土釘墻在深基坑支護施工中的應用研究

摘要:主要從土釘墻支護的概述、土釘墻施工工藝、基坑支護施工和監測這三個方面進行闡述。

關鍵詞:土釘墻;深基坑;支護;施工方法

中圖分類號:TU

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)21-0359-02

1 前言

土釘墻支護是在基坑開挖過程中將較密排列的細長桿件土釘置于原位土體中，并在坡面上噴射鋼筋網混凝土面層，通過土釘、土體和噴射混凝土面層的共同作用，形成復合土體。其主要適用于地下水位以上或經降水后的黏性土或密實性較好的砂土地層，深度一般不大于15m的基坑。目前，隨著城市的經濟發展城市建設用地的限制，建筑發展模式由平面型向，地下或空間發展為一大趨勢。基坑的開挖深度也越來越深，同時周邊環境越來越復雜，深基坑開挖的環境效益問題也日益突出，給深基坑支護技術提出了技術先進、經濟合理、安全適用和保護環境等更高的要求。而土釘墻支護技術是近年來發展起來用于土體開挖和邊坡穩定的一種新型擋土結構，其具有結構輕型、節約投資、施工快捷簡便、安全可靠等優點，是一種較有前途的深基坑邊坡支護方法，目前已得到了廣泛的應用。在此，本文將主要就土釘墻在深基坑支護施工中的應用進行探討，以供參考。

2 土釘墻支護的概述

2.1 特點

土釘墻支護法，以盡可能保持、顯著提高最大限度地利用基坑邊壁土體固有力學強度，變土體荷載為支護結構體系一部分。噴射混凝土在高壓氣流的作用下高速噴向土層表面，在噴層與土層間產生“嵌固效應”，并隨開挖逐步形成全封閉支護系統;噴層與嵌固層同具有保護和加固表層土，使之避免風化和雨水沖刷、淺層坍塌、局部錄《落，以及隔水防滲等作用。土釘的特殊控壓注漿可使被加固介質物理力學性能大為改善并使之成為一種新地質體，其內固段深固于滑移面之外的土體內部，其外固端同噴網面層聯為—體可把邊壁不穩定的傾向轉移到內固段及其附近并消除。鋼筋網可使噴具有更好的整體性和柔性.能有效地調整噴層與土釘內應力分布。

2.2 土釘墻支護應用范圍

(1)土體開挖時的臨時支護，高層建筑等深基坑開挖，地下結構施工開挖，土坡開挖等;

(2)永久擋土結構，這類工程一般與施工開挖時的臨時支護結合，如隧道洞口端部擋墻;

(3)現有擋土結構和支護的修理，改建與搶修加固等;

(4)邊坡穩定，用于加固可能失穩的堤坡。

3 土釘墻施工工藝

3.1 開挖，修坡

(1)土方開挖必須緊密配合土釘墻施工，分層開挖，嚴格做到開挖一層、支護一層;

(2)土方開挖應注意留保護層，以保證少擾動邊坡原狀土，分層開挖深度為土釘設計層高加0.3m-0.5m，嚴禁超挖與趕工;分段長度深度小于5m的為20m，深度大于5m的為10m;

(3)土釘墻沿基坑四周挖槽施工，開挖寬度一般控制在8m-15m為宜;

(4)開挖后應及時進行人工修坡，邊開挖邊修整。邊坡坡度采用坡度尺(自制)控制，表面平整，不超差。

(5)每段開挖后，立即進行土釘支護，每一施工層次的土釘施工完成后，必須即時綁扎鋼筋網，迅速完成焊接，立即噴射混凝土，要求8h內完成支護工作。

為確保已開挖的基坑穩定，應待第一道土釘墻施工完畢并達到75%的強度以上，面層混凝土噴射完畢3d以上方可開挖下一層土方;

3.2 成孔后

應及時安放土釘(連同注漿管)送入土中，土釘對中支架視土質情況采取不同間距(1.0m-2.0m)、不同形式(當土質較軟時，可加焊船形鐵皮)。

3.3 底層噴射混凝土

噴射底層混凝土采用商品混凝土，等級為C20細石混凝土，混凝土的配合比宜為水泥:石子=1.5:1.5，水灰比宜為0.5-0.6;噴射作業按分段分片依次進行;同一段內噴射順序自下而上，噴射混凝土終凝后及時噴水養護3d左右。

3.4 土釘制作安裝

(1)土釘鋼筋宜采用Ⅱ、Ⅲ級鋼筋，鋼筋直徑宜為16-32mm，鉆孔直徑宜為70-120mm;鋼筋需平直，無油污和銹蝕;鋼筋安裝位置距孔眼中心，其插入深度不得小于設計要求的90%;安裝后不得敲擊、碰撞;

(2)土釘長13m以內，原則采用通長筋不接駁，如需接長時，采用幫條雙面焊接，每條焊縫不小于5d;

(3)土釘安裝之前必須進行隱蔽檢查驗收;安放時，避免桿體扭壓、彎曲;注漿管與土釘桿一起放入孔內，桿體放入角度與鉆孔傾角保持一致;

(4)注漿管應插至距孔底250mm-500mm，為保證注漿飽滿，在孔口部位設置漿塞及排氣管。

3.5 土釘注漿

(1)土釘采用常壓灌漿，漿液一般采用0.4-0.45的水灰比，灰砂比采用1:1-1:2的水泥砂漿;水泥宜采用425號普通硅酸鹽水泥;在攪拌時，為保證漿體與周圍土體的緊密結合，可適量摻入一定量的早強劑、膨脹劑;

(2)漿體采用機械攪拌，禁止人工攪拌，漿液應在初凝前用完。并嚴防雜物混入漿液;

(3)注漿前，應先將孔內殘留及松動的廢土清理干凈;為保證注漿質量，注漿前須用清水洗孔，直到孔口流出清水為止;

(4)注漿時應先高速低壓從孔底注漿，當水泥漿從孔口溢出后，再低速高壓從孔口注漿;一般，注漿壓力為0.5MPa-0.8MPa，持壓3-5分鐘。

3.6 面層混凝土噴射

(1)噴射作業應分段進行，同一段內噴射順序應自下而上;第一層噴射混凝土總厚應不小于40mm，并保證面層鋼筋網片其混凝土保護層厚度不少于25mm;

(2)面層厚度一般為80-150mm;當面層厚度超過120mm時，應分兩次噴射，第二次施噴應在加強筋與土釘頭焊接完成后進行;

(3)噴射混凝土的射距宜在0.8m-1.5m的范圍內，射流方向一般應垂直于坡面;噴頭應連續、緩慢，橫向移動噴射厚度應均勻;

(4)為防止在鋼筋背部出現空隙，在鋼筋部位，應先噴填鋼筋的后方，然后再噴鋼筋前方;為確保接槎牢固，在段與段，層與層之間的施工縫接合面，應先清除干凈浮漿層和松散碎屑，并噴水潤濕后方可進行下步施噴;

(5)為保證土體與墻面的有效連接，可采用加強鋼筋與土釘和分布鋼筋連接，也可采用承壓墊板方法連接。

3.7 養護

面層噴射完畢終凝后，12h內應進行覆蓋養護，12h后可淋水養護，日淋水不少于3次，養護時間不少于14d。

4 基坑支護施工和監測

4.1 施工控制要點

土釘位置偏差<100mm，偏斜度<3%，面層厚度偏差≯20mm;孔位偏差不大于150mm;成孔的傾角偏差不大于3°;孔深允許偏差-50mm~200mm;孔徑允許偏差-5mm~20mm。

4.2 地表水控制

基坑外側地面全部硬化，并在支護結構上部砌筑240mm×300mm的擋水墻，在支護結構外側設置排水溝以防雨水進入基坑。

4.3 基坑監測

(1)監測范圍包括:基坑支護結構的深層位移、變形觀測、地面沉降及周邊構筑物、管線的沉降觀測;

(2)監測點的布置:監測點應在基坑土方開挖之前設置，并用紅油漆標記;監測點應設置在原建筑物顯眼的墻角、支護結構的坡頂、道路或圍墻顯眼的地方;監測點間距不大于60m。

(3)監測頻率:基坑挖土期間，監測周期為2d;其他時間，觀測次數視變形大小與速率而定;當觀測指標達到報警值，或場地條件變化較大時，及時報警并加密觀測次數。

(4)一般，水平位移量不得超過40mm，豎向沉降量不得超過50mm。

5 結語

總之，土釘墻支護是用于土體開挖和邊坡穩定的一種新的擋土技術，由于經濟、可靠且施工快速簡便，與其他樁墻支護相比，工期可縮短50%以上，節約造價60%左右，而且土釘支護可以緊貼已有建筑物施工，從而省出樁體或墻體所占用的地面，目前已在我國得到迅速推廣和應用。

參考文獻

[1]盧士華.淺談土釘墻支護技術及在深基坑工程中的應用[J].恩施職業技術學院學報，2008，20(1):2.

[2]呂春華，吳紹強.土釘墻施工技術在深基坑支護工程中的應用[J].大眾科技，2009，113(1).