关于高层建筑深基坑支护土钉墙技术的探讨

关于高层建筑深基坑支护土钉墙技术的探讨

包慧羽1张朝霖2胡晓波3

山东三箭建设工程股份有限公司山东省250000

摘要：深基坑支护在高层建筑基础施工中的应用较多，主要起着支挡保护等作用。深基坑支护施工中，常采取钢板桩支护、土钉墙支护等施工技术，开展施工作业，以达到工程建设标准。此技术的应用，需要合理设计深基坑工程，选择适当的支护方式，做好施工防护工作，加强施工技术管理，以确保建筑工程施工的质量与安全。

关键词：高层建筑；深基坑支护；土钉墙技术

近年来，随着城市高层建筑工程项目的逐渐增多，深基坑支护技术应用也越来越常见，技术类型及水平有了长足发展，很好满足了各类地质条件和施工技术要求，保证了建筑基础部分质量。

一、建筑工程深基坑支护工程特点

（一）区域性

工程地质条件是深基坑支护结构选择的基本依据，不同的工程地质条件要用不同的深基坑支护技术。我国幅员辽阔，工程地质条件差异大，为建筑深基坑支护施工技术选用和实施增加了一定难度。

（二）复杂性

建筑深基坑支护工程设计中，要用到库论土压力、朗肯土压力等理论计算土压力，两种计算理论都以地质勘查报告为依据。由于工程场地地质情况随着季节、周围环境等变化而变化，工程地质参数也会发生相应的变化，增加了土压力计算难度。此外，地质勘查本身具有一定的局限性，与工程现场土体物理力学性能存在些许差异，会造成计算结果偏低或偏高，影响深基坑支护结构稳定性。

（三）影响因素多

相关调查数据显示，国内平均每年深基坑失稳率高达15%，其中软土地区最高。究其原因，主要与工程地质勘查精确性不足、施工质量不合格、基坑支护设计不当等相关，可见影响深基坑支护工程技术及质量的因素较多。

二、建筑工程深基坑支护施工技术类型

（一）钢板桩支护

此支护方法主要是使用热轧型钢和钢板桩，按照钢板墙的形式，固定与隔离土壤，挡水性能较好。此支护方法适用于深基坑工程施工中，用来加固处理软土质。钢板桩支护材料能够反复利用，具有较好的经济效益。但此施工方法的应用，会产生噪音，影响周围居民的生活。

（二）土钉墙支护

此支护方法较为常用，具有较强的经济性。在施工时，是将细长杆，密集布置到深基坑内部，在细长杆上，铺筑钢筋网，通过喷锚处理后，形成保护层，保护基坑土体。此技术在15m深度的基坑中，也能获得不错的效果，结合应用其它支护方式，能够降低成本。需要注意的是，此支护方法不可以应用于地下水位高的区域，极易受到建筑物沉降与移动等的影响。

（三）锚杆支护

建筑工程深基坑支护施工中，应用锚杆支护法时，需要做好深基坑墙面与未开挖基坑检查，若检查结果合格，再开展钻孔作业，当基坑深度达到要求后，再扩宽，最终形成柱状。就实际应用情况来看，此支护方式，能够提升基础工程支护水平，提升基坑结构的稳定性，能够避免发生支护变形情况。施工人员完成支护作业后，要采取技术检测方法，确保不存在坍塌与变形等情况，再开展后续施工。

（四）高压旋喷桩

建筑工程施工中，高压旋喷桩的应用，使用的材料为水泥浆，借助高压的作用，将水泥浆，喷入到土层内，使其能够和土体相互混合，进而形成水泥土加固体，经过相互搭接，能够形成排桩，发挥着较强的挡土与止水的作用。此支护方式具有以下优势：①施工设备结构较为紧凑，设备体积较小，机动性较强。②施工机具振动小，产生的噪声相对较低。此技术较为成熟，但在施工的过程中，极易发生泥浆涌出的情况，造成污染问题，适用于空间相对较小的建筑工程中，不适用于地下水流速较大的底层，或者极易腐蚀水泥的土质。

（五）钻孔灌注桩支护

建筑工程深基坑支护方式中，钻孔灌注桩支护方式较为常见，此方式具有承载能力强、沉降小等优势，因此被广泛的应用于深基坑加固。基于护壁形式差异，钻孔灌注桩主要分为泥浆护壁与全套管施工，在施工的过程中，不会产生振动与噪声等公害，同时也不会发生挤土情况，对自然环境的影响较小，支护稳定性较好，桩变形情况较小，便于施工组织。钻孔灌注桩是排桩式应用较为广泛的一种，适用于基坑深度为7~15m的工程，适用于软粘土质与砂土区域。

三、土钉墙技术在高层建筑深基坑支护中的具体应用

（一）工程概况

某高层建筑总面积约为172386.5m2，其中，地上建筑面积约为137624.2m2，地下建筑面积约为34762.3m2;连体地下室高度为5.25m，由于楼层较多，因此连体地下室的面积相对较大。这样的情况下，研究决定在高层建筑深基坑支护中应用土钉墙技术。

（二）土钉墙锚管边坡支护施工

第一，搭设脚手架。脚手架在高层建筑施工过程中的应用十分普遍，在土钉墙施工中，脚手架的搭设质量必须符合国家相关标准及工程技术规范的要求。确保表面无明显锈蚀，接头处完整无破损，脚手架平台高度应距离地面1.5m左右，宽度应为4.5m。

第二，制作土钉，打入土钉。一般来说，土钉墙施工过程中需要的脚手钢管非常多，为确保土钉墙施工质量，必须保证脚手钢管的质量，应从信誉良好、资质合格的厂家采购，钢管也要具备国家承认的合格证书。若要对长锚管进行焊接，则需使用3根1.5m的钢筋进行绑焊。锚管一般情况下也可以被当作注浆管使用，这就需要在注浆管入土全长范围内布设出浆孔，孔径通常为6mm～12mm，两个孔径之间的距离约为0.6m，需交错设置。土钉锚固打入的时候，现阶段建筑工程通常会应用锚杆设备、空气压缩机，需要注意的是，应加强对土钉向下倾角的控制，通常为16°左右。

第三，修整边坡坡面，施挂钢筋网片。土钉锚管施工顺利结束后，需及时进行坡面修整，以保证坡面的平整度。坡面修整工作顺利完成之后，需施挂钢筋网片，本工程使用的钢筋网片间距为2.1m×2.1m，采用的是每排网片连接的搭接方式，施挂钢筋网片的过程中，应确保钢筋辅助土钉连接的质量合格，并要确保钢筋网片在土钉及钢筋上的焊接位置合理，钢筋网片、深基坑边坡坡面形成了具有一定厚度的保护层，同时也实现了与土钉锚管之间的可靠连接。

第四，喷射水泥砂浆。完成钢筋网施挂工作之后，便可喷射水泥砂浆，选择的水泥砂浆等级强度通常情况下是M10，为加快水泥砂浆的硬化速度、提高水泥强度，可以在水泥砂浆中掺入一些速凝剂，速凝剂一般占水泥总量的5%左右。同时，应严格控制喷射顺序，一般是自上而下地进行喷射，喷头与坡面应尽量保持垂直，并要与坡面保持一定的距离，以确保水泥砂浆的喷射质量。喷射水泥砂浆完成之后，应及时进行养护，通常需要3d以上的养护，水泥砂浆的硬化强度在70%以上之后，才能进行挖土。

第五，土钉压力注浆。其是土钉墙锚管边坡支护施工过程中的一项重要工序，对土钉墙的质量产生着决定性的作用，因此，应加强对土钉压力注浆质量的重视。喷射砂浆终凝12h后，便可以将一定强度的素水泥浆注入到锚管之中，相关参数有水灰比1:1，灌浆压力33.1MPa，注浆量至320kg的时候即可终止。

（三）土钉锚管施工

土钉锚管面层上的砂浆水泥达到设计强度之后，便可以采用人工或机械作业方式开挖土层。可以应用机械成孔工艺进行施工，在孔的中心，应当放置尺寸合适、质量合格的钢筋，并将水灰比为1:1的砂浆水泥注入孔内。

总而言之，土钉墙技术在深基坑支护中的应用，有利于加强基坑的稳定性、牢固性与可靠性，从而可以确保深基坑施工安全。

参考文献

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[2]张艳,路建民.水泥土桩复合土钉墙基坑支护施工技术要点[J].中华建设,2016,08

[3]任艳军.土钉墙支护施工技术及其在基坑施工中的应用[J].中华建设,2015,03