摘要：本文對釘墻的具體工作原理進(jìn)行了分析，同時(shí)論述了具體的施工工藝，同時(shí)分別介紹了土釘墻支護(hù)施工工藝的的施工特點(diǎn)以及相應(yīng)的施工范圍。
１、土釘墻支護(hù)工藝的的具體概念以及工作原理
1.1土釘墻支護(hù)工藝的概念
土釘墻施工工藝是一種在原位土體之上加設(shè)相應(yīng)鋼筋的施工技術(shù)，其作用是為了維護(hù)土地開挖過程中土體邊坡的穩(wěn)定性，具體是在天然的土體使用土釘進(jìn)行就地加固，同時(shí)在邊坡的表面噴射相應(yīng)的面層混凝土，進(jìn)而粘合形成一個(gè)類似墻體的結(jié)構(gòu)，能夠有效抵擋墻后的土壓力，進(jìn)而能夠起到有效維護(hù)開挖面穩(wěn)定的目的，因而這種結(jié)構(gòu)被稱為土釘墻。
1.2進(jìn)行土釘墻支護(hù)的具體工作原理
（１）土釘墻的工作原理
自然土體所能承受的抗剪強(qiáng)度以及抗拉強(qiáng)度都相對較低，但是土體有著自身結(jié)構(gòu)的整體性，這樣能夠有效維持土體的保持一種直立的邊坡狀態(tài)，當(dāng)直立狀態(tài)超過一定的臨界值時(shí)，土體會(huì)因此發(fā)生沒有征兆的破壞現(xiàn)象。因此在建筑施工過程中通常要采取相應(yīng)的保護(hù)措施，一般情況下采取的措施都是基于相應(yīng)的被動(dòng)機(jī)制，主要的作用為阻擋土體結(jié)構(gòu)后面所承受的土壓力，進(jìn)而能夠維持土體的整體穩(wěn)定性。土釘墻護(hù)坡施工工藝技術(shù)在發(fā)生作用時(shí)，在土體內(nèi)部設(shè)置相應(yīng)長度以及一定密度的土釘，這些土釘與土體同時(shí)發(fā)生作用，能夠有效彌補(bǔ)土體強(qiáng)度的不足，這種護(hù)坡機(jī)制能夠有效增加土體結(jié)構(gòu)自身穩(wěn)定性的主動(dòng)約束機(jī)制，在相互作用下，能夠有效發(fā)揮土體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，同時(shí)能夠充分發(fā)揮突擊結(jié)構(gòu)自身的強(qiáng)度潛力，能夠有效提高土地的整體剛性，能夠增強(qiáng)土體的抗拉、抗剪強(qiáng)度，對土體的塑性變形有很好的延遲作用，同時(shí)能夠?qū)吰碌淖冃我约捌茐牡男誀钇鸬搅己玫母牧甲饔?，能夠有效避免出現(xiàn)突發(fā)性塌滑現(xiàn)象，能夠有效增強(qiáng)土體的整體穩(wěn)定性。
（２）土釘?shù)墓ぷ鳈C(jī)理
可以將土釘墻中土釘?shù)墓ぷ鳈C(jī)理進(jìn)行概括為下面的幾個(gè)方面
?、?、土釘能夠?qū)羌芷鸬焦渴淖饔谩?/div>
由于土釘自身具有的特性以及土釘間的空間組合能夠?qū)φ麄€(gè)土體的變形作用產(chǎn)生一定的約束，進(jìn)而將整個(gè)復(fù)合土體約束成為一個(gè)有機(jī)的整體。
②土釘能夠起到分擔(dān)作用。
在土釘墻中，土釘會(huì)與土體進(jìn)行結(jié)合共同承擔(dān)相關(guān)的外荷載以及土體的自重應(yīng)力，有其事當(dāng)土體處于一種塑性狀態(tài)時(shí)，土釘所能起到的分擔(dān)作用將會(huì)更加明顯和強(qiáng)烈。③土釘能夠起著應(yīng)力傳遞與擴(kuò)散的作用。
?、芡玲攭δ軌?qū)ζ旅孀冃纹鸬搅己玫募s束作用。
2.土釘墻支護(hù)的特點(diǎn)
2.1土釘墻的施工優(yōu)勢，
土釘墻護(hù)坡工藝的施工優(yōu)勢體現(xiàn)在下面幾個(gè)方面：
?、儆兄己玫慕?jīng)濟(jì)效益。依據(jù)一個(gè)源自歐洲工程專家的說法，對于開挖大約10m深的土坑，如果采用土釘可以相對于那些采用錨桿地下連續(xù)墻或者采用柏林墻的護(hù)坡工藝在工程投資方面大約能減少10到30%。而根據(jù)我國的施工經(jīng)驗(yàn)，如果采用相應(yīng)的土釘+錨桿護(hù)坡工藝比相應(yīng)的挖孔+錨桿護(hù)坡工藝能夠節(jié)省大約40%的工程投資。
②施工設(shè)備方面。在施工過程中會(huì)用到的土筋施工鉆具以及混凝土噴槍具有更小的尺寸，更加輕便，而且噪音更低。這種優(yōu)勢有其體現(xiàn)在城市建筑施工過程中，施工設(shè)備的進(jìn)場施工過程會(huì)產(chǎn)生很小的震動(dòng)和噪音。
?、凼┕し绞捷^為靈活性。施工速度相對較快，在基坑開挖之后容易成型，具有很大的靈活性，同時(shí)在開挖過程中能夠適應(yīng)不同的土層條件以及施工條件。
?、苁┕ばЧ黠@。施工的結(jié)果表明，使土筋發(fā)揮作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生很小的位移，這種位移幅度相當(dāng)于Peck（1969）分類中的良好支擋系統(tǒng)；而且土釘在基坑開挖之后及時(shí)進(jìn)行施工，工序緊隨相應(yīng)的開挖面。這樣能夠減少對于土層的擾動(dòng)作用，同時(shí)能夠減少對于臨近建筑的擾動(dòng)作用。
2.2此外土釘墻還有一些局限性，具體而言有：
?、僭谕玲?shù)氖┕み^程中首先開挖大約為1～2m深的基坑，土層要維持無支護(hù)作用的狀態(tài)約為幾個(gè)小時(shí)，直到噴射相應(yīng)的噴射混凝土以及安裝相應(yīng)的土釘。這要求土層具有一定程度的“凝聚力”或者說膠結(jié)力。否則，就會(huì)增加相應(yīng)的施工難度以及造價(jià)水平。
?、谕玲斒┕み^程中對坡面要求較高，不能有水滲出，如果存在地下水滲出現(xiàn)象，則容易造成局部塌滑現(xiàn)象。
③在軟土中不適合采用土釘。軟土土質(zhì)有著較小的摩擦力，因此為了能夠增強(qiáng)土體的穩(wěn)定性，必然會(huì)增加土筋的長度，同時(shí)增加相應(yīng)的土筋密度，這無疑會(huì)增加相應(yīng)的工程成本。
3土釘墻施工工藝
3、1工作面的開挖
土釘墻的施工要伴隨著工作面的開挖分層進(jìn)行施工，在砂性土中每次可以開挖的深度為0.5－2.0m，開挖高度在粘性土中會(huì)稍微大一些。一般情況下，相應(yīng)的開挖高度會(huì)等同于相應(yīng)的土釘豎向間距，這樣有利于土釘?shù)氖┕?。而對于每層開挖的縱向長度，則受到土體維持不變形最長時(shí)間以及相應(yīng)的施工流程的影響，一般情況下為10米。開挖過程中使用的機(jī)具有著較小的擾動(dòng)破壞能力，這樣才能得到一個(gè)較為光滑而規(guī)則的坡面。
3、2布置鋼筋網(wǎng)后噴射相應(yīng)的混凝土面層
為了防止出現(xiàn)土體松弛和崩解的現(xiàn)象，要盡快進(jìn)行第一層面層的敷設(shè)，厚度大約為50－150mm，而對于那些對永久性支護(hù)可以做到兩層或三層，厚度一般為100－300mm。其中混凝土的等級(jí)不小于C15，混凝土中水泥含量大于等于300Kg/m3，而混凝土的最大骨料尺寸要小于15mm。應(yīng)間隔一定的時(shí)間進(jìn)行第二次的混凝土噴射作業(yè)，為方便施工搭接，通常在每層下部300mm進(jìn)行保留暫時(shí)不進(jìn)行噴射，同時(shí)做成角度為45°的斜面。為了能夠使土釘同面層很好的連接在一起，可以在面層與土釘交接的中間加上一塊承壓板，同時(shí)增加相應(yīng)的加強(qiáng)鋼筋。在噴射混凝土過程中，要在面層敷設(shè)相應(yīng)的鋼筋網(wǎng)，間距大約為200－300mm，鋼筋直徑為φ6－φ10，通常配置1－2層。
3、3安設(shè)土釘
對注漿式土釘而言，鉆孔直徑約為70－150mm，相應(yīng)的保護(hù)層厚度為25mm。土釘?shù)你@孔誤差相對于錨桿較為寬松，在注漿過程中可以不加壓力。
3、4釘及其防腐
可以選用各種聚合材料作為相應(yīng)的釘桿材料，但是在具體實(shí)踐過程中還是較多的使用鋼筋，多用50×50×5mm或者60×60×6mm角鋼以及粗螺紋鋼筋?？梢酝磕ㄋ嗌皾{防止鋼筋生銹。對相應(yīng)的永久工程，尤其要做好相應(yīng)的防腐工作。
3、5邊坡表面處理
對于臨時(shí)工程，只要相應(yīng)的噴射混凝土與邊坡很好的結(jié)合既能達(dá)到相應(yīng)的質(zhì)量要求。而對相應(yīng)的永久工程，在邊坡表面處理過程中要使工程達(dá)到美觀的要求，有必要的情況可以采用相應(yīng)的預(yù)制面板。同時(shí)面板的背面還可以采取相應(yīng)的排水措施。
3、6量測和檢測
工程施工之后要對土釘墻進(jìn)行相應(yīng)的變形監(jiān)測工作，可以在面板后的土體中進(jìn)行鉆孔，安放設(shè)置相應(yīng)的測斜儀對地下地體的變形情況進(jìn)行觀測。同時(shí)還要在施工中和施工后過程中，對整個(gè)邊坡進(jìn)行整體變形的觀測工作。
4小結(jié)
隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，城市化進(jìn)程也在不斷推進(jìn)，同時(shí)各種城市建筑群也逐漸建設(shè)起來，城市空間由此顯得尤為寶貴，深基坑的開挖與支護(hù)成為了一種常見的施工技術(shù)，土釘墻支護(hù)工期較短，工程造價(jià)低，工程效果理想，因而在我國深基坑開挖過程中得到了廣泛的應(yīng)用，本文對其工作機(jī)理，施工工藝進(jìn)行了詳細(xì)的論述，期望能夠?yàn)橄嚓P(guān)的工程實(shí)踐提供一定的參考作用。
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