摘要：本文筆者主要總結(jié)自身多年工作經(jīng)驗，對土釘墻支護技術(shù)的特點和適用范圍、土釘墻基坑支護工作機理、土釘墻的主要施工工藝以及土釘墻支護工程施工質(zhì)量控制等方面進行了深入的分析和研究，希望能為建筑施工行業(yè)的研究者和工作者提供參考和借鑒。
土釘墻支護主要是通過土釘技術(shù)的加固使土坡上的土層成為一個復(fù)合擋土式墻面結(jié)構(gòu)（稱土釘復(fù)合體）。隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，土釘墻支護技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，特別是在一些大型項目工程的邊坡加固、基坑支護及高邊坡工程中就運用了這項技術(shù)。因此研究土釘墻支護技術(shù)在基坑工程中的應(yīng)用具有重要意義。
1.土釘墻支護技術(shù)的特點和適用范圍
1.1土釘墻支護技術(shù)的特點分析
土釘墻支護技術(shù)的主要目的是盡可能利用基坑邊壁土體本身的力學(xué)強度，由土釘緊密嵌入將土體荷載作為支護結(jié)構(gòu)體系中的組成部分，通過采用噴射混凝土并借助高壓氣流的作用將混凝土噴向土層表面，從而在噴層、土層及土釘之間形成一種“嵌固效應(yīng)”，隨著開挖的不斷進行逐漸形成一個全封閉的支護系統(tǒng)。這種系統(tǒng)中的噴層和嵌固層都實現(xiàn)了表層土的加固和保護作用，從而避免了噴層和嵌入層隨著時間的不斷推移出現(xiàn)風化或者是在雨水沖刷的作用下出現(xiàn)局部剝落以及淺層塌陷等現(xiàn)象。
1.2土釘墻支護技術(shù)的使用范圍
施工的場地基坑中存在著土層或者是在不同程度被風化的巖體的時，就可優(yōu)先采用土釘墻支護技術(shù)。從土釘墻支護技術(shù)在我國建筑行業(yè)的應(yīng)用范圍來看，主要有以下幾個方面的用途：一是當做土體開挖時的臨時支護，針對這方面的用途主要是用在對一些高層建筑等深基坑的開挖、土坡開挖或者是地下結(jié)構(gòu)施工開挖中；二是可以被當做永久擋土結(jié)構(gòu)，針對這方面的用途主要是跟施工開挖時的臨時支護進行組合，例如：在隧道洞門端部擋墻或者是橋臺擋墻以及洞口兩端側(cè)擋墻等等；三是可以被運用在現(xiàn)有擋土結(jié)構(gòu)和支護的修理以及改建工程中的搶險加固等；四是用于邊坡的穩(wěn)定，可以用來對失穩(wěn)的堤坡進行加固。
2.土釘墻支護技術(shù)在基坑中的工作原理
土釘墻支護技術(shù)是在土體內(nèi)放置一定長度和分布密度的土釘錨桿與土體共同作用，彌補土體自身強度的不足，即通過以增強邊坡土體自身穩(wěn)定性的主動制約機制為基礎(chǔ)的復(fù)合土體，有效地提高了土體的整體剛度，彌補了土體抗拉、抗剪強度低的弱點，更重要的是土釘墻受荷載過程中不會發(fā)生素土邊坡那樣的突發(fā)性塌滑，土釘墻不僅延遲塑性變形發(fā)展階段，而且具有明顯的漸進性變形和開裂破壞，不會發(fā)生整體性塌滑，因此，在基坑施工中實現(xiàn)對邊坡進行穩(wěn)定和加固的目的，具體來說，有以下的作用：
2.1土釘錨桿錨固作用和土釘漿孔對土體的擠密作用
通過設(shè)計密集的錨桿，利用土釘有很高抗拉、抗剪強度和并借助這些錨桿跟灌漿柱體的有效結(jié)合實現(xiàn)對基坑周圍土體的錨固作用，即形成土釘復(fù)合土體，阻止了灌漿柱體周圍的土體發(fā)生變形，對復(fù)合土體起箍束骨架作用制約土體變形。
由于在基坑邊坡工程中根據(jù)地質(zhì)情況、結(jié)構(gòu)特點設(shè)計采用的土釘錨桿密度較大，對土層的擠密作用影響很大，可造成加固區(qū)中的土體比非加固區(qū)中的土體密度要大很多倍，土釘與土體共同承擔外荷載和土體自重應(yīng)力，土釘起分擔作用，能明顯提高邊坡整體穩(wěn)定和承受較大的地面荷載和邊坡超載的能力。
2.2護坡作用
在基坑的開挖過程中，坡面會因為膨脹發(fā)生變形，坡面上的鋼筋混凝土面板既發(fā)揮著對土釘鎖定和張拉的作用，還發(fā)揮著限制坡面位移以及減小基坑內(nèi)部土體塑性變形等作用。特別是在高邊坡的處理中，土釘墻的面層還具有防止雨水沖刷、防止雨水滲入坡面土體、防止土體坍塌等的多項功能，在提高坡面穩(wěn)定、土體整體穩(wěn)定方面發(fā)揮著重要的作用。
3.土釘墻支護技術(shù)的施工工藝
3.1土釘墻支護施工工藝流程
施工準備→技術(shù)交底→測量放線→施工降水→土方開挖及坡面整理→錨桿施工→掛鋼筋網(wǎng)、焊加強筋→噴射混凝土→混凝土養(yǎng)護→變形監(jiān)測→驗收
3.2土釘墻支護施工主要方法
3.2.1測量放線
根據(jù)甲方給定現(xiàn)場基準線放出基坑支護邊線，兩端設(shè)置永久性標志。
3.2.2土方開挖及坡面整理
土方開挖必須根據(jù)設(shè)計深度分層開挖，嚴禁超挖。土方開挖必須與噴錨施工密切合作，下層土開挖時，必須等上層基坑支護完畢且砼強達到60%以上。開挖一段，支護一段，同時，還要保證坡角能夠達到設(shè)計要求，對坡角沒有達到設(shè)計要求的應(yīng)進行針對性的修整。
3.2.3錨桿施工
造孔：放坡錨桿采用錨桿鉆機成孔，成孔孔徑130mm；鉆孔前，根據(jù)設(shè)計要求和土層條件，定出孔位，做出標記；孔深允許偏差+50mm；孔徑允許偏差+5mm；孔距允許偏差+100mm；成孔傾角偏差+5°；作業(yè)面場地要平坦、堅實、有排水溝，作業(yè)寬度大于6m。
插錨桿和灌漿：在成孔后根據(jù)設(shè)計的相關(guān)要求插入直徑為22毫米的加筋桿，加筋桿每1.5m焊接直徑為110mm的扶正環(huán)，起導(dǎo)正作用，然后進行灌注。注漿材料的配合比為水泥：砂子=1：2。水灰比=0.4～0.5。錨桿鋼筋平直、順直、除油除銹。
3.2.4鋼筋掛網(wǎng)、焊加強筋
在完成錨桿灌漿工作以后，可進行直徑φ8Ⅰ級鋼和Φ16Ⅱ級熱軋螺紋鋼加強筋施工。掛網(wǎng)筋φ8按間距為150mm×150mm進行焊接，鋼筋網(wǎng)搭接長300mm，加強筋Φ16按間距2000mm×2000mm進行加筋，并將其固定在坡面上。設(shè)置砼噴射厚度標志。
3.2.5噴射混凝土施工
噴射砼厚度為8cm，噴射細石砼強度為C20，噴射混凝土采干法施工，坡面修整至噴砼時間間隔不得超過24小時。施工時要確保進度、砼噴射護坡及時跟進。噴射作業(yè)應(yīng)遵守以下規(guī)定：
?。?）在作好隱蔽工程驗收后，噴射作業(yè)分段、分片進行；一次噴射到設(shè)計厚度8cm；
?。?）噴射時射流垂直坡面，噴頭至坡面距為0.6m～1.0m，砼護坡施工應(yīng)達到：砼表面平整，呈濕潤光澤，無干斑或滑移流淌現(xiàn)象；
?。?）噴射砼配合比按實驗配合比進行，一般按重量比水泥：砂：石為1：2：2；砼采用機械拌制。
4、土釘墻支護工程施工質(zhì)量控制
土釘墻支護工程施工質(zhì)量控制的管理，主要可以充以下幾個方面入手：一是修坡時專人進行測量，確保不吃槽。二是成孔時專人檢查成孔角度、深度和孔徑。三是土釘主筋應(yīng)焊接對中支架。四是注漿時應(yīng)將注漿管下至孔底1.0m處，由里向外注漿，注意二次補漿。五是漿液攪拌必須嚴格按配比進行，不得隨意改變。六支護所需材料必須有材料合格證，按照工程施工要求鋼筋、水泥等材料應(yīng)在使用前做好檢測試驗，合格的材料才能使用到工程上，杜絕使用不合格材料。七是掛網(wǎng)時，由專人檢查網(wǎng)長、搭接及標志桿的安裝，噴射時應(yīng)嚴格執(zhí)行混凝土設(shè)計比，由專人檢查噴射厚度。八是做好防雨水施工的相應(yīng)措施，儲備彩條布下雨時覆蓋已施工的邊坡砂漿。
5、結(jié)束語
在最近幾十年，我國的土釘支護技術(shù)因為具有靈活性、操作簡單等有點被廣泛的運用在了工程施工現(xiàn)場中，受到和該領(lǐng)域相關(guān)人事的重視，但是在土釘墻支護技術(shù)在基坑中的運用還需要相關(guān)研究者和工作者繼續(xù)探索。
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