摘要：本文主要在探討軟土基坑工程特性和土釘墻支護(hù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，論述了在軟土條件下土釘墻基抗支護(hù)技術(shù)的注意事項(xiàng)。
在城市化建設(shè)進(jìn)程中，土地成本不斷攀升，建筑物越建越高，建筑物向著地下或復(fù)合空間發(fā)展，勢(shì)必導(dǎo)致基坑開挖的深度越來越大，環(huán)境越來越復(fù)雜多變，為了保證高層建筑物的穩(wěn)定性和安全性，必須做好深基坑的支護(hù)，支護(hù)不僅要安全適用，還得經(jīng)濟(jì)合理，才能保證施工順利和安全地進(jìn)行下去。土釘墻擋土結(jié)構(gòu)，其具有結(jié)構(gòu)輕、成本低、施工簡單、安全可靠的技術(shù)特點(diǎn)，因此被廣泛運(yùn)用于邊坡穩(wěn)定和土地的開挖，但是在許多軟土地區(qū)對(duì)土釘墻支護(hù)的基坑開挖深度有嚴(yán)格的限制，甚至許多規(guī)程均注明土釘墻支護(hù)不適用于軟黏土地基中基坑支護(hù)?？偨Y(jié)和回顧工程實(shí)例不難發(fā)現(xiàn)，在沿海地區(qū)等地的軟土地基中成功應(yīng)用土釘墻支護(hù)的工程實(shí)例數(shù)不勝數(shù)。究竟在軟土條件下，土釘墻基抗支護(hù)技術(shù)需要注意哪些呢？
一、軟土基坑工程的特點(diǎn)
軟土具有強(qiáng)度低、壓縮性大、透水性小、受荷載后變形大，加之蠕變和應(yīng)力松弛等特性，以及容易出現(xiàn)坑底隆起等現(xiàn)象。這些使軟土基坑工程具有自身獨(dú)特的特點(diǎn)：
1．巖土性質(zhì)千變?nèi)f化，地質(zhì)埋藏條件和水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性、不均勻性，往往造成勘察所得的數(shù)據(jù)離散性很大，難以代表土層的總體情況，并且精確度較低，給基坑工程的設(shè)計(jì)和施工增加了難度。
2．相鄰場(chǎng)地的基坑施工，如打樁、降水、挖土等各項(xiàng)施工環(huán)節(jié)都會(huì)產(chǎn)生相互影響和制約，增加事故誘發(fā)因素。
3．因?yàn)檐浲恋目辜魪?qiáng)度很低，基坑邊坡的自立能力也很低，使支護(hù)體系承受的荷載較大，需要強(qiáng)大的支護(hù)結(jié)構(gòu)。
4．由于軟土的變形很大，使得軟土基坑的開挖變形也很大，工程實(shí)踐中一些軟土基坑的圍護(hù)墻側(cè)向位移達(dá)到十幾甚至幾十厘米。這也使開挖引起的環(huán)境破壞后果更嚴(yán)重，重大的工程環(huán)境事故一般都發(fā)生在軟土地區(qū)。
二、軟土地區(qū)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)選擇
因此，深基坑開挖中，周圍土體變形是不容忽視的問題，在設(shè)計(jì)與施工中須充分考慮軟土的特性。確定軟土地基支護(hù)結(jié)構(gòu)類型的基本原則如下：
從總體上考慮，必須從基坑各部位的具體情況出發(fā)，根據(jù)基坑周邊場(chǎng)地條件和地質(zhì)條件接近或不同的情況，采用同一或多種支護(hù)結(jié)構(gòu)類型。從場(chǎng)地條件考慮，如基坑周圍場(chǎng)地較為開闊，則上段可采用放坡開挖，下段采用深層攪拌水泥樁墻或高壓旋噴樁墻等；如基坑周圍施工寬度狹小并且鄰近建筑物需要保護(hù)時(shí)，則必須按照被保護(hù)建筑物的重要性與安全等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，采用能夠相應(yīng)控制地面位移與沉降的擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)類型。從基坑開挖的深度和范圍考慮，開挖深度較小時(shí)，可采用懸臂式擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)；開挖深度較大時(shí)，可視情況采用單支點(diǎn)或多支點(diǎn)擋土支護(hù)結(jié)構(gòu)；開挖范圍較小時(shí)，可采用內(nèi)撐形支點(diǎn)；開挖范圍較大時(shí)，可采用單層或多層錨桿。從土層地質(zhì)條件考慮，土質(zhì)較好的情況可采用土層錨桿或排樁等類型；土質(zhì)較差的情況，則可采用深層攪拌水泥樁墻。
三、土釘墻支護(hù)的適用條件及特點(diǎn)
在深基坑工程中采用土釘墻支護(hù)體系適用于有一定粘結(jié)性的雜填土、粘性土、粉土與弱膠結(jié)砂土的基坑邊坡，即基坑邊坡在開挖過程中有一定的保持自身穩(wěn)定的能力。在《基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)程》中對(duì)土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的適用條件有明確規(guī)定：“土釘支護(hù)宜在排除地下水的條件下進(jìn)行施工，應(yīng)采取恰當(dāng)?shù)呐潘胧?，包括地表排水，支護(hù)內(nèi)部排水，以及基坑排水，以避免土體處于飽和狀態(tài)并減輕作用于面層上的靜水壓力”。同時(shí)《建筑基坑工程技術(shù)規(guī)范》YB9258-92中第8．2．2條強(qiáng)調(diào)了土釘支護(hù)不宜用于淤泥質(zhì)土、飽和軟土及未經(jīng)降水處理地下水位的土層。土釘墻支護(hù)同其它基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)相比具有以下特點(diǎn)：
(1)工程造價(jià)低，經(jīng)濟(jì)效益好；
(2)施工速度快，施工機(jī)具簡單，對(duì)場(chǎng)地土層的適應(yīng)性強(qiáng)；
(3)工程環(huán)境效益高，對(duì)周邊臨近建筑物影響。
四、在軟土條件下采用土釘墻基抗支護(hù)技術(shù)的注意事項(xiàng)
采用土釘墻支護(hù)的基坑和邊坡，往往具有較好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果。土釘墻支護(hù)后土體強(qiáng)度提高或者土釘墻支護(hù)邊坡的自穩(wěn)性增加，其作用機(jī)理在于土釘與土之間的相互摩擦聯(lián)結(jié)之中，使土釘對(duì)復(fù)合土體發(fā)揮骨架約束作用、分擔(dān)作用、應(yīng)力的傳遞與擴(kuò)散作用以及對(duì)坡面變形的約束作用。在許多軟土地區(qū)對(duì)土釘墻支護(hù)的基坑開挖深度有嚴(yán)格的限制，甚至許多規(guī)程均注明土釘墻支護(hù)不適用于軟黏土地基中基坑支護(hù)，但在沿海地區(qū)的軟土地基中成功應(yīng)用土釘墻支護(hù)的工程實(shí)例已經(jīng)有很多。然而，在軟土地基采用土釘墻支護(hù)的基坑中發(fā)生事故、產(chǎn)生整體失穩(wěn)的工程也占有相當(dāng)大的比例。
為了安全、經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行基坑土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，為設(shè)計(jì)人員提供必要的設(shè)計(jì)依據(jù)，土釘墻支護(hù)的極限高度問題日益引起人們的重視。軟土地基中基坑開挖深度超過土釘墻支護(hù)的極限高度往往引起基坑隆起，導(dǎo)致深層整體失穩(wěn)破壞，而且軟土地基中土釘墻支護(hù)破壞大多數(shù)屬于這種情況。這既是一個(gè)設(shè)計(jì)理論的問題，也是一個(gè)實(shí)際工程問題。要準(zhǔn)確解決土釘支護(hù)極限高度的問題，目前尚有困難。確定極限高度，就能夠大大拓展土釘墻支護(hù)的應(yīng)用范圍，還能夠充分發(fā)揮土釘墻支護(hù)的圍護(hù)作用，大大提高經(jīng)濟(jì)效益。土釘墻支護(hù)的極限高度與基坑底部土層的承載力有密切關(guān)系，通過分析基坑底部土層的承載力可以得到土釘墻支護(hù)的極限高度。對(duì)于土釘錨固力不足引起的土釘墻破壞則可通過加長、加密土釘?shù)却胧﹣砀纳啤ｊP(guān)于土釘墻的利用地基極限承載力的研究，目前已經(jīng)日趨成熟，計(jì)算土釘墻支護(hù)極限高度的經(jīng)驗(yàn)公式也不勝枚舉，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該采取多種方法，更好的測(cè)算極限高度，具體施工過程中尤其注意以下幾點(diǎn)：
(1)在一定范圍增加土釘長度可以提高土釘墻支護(hù)的極限高度；但土釘長度增加到一定程度后，其支護(hù)極限高度幾乎不再變化，說明單純依靠增加土釘長度來提高土釘墻支護(hù)的極限高度有一定的限度。
(2)當(dāng)復(fù)合土體彈性模量提高到一定值的時(shí)候，再提高復(fù)合土體的彈性模量對(duì)土釘墻支護(hù)的極限高度幾乎沒有影響，說明單純依靠提高土釘密度和增加注漿量來提高土釘墻支護(hù)的極限高度也是有一定限度的。
(3)隨著土體黏聚力、土體內(nèi)摩擦角、土體彈性模量、復(fù)合土體彈性模量的提高，土釘墻支護(hù)極限高度逐步提高；隨著坡體放坡角度增加，土釘墻支護(hù)極限高度逐步減小。
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