一、簡述土釘墻
土釘墻天然土體中置入土釘桿件，由鋼筋網(wǎng)片與土釘就地加固后噴射混凝土并與噴射砼面板相結(jié)合，形成一個與類似重力擋墻以此來抵抗墻后的土壓力；從而保持基坑土體開挖面的穩(wěn)定，這個擋土墻稱為土釘墻。土釘墻是通過鉆孔、植筋、注漿來設置的，一般設計采用砂漿錨桿，也可以直接插入角鋼、螺紋鋼筋形成土釘。
土釘墻應用于基坑開挖支護和挖方等工程，邊坡穩(wěn)定安全性較高。
二、土釘墻的特點
土釘墻具有以下特點：
（1）施工不單獨占用場地，結(jié)構(gòu)輕，柔性大，對現(xiàn)場狹小，放坡困難，相鄰建筑物較近時具有優(yōu)越性。
（2）隨基坑開挖逐層分段施工作業(yè)，不占或少占單獨作業(yè)時間，施工效率提高，整體縮短施工周期。
?。?）土與土釘共同工作的復合體，通過土釘?shù)目估?、抗剪、抗彎的特性顯著提高邊坡整體穩(wěn)定性和承受邊坡超載的能力。
?。?）施工設備簡單。
?。?）減少土方開挖量，降低了放坡系數(shù)，明顯的降低了施工成本。
?。?）施工噪音、振動小，不影響環(huán)境。
（7）土釘墻本身變形很小，對相鄰建筑物影響不大。
三、土釘墻施工適用范圍
土釘墻支護主要適用于：
（1）有一定粘結(jié)性的雜填土、粘性土、粉土、黃土與弱膠結(jié)的砂土邊坡
（2）適用于地下水位低于開挖層或經(jīng)過降水使地下水位低于開挖標高的情況
（3）對于標準貫入擊數(shù)（N）低于10擊的砂土邊坡采用土釘法一般不經(jīng)濟
（4）對于朔性指數(shù)Ip>20的土，必須注意仔細評價其蠕變特性后方可采用
（5）對于含水豐富的粉細砂層，砂卵石層不適用土釘法
（6）不適用于沒有臨時自穩(wěn)能力的淤泥土層，流朔狀態(tài)的軟粘土保持成孔時的孔壁的穩(wěn)定比較困難且界面摩阻力很低，技術(shù)經(jīng)濟效益不理想，因此也不宜采用。
（7）土釘不適宜在腐蝕性土如煤渣、煤灰、爐渣、酸性礦物廢料等土質(zhì)作永久性支擋結(jié)構(gòu)
（8）不宜適用于基坑深度超過18m，使用期限超過18個月
四、土釘墻的施工工藝
土釘墻支護錨桿一般采用砂漿錨桿，也可使用Ф18～Ф32的螺紋鋼筋或Ф50鋼管制作，并采用高壓注漿而形成。其抗拔力主要由錨桿與土體的磨擦力及一部分抗剪力組成。在被支護土體表面鋪設鋼筋網(wǎng)并噴射一定厚度的混凝土，調(diào)節(jié)各錨桿及土體應力分布，使其與土體共同作用，彌補土體自身強度的不足，并通過增強邊坡土體自身穩(wěn)定性，形成復合土體，不僅有效地提高了土體的整體剛度，又彌補了土體抗拉、抗剪強度低的弱點。通過相互作用，土體自身結(jié)構(gòu)強度潛力得到充分發(fā)揮，有效地減弱了邊坡變形和破壞性狀，顯著提高了整體穩(wěn)定性。土釘墻支護施工一般工序為：（1）對局部開挖修整后的土壁進行一次噴射砼（2）布孔、成孔（對于擊入型土釘需經(jīng)過支護穩(wěn)定性分析后方可采用）（3）置入錨桿進行壓力注漿，在第1次噴層上安裝綁扎鋼筋網(wǎng)和固定錨頭，然后噴砼到設計厚度。特殊情況下也可將上述程序進行調(diào)整變通使用，可以先裝錨桿后噴砼，施工靈活性較大。
五、土釘墻技術(shù)
1、土釘墻技術(shù)要點
土釘墻支護施工技術(shù)要點主要包括：施工機具、原材料控制，土方分層開挖、布孔、成孔、鋼筋制作安裝、注漿、噴射混凝土面層、導流管安裝及缺陷處理等工序要求。
2、土釘墻施工準備
（1）施工機具噴射機應符合下列規(guī)定：
①密封性能良好
②輸料連續(xù)、均勻
③生產(chǎn)能力(干混合料)為3～5m/h
④允許輸送的骨料最大粒徑為25毫米
⑤輸料距離水平不小于100米；垂直不小于30米
⑥空壓機應滿足噴射機工作風壓和耗風量的要求。壓風進入噴射機前，必須進行油水分離。
⑦混合料的攪拌宜采用強制式攪拌機。
⑧輸料管應能承受0.8兆帕以上的壓力，并應有良好的耐磨性能。⑨供水設施應保證噴頭處的水壓為0.15～0.2兆帕。
（2）原材料控制
①砂：宜選擇中粗砂，細度模數(shù)大于2.5
②石：卵石或碎石均可，骨料最大粒徑不宜大于15mm（減少回彈率和骨料在管道里的堵塞）
③土釘：長度宜為開挖深度0.5～1.2倍，強度、剛度滿足規(guī)范及設計要求
④鋼筋網(wǎng)：采用I級鋼筋、Φ6～10
⑤水泥：優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥，當?shù)叵滤懈g介質(zhì)時根據(jù)具體腐蝕介質(zhì)選用適用的水泥
3、土釘墻施工技術(shù)
（1）土方開挖
土釘支護的土方應分層逐段開挖，墻面坡度不宜大于1：0.1，每層開挖深度一般為2m，每段長度可取18m，具體依據(jù)設計文件的分層深度和分段距離按作業(yè)順序施工，協(xié)調(diào)好土方開挖和基坑支護的配合，上層面層到設計強度的80%后方可開挖下層土方。采用挖掘機進行土方作業(yè)時，需測量控制嚴禁邊坡出現(xiàn)超挖，邊坡應留100~150mm人工進行清坡，以保證邊坡憑證并符合設計規(guī)定的坡度。
（2）排水
在面層背部一般應插入長度為400~600mm，直徑不小于40mm的水平排水管，其外端伸出支護面層，排水管間距可為1.5~2m，以便將噴射混凝土面層后的積水排出。
（3）初噴混凝土
噴射混凝土前應對機械設備、管道等進行全面檢查及試運轉(zhuǎn)，清理作業(yè)面，設好控制厚度標志。分段分片依次進行，同一段內(nèi)噴射順序應自下而上，段片之間層與層之間做成45°角的斜面，以保證前后搭接牢固凝結(jié)成整體。噴頭與作業(yè)面盡量垂直，并保持0.6~1.0m的距離，保證噴射表面平整，濕潤光澤。
（4）布孔、成孔
土釘成孔前，應按照設計要求定出成孔位置并做出標記和編號。土釘成孔采用錨桿工程鉆機或洛陽鏟鉆孔，鉆進過程中嚴禁使用水鉆，以防周邊土質(zhì)松化，開孔時對準孔位徐徐鉆進，待達到一定深度且土層較穩(wěn)定時方可加速鉆進。成孔過程中應做好成孔記錄，按編號逐一記載取出的土體特征、成孔質(zhì)量等。應將取出的土體與初步設計時所認定的加以對比，有偏差及時反饋設計單位。鉆孔不得擾動周圍地層，鉆孔后清孔采用高壓風吹2~3min，把孔內(nèi)渣土吹干凈，對孔內(nèi)出現(xiàn)的局部滲水塌孔立即處理。成孔后應及時安設土釘鋼筋并注漿。
（5）安裝土釘、注漿
土釘置入孔中需保證土釘處于鉆孔中心部位。土釘置入孔中后，可采用壓力注漿，壓力注漿采用二次注漿法：一次注漿導管應先插至距孔底250~500mm處，并在孔口設置止?jié){塞和排氣孔，以低壓0.4~0.6MPa注漿，同時將導管以勻速緩慢撤出，導管的出漿口應始終處于孔中漿體的表面以下，保證孔中氣體能全部冒出，導管離孔口0.5~1m時改為高壓1~2MPa注滿，并保持高壓3~5min；二次注漿管采用Φ20鋼管，應先固定在土釘上與土釘同時置入孔中，待一次注漿完間歇24h后進行二次注漿，壓力控制在0.5~2.0MPa。
采用鋼管代替鋼筋桿體時，應使用高壓1~2MPa注漿，從鋼管端頭開始壓力注漿，注滿后及時封堵，讓壓力緩慢擴散。
向孔內(nèi)注入漿體的充盈系數(shù)必須大于1。每次向孔內(nèi)注漿時，應預先計算所需漿體體積并根據(jù)注漿泵的沖程數(shù)計算應向孔內(nèi)注入的漿體體積，以確認實際注漿量超過成孔的容積。
（6）編制鋼筋網(wǎng)、安裝連接件
鋼筋網(wǎng)應在噴射一層混凝土后鋪設，鋼筋保護層厚度不小于20mm，鋼筋網(wǎng)應延伸至地表面，并伸出邊坡線0.5m。鋼筋網(wǎng)片用焊接或綁扎而成，網(wǎng)格允許偏差為±10mm。鋼筋網(wǎng)鋪設時每邊的搭接長度應不小于一個網(wǎng)格邊長或300mm，如為單面搭接焊則搭接長度不小于鋼筋直徑的10倍。
土釘鋼筋端部通過鎖定筋與面層內(nèi)的加強筋及鋼筋網(wǎng)連接時，相互之間應可靠焊接。
當采用鋼管桿體時，鋼管通過鎖定筋與加強筋焊接。
（7）復噴混凝土面層
復噴混凝土面層應在經(jīng)驗收確認鋼筋網(wǎng)敷設、連接均符合要求后進行，噴射混凝土面層至設計厚度，其工藝要求與噴射第一層混凝土要求相同，待終凝后加以養(yǎng)護。
（8）地表排水、基坑排水
基坑四周支護范圍內(nèi)德底邊應加以修整，構(gòu)筑排水溝和硬化地面，防止地表降水滲透?？拷悠马攲?~4m的地面應適當墊高，并里高外低，便于水流遠離邊坡。為排除基坑內(nèi)滲水和雨水，應在基坑的四周設置排水溝及集水坑，以便產(chǎn)生的滲水和雨水及時排除。
（9）監(jiān)測
對于土釘墻基坑支護工程，監(jiān)測工程是非常必要的。最為直觀和最為重要的監(jiān)測是土釘墻頂面的水平位移和垂直位移。對土體內(nèi)部變形的監(jiān)測，可在坡面后不同距離的位置布置測斜管，用測斜儀進行觀測。做好施工期間的監(jiān)測，可以達到信息化施工的目的，對保證工程質(zhì)量和安全具有重要意義。
六、安全技術(shù)與環(huán)境保護
1、安全技術(shù)
施工前，應認真檢查和處理錨噴支護作業(yè)區(qū)的危石，施工機具應布置在安全地帶。
錨噴支護施工時，應遵守下列規(guī)定
①錨噴支護必須緊跟開挖工作面
②噴射作業(yè)中，應有專人隨時觀察邊坡變化情況
③錨桿施工宜在噴射混凝土終凝3小時后進行。
施工中，應定期檢查電源線路和設備的電器部件，確保用電安全。噴射機、水箱、風包、注漿罐等應進行密封性能和耐壓試驗，合格后方可使用。處理機械故障時，必須使設備斷電、停風。非操作人員不得進入正進行施工的作業(yè)區(qū)。
2、環(huán)境保護職業(yè)健康保護
錨噴支護施工中，在保證順利噴射的條件下，增加骨料含水量，加強作業(yè)區(qū)的局部通風，降低粉塵濃度。
噴射混凝土作業(yè)人員工作時，宜采用防塵口罩、防塵帽、壓風呼吸器等防護用具。
七、質(zhì)量保證措施
原材料與混合料的檢查應遵守下列規(guī)定：
①每批材料到達工地后，應進行質(zhì)量檢查，合格后方可使用
②噴射混凝土的混合料和錨桿用的水泥砂漿的配合比以及拌和的均勻性，每工作班檢查次數(shù)不得少于兩次；條件變化時，應及時檢查
噴射混凝土抗壓強度的檢查應遵守下列規(guī)定：
①噴射混凝土必須做抗壓強度試驗；當設計有其他要求時，可增做相應的性能試驗
②檢查噴射混凝土抗壓強度所需的試塊應在工程施工中抽樣制取。試塊數(shù)量，每噴射50～100立方米混合料或小于50立方米混合料的獨立工程，不得少于一組，每組試塊不得少于三個；材料或配合比變更時，應另作一組
八、結(jié)束語
綜合土釘墻支護技術(shù)，在達到支護邊坡穩(wěn)定安全的同時，它還具有以下優(yōu)點：
1、相對于連續(xù)墻加內(nèi)支撐、排樁等基坑支護形式降低工程成本
2、隨基坑土方開挖，即可施工支護，施工效率提高，整體縮短施工周期
3、施工噪聲和振動小，無污染，施工文明
4、工藝簡單，設備小，可以最大限度地利用施工場地
5、不占用空間，給挖土、結(jié)構(gòu)施工帶來很大方便
實踐證明土釘墻圍護方案在基坑施工中的應用十分成功，不僅效果好，而且造價省，有針對性，收到了明顯的經(jīng)濟與時間效益。
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