【摘要】本文結(jié)合筆者自身對土打墻支護(hù)與噴錨支護(hù)的認(rèn)識，從它們二者的原理出發(fā)，結(jié)合工程實(shí)例，對土打墻與噴錨復(fù)合支護(hù)技術(shù)在建筑工程基坑的應(yīng)用作一些探討。
一、土釘墻支護(hù)與噴錨支護(hù)的工作原理
1、土釘墻支護(hù)與噴錨支護(hù)概念的對比
?。?）土釘墻指的是由天然土體通過土釘墻就地加固并與噴射混凝土面板相結(jié)合，進(jìn)而形成的與重力擋墻類似的擋墻，這種擋墻就是土釘墻，它可以非常有效地對來自墻后的土壓力進(jìn)行抵抗，進(jìn)而起到了穩(wěn)定開挖面的作用。在土釘墻的設(shè)計(jì)中我們一般是通過對鉆孔、插筋、注漿的設(shè)置來實(shí)現(xiàn)的，而土釘普遍由砂漿錨桿、角鋼以及粗鋼筋所構(gòu)成，其整體的做法和在礦山加固坑道時所使用的噴錨網(wǎng)加固巖體的方法非常相似，所以土釘墻加固有時也會被稱為噴錨網(wǎng)加固。
?。?）而噴錨支護(hù)是通過高壓將水泥混凝土噴射到事先打入巖層中的金屬錨桿上，然后通過他們的聯(lián)合作用對巖層進(jìn)行加固，當(dāng)然，有些情況下我們亦可以單獨(dú)加固而不需要其聯(lián)合作用。這種支護(hù)方式可以分為兩種：臨時性支護(hù)以及永久性支護(hù)。其中，噴混凝土不僅能夠當(dāng)做洞室圍巖的初期支護(hù)，還能夠當(dāng)做永久性支護(hù)。在噴錨支護(hù)中，一般通過錨桿、混凝土噴層以及圍巖所共同構(gòu)成的體系來對巖體進(jìn)行加固，以起到遏制巖體松動、分離的效果。針對巖體較為破碎的情況，我們還能夠使用絲網(wǎng)對這些小巖塊進(jìn)行拉擋，最終起到增強(qiáng)混凝土噴層的作用。
2、土釘墻支護(hù)與錨噴支護(hù)作用機(jī)理不同
（1）土釘墻的作用機(jī)理。土釘支護(hù)是以土釘作為主要受力構(gòu)件的邊坡支護(hù)技術(shù)，它由密集的土釘群、被加固的原位土體、噴射混凝十面層和必要的防排水系統(tǒng)構(gòu)成的擋土結(jié)構(gòu)，簡單地說土釘墻應(yīng)具備‘土’，‘釘’，‘墻’三個基本特征。土釘作為加固（錨固）現(xiàn)場原位土體的細(xì)長桿件，通常采用土中鉆孔、放入鋼筋并沿孔全長注漿的方法做成。土釘依靠與土體之間的界面粘結(jié)力，在土體發(fā)生變形的條件下被動受力，并主要承受拉力作用。結(jié)構(gòu)中土釘是主要受力構(gòu)件，但不是必須的唯一構(gòu)件；面層盡管是次要受力構(gòu)件，但不可或缺，且在軟土中的作用很大；被加固土不能認(rèn)為是構(gòu)件，卻也是復(fù)合結(jié)構(gòu)的組成部分。其加固與傳統(tǒng)的護(hù)坡和擋土墻支撐機(jī)理不一樣，它是在邊坡的一定范圍內(nèi)形成了一個加固區(qū)，由于很密的土釘錨桿的作用，滑移面不可能出現(xiàn)在加固區(qū)，只能產(chǎn)生于非加固區(qū)，從而使滑移面遠(yuǎn)離邊坡，達(dá)到穩(wěn)定邊坡的目的。被支護(hù)的土體在置入土釘后穩(wěn)定性得到改善，土釘對土體變形有約束作用。
?。?）錨噴的作用原理。錨桿噴射混凝士，簡稱錨噴，最早在地下圍巖工程中應(yīng)用，其基本構(gòu)件即錨桿和噴射混凝上。其中噴射混凝土為主要受力構(gòu)件，錨桿的作用是固定危石或改善圍巖的應(yīng)力狀態(tài)。作用機(jī)理以噴射混凝土面層為研究對象，面層后的土體和伸入巖層中的錨桿作為荷載，當(dāng)土的側(cè)壓力與錨桿的水平拉力保持水平方向的相等時，面層即達(dá)到平衡狀態(tài)。
3、土釘墻支護(hù)與噴錨支護(hù)施工范圍不同
（1）對于土釘墻支護(hù)而言，施工中的基坑深度普遍要小18m，而且使用的期限要不大于18個月。適用于地下水位以上以及經(jīng)過人工降水的粘性土以及粉土等地基中，對于淤泥雜土以及沒有經(jīng)過降水處理的地下水位以下的土層地基則不能夠使用這種支護(hù)方式。
?。?）噴錨支護(hù)適用于鋼筋混凝土排樁墻以及地下連續(xù)墻，其在使用中對于地基所產(chǎn)生的錨固力要求較高，否則不能夠產(chǎn)生效果，一般在需要地基土能提供錨桿較大的錨固力，在砂土地基以及粘土地基中使用較多，而在軟粘土中我們一般不使用。
二、土釘墻+噴錨復(fù)合支護(hù)的應(yīng)用
1、工程概況
某商業(yè)大廈地下1層，地上住宅層數(shù)為29層，地上商場為3層。建筑結(jié)構(gòu)形式為框架一剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑結(jié)構(gòu)類別為一類，防火設(shè)計(jì)的建筑分類為一類，耐火等級為地上一級，地下一級，地下室抗?jié)B等級為S6，六度抗震，基坑開挖深度約4.7-6.5m。從地質(zhì)情況看出，基坑邊坡土較為松散，挖土深度范圍內(nèi)有淤泥層，各土層厚度不均勻，邊坡屬不穩(wěn)定邊坡，基坑邊坡只有采取可靠的支護(hù)措施，才能確?；A(chǔ)施工的安全。根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場土質(zhì)情況，并結(jié)合經(jīng)濟(jì)、工期等因素，本工程基坑護(hù)壁采用土釘墻+噴錨復(fù)合支護(hù)施工。
2、土釘墻+噴錨復(fù)合支護(hù)施工
?。?）放坡、修坡
基坑分三層開挖，故基坑壁按二次放坡，第一次放坡坡度l：1，第二次放坡坡度1：1，若遇陰雨天氣，邊坡放坡適當(dāng)放大；對開挖后的邊坡段，用鏟鍬進(jìn)行切削清坡；施工人員跟班與挖土機(jī)配合作業(yè)。
?。?）錨釘制作。①錨釘：采用X18鋼筋制成，入土長度4.5m（用于施工區(qū)域間的臨時性壁坡）；采用。加鋼管制成，入土長度9m（外圍相對永久性的壁坡）。②用風(fēng)鎬管汽錘振錘入土層，隨時觀察并校正錨釘桿，使之平直錨入壁坡。③錨釘設(shè)置間距；上下兩排錯開梅花狀布置@1500mma④鋼管錨釘注漿；水泥漿按M10標(biāo)準(zhǔn)拌制，注漿完畢立即用水泥袋將錨釘端部進(jìn)行封堵。
?。?）鋼筋網(wǎng)片安裝。①在噴射混凝十前，面層內(nèi)的鋼筋網(wǎng)片應(yīng)牢固固定在邊壁上并符合規(guī)定的保護(hù)層厚度要求，一般≥25mm。②鋼筋采用（Q235）Φ6.5@250250；加強(qiáng)筋（2根II級鋼筋直徑18mm）。③鋼筋網(wǎng)片可用焊接或綁扎而成，鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)時每邊的搭接長度不應(yīng)小于一個網(wǎng)格邊長或250mm，上下坡鋼筋的綁扎≥300mm）。
（4）錨釘端部焊接。錨管端部應(yīng)與加強(qiáng)筋、鋼筋網(wǎng)片及墊塊等相互焊接。由里向外依次為：鋼筋網(wǎng)片、水平加強(qiáng)筋、端頭井字墊塊。
?。?）噴射細(xì)石混凝土面層。①噴射混凝土的強(qiáng)度等級為C20，厚度為80mm，其配合比為水泥：砂：細(xì)石：水==1：2：2：0.45；水泥為普通硅酸鹽42.5級，碎石最大粒徑不超過15mm，砂為中粗黃砂。②噴射順序是由上而下，噴頭與受噴面距離控制在lm左右，噴射方向垂直于受噴面。在鋼筋部位，應(yīng)先噴填鋼筋和錨釘后方，然后再噴射其前方，以免其后出空隙。③噴射面宜二次噴射，第一次噴射厚度在50mm左右，在第一次混凝土層初凝前進(jìn)行二次噴射。④在繼續(xù)下層噴射作業(yè)時，清除施工縫接合面上浮漿層和松散碎石，并噴水使之濕潤。
3、施工監(jiān)測
為確保施工安全和基坑開挖的順序進(jìn)行，從圍護(hù)工程開始施工至地下室底板完工，應(yīng)進(jìn)行全過程的施工監(jiān)測，以便及時掌握施工全過程圍護(hù)結(jié)構(gòu)、周圍土體的受力與變形情況，及時掌握基坑開挖對周圍環(huán)境、尤其對建筑物、道路的影響程度，以便在監(jiān)測信息指導(dǎo)下，及時采取有效措施、調(diào)整施工方案，避免基坑開挖的重大事故發(fā)生，減少事故帶來的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。
4、實(shí)施效果
由于施工前對支護(hù)方案進(jìn)行了充分論證，對一些關(guān)鍵技術(shù)做到有效控制，同時在施工中組織嚴(yán)密，方法得當(dāng)，措施到位，并嚴(yán)格按施工工藝和順序進(jìn)行操作，取得了較好效果。
（1）節(jié)省了施工工期，比計(jì)劃提前了lOd。
?。?）經(jīng)連續(xù)監(jiān)測，坑壁土體的水平位移、坡頂沉降量、周邊道路地面垂直位移以及坑壁頂部硬殼層和土釘極限抗拔力等，均滿足了規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。
?。?）采用土釘+噴錨復(fù)合支護(hù)技術(shù)，確保了基坑土體的整體穩(wěn)定，避免了基坑開挖對周邊環(huán)境的不利影響，達(dá)到了預(yù)期的目的。
三、結(jié)束語
綜上所述，在現(xiàn)代高層建筑基坑工程中，土釘墻+噴錨復(fù)合支護(hù)以其經(jīng)濟(jì)實(shí)用安全可靠的特點(diǎn)優(yōu)勢正逐漸得到越來越廣泛的運(yùn)用。
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