摘要：土釘墻支護基坑近年來我市較多用于土體開挖和邊坡穩(wěn)定的一種擋土結構。由于其具有施工簡捷、經濟等優(yōu)勢得以迅速推廣應用。土釘墻是由天然土體通過加固和錨固現場原位土體的細長桿件與被加固的原位土體、噴射混凝土面層組成的支護體系，形成一個類似重力擋墻以此來抵抗墻后的土壓力；從而保持開挖面的穩(wěn)定。
土釘墻支護一般用于民用建筑基坑支護，有時與其他支護方法聯合使用，能夠取得更好預期的效果。
一、土釘墻支護的特點：
1.采用土釘墻進行基坑圍護施工時，形成土釘復合體能夠顯著提高邊坡整體穩(wěn)定性和承受邊坡超載的能力，無需設支撐，坑壁變形較小，施工振動弱、噪音小，對環(huán)境影響小。
2.施工時可隨基坑挖土逐層分段開挖作業(yè)同時埋設土釘不占或少占單獨作業(yè)時間與挖土基本同步施，施工效率高，占用周期短。
3.施工不單獨占用場地，對于現場狹小，放坡困難，有相鄰建筑物的施工現場尤其適合。
4.施工工藝簡單、結構穩(wěn)固、質量可靠。
5.土釘墻施工費用低，經濟，比其他支護結構造價降低10％～40％左右。
二、土釘墻支護適用條件
土釘墻支護適用于地下水位以上或進行人工降低地下水位后的可塑、硬塑或堅硬的粘性土；膠結或弱膠結的粉土、砂土、填土。隨著土釘墻理論不斷完善和施工技術不斷成熟，土釘墻支護在松散砂土、軟塑或流塑土、軟土、雜填土中也能應用。其主要適用于：
1.有一定粘結性的雜填土、粘性土、黃土、粉土與弱膠結的砂土邊坡。
2.適用于地下水位低于開挖層或經過降水使地下水位低于槽底標高。
3.不宜在標準貫入錘擊數低10擊的砂土邊坡施工中采用土釘法。
4.塑性指數IP>20的土，必須注意仔細評價其蠕變特性后方可采用。
5.不適用于含水豐富的粉細砂層，砂卵石層施工中采用本法。
6.不適用于沒有臨時自穩(wěn)能力的淤泥土層。
7.不適用于流塑狀態(tài)的軟粘土，因其成孔時的孔壁的穩(wěn)定比較困難，界面摩阻力低，技術經濟效益不理想。
8.不適宜在腐蝕性土如煤渣、爐渣等土質作永久性支擋結構。
三、土釘墻支護作用原理
土體抗剪強度較低，抗拉強度可以忽略，但土體具有一定的結構整體性，在基坑開挖時，可存在使邊坡保持直立的臨界高度，但在超過這個深度或有地面超載時將會發(fā)生突發(fā)性的整體破壞。一般護坡措施均基于支擋護坡的被動制約機制，以擋土結構承受其后的土體側壓力，防止土體整體穩(wěn)定性破壞。
土釘墻支護體系是在土體內放置一定長度和分布密度的土釘體與土共同作用，彌補土體自身強度的不足。土釘通過滑裂面將坑周土體加固，土釘與土共同工作，形成了能提高原狀土強度和剛度的復合土體。在土體受力條件改變的情況下，土體必然發(fā)生相應變形，通過土釘加固體與土的摩擦力，使土釘被動受拉而給土體以約束加固使其穩(wěn)定。
四、土釘墻支護施工工藝
土釘墻施工要分層、分段，其工藝流程為挖土、修坡、噴射第一層砼、土釘埋設、注漿、掛網、焊接骨架鋼筋及焊接土釘連接件、噴射第二層砼、養(yǎng)護。
1.土方開挖：土方開挖要嚴格按設計圖紙開挖邊線及設計的放坡系數進行。土方開挖順序為沿基坑內側周邊，分層分段開挖，每層挖至土釘標高下0.3m左右，分段開挖長度第一層每段不超過15cm，第二層每段不超過8cm，挖淤泥層每段開挖長度不超過6cm，并采用跳槽開挖，開挖作業(yè)面后，應立即進行土釘墻支護，進入下一層開挖時要等到上道土釘的抗拉強度達到設計值80%后進行，間隔時間宜為7天，不得少于5天。最后一層土釘墻施工完成要立即施工地下室墊層及底板。土方開挖時，要防止土方開挖設備碰撞支護結構，避免擾動基底原土。
2.土釘墻施工：
（1）按設計要求，每一層土釘施工時地下水位降至工作面以下0.5m。
（2）開挖土釘施工工作面，邊壁宜用小型機具或鐵鍬進行削坡，以保證邊坡平整符合設計規(guī)定的坡度。
（3）在修整好的坡壁上埋設噴射混凝土厚度的控制標志。
（4）清除坡面虛土，噴射第一層面層混凝土護坡，噴射時要自下而上，噴頭與受噴面應保持垂直距離宜為0.6-1.0m，噴射厚度不應小于40mm。
（5）噴射混凝土終凝2小時后，應噴水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間根據氣溫確定，宜為3-7天。
（6）待面層混凝土終凝后，開始設置土釘。
（7）鋼筋應先作除油污，除銹處理，如有設計要求，可在鋼筋外加環(huán)狀塑料保護層或涂多層防腐涂料。
（8）按照土釘打入的設計斜度制作一只操作平臺，緊靠土釘墻墻面安放。
（9）將螺旋鉆機垂直于操作平臺上開始鉆孔，成孔后鉆桿退出孔洞。
（10）用壓縮空氣將孔內殘留及擾動的廢土清除干凈，將鋼筋放入孔中，鋼筋上每隔2-3m安放一個定位架。
（11）在孔口處設置止?jié){塞及排氣管，旋緊止?jié){塞使其與孔壁緊密貼合。
（12）通過止?jié){塞上將注漿管插入注漿口，深入到孔底250-500mm處，注漿管連接注漿泵，邊注漿邊向孔口方向拔管，直至注滿或排氣管停止排氣為止。放松止?jié){塞，將注漿管、排氣管與止?jié){塞拔出，用粘性土或水泥漿充填孔口。
（13）鋪設、綁扎面層鋼筋網，在土釘端部兩側沿土釘長度方向焊上短段鋼筋，并與面層內連接相鄰土釘端部的通長加強筋互相焊接。
（14）噴射第二層面層混凝土。
（15）待上層土釘注漿體及噴射混凝土面層達到設計強度的70％后，再開挖下層土方及進行的土釘施工。
3.泄水管：視支護面上排出水量大小，在支護面上設置適量的泄水管。泄水管長度0.5-1.0m，PVC管壁上開適量孔，外包雙層紗網，并用鐵絲綁扎。將支護壁附近的地下水排出，以減小對支護壁的壓力。
五、土釘墻施工質量管理技術措施
1.嚴格按土釘墻工藝流程。每個工序崗位人員先自行檢查合格，然后施工員、質檢員進行抽檢，前一道工序施工完畢后，必須經現場技術人員檢查合格后，才能施工下一道工序，特別是隱蔽工程要待驗收簽字之后才能施工。
2.對注漿、噴射用水泥，要有質量保證書，并提供成分化驗單。噴射砼采用早強型硅酸鹽水泥425R，采用堅硬耐久的中、粗砂，堅硬耐久的卵石或碎石，石子最大粒徑不宜超過8mm。
3.噴射面層外觀要平整，應無侵入凈空、空鼓、開裂、露筋。
4.鋪設鋼筋網前先調直鋼筋，鋼筋網網格尺寸應符合設計要求，網格為正方形布置。
5.施工中要及時收集資料，認真填寫各項原始記錄；按設計要求進行認真檢查、核對。
六、土釘墻支護監(jiān)測
根據基坑開挖、支護的進度計劃，基坑檢測分為3個階段，根據不同施工階段基坑形變程度的不同，確定相應的觀測頻率：
第一階段：土方開挖0-4.5m深度期間內，每2天觀測一次。
第二階段：土方開挖4.5-9.2m深度期間內，每天觀測1-2次，如出現險情，每2小時觀測1次，24小時不間斷。
第三階段：土方開挖、支護完成，每2天觀測1次，持續(xù)至土方回填完，如長時間無變化，可每周觀測1次。
七、土釘墻支護體系的不足
土釘墻支護體系的缺陷，在某種程度上約束了它的發(fā)展，主要表現為：
1.土釘支護體系中的土釘數量較多，有的土釘桿體也較長，在市區(qū)施工時容易碰到原有的地下基礎設施，如地下市政管道等。在條件允許的情況下可以修正土釘長度，增大土釘灌漿體直徑；但有些情況必須選擇其他支護方案。
2.土釘的作用只有在土體發(fā)生變形，釘土間有相對位移時才能發(fā)揮出來。若基坑及周邊設施和建筑物對位移要求嚴格時，不宜采用土釘支護體系。
3.土釘支護體系不宜用在超深基坑中使用，支護體系的位移量會顯著增加，影響基坑的安全使用。
4.采用土釘支護體系，地下水位必須要位于基坑基底以下。若在基坑開挖范圍內有地下水，將使土釘的成孔無法實施，同時也使得注漿效果受到影響，開挖后邊坡難以自立，易發(fā)生滑塌。
基坑土釘墻支護由于其具有經濟、施工快捷等優(yōu)勢，多次用于工業(yè)與民用建筑的基坑支護工程中，并與其他支護方法聯合使用，取得了良好的效果，獲得了良好的社會效益和經濟效益。
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