浅谈建筑工程深基坑中的土钉墙支护施工技术

摘要：复合型土钉墙可应用于含水丰富的粉细砂、砂卵石地层,亦可应用于厚度一般小于4m、无临时自稳能力的淤泥等饱和软弱地层,可兼作挡水结构,保证支护工作面不出现流砂或淤泥流动等地层损失现象。介绍了土钉支护技术在该工程中的具体应用。

关键词：深基坑 土钉支护

1土钉墙支护深基坑概述

土钉墙是由天然土体通过土钉就地加固并与喷射混凝土面板相结合,形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力,从而保持开挖面的稳定,这个土挡墙称为土钉墙。

土钉与土体形成复合体,提高了边坡的整体稳定性和承受坡顶超载能力,增强土体破坏延性,改变边坡突然塌方性质,有利于安全施工。土钉墙移小,一般测试约为20mm,对相邻建筑影响小,设备简单,易于推广,由于土钉比土层锚杆长度短得多,钻孔方便,注浆容易,而且喷射混凝土等设备,施工单位均易办到;如能与土方开挖配合好,实行平行流水作业,则工期可缩短,噪音小;经济效益好,一般成本低于灌注桩支护。

2土钉墙施工的一般原则和要求

土钉墙支护作为一种挡土结构应满足规定的强度、稳定性、变形和耐久性等要求。当土钉墙支护用于城市建筑物密集地区的深基坑开挖时，控制与限制支护的变形就变得更为重要。深基坑开挖土钉墙支护的施工具有下列特点：

2.1施工过程中必须自始至终与现场的测试监控相结合，通过变形等测量数据和施工过程，不断发掘现场地质情况，及时指导下一步的施工。

2.2要充分考虑地表径流和地下水的影响。如施工时渗水严重，就不能喷射面层混凝土，而且容易引起塌坡和塌孔。当地下水的流量较大，施工时应采取专门措施降低地下水位。竣工后的支护在地下水位的作用下，其面层压力和土钉内力均会有明显增加，尤其是粘土的抗剪能力及粘土中的土钉抗拔粘结能力与含水量有很大关系。

3土钉墙施工主要技术

土钉墙施工工艺：施工准备第一层开挖喷射第一层混凝土成孔安放土钉注浆作泄水孔钢筋网焊锚头喷射第二层混凝土清理。在基坑周边设计了坡顶沉降观察点、位移监测点、土体测斜孔、水位观察孔，在土体中设置有土体压力监测点，要求在施工过程中对围护结构的变形情况进行严密地监测。

3.1施工前制定施工方案，并做好测量放线、机械调试、材料进场检验、土钉加工和监控量测布点等准备工作。

3.2基坑采用井点降水，距坑边2m设一截排水沟。在施工过程中要使地下水位保持在开挖面以下，创造无水开挖的条件，对土钉墙的受力稳定也是至关重要的。

严格按设计要求分层、分段开挖基抗，逐层施工土钉。分层高度在1.5m以内，分段长度在20m以内，开挖后及时封闭土体、施工土钉。采用反铲挖空心思掘机开挖、汽车运土，预留300mm的土体人工修坡，边坡修整好后及时喷射第一层约50mm厚的混凝土，以防雨水冲刷及崩塌，施工中应做好钢筋标记，用以控制第二次喷射混凝土的厚度。

3.3混凝土的强度达到2.5MPa时，进行土钉的定位放线，开始架设钻孔机进行钻孔。钻孔至设计深度后，用高压风清孔，测量孔深。施工时如遇局部松散土质不能成孔或遇有障碍物难以继续成孔时，可用锚管土钉代替钢筋土钉。

3.4土无机孔经检查满足要求后开始安放工钉。为保证土钉居中，土钉每隔2m左右焊上定位钢筋。土钉的外露长度为150~200mm，以保证和钢筋网的连接。

土钉安放完成后及时注浆，注浆采用注浆机完成。为保证土钉与周围土体的紧密结合，在孔口处设止浆塞，注浆管插入至距孔底500mm左右，边注浆边拔管，直至注满为止。第一次注浆后1h左右进行第二次注浆，注浆浆液采用水泥砂浆，掺入少量的膨胀剂，以保证与土体的密实性。土钉施工完成后需做一定数量的泄水孔。

3.5钢筋网固定过错成后进行第二次喷射混凝土，在喷射中应保证厚度，喷射口与坡面垂直，并从下往上一环压一环，在坡顶做好地面硬化和排水设施，以防雨水侵入土体。

3.6面层完成后，进行场地清理，并从喷射混凝土初凝后进行养护，养护期为7d。土钉墙使用期间，坡顶面5m范围内应控制超载。

4基坑结构与支护监测

4.1基坑支护监测内容。

4.1.1主供水管。基坑北边距支护20m贯穿1m直径主供水管,根据该地区土质条件较差的特点,基坑挖土时,支护部位监测时该位置如变化较大,应停止挖土,回填支护边坡,稳定位移,坑外采用卸载及注浆加固处理,保证主供水管不变形位移,确保供水管正常使用。

4.1.2静压桩与支护交叉施工安排。因工期紧,需要静压桩与支护交叉施工,考虑静压桩土应力释放的影响,交叉施工安排为静压桩施工二分之一时,在已施工的静压桩区域施工深搅桩;施工顺序两边推进,根据静压桩施工进度,安排深搅桩的进度,然后根据分段的强度进行正常支护施工。

4.2围护结构的监测。

4.2.1围护结构完整性及强度监测。以灌注桩为支挡结构时,可用低应变动测法对桩身缩颈、离析、夹泥、断裂等缺陷程度和缺陷部位以及桩身强度进行检测。以旋喷桩、水泥搅拌桩为支挡结构时,可用低应变法或轻便触探法检测桩身强度和均匀性。

4.2.2围护结构顶部水平位移监测。基坑开挖初期,可每隔2-3天监测一次,随着开挖过程进行,可适当增加观测次数,以1天观测一次为宜。当位移较大时,每天观测1-2次。围护结构顶部水平位移是围护结构变形最直观的体现,是深基坑监测工作中最重要的一个监测项目。

5结语

土钉墙可以单独使用,也可以与其它支护型式联合使用。这也促使土钉墙支护结构成为了现如今深基坑工程中的采取的主要技术措施。土钉墙技术以其施工速度快、造价低、对场地的要求低、安全可靠等特点，逐渐得到工程技术界的认同，具有广阔的发展前景。但土钉需占用基坑周边地下空间，当基坑周边地下管线及构筑物较多时，使用受限制。