摘要：近年來，我國的基礎設施建設蓬勃發(fā)展，對于工程的質(zhì)量和進度要求也是越來越高。對于工程的整體而言，基坑工程占據(jù)著極其重要的位置。而土釘墻技術隨著其自身的不斷成熟在基坑工程中發(fā)揮著不可替代的作用。土釘墻技術憑借其經(jīng)濟、可靠、適用且施工快速簡便而被廣泛應用于工程實踐中。無論是在國內(nèi)還是在國外土釘墻技術均得到了一定程度的認可。但是，土釘墻技術在應用中也存在著一些缺陷。比如：對周邊環(huán)境擾動較大、變形較難控制、有偷工減料現(xiàn)象發(fā)生等不足。在基坑技術中的使用率前幾年達到高峰后，近幾年已呈理性下降趨勢，并將進一步降低到合理程度，但仍有廣闊的應用前景。土釘墻的變形、無損檢測方法、復合與組合支護、永久性及防腐技術、在各種特殊性及不良土質(zhì)中的研究應用將成為今后土釘墻技術研究應用的重點與方向。
土釘支護技術：
土釘墻是一種原位加固基坑土體的支護技術。由土釘群、被加固土體、噴射混凝土面層組成。最早的工程應用是法國人Bouygues在1972年凡爾賽附近拓寬一處鐵路路基邊坡工程中進行的。而國內(nèi)的首例應用是太原煤礦設計院王步云在山西柳灣煤礦的邊坡支護工程。
由于土釘?shù)男阅転榭估⒖辜艏翱箯?。而土釘支護是利用土體的自穩(wěn)能力邊開挖邊設置土釘?shù)囊环N支護技術。
常規(guī)的土釘支護施工過程：
①利用土體自穩(wěn)能力進行垂直或有一定坡度的開挖第一級；
②設置第一道土釘；
?、弁玲敼酀{有一定的強度后，進行第二級開挖；
④設置第二道土釘；依次逐級往下開挖和設置土釘。
土釘支護技術有以下突出的特點：
?、偻玲斒沁呴_挖邊設置的，各土釘受力的時間也是不同的；
②土釘支護是一種先挖后支護的工法，要求土體有一定的自穩(wěn)能力，因此，通常較適合應用于地質(zhì)條件較好的場地，對于軟土和砂土地基應用時必須要有足夠的超前支護；
③土釘?shù)氖芰νǔＪ潜粍拥?，也即是隨著往下開挖，邊坡發(fā)生變形，土釘是由于土體要變形而產(chǎn)生拉力的，這就可能會使土釘支護的位移一般會大于樁錨等超前擋土結構的支護；
?、芡玲斨ёo的造價在各種支護方案中是價格相對較低的一種支護，一般比排樁或地下連續(xù)墻的造價要低1/3或更多，因此是一種具有較強市場競爭力的支護技術；
⑤施工設備簡單和方便，土釘支護比起地下連續(xù)墻、排樁等的支護所需的施工設備相對簡單，因而更易于推廣；
⑥土釘支護由于在基坑邊線外打入較密集的土釘，會影響土釘長度范圍內(nèi)后期地下工程的施工；當離基坑邊近處有其他建筑物時，會造成一定的影響，因此嚴格地說會影響本工程場地以外的后續(xù)地下工程的施工，在城市區(qū)內(nèi)是否適宜也曾存在一定的爭議。
土釘墻技術的廣泛應用：
隨著土釘墻技術的不斷發(fā)展，該技術也越來越受到國內(nèi)外工程實踐的應用與認可。在國內(nèi)應用一直以基坑工程為主，在國外用于永久性工程較多。土釘墻支護一般適合于地下水位以上或經(jīng)過降排水措施后的素填土、普通粘性土、粘性的砂土和粉土等較均勻土體邊坡。近年來，該項技術在東南沿海地區(qū)的基坑開挖中得到迅速的發(fā)展，不僅在砂性土的基坑開挖中廣泛應用，而且在填土和軟弱土層中也得到成功應用。利用水泥土樁組合式土釘墻支護技術，使該項技術能夠應用在下降水的高水位地層。當場地同時存在土層和不同風化程度巖體時，應用土釘墻支護特別有利，土釘墻支護的應用范圍非常廣泛。圖二是1993年到2009年土釘墻樣本的比例，從圖中線條的走向和分布來看，1998年以后土釘墻應用比例大幅攀升，占到了基坑總數(shù)的50%以上，從2005年開始土釘墻使用比例略有理性下降趨勢。從此說明，業(yè)內(nèi)人士對土釘墻的理解與認識日趨理性及深入。同時，也能推知，業(yè)界對土釘墻技術抱有十分肯定的態(tài)度。土釘墻技術也有一定的上升和完善空間。
土釘墻技術自身的缺陷：
雖然，土釘墻技術今年內(nèi)受到業(yè)內(nèi)一定程度的認可與應用。但是自身確實存在的一定方面的缺陷與不足。土釘墻的一個比較嚴重的缺點就是在地下水位較高的場地，不可避免地會造成基坑外的水土流失，對周邊環(huán)境的擾動較大，可能會造成周邊地下水位下降過多從而引發(fā)建筑物下沉開裂。不少人認為采用攪拌樁等止水帷幕后，就應該能完全阻隔坑外地下水向坑內(nèi)滲流并阻止坑外地下水位下降。實際上卻是做不到的。止水帷幕阻止了地下水向坑內(nèi)的自由滲流，改變了流線軌跡，減小了地下水的滲流速度，減少了滲流量，同時防止了地下水從坡腳逸出，提高了地下水位，縮短了浸潤線，縮小了降水漏斗半徑，從而縮小、減輕了對周邊環(huán)境的影響，但并不能完全防治。土釘施工時的水土流失及完工的釘頭滲水很難防治。
其次，土釘墻技術較難控制變形。這也是其存在的一個較為嚴重的缺點?；又ёo結構的剛度越大，受力后變形越小，土釘墻是一種以受拉土釘為主要構件的柔性支擋結構，整體剛度小，基坑較深時變形較大，相對樁錨、墻撐等剛性較大的支護結構而言，在較深的基坑中，土釘墻很難把支護結構及土體變形約束在較小范圍內(nèi)。
土釘墻的另一個比較嚴重的缺點就是在施工中偷工減料嚴重。。較其它支護結構而言，土釘數(shù)量多、單釘施工迅速、檢測方法不完善，因此導致了偷工減料行為比較容易實現(xiàn)，并且也很難得到相應的監(jiān)管。偷工減料行為主要體現(xiàn)在土釘長度減短、數(shù)量減少、鋼管注漿釘注漿量不足等方面。
筆者認為，上述缺點有些需要我們繼續(xù)探索完善，而有些缺點需要我們現(xiàn)在就要明確改進。雖然我們可能無法是其做到完美，但我們要通過不斷的探索與努力使土釘墻在工程實踐中發(fā)揮更大的作用。
土釘墻技術的研究方向及應用前景：
土釘支護以其經(jīng)濟、施工方便的特點在我國得到了快速的發(fā)展和應用。對于其技術的未來研究也呈多元態(tài)勢，具體有如下幾個方面：
1：復合支護理論：單一的土釘墻的受力機理與工作性能已大體了解，但與止水帷幕、微型樁及預應力錨桿復合作用的機理研究目前還較淺顯。因此，對于復合支護理論的研究是一個趨勢。
2：永久性土釘墻的施工技術：主要指防腐蝕及防治地下水的技術及工藝。隨著公路鐵路建設規(guī)模的繼續(xù)增加，山地建設項目的日益增多，對土釘墻永久性工作性能的要求漸漸變得迫切和重要。此項技術國外的技術比較完善，也比較常用，因此永久性土釘墻的施工技術的發(fā)展是指日可待的。
3：在凍土、膨脹土、濕陷性黃土、鹽漬土、污染土等特殊性巖土及巖溶等不良地質(zhì)條件下的應用研究。
4：土釘質(zhì)量的無損檢測，尤其是釘長的檢測：目前土釘質(zhì)量檢驗幾乎只有抗拔力檢驗一種，如果能通過非拔出破壞方法檢測出土釘?shù)拈L度，偷工減料行為必定會在一定程度上受到遏制。從而完善其在工程中發(fā)揮的作用。
總體來說，土釘墻技術的研究范圍比較廣范，其研究前景及使用前景比較客觀，除上述方面外土釘墻技術還有很多其他研究方向，如土釘墻變形、組合支護技術等等。
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