摘要：復(fù)合土釘墻是近年來(lái)在土釘墻基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型支護(hù)結(jié)構(gòu)，在基坑工程中得到了廣泛應(yīng)用。簡(jiǎn)述了復(fù)合土釘墻的構(gòu)造設(shè)計(jì)和常見(jiàn)形式，介紹了放坡土釘墻支護(hù)技術(shù)在基坑工程中的應(yīng)用。
一、復(fù)合土釘墻技術(shù)簡(jiǎn)介
土釘墻是用于基坑開(kāi)挖和邊坡穩(wěn)定的一種擋土結(jié)構(gòu)，它由被加固土、放置于原位土體中以較密問(wèn)距排列的細(xì)長(zhǎng)金屬桿件(土釘)及附著于坡面的噴射混凝土面板組成，形成一個(gè)類似重力式的擋土墻，以此來(lái)抵擋墻后傳來(lái)的土壓力和其它作用力，從而使開(kāi)挖坡面穩(wěn)定。
對(duì)于需要嚴(yán)格控制土體變形的基坑來(lái)說(shuō)，可將土釘與具有主動(dòng)約束機(jī)制的預(yù)應(yīng)力錨桿聯(lián)合形成復(fù)合土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)，達(dá)到即保證基坑開(kāi)挖穩(wěn)定又控制基坑變形的目的。復(fù)合土釘墻是近年來(lái)在土釘墻基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型支護(hù)結(jié)構(gòu)。它是將土釘墻與預(yù)應(yīng)力錨桿、深層攪拌樁、旋噴樁、微型樁及鋼管土釘?shù)冉Y(jié)合起來(lái)，形成的一種復(fù)合支護(hù)技術(shù)。
二、復(fù)合式土釘墻的構(gòu)造設(shè)計(jì)
1、止水帷幕
水泥土深層攪拌樁止水帷幕效果好，應(yīng)用較普遍。攪拌樁法適合于人工填土、淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和粘性土（fsk≤120kPa)等軟土地層。攪拌樁的排數(shù)一般為l～3排，根據(jù)工程需要，可選用壁狀或格柵狀的墻體結(jié)構(gòu)型式。樁伸入基坑底部3～5m，最好能進(jìn)入到坑底不透水層l～2m。
高壓旋噴樁造價(jià)比深層攪拌樁高，但適用地層廣泛，如粘性土、砂性土均可以。采用二重管法或三重管法進(jìn)行旋噴，或采用定噴或擺噴方法做止水帷慕。旋噴樁直徑600～l000mm，相互搭接100～200mm。
2、微型樁
微型樁常采用直徑100～30Omm的鉆孔灌注樁，樁插入基坑底面以下3～5m。微型樁配置鋼筋籠或型鋼，配置型鋼時(shí)，以l6～22號(hào)工字鋼應(yīng)用最多。微型樁上常設(shè)置小型冠梁或連梁，將樁連接在一起，連梁上可設(shè)置一道預(yù)應(yīng)力錨桿(或土釘)。
3、土釘
目前，常用鉆孔注漿式土釘。先在土坡上鉆一定深度的橫孔，然后置入變形鋼筋，沿全長(zhǎng)注入水泥漿填孔，漿液固結(jié)后使釘桿與孔壁土體牢牢地粘結(jié)在一起。該類土釘鉆孔直徑為φ70～φ120mm，土釘桿筋多為直徑φl6～φ32mm的Ⅱ、Ⅲ級(jí)螺紋鋼筋。
4、預(yù)應(yīng)力錨桿
對(duì)于有錨桿參與組合的復(fù)合式土釘墻，預(yù)應(yīng)力錨桿可采用鋼絞線、粗鋼筋、鋼管等。錨桿頭部必須與噴射混凝土面層連接可靠，可設(shè)置承壓板和噴射混凝土連梁。預(yù)應(yīng)力錨桿設(shè)計(jì)荷載一般為300KN左右。預(yù)應(yīng)力錨桿起到控制土釘墻側(cè)向位移的作用，應(yīng)根據(jù)基坑深度和控制變形要求，確定錨桿的層數(shù)和錨固長(zhǎng)度。
三、復(fù)合式土釘墻常見(jiàn)形式
復(fù)合土釘墻將土釘墻與預(yù)應(yīng)力錨桿、深層攪拌樁、旋噴樁、微型樁及鋼管土釘?shù)冉Y(jié)合起來(lái)，常見(jiàn)的有以下幾種基本形式。
1、土釘支護(hù)+土層錨桿
對(duì)于基坑周圍變形要求比較嚴(yán)格的情況，常采用土釘與錨桿復(fù)合式支護(hù)技術(shù)，可以有效地控制基坑變形，大大提高基坑邊坡的穩(wěn)定性，應(yīng)用非常廣泛。
預(yù)應(yīng)力錨桿一般施作在基坑頂部的第1～2排，對(duì)主動(dòng)區(qū)土體施加初始力，限制基坑的位移，把土壓力荷載傳遞到深部的穩(wěn)定地層中，調(diào)動(dòng)深部穩(wěn)定地層的潛能，土釘支護(hù)體系、錨桿、深部穩(wěn)定土層緊密聯(lián)系在一起，共同承受荷載，使基坑邊壁穩(wěn)定并減小位移。土釘與錨桿二者結(jié)合可以有效地提高土體的力學(xué)強(qiáng)度，比之單獨(dú)土釘支護(hù)或錨桿更有效，是復(fù)合土釘支護(hù)常用而有效的形式。但是這種復(fù)合支護(hù)方式要求面層和自由段的土體應(yīng)有足夠的抗壓強(qiáng)度，因此在土、砂土等不良地質(zhì)土層中，預(yù)應(yīng)力達(dá)不到設(shè)計(jì)值，不宜使用該種支護(hù)方式。
2、土釘支護(hù)+止水帷幕
當(dāng)基坑有防滲要求，防止因基坑外地下水位下降過(guò)大而引起地面沉降過(guò)大時(shí)，可以采用土釘與止水帷幕復(fù)合支護(hù)形式?；娱_(kāi)挖前，先采用深層攪拌法或高壓噴射注漿法形成水泥土止水帷幕，然后再分層開(kāi)挖施工土釘和噴射混凝土面層。
止水帷幕的作用在于阻止基坑開(kāi)挖后土體滲水，保證開(kāi)挖面土體局部的自立性，減少基坑底部的隆起。這種形式適用于軟弱土層。
3、土釘支護(hù)+超前微型樁
基坑開(kāi)挖前，在開(kāi)挖線外側(cè)垂直打入鋼管，在鋼管內(nèi)高壓注入水泥漿，形成沿基坑開(kāi)挖線以一定間距分布的一組微型樁?；娱_(kāi)挖過(guò)程中，按照土釘施工方法，分層開(kāi)挖，分步設(shè)置土釘與噴射混凝土面層，并與微型樁聯(lián)成一個(gè)整體。
這種支護(hù)方式適用于土質(zhì)松散，自立性差的土體。對(duì)于限制基坑的變形、增加邊坡的穩(wěn)定性是十分有利的，但不能起到止水隔水的作用。
4、土釘墻+放坡+外加劑（粘稠劑、密實(shí)劑）
該種土釘墻，我們稱復(fù)合放坡土釘墻。一般的土釘墻都作直坡，或稍微傾一點(diǎn)，放坡土釘墻是根據(jù)庫(kù)爾曼公式分層計(jì)算確定各土層的開(kāi)挖密度及坡角，在基坑開(kāi)挖至設(shè)計(jì)深度后，配合挖土每開(kāi)挖一段就澆筑一段坡腳矮墻，該矮墻既可保護(hù)邊坡穩(wěn)定，同時(shí)也可作為澆注基礎(chǔ)底板的外模使用，便于后期土建施工，放坡有利于開(kāi)挖和邊坡的穩(wěn)定性，為了提高它的安全程度，保證坡體的整體效應(yīng)，擊入土釘，對(duì)土體潛在滑動(dòng)面進(jìn)行加固，同時(shí)主體中應(yīng)加適當(dāng)?shù)耐饧觿?/div>
復(fù)合土釘墻在有的工程中是以上幾種方法綜合使用，在土釘墻的施工中，不但要做好支護(hù)方案，同時(shí)也要作好一些隔滲、防水、降水措施，還要不斷的進(jìn)行變形觀測(cè)，開(kāi)挖后立即筑墻，擊土釘，對(duì)于特別軟弱的地基應(yīng)采取超前加固措施。
四、復(fù)合式土釘墻支護(hù)方案選用建議
1)土質(zhì)條件好，基坑開(kāi)挖較深(≥5m)，應(yīng)優(yōu)先選用土層錨桿參與組合的復(fù)合式土釘墻支護(hù)。
2)若基坑上部不能放坡開(kāi)挖時(shí)，土釘墻部分應(yīng)垂直支護(hù)，如土層軟弱，需在土釘墻與護(hù)坡樁之間加設(shè)水泥土攪拌樁止水帷幕進(jìn)行超前支護(hù)，即構(gòu)成土釘墻+止水帷幕+護(hù)樁+支錨系統(tǒng)的復(fù)合支護(hù)體系。攪拌樁雙排布置時(shí)，后排樁是否需要插入型鋼，應(yīng)視支護(hù)工程實(shí)際情況而定。
3)遇較厚的淤泥或淤泥質(zhì)粘土?xí)r，可采用土釘墻與微型樁(或S．M．W工法)組成的復(fù)合支護(hù)。如基坑較深，具備內(nèi)支撐作業(yè)條件時(shí)，采用土釘墻+護(hù)樁+內(nèi)支撐系統(tǒng)組成的復(fù)合支護(hù)較好。
4)對(duì)于流塑、軟塑粘土層中深大基坑，為控制擋墻側(cè)向位移，提高土體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)(內(nèi)摩擦角φ、粘聚力c)，降低護(hù)坡樁的入土深度，在基坑開(kāi)挖前可采用深層攪拌法、高壓旋噴注漿法或靜壓注漿等方法對(duì)墻前土體進(jìn)行加固，加固深度3～6m，寬度5～9m。
5)有深攪樁等止水帷幕參與復(fù)合式土釘墻支護(hù)時(shí)，只在基坑內(nèi)側(cè)設(shè)置降水井點(diǎn)(或明溝排水)即可；并應(yīng)按水土分算法計(jì)算基坑外側(cè)的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值，以確保支護(hù)結(jié)構(gòu)受力計(jì)算的安全性。
五、結(jié)論
1)復(fù)合式土釘墻是在傳統(tǒng)土釘墻的基礎(chǔ)上，配合采用預(yù)應(yīng)力錨桿、水泥土攪拌樁、超前樹(shù)根樁(微型樁)等技術(shù)措施，以控制土釘支護(hù)的變形，滿足環(huán)境對(duì)支護(hù)技術(shù)要求而形成的一種復(fù)合支護(hù)技術(shù)?；庸こ虒?shí)踐證明，該項(xiàng)支護(hù)技術(shù)應(yīng)用效果顯著。
2)對(duì)于垂直開(kāi)挖的基坑，如采用復(fù)合式土釘墻支護(hù)的設(shè)計(jì)方案，既擴(kuò)大了土釘墻的應(yīng)用范圍，又確保了支護(hù)體系的安全性，最大限度地降低經(jīng)濟(jì)成本。
3）對(duì)于周圍場(chǎng)地較寬闊，具備放坡條件的基坑，采用放坡與土釘墻支護(hù)相結(jié)合的復(fù)合支護(hù)方式，往往既能整個(gè)保證基坑結(jié)構(gòu)的安全，又能降低經(jīng)濟(jì)成本，取得比較好的經(jīng)濟(jì)效益。
4）在實(shí)際工程中，由于土層的復(fù)雜性及施工中各方面因素的影響，單獨(dú)使用某種支護(hù)形式，有時(shí)往往達(dá)不到工程要求。為了控制基坑開(kāi)挖過(guò)程中變形，提高基坑的穩(wěn)定性，以達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的目的，通常根據(jù)具體工程情況，將各基本形式加以組合，對(duì)基坑進(jìn)行支護(hù)。常見(jiàn)的有土釘墻+止水帷幕+預(yù)應(yīng)力錨桿、土釘墻+微型樁+預(yù)應(yīng)力錨桿、土釘墻+止水帷幕+微型樁+預(yù)應(yīng)力錨桿等組合形式。
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