摘要：土釘墻支護(hù)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(jié)構(gòu)。由于其具有施工簡捷、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢得以迅速推廣應(yīng)用。土釘墻是由天然土體通過加固和錨固現(xiàn)場原位土體的細(xì)長桿件與被加固的原位土體、噴射混凝土面層組成的支護(hù)體系，形成一個(gè)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(hù)一般用于民用建筑基坑支護(hù)，有時(shí)與其他支護(hù)方法聯(lián)合使用，能夠取得更好預(yù)期的效果。
一、土釘墻支護(hù)的特點(diǎn)：
1.采用土釘墻進(jìn)行基坑圍護(hù)施工時(shí)，形成土釘復(fù)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(shè)支撐，坑壁變形較小，施工振動(dòng)弱、噪音小，對(duì)環(huán)境影響小。
2.施工時(shí)可隨基坑挖土逐層分段開挖作業(yè)同時(shí)埋設(shè)土釘不占或少占單獨(dú)作業(yè)時(shí)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(dú)占用場地，對(duì)于現(xiàn)場狹小，放坡困難，有相鄰建筑物的施工現(xiàn)場尤其適合。
4.施工工藝簡單、結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、質(zhì)量可靠。
5.土釘墻施工費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)，比其他支護(hù)結(jié)構(gòu)造價(jià)降低10％～40％左右。
二、土釘墻支護(hù)適用條件
土釘墻支護(hù)適用于地下水位以上或進(jìn)行人工降低地下水位后的可塑、硬塑或堅(jiān)硬的粘性土；膠結(jié)或弱膠結(jié)的粉土、砂土、填土。隨著土釘墻理論不斷完善和施工技術(shù)不斷成熟，土釘墻支護(hù)在松散砂土、軟塑或流塑土、軟土、雜填土中也能應(yīng)用。其主要適用于：
1.有一定粘結(jié)性的雜填土、粘性土、黃土、粉土與弱膠結(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槽底標(biāo)高。
3.不宜在標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)低10擊的砂土邊坡施工中采用土釘法。
4.塑性指數(shù)IP>20的土，必須注意仔細(xì)評(píng)價(jià)其蠕變特性后方可采用。
5.不適用于含水豐富的粉細(xì)砂層，砂卵石層施工中采用本法。
6.不適用于沒有臨時(shí)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(shí)的孔壁的穩(wěn)定比較困難，界面摩阻力低，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益不理想。
8.不適宜在腐蝕性土如煤渣、爐渣等土質(zhì)作永久性支擋結(jié)構(gòu)。
三、土釘墻支護(hù)作用原理
土體抗剪強(qiáng)度較低，抗拉強(qiáng)度可以忽略，但土體具有一定的結(jié)構(gòu)整體性，在基坑開挖時(shí)，可存在使邊坡保持直立的臨界高度，但在超過這個(gè)深度或有地面超載時(shí)將會(huì)發(fā)生突發(fā)性的整體破壞。一般護(hù)坡措施均基于支擋護(hù)坡的被動(dòng)制約機(jī)制，以擋土結(jié)構(gòu)承受其后的土體側(cè)壓力，防止土體整體穩(wěn)定性破壞。
土釘墻支護(hù)體系是在土體內(nèi)放置一定長度和分布密度的土釘體與土共同作用，彌補(bǔ)土體自身強(qiáng)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(qiáng)度和剛度的復(fù)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(yīng)變形，通過土釘加固體與土的摩擦力，使土釘被動(dòng)受拉而給土體以約束加固使其穩(wěn)定。
四、土釘墻支護(hù)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(shè)、注漿、掛網(wǎng)、焊接骨架鋼筋及焊接土釘連接件、噴射第二層砼、養(yǎng)護(hù)。
1.土方開挖：土方開挖要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙開挖邊線及設(shè)計(jì)的放坡系數(shù)進(jìn)行。土方開挖順序?yàn)檠鼗觾?nèi)側(cè)周邊，分層分段開挖，每層挖至土釘標(biāo)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(yīng)立即進(jìn)行土釘墻支護(hù)，進(jìn)入下一層開挖時(shí)要等到上道土釘?shù)目估瓘?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值80%后進(jìn)行，間隔時(shí)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(shí)，要防止土方開挖設(shè)備碰撞支護(hù)結(jié)構(gòu)，避免擾動(dòng)基底原土。
2.土釘墻施工：
（1）按設(shè)計(jì)要求，每一層土釘施工時(shí)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(jī)具或鐵鍬進(jìn)行削坡，以保證邊坡平整符合設(shè)計(jì)規(guī)定的坡度。
（3）在修整好的坡壁上埋設(shè)噴射混凝土厚度的控制標(biāo)志。
（4）清除坡面虛土，噴射第一層面層混凝土護(hù)坡，噴射時(shí)要自下而上，噴頭與受噴面應(yīng)保持垂直距離宜為0.6-1.0m，噴射厚度不應(yīng)小于40mm。
（5）噴射混凝土終凝2小時(shí)后，應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間根據(jù)氣溫確定，宜為3-7天。
（6）待面層混凝土終凝后，開始設(shè)置土釘。
（7）鋼筋應(yīng)先作除油污，除銹處理，如有設(shè)計(jì)要求，可在鋼筋外加環(huán)狀塑料保護(hù)層或涂多層防腐涂料。
（8）按照土釘打入的設(shè)計(jì)斜度制作一只操作平臺(tái)，緊靠土釘墻墻面安放。
（9）將螺旋鉆機(jī)垂直于操作平臺(tái)上開始鉆孔，成孔后鉆桿退出孔洞。
（10）用壓縮空氣將孔內(nèi)殘留及擾動(dòng)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(gè)定位架。
（11）在孔口處設(shè)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(shè)、綁扎面層鋼筋網(wǎng)，在土釘端部兩側(cè)沿土釘長度方向焊上短段鋼筋，并與面層內(nèi)連接相鄰?fù)玲敹瞬康耐ㄩL加強(qiáng)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(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70％后，再開挖下層土方及進(jìn)行的土釘施工。
3.泄水管：視支護(hù)面上排出水量大小，在支護(hù)面上設(shè)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(wǎng)，并用鐵絲綁扎。將支護(hù)壁附近的地下水排出，以減小對(duì)支護(hù)壁的壓力。
五、土釘墻施工質(zhì)量管理技術(shù)措施
1.嚴(yán)格按土釘墻工藝流程。每個(gè)工序崗位人員先自行檢查合格，然后施工員、質(zhì)檢員進(jìn)行抽檢，前一道工序施工完畢后，必須經(jīng)現(xiàn)場技術(shù)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(yàn)收簽字之后才能施工。
2.對(duì)注漿、噴射用水泥，要有質(zhì)量保證書，并提供成分化驗(yàn)單。噴射砼采用早強(qiáng)型硅酸鹽水泥425R，采用堅(jiān)硬耐久的中、粗砂，堅(jiān)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(yīng)無侵入凈空、空鼓、開裂、露筋。
4.鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)前先調(diào)直鋼筋，鋼筋網(wǎng)網(wǎng)格尺寸應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，網(wǎng)格為正方形布置。
5.施工中要及時(shí)收集資料，認(rèn)真填寫各項(xiàng)原始記錄；按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行認(rèn)真檢查、核對(duì)。
六、土釘墻支護(hù)監(jiān)測
根據(jù)基坑開挖、支護(hù)的進(jìn)度計(jì)劃，基坑檢測分為3個(gè)階段，根據(jù)不同施工階段基坑形變程度的不同，確定相應(yīng)的觀測頻率：
第一階段：土方開挖0-4.5m深度期間內(nèi)，每2天觀測一次。
第二階段：土方開挖4.5-9.2m深度期間內(nèi)，每天觀測1-2次，如出現(xiàn)險(xiǎn)情，每2小時(shí)觀測1次，24小時(shí)不間斷。
第三階段：土方開挖、支護(hù)完成，每2天觀測1次，持續(xù)至土方回填完，如長時(shí)間無變化，可每周觀測1次。
七、土釘墻支護(hù)體系的不足
土釘墻支護(hù)體系的缺陷，在某種程度上約束了它的發(fā)展，主要表現(xiàn)為：
1.土釘支護(hù)體系中的土釘數(shù)量較多，有的土釘桿體也較長，在市區(qū)施工時(shí)容易碰到原有的地下基礎(chǔ)設(shè)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(hù)方案。
2.土釘?shù)淖饔弥挥性谕馏w發(fā)生變形，釘土間有相對(duì)位移時(shí)才能發(fā)揮出來。若基坑及周邊設(shè)施和建筑物對(duì)位移要求嚴(yán)格時(shí)，不宜采用土釘支護(hù)體系。
3.土釘支護(hù)體系不宜用在超深基坑中使用，支護(hù)體系的位移量會(huì)顯著增加，影響基坑的安全使用。
4.采用土釘支護(hù)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(nèi)有地下水，將使土釘?shù)某煽谉o法實(shí)施，同時(shí)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(hù)由于其具有經(jīng)濟(jì)、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(hù)工程中，并與其他支護(hù)方法聯(lián)合使用，取得了良好的效果，獲得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
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