浅析土钉墙在超软地基基坑支护中的应用

摘要：随着城市化进程的加快，建筑行业不断发展，各种新技术、新工艺不断涌现，土钉墙支护技术是一种应用比较普遍的施工工艺，能够对超软地基基坑支护工程中的土体力学性能进行改善，这种技术有着非常多的优点。本文主要分析了土钉墙在超软地基基坑支护中的应用，希望可以为同行提供一些有价值的参考意见。

关键词：土钉墙，软土地基，基坑支护

中图分类号：TV551文献标识码： A

引言：随着建筑行业的不断发展，作为一种适应性强、造价低、施工迅速的施工技术，土钉墙在基坑支护工程中得到广泛的应用，土钉支护是一种以充分利用土体的自支承能力为出发点，通过在地基土中按一定的间距和长度设置土钉，利用土钉与土体的粘接作用，并辅以钢筋网喷射混凝土面层，使土钉与土体协同工作，并成为有机的整体，形成一种复合式挡土结构，弥补了土体抗拉、抗剪强度低的弱点，同时改变了基坑（或土坡）的变形和破坏性状，以提高地基土的整体刚度和稳定性，确保基坑稳定。

1、土钉墙支护技术的概念和应用现状

1.1 土钉墙支护技术的概念

就目前来看，伴随着建筑工程的不断发展，在基坑支护工程中，新型的支护技术越来越多，土钉墙支护技术以其众多的优点，得到较多的应用。土钉墙支护技术指的是将钢筋制成土钉，这样可以对基坑边坡起到加固的效果。然后在边坡的表面铺设上钢筋网，将混凝土面层喷射在边坡的表面。使其能够充分的接触到土方边坡，以此来达到加固的目的。在对超软地基基坑利用土钉墙支护技术进行加固时，不仅可以将土体自身的承载力充分的利用起来，也可以最大化的利用基坑边壁土体自身的力学强度。并且施工工期也不会对其产生制约作用，可以说，开挖和支护都是随意的，并且施工也花费不了多长的时间。通过实践研究表明，采用了土钉墙支护技术，可以明显的改善土体结构强度，土体的抗变形性能得到了有效的提升，并且可以减小边坡的位移。

1.2 土钉墙基坑支护结构现状

基坑支护是几年来才逐渐发展起来的工程学科，新的完善的支护结构上理论尚不成熟，基坑支护结构型式的选择主要取决于基坑开挖的深度和规模、场地的地质条件及周边环境，如何选择既经济合理又安全可靠的基坑支护结构型式，一直备受工程界的关注。软弱土的分布一般具有很强的区域性，其物理力学性质差异很大，尤其是淤泥质粘土和淤泥质粉质粘土。淤泥质粘土一般具有一定的凝聚力而呈流塑状，而饱和的淤泥质粉质粘土，其抗剪强度与其密实度密切相关，就位于地表面的淤泥质粉质粘土而言，往往其孔隙比较大，密实度较小，而凝聚力极低或接近于零，此时，地基土通常处于流动状态在基坑开挖过程中较易产生液化而导致流土。

2、钉墙在超软地基基坑支护中的应用

在基坑施工过程中，为了基坑土层有科学合理的开挖进度和深度，在确定时就需要将土层的特点充分的纳入考虑范围。在对超软地基基坑土层进行开挖时，需要对土层的特点进行充分的考虑，对土层的开挖进度和深度进行严格的控制，不能将开沟式挖土法应用到基坑坑壁上。这是因为，如果有着过快的开挖进度，那么就会在很大程度上加快边坡的加载速率，继而影响到土钉锚固体的强度，严重影响到边坡的加固效果。要知道，超软土体的强度和变形状况都会在很大程度上受到施工加荷速率的影响。在松散的砂土、淤泥质类软弱土及高地下水位的土层中应用时，常因土层不能对土钉提供足够的锚固力而难以实施。尤其在饱和的淤泥质粉质粘土层中，当地下水位较高且难以降低时，在地基土开挖过程中，由于其自支承能力极差，很容易产生流土现象，很难形成开挖边坡面，导致喷射混凝土面层的施工困难；同时，在基坑开挖过程中，地基土很容易产生扰动，土层内会产生许多裂缝，从而，严重影响土钉的注浆效果，使土钉墙施扑朔迷离。超软地基基坑边壁土体的塑性流动区域也会不断的增大，从而在增大变形情况的同时，降低它的强度，甚至会导致土钉墙不能够维持平衡。 因此，就需要对土层的开挖进度进行严格的控制。既要充分的发挥土钉锚固力，又需要将边壁软土逐渐的固结。这样就可以保持土钉墙的平衡状态，并且也可以有效的控制边壁的变形状况。在开挖的时候，尽量采用分层逐段的方式，避免作业面的长度超过10m。同时，还需要对开挖的深度进行严格的控制。通常情况下，开挖的深度应该限制在2m 以内。

2.1初喷

完成了超软地基基坑开挖的工序，就需要对坡面进行平整，保证其光滑度符合相关的要求。如果发现在坡脚的设计中出现了问题，应该及时的进行修复。然后要将混凝土及时的喷射到已经挖好的坡面上，这样可以保证已经挖好的坡面非常的稳固，不会出现一些坍塌等事故。这次的混凝土喷射，就被我们称之为初喷。需要特别注意的是，需要对初喷砼的厚度进行严格的控制，保证其符合相关的标准和要求。然后，需要对喷射后砼表面进行平整，保证没有存在一些干斑、滑移流淌等现象。喷射后的砼在终凝 2 h 之后，需要进行必要的养护工作。主要方法就是喷水，以此来保证砼表面维持一个湿润的状态，这种养护需要维持一周的时间。

2.2钻孔

在钻孔之前，应该依据相关的设计要求，来对成孔的位置、孔的深度、孔的直径以及孔的下倾角等情况进行确定。人工钻孔的方式应用比较普遍，这样不需要花费较多的资金，洛阳铲是主要的钻孔设备。在钻孔过程中，要做好相关的记录工作，还需要依据土钉的编号，来比对土体的特征，从而进行细致的记录。对成孔质量进行仔细的分析，如果在钻孔中出现了问题，应该及时地处理，并且进行细致的记录，以此来指导下次的钻孔施工，保证下次钻孔施工的质量。完成了钻孔工作，需要对孔进行清理。如果有渗水、掉土以及坍孔等问题出现于钻孔内，那么就需要及时的采取一系列的解决措施。

2.3土钉钢筋的铺设

完成了钻孔施工之后，就需要依据相关的设计要求，来将土钉钢筋铺设于钻好的孔洞内，要尽最大可能保证土钉钢筋铺设于孔洞的中心处。为了实现这个目的，可以将定位装置安装在所钻孔洞内，然后再在所钻孔洞内铺设土钉钢筋。完成了铺设之后，就需要将一定比例的砂浆注入到所钻孔洞中。通常情况下，还需要将一定量的膨胀剂掺加进去。

2.4钢筋网片的铺设

完成了土钉钢筋的铺设之后，还需要将钢筋网片铺设于坡面。要合理确定钢筋的直径，一般采用焊接的方式来将钢筋焊接成钢筋网片。除了焊接的方式，也可以采取一些其他的方式，如人工绑扎等。同时，还需要对网格尺寸进行合理的控制。

2.5复喷

将钢筋网片铺设于坡面之后，要将混凝土二次喷射于整个坡面，也就是我们说的复喷，并且要严格依据设计的相关要求来控制喷射厚度。为了保证喷射的混凝土配合比是科学合理的，那么就需要事先进行试验。同时，要注意均匀的喷射混凝土。完成了喷射之后，在终凝 2 h 之后，需要进行必要的养护工作。

3、结语

在实际工程当中，基坑支护是建筑工程的关键环节，不仅要确保边坡的稳定，还要满足变形控制要求，通过实际支护工程实践，土钉墙支护工艺在超软地基基坑支护中有着十分多的优势。因此，应用的范围越来越广。但是要想保证土钉支护的效果，就需要综合考虑很多方面的因素，严格依据相关的规定和要求来进行设计和施工，保证支护的效果。

参考文献

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[2]陈清.土钉墙在超软地基基坑支护中的应用研究[J].城市建设理论研究,2012.

[3]张雪松,胡进金.土钉墙在超软地基基坑支护中的应用[J].岩土力学,2004.