土钉墙支护在深基坑支护中的应用

土钉墙支护在深基坑支护中的应用

李海霞

中石化胜利建设工程有限公司山东东营257000

摘要：随着我国城市化进程的推进、土地资源日趋减少，建筑物不断向高、深方向发展，深基坑工程项目越来越多，因此，对基坑支护结构的要求就更为严格了。不仅要求基坑支护方式能保障邻近建筑物和地下设施的安全及自身稳定，还要求合理地降低基坑支护的工程造价。土钉墙支护近年发展起来的一种通过原位土体加固、充分利用原位土体自稳能力的支护技术。由于其具有施工经济、施工快捷、支护效果显著等优势，在深基坑工程施工中得以迅速推广应用。

关键词：土钉墙支护；深基坑支护；应用

1前言

土钉墙支护，即是在基坑起挖过程中，在原位土体中置入较密排列的细长杆件土钉，并将钢筋网混凝土面层喷射在坡面上，由喷射混凝土面层、土钉和土体的共同作用而形成的复合土体，土钉墙主要用于地下水位以上或者经过降水后的黏性土，或者具有较好密实性的砂土地层，深度通常小于或等于15m的基坑，当前，随着社会经济发展的加速和城市建设用地的限制，基坑开挖深度的要求也日益渐深，同时由于周边环境的越发复杂，深基坑开挖环境的效益问题也日益引起人们的关注，众多问题，使得深基坑支护技术在技术先进、经济合理、安全适用和保护环境方面提出了更高的要求。

2土钉墙支护技术

基坑采取土钉墙作为其支护技术，因此土钉墙的施工质量技术决定着基坑开挖的安全性。通过结合工程实践，提出土钉墙施工的质量控制技术措施，供同行参考。

（1）土方开挖严格按设计要求控制坡度，人工修坡与机械开挖交替进行，及时修坡，修坡时要求通过挂线和经纬仪配合，确保土坡的面层平整，并在土体表面插上控制标高的短钢筋头，保证坡面平整度，坡面不平整度不大于±20mm；土钉成孔深度允许偏差±30mm；土钉成孔孔距允许偏差±100mm；土钉成孔倾角允许偏差±1o；

（2）土方开挖必须与土钉墙施工密切配合，土钉墙施工时必须分段分层进行土方开挖，每段长度20～30m，每层挖土深度与土钉垂直间距相匹配，保证每层土方开挖的超挖量小于0.5mm，一则便于土钉施工，二则避免超挖造成边坡塌方。开挖时砂层部位可能存有上层滞水的残留水头，要及时插放塑料滤水花管，导出滞水，以减小土体含水对土钉墙的侧压力。塑料滤水花管长约1m左右。

（3）修坡结束后确定土钉孔位，孔位误差不大于100mm，如遇特殊情况需要移孔位，由现场技术负责人审定。同时在土钉成孔过程中，若遇坚硬的障碍物，不得强行施工，须探明情况，以防破坏地下管线或构筑物。成孔后检查孔深、孔径、拉杆长度，合格后及时安放拉杆和注浆管进行注浆。

（4）钢筋拉杆体在长度方向每隔2m加一组φ6.5钢筋托架，呈三角形分布，保证土钉钢筋居于孔中心。挂网时，钢筋网之间搭接200～300mm，网片与坡面之间保证30～50mm距离，加强筋穿入专用梯形钢板孔内后压在钢筋网上，专用梯形钢板与土钉钢筋焊接牢固。

（5）喷射混凝土时要严格按施工配比进行配料，面层厚度要满足设计要求，坡面不许有钢筋网外露现象。通过土坡表面的短钢筋头的控制，进行表面混凝土护壁的喷射，喷到钢筋头刚刚淹没1cm为准。从而控制表面混凝土的标高控制和厚度控制。同时必须在本层坡面土钉墙施工结束并达到设计强度的50%后，才能进行下一层土方开挖，并在下层土方开挖时注意对上层护坡坡面及土钉的保护，避免碰触已施工完的护坡坡面及土钉。

3基坑支护的施工

3.1工艺流程

工艺流程为：测量放样→第一层基坑开挖→人工修整→初喷射混凝土面层→钻孔→插入钢筋土钉→注浆→布钢筋网→复喷射混凝土→第二层基坑开挖。

3.2基坑开挖

土方开挖由专人指挥，采取分层分段开挖，每层开挖深度不超过2m。在完成上一层作业面土钉与喷射混凝土面层达到设计强度的70%以前，不得进行下一层土层的开挖。土方开挖过程中，应采取措施防止碰撞支护结构。机械开挖后，及时配合人工修整壁面，要求达到平整，无虚土，边坡的轴线位置准确，严禁护壁后掏挖，若开挖面出现渗水、裂缝现象时应先喷射一层30mm厚左右的混凝土，以保护开挖壁面。

3.3初喷射混凝土面层

每步开挖后即对修整后的边壁立即初喷上一层50mm强度为C20的混凝土。混凝土采用32.5普通硅酸盐水泥，骨料为机制砂和粒径为小于20mm的碎石，含泥量应小于3%，水泥：砂：碎石：水=1：2：2：0.5，注浆水灰比：0.4～0.45。喷射作业分段分片进行，喷射顺序从下而上，喷头与土钉墙墙面保持垂直，距离宜为0.6～1.0，喷射混凝土终凝后2h应及时喷水养护。

3.4钻孔

1）钻孔前根据图纸设计，土钉水平间距1.5m，竖向间距2m，定出孔位，孔径100mm，最上一排水平孔深度9m，以下三排深度为6m，采用人工洛阳铲成孔，土钉倾角为5°～15°，以便于注浆。如遇障碍物可以偏移孔位，个别情况下不能成孔的不影响边坡整体稳定。2）土钉水平方向孔距误差不得大于50mm，竖直方向孔距误差不得大于100mm。3）孔深应大于设计长度0.1m，土钉杆体大于设计长度。4）正常情况施工应符合以下规定：孔深允许偏差：±30mm；孔径允许偏差：±5mm；孔位允许偏差：±100mm；成孔倾角偏差：3°。

3.5插入钢筋土钉

1）土钉采用φ25钢筋，使用前应调直并清除污锈。2）当钢筋需要连接时，采用双面搭接焊，搭接长度不小于主筋直径的5倍，焊缝高度不应小于主筋直径的0.3倍。3）土钉必须严格按照设计规定的各排土钉长度、直径制作，将加工合格的锚杆置于孔的中心位置，每隔2.0m焊接一个直径8mm的对中支架，以保证钢筋处于孔位中心且注浆后其保护层厚度不小于20mm。

3.6注浆

1）注浆材料采用纯水泥浆，水灰比0.5～0.55，水泥选用32.5级普通硅酸盐水泥，浆液应搅拌均匀，随搅随用，并在初凝前用完。2）注浆时将注浆管插入孔底，边注浆边缓慢地拔管，注浆管始终保持在液面以下，注浆压力不小于0.4kPa。3）注浆到孔口时，应停注封口。当浆体凝固后不能充满锚固体时，应补注。4）注浆完成后，将器械清洗干净，以便下次再用。

3.7布钢筋网

1）采用φ8圆钢按网格200mm×200mm制作，允许偏差10mm，网筋的搭接长度大于300mm。2）铺设钢筋网前，先调直钢筋。3）加强筋焊接：加强筋采用Φ14钢筋，施工时必须与土钉钢筋焊牢，外焊挡块，纵横连接成一体。加强筋采用单面焊接，焊接长度不小于10d。

3.8复喷射混凝土

钢筋网经验收合格后，进行第二次面层喷射，厚度为50mm，喷射方法与第一层面层喷射相同。

4结语

社会的发展，对施工技术的要求也越来越高，由于土钉墙的巨大优点，使得其土钉墙在社会建设施工中得到广大的运用，土钉墙施工中，也要重视土钉墙施工中出现的问题，及时解决，充分利用土钉墙技术的特点，认识到土钉墙的优点，也到认识和改变施工中遇到的不足，，土钉墙将会有更为广阔的前景。

参考文献：

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[4]张学枫.深基坑施工中土钉墙支护的施工技术与质量控制探讨[J].福建建材.2012年第03期.