摘要：復合土釘墻是近年來在土釘墻基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型支護結(jié)構(gòu)，在基坑工程中得到了廣泛應(yīng)用。簡述了復合土釘墻的構(gòu)造設(shè)計和常見形式，介紹了放坡土釘墻支護技術(shù)在基坑工程中的應(yīng)用。
一、復合土釘墻技術(shù)簡介
土釘墻是用于基坑開挖和邊坡穩(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距排列的細長金屬桿件(土釘)及附著于坡面的噴射混凝土面板組成，形成一個類似重力式的擋土墻，以此來抵擋墻后傳來的土壓力和其它作用力，從而使開挖坡面穩(wěn)定。
對于需要嚴格控制土體變形的基坑來說，可將土釘與具有主動約束機制的預應(yīng)力錨桿聯(lián)合形成復合土釘墻支護結(jié)構(gòu)，達到即保證基坑開挖穩(wěn)定又控制基坑變形的目的。復合土釘墻是近年來在土釘墻基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型支護結(jié)構(gòu)。它是將土釘墻與預應(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，形成的一種復合支護技術(shù)。
二、復合式土釘墻的構(gòu)造設(shè)計
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，最好能進入到坑底不透水層l～2m。
高壓旋噴樁造價比深層攪拌樁高，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，以l6～22號工字鋼應(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級螺紋鋼筋。
4、預應(yīng)力錨桿
對于有錨桿參與組合的復合式土釘墻，預應(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。預應(yīng)力錨桿設(shè)計荷載一般為300KN左右。預應(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)和錨固長度。
三、復合式土釘墻常見形式
復合土釘墻將土釘墻與預應(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，常見的有以下幾種基本形式。
1、土釘支護+土層錨桿
對于基坑周圍變形要求比較嚴格的情況，常采用土釘與錨桿復合式支護技術(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。
預應(yīng)力錨桿一般施作在基坑頂部的第1～2排，對主動區(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)動深部穩(wěn)定地層的潛能，土釘支護體系、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強度，比之單獨土釘支護或錨桿更有效，是復合土釘支護常用而有效的形式。但是這種復合支護方式要求面層和自由段的土體應(yīng)有足夠的抗壓強度，因此在土、砂土等不良地質(zhì)土層中，預應(yīng)力達不到設(shè)計值，不宜使用該種支護方式。
2、土釘支護+止水帷幕
當基坑有防滲要求，防止因基坑外地下水位下降過大而引起地面沉降過大時，可以采用土釘與止水帷幕復合支護形式?；娱_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挖后土體滲水，保證開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+超前微型樁
基坑開挖前，在開挖線外側(cè)垂直打入鋼管，在鋼管內(nèi)高壓注入水泥漿，形成沿基坑開挖線以一定間距分布的一組微型樁?；娱_挖過程中，按照土釘施工方法，分層開挖，分步設(shè)置土釘與噴射混凝土面層，并與微型樁聯(lián)成一個整體。
這種支護方式適用于土質(zhì)松散，自立性差的土體。對于限制基坑的變形、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、密實劑）
該種土釘墻，我們稱復合放坡土釘墻。一般的土釘墻都作直坡，或稍微傾一點，放坡土釘墻是根據(jù)庫爾曼公式分層計算確定各土層的開挖密度及坡角，在基坑開挖至設(shè)計深度后，配合挖土每開挖一段就澆筑一段坡腳矮墻，該矮墻既可保護邊坡穩(wěn)定，同時也可作為澆注基礎(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，對土體潛在滑動面進行加固，同時主體中應(yīng)加適當?shù)耐饧觿?/div>
復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，不但要做好支護方案，同時也要作好一些隔滲、防水、降水措施，還要不斷的進行變形觀測，開挖后立即筑墻，擊土釘，對于特別軟弱的地基應(yīng)采取超前加固措施。
四、復合式土釘墻支護方案選用建議
1)土質(zhì)條件好，基坑開挖較深(≥5m)，應(yīng)優(yōu)先選用土層錨桿參與組合的復合式土釘墻支護。
2)若基坑上部不能放坡開挖時，土釘墻部分應(yīng)垂直支護，如土層軟弱，需在土釘墻與護坡樁之間加設(shè)水泥土攪拌樁止水帷幕進行超前支護，即構(gòu)成土釘墻+止水帷幕+護樁+支錨系統(tǒng)的復合支護體系。攪拌樁雙排布置時，后排樁是否需要插入型鋼，應(yīng)視支護工程實際情況而定。
3)遇較厚的淤泥或淤泥質(zhì)粘土時，可采用土釘墻與微型樁(或S．M．W工法)組成的復合支護。如基坑較深，具備內(nèi)支撐作業(yè)條件時，采用土釘墻+護樁+內(nèi)支撐系統(tǒng)組成的復合支護較好。
4)對于流塑、軟塑粘土層中深大基坑，為控制擋墻側(cè)向位移，提高土體抗剪強度指標(內(nèi)摩擦角φ、粘聚力c)，降低護坡樁的入土深度，在基坑開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墻前土體進行加固，加固深度3～6m，寬度5～9m。
5)有深攪樁等止水帷幕參與復合式土釘墻支護時，只在基坑內(nèi)側(cè)設(shè)置降水井點(或明溝排水)即可；并應(yīng)按水土分算法計算基坑外側(cè)的水平荷載標準值，以確保支護結(jié)構(gòu)受力計算的安全性。
五、結(jié)論
1)復合式土釘墻是在傳統(tǒng)土釘墻的基礎(chǔ)上，配合采用預應(yīng)力錨桿、水泥土攪拌樁、超前樹根樁(微型樁)等技術(shù)措施，以控制土釘支護的變形，滿足環(huán)境對支護技術(shù)要求而形成的一種復合支護技術(shù)。基坑工程實踐證明，該項支護技術(shù)應(yīng)用效果顯著。
2)對于垂直開挖的基坑，如采用復合式土釘墻支護的設(shè)計方案，既擴大了土釘墻的應(yīng)用范圍，又確保了支護體系的安全性，最大限度地降低經(jīng)濟成本。
3）對于周圍場地較寬闊，具備放坡條件的基坑，采用放坡與土釘墻支護相結(jié)合的復合支護方式，往往既能整個保證基坑結(jié)構(gòu)的安全，又能降低經(jīng)濟成本，取得比較好的經(jīng)濟效益。
4）在實際工程中，由于土層的復雜性及施工中各方面因素的影響，單獨使用某種支護形式，有時往往達不到工程要求。為了控制基坑開挖過程中變形，提高基坑的穩(wěn)定性，以達到安全、經(jīng)濟、實用的目的，通常根據(jù)具體工程情況，將各基本形式加以組合，對基坑進行支護。常見的有土釘墻+止水帷幕+預應(yīng)力錨桿、土釘墻+微型樁+預應(yīng)力錨桿、土釘墻+止水帷幕+微型樁+預應(yīng)力錨桿等組合形式。
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