复合土钉技术在深基坑支护工程中的应用

摘要：随着我国经济的迅速发展，城市建设的发展速度逐渐加快，城市的建筑物之间的密度也越来大。伴随着基坑开挖深度的不断加大，基坑的降水深度也在逐渐增加。开挖深度以及降水深度的增加，使得对降水工程的要求以及基坑支护的要求越来越严格。文章笔者从事深基坑支护施工多年，工程施工经验丰富，文章就是在立足笔者实际施工经验的基础上，探究复合土钉技术在深基坑支护工程中的应用。

关键词：复合土钉；深基坑支护；施工措施

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

1、引言

在基坑支护工程中，土钉凭借其施工工期短，施工简便以及经济节能的优点在支护工程中得到快速的发展，但是对于深基支护工程来说，单独的土钉支护方法不能再满足工程建设的需要，就需要采用一种复合土钉技术。在地下水位以上或者经过人工降水后的人工填土以及粘性土和一些较弱胶结砂土的基坑支护或边坡加固都需要运用到土钉墙。但是土钉墙并不适合运用与一些含水量丰富的细砂层以及砂砾卵石层和淤泥质土，在一些没有自稳能力的淤泥和饱和的软土层中也不适合运用土钉墙。总之，复合土钉墙支护以其技术性可靠、施工工艺简单、施工工期短和成本低等优点，在深基坑支护工程中被广泛应用。

2、工程概况

在笔者参与工程实践的一处项目，该工程场地的原始地貌是冲沟洼地，后来经过人工的回填与平整，变成了现在情况。该工程项目下面有一处地下室，该地下室的面积大约是两千平方米，对于基坑的开挖深度，预估是在5～7ｍ作用。现在在地下室西侧准备建设一条长度大概是1米，边线离地红线大约8m，红线外约10m为一宽约40m的溪流，该溪流的平均水位要高于基坑。溪流与红线间为空地，在进行现场资料收集的过程中，笔者发现地下室的西侧场地内以及场地周边的并没有地下管线和地面高架线分布。地下室西侧的基坑开挖范围内主要有①素填土：回填时间1～2年，杂色，总体呈松散状，稍湿～很湿，主要由粘性土混少量碎石组成，透水性弱～中等；②冲洪积粉质粘土：灰白、灰黄，可塑～硬塑，很湿，主要由粉、粘性含少量石英中、粗砂组成，透水性弱或为相对隔水层，自上而下分别是这两种土层分布。

2.1支护方案确定

在该工程项目建设的过程中，由于开挖的深度以及面积都很大，边上还有溪流的阻碍，都加大了该基坑支护工程的难度。在施工人员对根据施工人员多年的施工经验以及在调研勘测施工基坑周围的环境与工程地质的情况下，综合施工的季节对工程的影响等有可能对施工造成影响的基础之上，施工技术人员在保证工程安全可靠，技术可行的情况戏，对比其他的基坑支护方案，去最终确定在该工程中运用复合土钉支护技术。根据该工程的实际情况以及基坑侧壁的情况，我们将该基坑的侧壁安全等级设定为二级，重要性设为1。基坑的侧壁支护结构设计的基础是该工程基坑的外侧的相邻建筑物以及相邻公路的位置，公路的荷载程度以及基坑侧壁的土层情况来确定的，符合与之相关的《建筑基坑支护技术的相关规程》的要求，对于极限状态设计的表达式采用的是分项系数进行表示的。在该工程的主题基坑支护设计的时候，采用Φ20～Φ25Ⅱ级钢筋作为其土钉钢筋，按照梅花的形状布置开来，其中的水平间距1.2～1.5m,垂直间距1.0～1.4m,入射角度十度, 成孔直径0.110m,土钉长度0.010～0.013m之间,根据该土钉的长度以及工程情况，决定设置9道;混凝土面层厚0.080～0.010m之间,配置Φ6.5@200×200钢筋网,加强筋Φ16Ⅱ级钢筋;在槽深5.2m、9.3m处设两道预应力锚杆,材料为1-7Φ5钢绞线水平间距1.5m,成孔直径0.150m,入射角度与上述相同。锚杆长度分别为16m、15m,锚在18a槽钢腰梁上。一个工程的施工方法与该工程的稳定性以及质量息息相关，基坑的支护结构也是如此，检验一个基坑支护工程稳定与否的关键就就是要看其施工方法与施工工序。在本工程支护的过程中需要考虑到的问题是当基坑的开挖达到某一深度时，土钉的设置不一定能够及时或者说注浆的强度不能够达到相关的设计要求，这些对施工不利的问题都应该要及时考虑到。

2.2复合土钉技术的制作要求

在复合土钉墙体的钢筋规格以及直径的选择上，应该采用Φ25，Φ28Ⅱ级钢筋，用帮焊条衔接钢筋与钢筋之间的接头,焊接的双面焊长度为5d。每间隔两米就要在土钉轴线方向上设置一个对中的支架，在这里要求这些对中的支架必须要保证对称，制作对中支架的时候可以适当地采用Φ8钢筋进行；将注浆管注入到完成制作后的土钉上，要保证注浆管的端头与土钉的端头保持一定的距离，至少要保持在0.2m，编号登记好之后，等待安装，详细见下图：

图1：土钉与面层连接大样

3、复合土钉技术在施工过程中运用

3.1深基坑支护的稳定性应用

因为本基坑开挖的面较大，而且还需要采用机械大挖，就难免要影响到基坑的稳定性。要想保证深基坑开挖的稳定性，要保证实现土方施工以及降水、护坡施工三者之间的紧密配合。从工程护坡的角度来说，要想保证护坡的质量首先要实现深基坑分层分段的均衡开挖。除此之外还要在现场设置专门的护坡与挖方的协调人员，合理地控制住基坑开挖的深度，科学地安排工程顺序，要保证施工的过程中不简短地分层施工，对于开挖的工程段要及时支护。施工中开挖的长度以及开挖的深度与土钉的垂直间距之间要匹配，实现这样的匹配效果的话，一方面对土钉的施工有利，另一方面还可以避免因为超挖造成边坡塌方的现象。

3.2锚杆、土钉的长度以及注浆的应用要求

界面粘结力在抗力的过程中发挥着至关重要的作用。而所谓的界面粘结力主要是指土钉与土体、锚杆之间的粘结力。因为该界面粘结力在此过程中发挥着重要的作用，所以我们务必要保证土钉、锚杆以及注浆的质量，精确土钉与锚杆的长度。首先要在土钉设置停留一段时间之后进行土钉的开挖，这也是土钉的开挖效应所要求的，在这个过程中要使用膨胀剂类的添加剂，保证注入的浆体在达到一定强度之后能自动与周围的土体相粘结，之后再进行下一步的基坑开挖，实行这样的施工工序主要是为了保证土钉支护边坡的良好的工作性能，并使其处于稳定的状态。

3.3边坡支护

在深基坑边坡支护的过程中不能急于求成，要一步一步来，逐渐发展。在基坑边坡支护的过程中，要及时地按照设计要求进行监测，保证边坡支护的质量与进度。边坡的垂直沉降和水平的位移要重点进行检测，进行监测的时候，要注意查看土钉以及锚杆端部附近有无裂缝，加强工程监管力度，保证施工质量。

3.4复合土钉技术在工程项目排水中的应用要求

在施工的过程如果遇到雨季，施工人员就要密切关注边坡的稳定情况。比如说在本工程施工期间，由于开挖的面积大，基础深，在适逢雨季的话，就会导致边坡不稳定，容易留下安全隐患。所以在基坑开挖之前要根据工程设计的要求及时设置好观测点，并测定初始值。在工程开挖的过程中或者工程支护施工期间要坚持每天监测。如果在检测的过程中，监测到的结果变化速率较大的时候，要增加监测的力度，从每天监测一次增加到每天监测两次。若出现事前兆，就要连续进行监测，并及时向工程人员预告，情况异常应立刻停止基坑施工，积极分析原因，及时解决问题。

无论是何种支护方式，在深基坑开挖的过程中关键都是要解决好基坑内的排水问题，防止因为雨季施工或者基坑的内壁出现渗水的情况，对于施工工程周围的地表水，要采取排水、挡水或者截水等措施进行有效地解决，防止因为地表水进入深基坑之内，防止因为地表水处理不当而引起的工程隐患。

4、结束语

总而言之，复合土钉墙基坑支护技术有利于保证深基坑边坡的稳定性与边坡的强度，确保施工人员的施工安全。此外该技术经济效益显著，值得进一步推广语应用。

参考文献：

[1]吴清波，任韶甫.复合土钉墙在深基坑支护中的应用[J].河南水利与南水北调，2010（5）.

[2]林丽乾.复合土钉墙支护在深基坑中的应用[J].建材与装饰（上旬），2012（1）.

[3]沈保汉.桩基与深基坑支护技术进展.[M].中国建筑工业出版社.2009.09