深基坑工程土钉支护施工监理探讨

中图分类号：TV551.4

摘要:通过介绍土钉在复合土体中的作用、特点,根据国家有关法律、法规、规范、规程的要求,在土钉支护的监理工作中要作好以下工作。加强旁站监理工作,认真重视现场检测和施工监测,土钉支护的安全和质量才可得到有效控制。

关键词:深基坑；土钉支护；作用；特点；要点

深基坑支护工程是目前高层建筑地下工程施工监理中责任较大、协调量多、风险较高、任务较重的子分部工程。监理单位如何开展深基坑支护监理工作,应重点抓好哪些方面确保基坑支护、土方开挖不出质量安全事故,就需要仔细认真地研究策划。土钉支护技术已经成为国内深基坑工程的主要支护形式，保障土钉支护结构安全可靠的根本措施是进行施工过程中的变形监测。目前，国内现行规范规程提出的以极限变形值作为土钉支护结构水平位移的安全监测报警限值，是“结果控制”，在实际工程应用中具有一定的局限性。

1土钉作用

土钉在复合土体中的作用可以概括为以下几点。

(1)骨架约束作用:土钉主要依靠与土体之间的界面粘接力或摩擦力,在土体发生变形的条件下被动受力,并主要承担拉力作用,因此土钉具有约束变形的作用。

(2)应力转移作用:在土钉支护结构中,土钉与土体共同承担各种外部荷载和墙体自重应力、墙体变形作用,由于土钉有较高的抗拉、抗剪强度和较大的抗弯刚度,随着开挖深度的增加,当土体进入塑性状态后,土体发生应力重分布,土体中的应力逐渐向土钉转移。

(3)对坡体喷射混凝土面板变形的约束作用:由于基坑的开挖卸载,土体将发生侧向变形,而土钉对坡面面板的约束在减少土体塑性变形、保证土钉支护的整体性等方面是十分重要的。喷射混凝土内的钢筋网的主要作用:既调整了土钉和喷射混凝土之间的受力使之均匀,又使喷层有一定柔性,允许边坡有一定位移。同时喷射混凝土抗雨水冲刷,保持边坡稳定和安全。

2土钉支护特点

土钉支护主要有以下特点:

(1)土体应用方面的局限性。土钉支护适用于下列土体:可塑、硬塑或坚硬的粘性土,胶结或弱胶结(包括毛细水粘结)的粉土、砂土和角砾,填土,风化岩层。一般不宜在软土地基中使用。

(2)基坑开挖高度有严格限制,土方开挖必须分层进行。

(3)土钉支护对水的影响特别敏感。

(4)土钉支护的变形相对较大,地面易开裂。

(5)现场监测的重要性。由于土钉支护目前的主要设计主要依靠计算分析和工程类比、工程经验的方法设计,加上土层地质条件的复杂性、个别性以及周围环境和荷载的多变性,加强现场监测就尤为重要。

3深基坑工程土钉支护施工监理

根据国家有关法律、法规、规范、规程的要求,结合土钉支护的具体特点,以及笔者在参与了天津爱家——星河国际工程建设后,认为在土钉支护的监理工作中重点要作好以下工作。

3.1严格审查分包单位资质和工程施工方案

对于土钉支护来说,限于目前的技术和科学水平,在设计和施工中很大程度需要采取工程类比的方法,需要有一定的工程设计和施工经验,因此对监理认真审查分包单位的设计和施工资质就显得比较重要。

监理工程师必须认真审核支护的技术方案。在审核技术方案中要重点审查以下内容:

(1)检查土钉支护计算的各项技术参数是否与工程地质勘察报告相吻合,各项设计参数是否与工程现场相符合;

(2)检查设计文件和设计计算的完整性和正确性,其中包括工程调查与岩土工程勘察报告,支护施工图,排水系统施工图以及需要工程降水时的降水方案设计,施工方案和施工组织设计,支护整体稳定性分析、土钉及喷混凝土面层的设计计算书,现场测试监控方案,以及为防止危及周围建筑物、道路、地下设施而采取的措施和应急方案等等。

(3)检查安全技术措施和管理措施,是否符合有关安全规定。

(4)各项构造做法是否符合规范、规程要求。

3.2监理过程中应注意的问题

针对土钉支护的特点,旁站监理过程中要特别注意以下问题。

3.2.1土方开挖过程的监理工作要点

土方开挖过程中监理工作要点包括:

(1)严格遵循“分段开挖、分段支护”的原则,严格监控开挖顺序和开挖高度、边坡坡度,随时检查边坡情况,发现边坡扰动要求施工单位及时采取补救措施。

(2)作好组织协调工作,要求施工单位及时设置土钉或喷射混凝土,尽量缩短边壁土体的时间。

3.2.2排水系统监理工作要点

排水系统监理工作要点主要包括以下三点:

(1)检查地表各项防排水措施,防止地表降水向地下渗透。

(2)检查喷射混凝土面层后的积水管设置情况,避免土钉失效。

(3)检查基坑内的排水沟和集水坑的设置情况,避免基土扰动。

3.2.3土钉成孔、设置、注浆过程监理要点

土钉成孔、设置、注浆施工过程监理工作要点主要包括以下五点:

(1)检查施工单位的成孔机具。目前的成孔机具主要有地质钻、螺旋钻、洛阳铲等,应优 先选用螺旋钻。在淤泥质土中不宜使用洛阳铲成孔。

(2)检查成孔质量,重点检查孔位的偏差、钻孔的倾角误差,孔径偏差、孔深偏差是否符合设计和规范要求。同时要检查清孔情况,对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土要求施工单位立即处理。

(3)检查土钉钢筋的规格、直径、连接情况以及钢筋定位支架设置情况,检查土钉插入长度。对于预应力锚杆还要检查锚杆自由端的设置。

(4)孔道注浆要重点检查原材料的质量情况、注浆配比、压力及注浆量。向孔内注入浆体的充盈系数必须大于1。浆体硬化后不能充满锚固体时,应要求施工单位进行补浆。

(5)监督用于注浆的砂浆强度试块的留置。

3.2.4喷射混凝土和预应力施加过程

监理要点喷射混凝土和预应力施加过程监理要点包括:

(1)在拌合料搅拌处,检查材料质量及配合比是否符合设计要求。

(2)检查钢筋网片的钢筋规格、间距、网片布置、网片搭接和与土钉的连接做法、钢筋网片的保护层等是否符合设计要求。

(3)检查喷射混凝土的施工过程是否满足工艺要求,具体检查喷射顺序、喷头与受喷面的距离、射流方向等。

(4)检查喷射混凝土的厚度是否符合设计要求。

(5)检查混凝土试块的留置情况和混凝土的养护情况;

(6)对预应力锚杆的锁定和张拉,要重点检查锁定接点做法、锚具质量、张拉应力、张拉程序并监控预应力的损失情况。

3.2.5土钉现场测试及施工监测的监理要点

土钉现场测试及施工监测的监理要点包括:

(1)现场测试项目主要包括土钉的现场拉拔试验和墙面喷射混凝土的厚度钻孔检测。

(2)施工监测的主要内容包括:支护位移的量测(水平位移和垂直沉降)、地表开裂状态(位置、裂宽)的观察、临近建筑物和重要管线等设施的变形测量和裂缝观察、基坑渗漏水和基坑内外的地下水位变化;

(3)在雨天或雨后以及发生各种可能危及支护安全的水害来源时,应督促施工单位加强施工监测。

(4)当地面堆荷发生变化时要督促施工单位加强施工监测。

3.2.6现场安全监控要点

安全监理的控制要点为:

(1)督促施工单位作好各项边坡的安全防护措施和安全指示标志,对于夜间施工督促施工单位作好各项照明工作。

(2)严格控制开挖高度和分层厚度,严格限制坡顶堆荷。

(3)督促施工单位定期检查临时用电、电源线路和设备的电器部件,确保用电安全。

(4)督促施工单位作好各项防排水措施,避免影响护坡安全。

(5)对喷射机、水箱、风包、注浆罐等要求施工单位进行密封性能和耐压性能试验,合格后方允许使用;对机械设备,要求施工单位定期检查保养,避免出现机械伤害。

(6)在从事喷射混凝土等危险操作时,要求施工单位安排专职人员看护现场,避免出现安全事故。

(7)督促检查现场施工人员作好个人安全防护。

4主要监理方法和监理措施

针对土钉支护特点,应采取以下监理措施:

(1)深入了解土钉支护的原理、特点和注意事项,有针对性地进行监理。

(2)加强预控管理工作,严格审查分包单位资质,认真审核专项技术方案,严格把好物资进场报验关。

(3)加强现场巡视和旁站工作,尤其要加强旁站监理的力度。

(4)对于工程中出现的问题,要及时下达指令整改,对于严重问题要及时下发监理通知,特别严重时总监理工程师应下达停工令并及时报告建设单位。施工单位拒不整改或不停止施 工的,应向有关主管部门报告。

(5)要重视现场检测和施工监测的管理工作。

5结语

监理工程师应充分认识到土钉支护的特殊性,加强旁站监理工作,认真重视现场检测和施工监测,土钉支护的安全和质量才可得到有效控制。

参考文献

[1] 李诚，浅谈深基坑土钉墙边坡支护施工的监理要点[J]网络财富，2010.06

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