【摘要】深基坑支護(hù)已經(jīng)有多種較為成熟的技術(shù)，土釘墻支護(hù)是其中一種比較常用的技術(shù)。本文結(jié)合實(shí)際對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)
一、土釘墻壁支護(hù)技術(shù)的特點(diǎn)及適用范圍
土釘墻主要由鉆孔注漿式土釘、原位土體和噴射混凝土面層組成，也可由打入式土釘或打入注漿式土釘和不同的面層組成，分為加強(qiáng)型土釘墻，截水型土釘墻，截水加強(qiáng)型土釘墻三大類。施工工藝要求土體具有臨時(shí)自穩(wěn)能力，以便給出一定的時(shí)間施作土釘墻，因此對(duì)土釘墻適用的地質(zhì)條件加以限制。作為單獨(dú)的土體支護(hù)結(jié)構(gòu)，深度一般在10米以內(nèi)，所以對(duì)基坑深度加以限制，當(dāng)與結(jié)構(gòu)聯(lián)合適用時(shí)可根據(jù)具體情況選用。我國(guó)有不少工程專家和學(xué)者對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了深入的研究和應(yīng)用，證實(shí)它是一種技術(shù)可行、安全可靠、經(jīng)濟(jì)效益可觀的技術(shù)，并已將其成功地應(yīng)用于非軟土場(chǎng)地基坑支護(hù)，基坑深度已突破20m。土釘墻支護(hù)的應(yīng)用范圍非常廣泛，主要有：
1.土體開挖時(shí)的臨時(shí)支護(hù)；
2.永久擋土結(jié)構(gòu)；
3.現(xiàn)有擋土結(jié)構(gòu)和支護(hù)的修理、改建下?lián)岆U(xiǎn)加固；
4.邊坡穩(wěn)定。
二.構(gòu)造結(jié)構(gòu)由土釘和面層兩部分構(gòu)成
鉆孔注漿土釘為最常用的土釘，一般采用φ6~φ32mm的HRB335、HRB400鋼筋，置于φ70~φ120mm鉆孔中，采用強(qiáng)度等級(jí)不低于M10的水泥將或水泥砂漿注入孔中形成。水泥漿水灰比一般為0.5左右，水泥砂漿配合比一般1：1~1：2，水灰比為0.38~0.45。注漿土釘設(shè)定位支架以使鋼筋居中，孔口宜設(shè)置止?jié){塞及排氣管。打入式土釘一般采用鋼管材料打入土中形成。當(dāng)打入鋼管為周圍帶孔的閉口鋼管時(shí)，可在打入后管內(nèi)注漿，增強(qiáng)土釘與土的粘結(jié)力，提高土釘?shù)目拱文芰?。注漿方式有低壓注漿與高壓噴射注漿等方式。面層為土釘墻的重要組成部分。一般由φ6~φ10mm、間距150~300mm的鋼筋網(wǎng)，強(qiáng)度等級(jí)不低于C20的噴射混凝土組成，面層厚度一般為80~150mm。
三.增加土釘抗拔力的措施為增大土釘?shù)目拱瘟Γ苏{(diào)整土釘?shù)乃胶痛怪本嚯x外，還可考慮采用以下幾方面措施：
1.加大土釘?shù)闹睆?。根?jù)工程實(shí)踐，當(dāng)土釘直徑加大至120mm時(shí)，在砂性土中抗拔力可提高至16N/m，在填土中可提高至13kN/m；
2.提高注漿壓力；
3.進(jìn)行二次注漿。
四.施工原則和要求作為一種擋土結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足規(guī)定的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、變形和耐久性等要求。
當(dāng)土釘墻支護(hù)用于城市建筑物密集地區(qū)的深基坑開挖時(shí)，控制與限制支護(hù)的變形就變得更為重要。深基坑開挖土釘墻支護(hù)的施工具有下列特點(diǎn)：
1.施工過程中必須自始至終與現(xiàn)場(chǎng)的測(cè)試監(jiān)控相結(jié)合；2.要充分考慮地表徑流和地下水的影響。如施工時(shí)滲水嚴(yán)重，就不能噴射面層混凝土。當(dāng)?shù)叵滤牧髁枯^大，施工時(shí)應(yīng)采取專門措施降低地下水位。竣工后的支護(hù)在地下水位的作用下，其面層壓力和土釘內(nèi)力均會(huì)有明顯增加，尤其是粘土的抗剪能力及粘土中的土釘抗拔粘結(jié)能力與含水量有很大關(guān)系。五.應(yīng)用實(shí)例1.工程概況山東某商住樓工程，地上12層，地下二層結(jié)構(gòu)，基坑深度10m。該工程場(chǎng)地三邊有建筑物，一面鄰街。邊坡自上而下地質(zhì)情況如下：（1）人工堆積層，厚度約2.4m，包括粉質(zhì)填土、建筑廢渣土，密實(shí)度為中下；（2）砂質(zhì)粘性土，厚約4m，中密；（3）礫質(zhì)粘性土，厚約5m，中密；（4）全風(fēng)化花崗巖、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖。場(chǎng)地地下水位為5m左右，土質(zhì)滲透系數(shù)較小。根據(jù)該工程所在場(chǎng)地的工程、水文地質(zhì)情況及周邊環(huán)境，并綜合考慮造價(jià)、工期和技術(shù)可行性等因素，決定采用土釘墻結(jié)構(gòu)護(hù)坡。
2.支護(hù)設(shè)計(jì)(1)設(shè)計(jì)參數(shù)：土釘墻坡度為75°；土釘采用梅花形布置，土釘?shù)呢Q向和水平間距均為1.2m，ф225HRB335級(jí)鋼筋，鉆孔直徑110mm，注漿壓力不小于0.5MPa，注射器漿為水泥砂漿，強(qiáng)度不低于20MPa；面層結(jié)構(gòu)采用ф8○a200×200mm的鋼筋網(wǎng)片及100mm厚C20噴射混凝土組成，面層分兩次噴射，每2.4m設(shè)一泄水孔。(2)設(shè)計(jì)計(jì)算抗拔承載力驗(yàn)算：第一排土釘Tk=19.6kN，Tu=28.5kN≥1.25Tk=24.5kN（其余各排土釘驗(yàn)算略）整體穩(wěn)定性驗(yàn)算：取最危險(xiǎn)滑動(dòng)面計(jì)算，采用圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法，安全系數(shù)K=1.38>1.30。
3.施工主要技術(shù)施工工藝：施工準(zhǔn)備→第一層開挖→噴射第一層混凝土→成孔→安放土釘→注漿→作泄水孔鋼筋網(wǎng)焊錨頭→噴射第二層混凝土→清理。在基坑周邊設(shè)計(jì)了坡頂沉降觀察點(diǎn)、位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)、土體測(cè)斜孔、水位觀察孔，在土體中設(shè)置有土體壓力監(jiān)測(cè)點(diǎn)，要求在施工過程中對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形情況進(jìn)行嚴(yán)密地監(jiān)測(cè)?；硬捎镁c(diǎn)降水，距坑邊2m設(shè)一截排水溝。在施工過程中要使地下水位保持在開挖面以下，創(chuàng)造無水開挖的條件，對(duì)土釘墻的受力穩(wěn)定也是至關(guān)重要的。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求分層、分段開挖基抗，逐層施工土釘。分層高度在1.5m以內(nèi)，分段長(zhǎng)度在20m以內(nèi)，開挖后及時(shí)封閉土體、施工土釘。采用反鏟挖空心思掘機(jī)開挖、汽車運(yùn)土，預(yù)留300mm的土體人工修坡，邊坡修整好后及時(shí)噴射第一層約50mm厚的混凝土，以防雨水沖刷及崩塌，施工中應(yīng)做好鋼筋標(biāo)記，用以控制第二次噴射混凝土的厚度?；炷恋膹?qiáng)度達(dá)到2.5MPa時(shí)，進(jìn)行土釘?shù)亩ㄎ环啪€，開始架設(shè)鉆孔機(jī)進(jìn)行鉆孔。鉆孔至設(shè)計(jì)深度后，用高壓風(fēng)清孔，測(cè)量孔深。施工時(shí)如遇局部松散土質(zhì)不能成孔或遇有障礙物難以繼續(xù)成孔時(shí)，可用錨管土釘代替鋼筋土釘。土釘安放完成后及時(shí)注漿，注漿采用注漿機(jī)完成。為保證土釘與周圍土體的緊密結(jié)合，在孔口處設(shè)止?jié){塞，注漿管插入至距孔底500mm左右，邊注漿邊拔管，直至注滿為止。第一次注漿后1h左右進(jìn)行第二次注漿，注漿漿液采用水泥砂漿，摻入少量的膨脹劑，以保證與土體的密實(shí)性。土釘施工完成后需做一定數(shù)量的泄水孔。鋼筋網(wǎng)固定過錯(cuò)成后進(jìn)行第二次噴射混凝土，在噴射中應(yīng)保證厚度，噴射口與坡面垂直，并從下往上一環(huán)壓一環(huán)，在坡頂做好地面硬化和排水設(shè)施，以防雨水侵入土體。面層完成后，進(jìn)行場(chǎng)地清理，并從噴射混凝土初凝后進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期為7d。土釘墻使用期間，坡頂面5m范圍內(nèi)應(yīng)控制超載。
4.試驗(yàn)及監(jiān)測(cè)在施工前進(jìn)行了土釘抗拔力試驗(yàn)，施工中又對(duì)土釘抗拔力進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果表明，土釘實(shí)際抗拔力值均大于土釘抗拔力設(shè)計(jì)值，而土釘?shù)奈灰坪苄。玲數(shù)耐庥^無明顯變化，所以本工程土釘?shù)氖┕な菨M足設(shè)計(jì)要求的。土釘墻施工后經(jīng)受了臺(tái)風(fēng)及雨季的考驗(yàn)，坡頂沉降、位移、測(cè)斜、水位等監(jiān)測(cè)結(jié)果均未超過設(shè)計(jì)允許值，邊坡完整，坡體穩(wěn)定。
5.土釘墻管理措施
(1)制定安全生產(chǎn)責(zé)任制；
(2)“安全第一，預(yù)防為主”；
（3）建立施工現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)保證體系；
(4)制定基坑專項(xiàng)施工方案；
(5)加強(qiáng)施工過程中的檢查；
（6）嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)。結(jié)束語該技術(shù)以其施工速度快、造價(jià)低、對(duì)場(chǎng)地的要求低、安全可靠等特點(diǎn)，逐漸得到工程技術(shù)界的認(rèn)同，具有廣闊的發(fā)展前景。但土釘需占用基坑周邊地下空間，當(dāng)基坑周邊地下管線及構(gòu)筑物較多時(shí)，使用受限制。
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