基坑边坡土钉墙支护在工程中应用

基坑边坡土钉墙支护在工程中应用

王西恒

王西恒陕西省建筑基础工程公司710077

【摘要】：20世纪90年代以来，土钉墙支护在国内许多城市的工程建设中，得到了推广应用，它是一种用于土体开挖、深基坑施工时，保证边坡稳定的一种新技术。它具有工程造价低、施工速度快、施工用具简单等优势和特点。尽管该技术应用较为广泛．但其理论研究却落后于工程实践，针对边坡支护的机理，对其施工工艺及质量控制进行探讨，以便充分发挥其支护作用。

【关键词】：基坑、土钉墙支护、边坡、施工工艺、质量控制

随着城市建筑的大量兴建，建筑物呈现出向地下发展的趋势，开发商为提高建筑用地的使用效率，解决绿化用地和停车位用地的矛盾，基坑开挖深度越来越深．基坑支护的费用在整个工程造价中所占的比例也越来越大。当前，使用较多的深基坑支护结构有各种排桩、地下连续墙、水泥土墙和土钉墙等多种型式。因此合理地选择支护形式和施工工艺，协调好安全、经济、工期、环境影响四者之间的关系，是深基坑支护工程成败的关键。

一、土钉墙支护的特点

喷射混凝土，在高压气流的作用下高速喷向土层表面。在喷层与土层间产生“嵌固效应”，并随开挖逐步形成全封闭支护系统；喷层与嵌固层同具有保护和加固表层土，使之避免风化和雨水冲刷、浅层坍塌、局部剥落，以及隔水防渗等作用。

土钉墙支护法，以尽可能保持、显著提高、最大限度地利用基坑边壁土体固有力学强度，变土体荷载为支护结构体系一部分。钢筋网可使喷层具有更好的整体性和柔性，能有效地调整喷层与土钉内应力分布。

二、土钉墙边坡支护的机理

（一）土钉浆孔对土体的挤密作用

由于土钉锚杆的密度比较大，挤密作用的影响也较大。使加固区的土体比非加固区土体密度大。密集的土钉与土钉之间土形成复合土体，其结构类似重力式挡土墙，个别土钉的破坏不会使整个结构的功能完全丧失。

（二）锚固作用

土钉支护不需要施加预应力，而是在土体发生变形后使其承受拉力工作；土钉支护在边坡中比较密集，起到了加筋的作用，提高了土的强度，为被动受力机制。

（三）土钉受力及规模

土钉支护结构主要用在建筑基坑支护上，公路边坡支护的较少。端部的构造较加筋土复杂，以防止面层冲切破坏；面层结构较简单，利用小尺寸垫板及挂网喷射混凝土即可满足要求。

（四）护坡作用

土钉墙的面层主要作用在于保持土体的局部稳定性，不是主要受力结构。

三、土钉墙边坡支护的施工工艺及施工质量控制

（一）土钉墙边坡支护的施工工艺

土钉墙的施工流程为：挖土—整理坡面—初喷—打孔眼—插杆—灌浆—挂网—复喷。

1、开挖整理坡面

土钉支护是分层进行的，因此挖土深度不能超过设计深度，同时要保证坡角达到设计的要求，坡面平整光滑，坡角未达到设计要求的则要进行专门修整。

2、初喷

为使挖好的坡面不产生垮塌，要配合好水泥与石子，水与灰之间的比例，挖好的坡面需立即进行混凝土喷射，以使表层固结。

3、钻孔

采用人工机械一起作用的方法，钻孔下倾角度为15°一25°，采用风钻的方法进行。

4、插杆与灌浆

在插筋的同时，用加筋杆将注浆管(直径25mm)带进离孔底0.3m的地方，然后进行灌注，成孔后按设计要求插入直径中22mm加筋杆。孔内一定要灌满，不能形成空洞和孔隙，必要时需二次补充灌浆。

5、挂网

（1）上道工序完工后，按设计要求，将直径中6mm的钢筋，按30cm×30cm的网距焊接，固定于坡面之上；

（2）在危险坡上的土钉之间用金属件(如槽钢等)连接在一起，以进一步加强支护结构整体强度。

6、复喷

挂网后，整个坡面复喷混凝土，其喷射厚度达到设计要求。

（二）土钉墙边坡支护的施工质量控制

1、原材料控制

采购的各种材料，禁止使用含有达到有害量的废物、泥、盐类、有机物等的不合格材料，必须选择清洁、坚硬、耐久的材料，必须满足规范及设计要求；选择的混合剂不能对水泥的凝固、水化作用产生有害的影响。

2、施工工艺控制

作土钉用的钢筋，使用前须除锈矫直，安装位置距孔眼中心，钢筋插入深度不得小于设计要求的90％，安装后不得敲击、碰撞。土钉孔跟的位置，必须根据受喷面实际情况和设计布置。

喷头应连续、缓慢横向移动喷射厚度应均匀。喷射混凝上的配合比必须经试验确定喷射混凝上宜随拌随用。喷射混凝土施工终凝2h后及时进行湿润养护，养护时间不得少于14天。

四、结论

近年来发展起来的土钉墙，以其施工速度快、对场地的要求低、技术造价低、安全可靠等特点，得到工程技术界的认同。土钉墙可借助土体的主动加固作用，充分利用土的自稳能力，显著提高基坑边坡的稳定性用，且施工方便，效率高效，经济效益显著。因此，目前该技术已被建筑基坑中，得到了广泛的应用。

参考文献：

[1]刘俊林深基坑土钉墙支护施工技术2011年05期

[2]卢士华浅谈土钉墙支护技术及在深基坑工程中的应用2011年5月

[3]徐然土钉墙支护技术在基坑工程中的应用2010年18期