御变形的能力、重要性。土钉墙支护结构的机理可以理解为通过在基坑边坡中设置土钉，形成加筋土重力式挡墙起到挡土作用。土钉墙支护适用于地下水位以上或者人工降水后的粘性土、粉土、杂填土、及非松散沙土、卵石土等地层情况，基坑周边不能有过大的堆载，且周边会有一些变形，土方开挖时要分层分段开挖，不能超挖，其基坑深度一般不超过18m，使用期限不超过18个月。
2．土钉墙的施工工艺及质量控制要点
土钉墙施工工序为：土方开挖人工修坡测放孔位施工土钉注浆绑扎面网钢筋喷射砼面层等步骤。其施工工序流程及质量控制见图1。
图1：土钉墙施工工序流程及质量控制图
土钉墙施工步骤如下：
2.1放线
根据工程设计图纸的要求于施工前在基坑四周划定地面排水沟的尺寸、确定每段每道土钉墙施工的基坑，并用木桩和白灰等做出开挖线标记，然后开挖边线。
2.2土方开挖
①土方开挖应分层分段施工，分段长度以20~40m为宜，分层高度以满足土钉施工作业为度。土方在边坡的开挖过程中应严格按照支护设计方案中的土钉分层高度和土钉墙的放坡坡度分层分段开挖，严禁超挖，挖机修坡工作应在白天进行，支护单位应派测量员跟踪指导修坡，确保边坡修整符合设计图纸要求。
②在机械开挖后，应辅以人工修整坡面，坡面平整的允许偏差宜为±50mm。
③土方开挖分层高度以满足土钉施工作业为度，土方可采用台阶式开挖流水作业。
④基坑边坡1.50m范围以内严禁堆载或车辆通行，在有砼泵车停靠的地方和土方出入口应事先采取加固措施，并作成砼硬地坪。
2.3土钉的施工
①施工前，应充分核对设计条件、土层条件和环境条件，预计土钉施工可能带来的影响；对所需原材料的型号、品种、规格及杆件等加工质量应符合设计要求。
②成孔时，应根据设计要求和土层条件，定出孔位，作出标记，选择合理的施工工艺。
③土钉的施工：钢管采用击入法，注浆土钉采用锚杆钻机成孔法。
④土钉的制作与要求：土钉墙体钢筋规格、直径应符合设计要求，钢筋接头采用搭接焊，单面搭接焊的长度为10d；土钉轴线方向每隔2m设置一个对中支架，且要对称，对中支架采用Φ8钢筋制作。
图2：:土钉大样图
2.4土钉注浆
①注浆：采用水灰比为1：0.5纯水泥浆，注浆压力：0.3～0.5MPa，每米水泥用量为30～45Kg，浆液材料为32.5级复合硅酸盐水泥。
②水泥浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的水泥浆应在初凝前用完。
③注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆注浆泵及其管路。
④注浆时，首先将土钉放入孔中，连接注浆设备，注入设计的浆量即可。
2.5喷射砼面层
①面网由φ6.5＠250双向筋加2Φ12通长筋。钢筋网片应牢固，钢筋网片相互焊接。
图3：钢筋网片大样图
②喷射砼作业应分段进行，喷射前，应清除坡面虚土，同一分段内喷射顺序应自上而下。一次喷射厚度不宜大于50mm。
③喷射砼时，喷头与受喷面应保持垂直，距离宜为0.6~1.0m。
④喷射砼终凝2h后，应喷水养护，养护时间3~7h。
土钉墙支护体系，成败与否关键在于土钉的成孔质量和注浆质量，土钉注浆时，注浆管必须放入孔底，由孔底往外注浆，且要进行多次的补浆，直到孔口注满浆液；其次土钉与钢筋面网的加强筋之间的焊接必须牢固，使钢筋面网与土钉之间形成一个整体，充分发挥土钉的抗拉作用。
在施工中还要充分重视信息化施工，尤其要检查开挖出来的土层情况与设计文件中的土层情况是否一致，如施工中发现有较大差距应立即向监理及业主汇报并请设计单位及时作出设计变更，以避免影响基坑的安全。
2.6监测
在基坑支护施工过程中，要建立全过程跟踪监控，对基坑及其周边环境随时进行监测，根据监测信息及时采取相应对策，以确保基坑施工工程、周围设施和建筑物的安全稳定。
3．应用实例
某工程基坑±0.00相当于黄海标高5.80m， 现自然地面标高为5.70m，基坑基底标高-5.55m，住宅基底标高-5.90m及-6.20m，基坑开挖深度为11.25m、11.6m及11.9m。基坑支护段总长约为500延米。
表1：基坑开挖与支护设计参数
根据基坑开挖深度、土层情况和环境条件，总体设计采用土钉墙支护方案，降水采用管井降水。基坑的监测最大位移16mm，最大沉降10mm，符合规范要求，造价比传统的桩支护形式节省造价近一半。
4．结语
基坑支护是为了地下主体结构施工的一种措施，在周边环境对基坑变形要求不是很大，地下水位不高，或者可以通过降水将地下水降至坑底的，土层条件较好的地区，土钉墙是一种可靠、经济的支护形式，它有效的节约了工程造价，节省工期。施工方及激励工程师应充分认识到土钉支护的特殊性，施工中加强对土钉位置，钻孔直径、深度及角度，插入长度，注浆配比、压力及注浆量、土钉应力等检查工作，认真重视现场检测和施工监测。
参考文献：
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[3]朱昌华.议深基坑开挖施工技术[J].四川建材，2008（03）；
[4] JGJ120-99《建筑基坑支护技术规程》；
[5]GB50204-2002《建筑地基基础工程施工质量验收规范》。
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