摘要：本文主要結(jié)合了實(shí)際的工程實(shí)踐，通過土釘墻技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用表明，在高速公路基坑施工時(shí)采用土釘墻作為支護(hù)，可以節(jié)省較多地工程費(fèi)用，而且施工也不需要單獨(dú)地占用場(chǎng)地。下文首先介紹了土釘墻技術(shù)的概念，然后將此技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際地高速公路修筑過程中，最后在結(jié)論中指出該技術(shù)運(yùn)用于高速公路修筑中的重要意義。
前言
近年來(lái)，我國(guó)的交通運(yùn)輸業(yè)，尤其是公路交通運(yùn)輸業(yè)發(fā)生了較快地發(fā)展。公路交通業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)于公路的質(zhì)量的要求也日益增大。因此，需要有先進(jìn)的公路施工技術(shù)來(lái)滿足這一不斷增加的要求。當(dāng)前時(shí)期下，公路施工技術(shù)也開始應(yīng)運(yùn)而生。其中土釘墻技術(shù)就是隨著公路交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展而逐漸興起的新型建筑技術(shù)。
1土釘墻技術(shù)概述
1.1土釘墻技術(shù)概念
由于土釘墻技術(shù)工藝流程較為簡(jiǎn)潔，所耗資金較少，因此，土釘墻技術(shù)在深基坑支護(hù)中得到了廣泛地應(yīng)用。所謂土釘墻支護(hù)是通過土釘、土體以及噴射混凝土面層共同作用而形成的復(fù)合土體的支護(hù)結(jié)構(gòu)。土釘墻是在擋土墻的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它與擋土墻相比，它可以使施工工藝簡(jiǎn)化，而且其適用的范圍較廣。因此，我們可以對(duì)土釘墻技術(shù)下一個(gè)詳實(shí)的定義，即它是在土體內(nèi)設(shè)置一定長(zhǎng)度和分布密度的土釘體，通過土與土釘體共同發(fā)生作用，有效提高土墻整體的剛度、彌補(bǔ)土體抗拉、抗剪強(qiáng)度不足的缺點(diǎn)，增強(qiáng)邊坡土體自身的穩(wěn)定性，從而對(duì)土體的有效支護(hù)。
1.2土釘墻技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和使用范圍
隨著我國(guó)公路施工技術(shù)的不斷發(fā)展，土釘墻技術(shù)也走在公路施工技術(shù)的前列，已經(jīng)在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家有了廣泛的應(yīng)用，尤其是在英、美、德等國(guó)家。該技術(shù)在我國(guó)的起步時(shí)間較晚，但是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速騰飛、人們對(duì)建筑質(zhì)量的要求以及追逐經(jīng)濟(jì)效益的最優(yōu)化的要求越來(lái)越高，土釘墻技術(shù)在我國(guó)建筑業(yè)中很快立足了腳，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于鋼筋混凝土灌注樁、地下連續(xù)墻、錨桿擋墻等方面。
土釘墻的適用范圍：用于建筑物的高度在15m以下的基坑和邊坡支護(hù)，在實(shí)際的工程中一般應(yīng)用于高度為6—11m，且斜面坡度應(yīng)該控制在65—90°的范圍。
2土釘墻技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例
2.1工程概況
擬建地上長(zhǎng)約100km、寬約15m的某高速公路，地上3層，地下2層，開挖深度為11m左右，該基坑為深大基坑，安全等級(jí)為一級(jí)。工程的東南西北側(cè)均為山地，其中有一側(cè)為鋼筋混凝土灌注樁，剩下的三冊(cè)則為土釘墻支護(hù)。
2.2工程地質(zhì)條件
根據(jù)相關(guān)的地質(zhì)勘查資料顯示，在基坑深度一級(jí)影響范圍之內(nèi)，各類地基學(xué)物理學(xué)指標(biāo)均較適合應(yīng)用土釘墻技術(shù)施工。如粘土的深度為3.8米左右，空隙比為0.887，壓縮模量為6.7MPa，內(nèi)摩擦角為10.2°，內(nèi)聚力為42N；粉質(zhì)粘土的上述指標(biāo)依次為6米左右、0.891、8.33MPa、12.9°、30N；粉砂為15.8米左右、0.991、13.96。
2.3土釘墻施工參數(shù)設(shè)計(jì)以及基坑支護(hù)方案的選取
2.3.1施工參數(shù)設(shè)計(jì)
?。?）土釘層數(shù)：6層，并用洛陽(yáng)鏟或機(jī)械成孔。（2）土釘之間的水平間距：1.5m，并呈倒三角形布置。（3）土釘孔徑為100mm，錨筋直徑為22mm，長(zhǎng)度為6m或者9m不等。（4）傾斜角度：15°。（5）孔內(nèi)注漿用水泥凈漿，并保證水泥的硬度在等級(jí)為32.5的強(qiáng)度，水灰比為50%。（6）面層噴射混凝土配合比為砂：水泥：石子為2：1：2。
2.3.2基坑支護(hù)方案的選擇
通過對(duì)土質(zhì)、邊坡受力、變形、基坑挖深等的分析，本工程基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)方案為土釘墻支護(hù)。土釘墻支護(hù)的一大優(yōu)點(diǎn)就是它能夠滿足穩(wěn)定性的要求、工期短、投資少。整個(gè)工程支護(hù)如果選用土釘墻支護(hù)，僅需85萬(wàn)元。最后經(jīng)過研究決定，本工程基坑支護(hù)采用土釘墻加預(yù)應(yīng)力錨桿的支護(hù)方式進(jìn)行。那么綜合了二者之間的優(yōu)點(diǎn)，可以使整個(gè)施工的總體安全系數(shù)有一個(gè)較為明顯的提高、穩(wěn)定性方面也較良好、造價(jià)低，總的費(fèi)用為120萬(wàn)元即可。相對(duì)于護(hù)坡樁支護(hù)方式要節(jié)約了很多資金。
2.4土釘墻的施工
總的來(lái)說(shuō)，土釘墻的施工主要包括如下幾個(gè)方面：開挖、土釘安裝和注漿及對(duì)土釘墻面進(jìn)行的施工。具體而言，可以通過如下方式進(jìn)行：
?。?）開挖：工作層面的不同或者不一致，致使土釘墻的開挖工作需要進(jìn)行分層施工。在保證開挖的穩(wěn)定性以及不破壞基坑的前提下，自行設(shè)計(jì)開挖的高度或深度。如在實(shí)際的施工中，基坑的開挖深度是有所不同的，在第一層挖深一般在3m左右，以確?；由蠈拥姆€(wěn)定性和抗壓性；第二層的開挖深度一般要低于第一層的深度，在實(shí)際施工中我們開挖的深度為2.4m，并對(duì)第一層的土釘進(jìn)行布設(shè)；依次，到達(dá)最后一層時(shí)，挖至槽底，并做好布置最后一層的土釘。對(duì)于各層的縱向開挖長(zhǎng)度而言，需要遵循如下原則：需要保證土體能夠維持在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不變形以及便于施工流程之間的相互銜接，一般確定在14m左右。在開挖時(shí)，需要注意的事項(xiàng)為，務(wù)必要在開挖階段配備專業(yè)的開挖技術(shù)人員和地質(zhì)測(cè)量人員，以防止在開挖時(shí)所出現(xiàn)的安全隱患、少挖以及多挖的情況的發(fā)生。
（2）土釘?shù)陌惭b和注漿：邊坡修好之后，應(yīng)該對(duì)土釘進(jìn)行布點(diǎn)設(shè)置，采用直徑為113cm的洛陽(yáng)鏟進(jìn)行人工成孔。在這個(gè)過程中，專業(yè)技術(shù)人員要對(duì)成孔的傾斜角度以及深度作一個(gè)有效、科學(xué)的控制，以確保成孔過程中的偏斜率誤差小于2%。然后，經(jīng)由監(jiān)理工程師進(jìn)行驗(yàn)收和審查，通過后方能進(jìn)行土釘?shù)牟荚O(shè)與安裝并進(jìn)行注漿。注漿時(shí)，用BWB250/50的注漿泵進(jìn)行注漿。注漿管插值孔底0.5m處，并壓入水灰比為0.5的水泥漿，該水泥漿的壓力約為0.15MPa。漿液初凝前再進(jìn)行2～3次的補(bǔ)漿。直至反出清水泥漿為止，注意控制好補(bǔ)漿的時(shí)間（一般為2個(gè)小時(shí)），且注漿后應(yīng)該及時(shí)地封住孔口，這樣是為了防止其他雜志的進(jìn)入，導(dǎo)致水泥漿凝固的強(qiáng)度不夠強(qiáng)。同時(shí)，在注漿時(shí)還要注意進(jìn)行面板的設(shè)計(jì)，面板混凝土所采用的水泥為普通的425型硅酸鹽水泥，中砂為10mm以內(nèi)的石子，強(qiáng)度為C20。布筋網(wǎng)的直徑為20cm，邊坡面板厚度為10cm。
?。?）土釘墻面的施工：進(jìn)行上述兩個(gè)過程之后，就需要以有點(diǎn)到面的進(jìn)行施工，即進(jìn)行土釘墻面的施工。注意施工流程為：先對(duì)鋼筋網(wǎng)片進(jìn)行綁扎，再對(duì)加強(qiáng)筋進(jìn)行綁扎，電焊工再將加強(qiáng)筋與土釘牢牢地焊接在一起，注意千萬(wàn)不能出現(xiàn)脫焊的情況，這會(huì)導(dǎo)致整個(gè)土釘墻面的穩(wěn)定性受到嚴(yán)重的破壞和影響。在這個(gè)過程中所搭接的鋼筋的長(zhǎng)度應(yīng)該在鋼筋直徑的30倍以上，這樣才能夠保證整個(gè)土釘墻面的穩(wěn)定性。經(jīng)過驗(yàn)收人員的驗(yàn)收通過后，對(duì)上述的結(jié)構(gòu)中噴射厚度為100cm厚的、強(qiáng)度為C20的細(xì)石混凝土，噴射時(shí)需要注意自下而上進(jìn)行縱向地噴射，并進(jìn)行分層式的噴射。為了確保噴射的土釘墻面的快速成型，噴射混凝土中應(yīng)該加入一種速凝劑，加速凝固的速度，減小初凝的時(shí)間（初凝的時(shí)間一般需要控制在5min之內(nèi)），凝固結(jié)束的時(shí)間不能超過10min。
3結(jié)論
通過上述對(duì)土釘墻在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用的介紹，可以知道得出如下兩個(gè)方面的結(jié)論：
?。?）施工效果上的良好性。本工程在從施工之日算起，直到竣工，僅僅花了一個(gè)月的時(shí)間，錨噴的工作面也較為廣泛，約為2300平方米?？⒐ぶ螅刻煊袑I(yè)的技術(shù)人員對(duì)邊坡進(jìn)行觀察和測(cè)量，經(jīng)過一個(gè)雨季的工程觀察和測(cè)量可以知道，運(yùn)用土釘墻技術(shù)進(jìn)行的施工工程，完全禁住了風(fēng)雨的考驗(yàn)，主要表現(xiàn)在：基坑的邊坡位移甚小，而且在傾斜角度方面也變化的極小，沒有任何的破壞痕跡。這就表明，土釘墻技術(shù)取得了較大地成功和較為順利的進(jìn)展。
?。?）節(jié)約了資金的投入。按照一般的設(shè)計(jì)，如邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)，所需要成本約為287萬(wàn)元，而利用土釘墻技術(shù)，前后總的資金投入僅為86萬(wàn)余元，節(jié)約的比例較大。因此，利用土釘墻技術(shù)，可以大大地節(jié)省資金的投入，能夠取得可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
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