摘要：本文結合工程實例，從建筑工程地勘察情況入手，詳細闡述了土釘墻支護技術在高層建筑基坑工程的技術設計方案，并結合設計參數(shù)，詳細介紹其施工技術及質量控制要點.
1、引言
隨著城市建設的發(fā)展，高層和超高層建筑物的不斷涌現(xiàn)，對深基坑邊坡支護工程的設計與施工提出了更嚴格的要求，不僅要確保邊坡穩(wěn)定、滿足變形要求；而且要確?；又車延薪ㄖ?、構筑物、地下管網(wǎng)和道路等的安全.傳統(tǒng)的放坡、土釘墻等支護方式雖然成本低、速度快，但難以保證周邊建筑物的安全；而樁錨、內支撐、地下連續(xù)墻等支護方式.安全性好，但成本較高且施工速度難以滿足工期要求.因此在深基坑支護工程中，將二者聯(lián)合使用，優(yōu)勢互補，運用復合土釘墻支護技術取得了較好的效果.
2、工程概況
衡陽某高層商住樓，主樓為20層，裙樓為5層，總建筑面積46966m2?？蚣艚Y構，筏板基礎?；A埋置深度-13.5m，帶二層地下室，局部二層半。基坑長約171m，寬約45m，基坑設計開挖深度8～12m。
2.1工程地質條件
1.人工填土層：雜色、主要為粘性土及粉土組成的素填土，濕~稍濕，松散。厚0.8~3.5米，平均1.90米；
2.粘性土層：主要為粘土和粉質粘土，局部夾粉及淤泥質土；厚0.6~5.4米，平均3.53米；N=5.5~16.6擊，平均9.7擊；fK=181KPa。
3.砂性土層：主要分布于場地的西部，層面埋深2.50~5.20米，厚0.80~4.1米。土性為粗砂、中砂、細砂及粉土，呈灰白、灰黃、桔黃色，飽水、松散~稍密狀，個別中密，分選性差，含泥質較多。天然含水量為18.3％。N=11.4~18.8擊，平均15.3擊；fK=228KPa。
4.殘積粉質粘性土層：土性為粉砂巖風化而成的粉質粘土及粘土，呈褐紅色，濕，可塑~硬塑，厚2.0~9.1米，平均4.7米，N=5.3~25.3擊，平均14.6擊；fK=251KPa。
5.殘積粉質粘性土層與粉土層：頂面埋深6.0~12.5米，平均8.95米，厚3.1~10.8米，底面埋深9.5~20.2米；局部分布，濕，硬塑或中密，少數(shù)堅硬或密實。N=6.0~29.0擊，平均17.1擊；fK=302KPa。
6.強風化泥質粉砂巖，主要為粉砂巖，呈褐紅色，巖芯呈半巖半土狀，巖塊夾有殘和粉土。頂面埋深9.50~20.2米，厚度為0.70~8.00米，平切2.97米，N=60擊，fk＞680KPa。地下室基坑的基底大都開挖到這一層。
2.2場地地下水概況：
場地內的地下水主要賦于西側含砂性土層中，粘性土層及殘積土層含水極微弱；巖石在鉆探過程中未發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象，估計基巖裂隙水較貧乏。地下水主要受大氣降水及砂層側向逕流補給。地下水位埋深為0.85~3.05米，含水砂層的頂面埋深為2.50~5.20米，水位埋深于砂層的頂面之上，屬微承壓水。經(jīng)注水試驗，場地內的砂性土層的滲透系數(shù)K=0.68M/d，屬弱透水層。地下水對砼無侵蝕性。
3.工程特點及基坑支護
3.1基坑支護方案確定
根椐場地地理位置，基坑開挖深度和周圍環(huán)境條件及土層力學性質，由于該工程基坑開挖支護為監(jiān)時性措施，經(jīng)多方案支護形式技術經(jīng)濟比較，決定采用以錨桿復合土釘墻支護技術為主的監(jiān)時支護結構。因為錨桿復合土釘墻可提高邊坡整體穩(wěn)定性和承受坡頂起載的能力及所用的施工設備簡單，占用施土場地小，而且可隨基坑開挖逐次分段實施作業(yè)，方案可行。給合本工程上述特點，根椐"經(jīng)濟、安全、方便施工"的原則，采用錨桿復合土釘墻的支護方案是比較合理的。復合土釘墻圍護結構具有經(jīng)濟、施工方便、施工工期短、安全可靠等優(yōu)點。
3.2基坑支護方案選擇
1）本工程基坑支護具有如下特點：本工程周邊場地情況并不寬敞，坑周圍的場地亦十分有限，沒有采用全深度放坡開挖的條件?；訓|西方向狹長，南側緊靠城市主干道，東側緊靠路邊，動荷載及震動荷載比較大?；娱_挖深度大，開挖深度達到12.0米。開挖線周長約412米。基坑開挖面積大，約7300平方米，東西向長171米，南北向45米。場地地基土質巖土性變化大，西部約50米范圍內存在砂性土層。地下水位高，土層滲透系數(shù)大，因此切實作好止水、降水、防水工作是本基坑工程成敗與否的關健。計算參數(shù)：基坑計算深度取12米；計算中考慮地表施工堆載，東、南兩側取30KN/m2，北側25KN/m2，面?zhèn)热?0KN/m2。土壓力計算采用土體固塊指標，各土層物理力學性質指標根據(jù)某工程勘察院提供《巖土工程勘察報告》取值。
2）支護結構具體做法
深基坑因場地周圍無條件放坡，因此采用(噴錨網(wǎng))土釘墻支護。在土釘墻位置沿周邊設置超前垂直錨管樁，超前垂直錨管樁用φ114mm鋼管加工而成，管內灌M15砂漿，每隔1米間距進行定位布孔，四周均布，基坑深12米，超前垂直錨管樁長15米，打入強風化巖，垂直誤差值必須保證在1％以內。土釘墻面層采用C20噴射砼，墻厚150mm，內配鋼筋網(wǎng)φ8@200×200，錨桿按1300×1300方格布孔。從上往下共設置9排錨桿，其中7排是普通錨桿（長度12~15米）和2排是預應力錨桿普通錨桿（長度22米和20米），鋼筋采用Yφ32和φ28，傾角15°。預應力錨桿設置在第3排和第6排，在預應力錨桿位置設置預應力腰梁，把錨桿位置鋼筋網(wǎng)的水平鋼筋設置設為加強鋼筋2φ20，此部份墻加厚。坑底距離土釘墻2米處設排水溝一道
4.施工措施
4.1邊坡支護施工
1).基坑開挖前，先將基坑四周的超前錨管樁施工，超前錨管樁均布四周，每根錨管樁長度15米，間距1米布孔，管內灌M15砂漿。
2).噴錨作業(yè)的施工順序；修坡→編網(wǎng)→噴首層砼→布孔成孔→錨桿安裝→清孔注漿→焊接錨頭→噴面層砼的順序進行。預應力錨桿張拉在最后進行。3）邊坡開挖：復合土釘墻支護是隨著基坑開挖的進行而逐步實施的，土釘墻施工與挖土作業(yè)交叉進行，配合的是否合理，直接關系到基坑的安全和施工工期。支護要求按分層分區(qū)跳格開挖、分層支護、平行流水銜接作業(yè)；首層開挖深度1.6米，以后各層開挖深度不得超過1.3米，每層分段開挖長度不得超過15米。嚴禁超挖或在上一層未加固完畢就開挖下一屬。在基坑西部有砂性土層，開挖此部邊坡土方時，減少開挖高度和長度。
4）.修理邊坡：在機械開挖后出支護坡面后，需要人工及時修整邊坡平整度，盡可能縮短邊坡暴露時間。如果作業(yè)面滲水較大時，設置臨時排水孔；如軟弱土層引起的局部小坍塌，要及時采取摩擦錨桿等加固措施。
4.2掛網(wǎng)初噴：鋼筋網(wǎng)的直徑、間距應符合設計圖紙要求，綁扎和接頭的焊接應符合規(guī)范要求。要求修坡掛網(wǎng)后及時快速施噴，控制好噴射砼水灰比和砼厚度。
4.3布孔成孔：按照設計圖紙的錨桿標高和間距，在作業(yè)面上定出孔位，并按照角度和長度進行成孔作業(yè)。在局部含水量較大的淤泥質土和砂性土層中難以成孔時，改用花管直接擊入注漿。
4.4錨桿安裝：錨桿加工，桿徑、長度應符合圖紙要求，按2米間距設置對中架；安裝前，徹底洗凈錨桿上的雜物，將錨桿推送到錨孔底部，在推送過程要保證底部注漿管不脫落；
4.5錨桿注漿：錨桿砂漿強度M15，注漿時在孔口綁好注漿袋，先利用注漿管從底及外進行注漿，當孔口有水泥漿溢出時停止注漿，拆卸底部注漿管后，直接用壓漿管和注漿袋在孔口實行加壓注漿，加壓時間4~5分鐘，注漿壓力0.05~0.5MPa。
4.6焊接錨頭：注漿12小時后方可焊接錨頭；預應力錨座，鋼板要與錨桿的張拉方向正交。
4.7噴面層砼：噴射砼強度為C20，噴射前，打濕和清理干凈噴射面，噴射的工作壓力為0.4~0.6MPa，噴射時由上而下進行噴射，噴射槍頭盡量與施噴面垂直，槍頭與作業(yè)面距離小于2米，噴射時要保證砼厚度和平整度。
5.方案實施
效果由于施工前對施工方案進行了充分論證，對一些關鍵技術做到有效控制，同時在施工中組織嚴密，方法得當，措施到位，并嚴格按施工工藝和順序進行操作，取得了較好效果。1）節(jié)省了施工工期，比計劃提前了20d。2）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)范和設計要求。3）采用土釘支護技術，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，達到了預期的目的。6、結束語：綜上所述，在現(xiàn)代高層建筑基坑工程中，土釘墻及其復合支護以其經(jīng)濟實用安全可靠的特點優(yōu)勢正逐漸得到越來越廣泛的運用；為了減少基坑變形，可通過施加預應力的辦法使其變形有效得到控制，而在軟土地區(qū)，則可附加深層攪拌和注漿技術對基坑底部進行加固處理。
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