摘要：本文根據(jù)《基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)程》的要求，結(jié)合某深基坑土釘墻支護(hù)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對土釘支護(hù)的加固機(jī)理、施工及實(shí)際支護(hù)效果進(jìn)行了總結(jié)，對類似工程的施工具有借鑒作用。
1.工程概況
某高層建筑基坑最深處達(dá)-20m。該區(qū)位于II級階地，出露的地層主要為雜填土、硬塑狀粉質(zhì)粘土層、全風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖、中等風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層，其主要建筑物基礎(chǔ)置于強(qiáng)風(fēng)化～中等風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層；該區(qū)地下水賦存形式為潛水和上層滯水，回填土含水量比較豐富。
基坑開挖后發(fā)現(xiàn)深度6米處為粘土和風(fēng)化巖的分界線，巖層基本走向?yàn)橛杀毕蚰蟽A斜約45度角，局部位置巖層深度及走向不規(guī)則。
基坑土方采用機(jī)械分層開挖輔以人工修整邊坡的方式進(jìn)行，由4臺(tái)1m3反鏟和相配套的自御汽車外運(yùn)。本工程石方開挖量大，開挖深度在4～23m之間，從技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠和方便施工等各方面綜合考慮，本工程決定采用陡坡開挖臨時(shí)性土釘支護(hù)的施工方法，所有土方邊坡均按1：0.75放坡，所有石方邊坡均按1：0.25放坡。
2.加固機(jī)理
土釘墻由被加固土體、放置在土中的土釘體和面板組成。由于土體的抗剪強(qiáng)度較低，抗拉強(qiáng)度更小，因而自然土坡只能以較小的臨界高度保持直立。而當(dāng)土坡直立高度超過臨界高度，或坡面有較大超載及環(huán)境因素等的改變，都會(huì)引起土坡的失穩(wěn)。土釘墻技術(shù)是在土體內(nèi)放置一定長度和分布密度的土釘體，與土牢固結(jié)合而共同工作，以彌補(bǔ)土體自身強(qiáng)度的不足，增強(qiáng)土坡坡體自身穩(wěn)定性，它屬于主動(dòng)制約機(jī)制的支擋體系。土釘墻在承受荷載過程中不會(huì)發(fā)生如素土邊坡那樣的突發(fā)性塌滑，它不僅延遲了塑性變形發(fā)展階段，而且具有明顯的漸進(jìn)性變形和開裂破壞，它一方面體現(xiàn)了土釘與土界面間阻力的發(fā)揮程度，另一方面，由于土釘與土體的剛度比相差很大，所以在土釘墻進(jìn)入塑性變形階段后，土釘自身作用逐漸增強(qiáng)，從而改善了復(fù)合土體塑性變形和破壞性狀。
根據(jù)地質(zhì)狀況，通過土釘加固起到以下三個(gè)方面的作用：一、通過鉆孔后壓力注漿充填風(fēng)化巖裂隙，使破碎巖層形成整體以利于邊坡穩(wěn)定；二、通過土釘?shù)腻^固力防止邊坡局部失穩(wěn)；三、通過土釘墻的掛網(wǎng)護(hù)面防止邊坡碎塊滑落，并對邊坡面形成封閉，防止雨水進(jìn)入土層并軟化巖石，有利于邊坡穩(wěn)定。
3.土釘支護(hù)的施工
3.1施工準(zhǔn)備
為使邊坡加固施工順利進(jìn)行，確保工程質(zhì)量及避免施工中發(fā)生安全事故，在正式施工前應(yīng)做好以下工作：
?。ㄒ唬└鶕?jù)噴射砼、鉆孔、安裝土釘、注漿的不同工藝要求搭設(shè)單排、雙排及多排加強(qiáng)型腳手架。
（二）對進(jìn)入現(xiàn)場的所有機(jī)具設(shè)備進(jìn)行檢修，使之處于正常工作狀態(tài)。
（三）對現(xiàn)場施工所用的原材料進(jìn)行檢驗(yàn)，符合要求才能使用。
（四）對現(xiàn)場施工人員進(jìn)行技術(shù)交底和安全教育。
3.2施工工藝流程
基坑開挖→修整邊坡→搭設(shè)腳手架→定位成孔→安裝土釘→壓力注漿→鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)→土釘鎖定→安裝泄水管→噴射砼。
3.3施工方法
（1）基坑開挖
土釘墻施工是隨著土方開挖分段分層施工，每層施工長度約20m，每層開挖深度不超過2.5m。在完成上層作業(yè)面的土釘與噴砼以前，不得進(jìn)行下一深度的開挖。
?。?）邊坡修整
爆破并用反鏟挖土后輔以人工修整坡面，使其達(dá)到要求的坡度和平整度，以便噴射砼施工。
?。?）搭設(shè)腳手架
采用鋼架管搭設(shè)腳手架，上鋪竹跳板。腳手架寬度為2～3m，腳手架步距為土釘垂直間距，頂層竹跳板與鉆孔處的高差約50cm。
（4）土釘加工
按設(shè)計(jì)要求的長度、數(shù)量加工下料，焊接定位托架，每兩米一道，長度超過定尺的鋼筋采用對焊邊接。
?。?）鋼筋網(wǎng)加工
按要求的尺寸在現(xiàn)場直接紡織鋼筋網(wǎng)，采用Φ6@250Χ250布網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)與土釘?shù)倪B接通過Ф14的加強(qiáng)筋連接。
（6）鉆孔
鉆孔前在坡面上按設(shè)計(jì)要求孔距放線定出孔位，采用XU-1型回轉(zhuǎn)地質(zhì)巖心鉆機(jī)成孔，孔徑120mm，與水平面夾角15度，孔深超過土釘長度0.3m，第一排土釘距坡頂2m。鉆孔時(shí)邊鉆邊用水清孔，鉆至設(shè)計(jì)孔深后將孔內(nèi)殘留及松動(dòng)廢土清除干凈。
?。?）安裝土釘并注漿
成孔后及時(shí)插入土釘并注漿，可采用重力、低壓（0.4～0.6MPa）或高壓（1～2MPa）的方法注漿填孔。本工程采用低壓注漿，土釘距孔底0.3—0.5m，在孔口處設(shè)置簡易止?jié){裝置代替止?jié){塞，簡易止?jié){裝置見右圖。注漿時(shí)在止?jié){塞上將注漿管插入注漿口，注漿管深入至孔底5―1.0m處。注漿管連接注漿泵，邊注漿邊向孔口方向拔管，直至孔口有水泥漿溢出時(shí)，改由簡易止?jié){裝置軟管注漿，注滿為止。
為防止水泥漿在硬化過程中產(chǎn)生干縮裂縫，保證漿體與周圍土壁的緊密結(jié)合，可摻入一定量的膨脹劑，本工程采用萬分之一的鋁粉作為膨脹劑。另外，為提高水泥漿的早期強(qiáng)度，加速硬化，可摻入2.5%的711型速凝劑。
?。?）掛網(wǎng)并噴射砼
噴射砼施工分區(qū)分塊自下而上進(jìn)行，砼設(shè)計(jì)強(qiáng)度C20，按1：2：2（水泥：砂：石）配合比配料，邊攪拌邊噴射，粗骨料最大粒徑不大于15mm，噴頭與作業(yè)面的距離在0.8-1.2m，并盡量垂直作業(yè)面噴射，砼平均厚度為100mm。操作噴頭的人員應(yīng)使噴嘴有節(jié)奏地作一系列環(huán)形移動(dòng)，使之形成厚度均勻且密實(shí)的砼。砼終凝2小時(shí)后采用掛草簾覆蓋養(yǎng)護(hù)14天。
?。?）土層部分采用
2米長的Φ25II級鋼筋制作的打入型土釘，按@2000Χ2000梅花型布置，上掛鋼絲網(wǎng)并噴50mm厚的砼。
4.施工安全措施
4.1制定健全安全措施，遵守安全操作規(guī)程，嚴(yán)禁違章作業(yè)，確保施工安全。
4.2施工現(xiàn)場所有施工設(shè)備均配置安全防護(hù)裝置，確保機(jī)械設(shè)備完好和安全使用。
4.3施工現(xiàn)場所有電源線路均配漏電保護(hù)器，所有配電箱都有防雨設(shè)施。
4.4夜間作業(yè)配備足夠的照明設(shè)施。
4.5基坑內(nèi)石方爆破時(shí)暫停作業(yè)，爆破產(chǎn)生的掁動(dòng)要保證不影響邊坡穩(wěn)定。
4.6土方開挖和支護(hù)結(jié)構(gòu)施工密切配合，隨時(shí)掌握開挖及支護(hù)過程中土體及支護(hù)體的變化情況，并及時(shí)采取有效加固措施，根據(jù)實(shí)際情況修改支護(hù)設(shè)計(jì)。
4.7采取措施排除地表水、支護(hù)內(nèi)部水及基坑水：為防止地表降水向地下滲透，靠近基坑坡頂寬2～4m的地面應(yīng)適當(dāng)墊高，并且里高外低，并在基坑頂部設(shè)置寬度為1～2m的噴砼護(hù)頂；在支護(hù)面層背部應(yīng)插入長度為400～600mm、直徑不小于40mm的水平排水管，其外端伸出支護(hù)面層，間距為1～2m，以便將砼面層后的積水排出；為了排除積聚在基坑內(nèi)的滲水和雨水，應(yīng)在坑底設(shè)置排水溝及集水坑。
5.支護(hù)效果
為保證施工安全及評價(jià)支護(hù)效果，從支護(hù)開始施工時(shí)就在邊坡頂部設(shè)置了3個(gè)施工監(jiān)測點(diǎn)，在支護(hù)施工階段每天量測一次，直至支護(hù)施工完成，結(jié)果發(fā)現(xiàn)3個(gè)測點(diǎn)均無位移，且地表及附近建筑物也無開裂現(xiàn)象，說明支護(hù)效果達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
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