淺析土釘墻支護技術在深基坑工程施工中的應用

曾昭航

（佛山市云東海建筑工程有限公司，廣東 佛山 528100）

淺析土釘墻支護技術在深基坑工程施工中的應用

曾昭航

（佛山市云東海建筑工程有限公司，廣東 佛山 528100）

筆者結合工程實例，分析了深基坑工程特點，從基坑支護設計、基坑支護施工、基坑監測等方面，闡述了土釘墻支護技術在深基坑工程施工中的應用。

土釘墻支護；基坑支護設計；基坑支護施工；基坑監測

1 工程概況

該花園位于佛山市三水區，總建筑面積約為145 650 m2，由7幢地上21層住宅樓組成，地下室分為兩層。主樓及地下車庫部分工程樁為φ900～1900 mm鉆孔灌注樁，樁長25～35 m，水下砼C30。現場自然地面高程約73.6 m，基底高程66.4 m，基坑開挖深度約7.2 m。

2 深基坑工程特點

該花園項目的基底面積較大，支護工程量較多，采用土釘墻支護方案，其特點主要有以下幾個方面：

2.1 周邊條件復雜

該工程周邊環境條件比較復雜。周圍環境及地下管線情況為：西面臨近的既有建筑為兩幢磚混結構8層建筑，一幢磚混結構2層建筑，另有兩條緊鄰西側圍墻南北走向埋地電纜，該區段為重點監測和防護部位。

2.2 技術管理要求高

該支護采用土釘墻，局部結合鋼管樁，基坑深度達到7.2 m，施工過程中技術管理要求高。

2.3 支護與挖土作業

支護與挖土作業關系密切。由于土釘要分層施工，且每個施工段不能過長，因此，要求土方開挖時要分區、分層開挖。每層的開挖不能過深，要與土釘的設計間距相適應。土釘墻施工的重點之一就是有計劃地控制土方開挖。

3 基坑支護設計

本項目支護方案主要采用土釘墻支護為主，局部結合微型鋼管樁的多種支護形式。鋼管插入土體輔以灌注水泥砂漿形成微型樁，將土釘、微型樁、噴錨混凝土面板與滑裂面以外的土體連成一個整體，通過暗梁、錨頭、鋼筋網片與微型樁連接，組成一個受力體，承受主動土壓力、水壓力，利用地層的錨固力來維持被錨固體的穩定。正常區段（圖1中1區、5區）采用土釘墻支護，土方開挖的坡度約為71 °，土釘為φ20～25 mm鋼筋，長度9～12 m，傾角15 °；重點防護區段采用土釘墻結合微型鋼管樁支護，土方開挖坡度為85 °，土釘為φ20～25 mm鋼筋，長度9～15 m，傾角15 °，微型鋼管樁為φ89 mm×5無縫鋼管，長度9～12 m，間距1 m。

圖1 基坑支護平面及周邊建筑示意圖

4 基坑支護施工

4.1 微型鋼管樁施工

微型鋼管樁布置于基坑開挖頂邊線處，在土方開挖前施工。成樁采用地質工程鉆機成孔，清孔后打入鋼管、灌漿。鉆孔直徑φ130mm，鋼管為φ89mm×5無縫鋼管，鋼管下部 3～5 m段鉆出漿孔，沉管到位后低壓注入水泥砂漿形成微型樁。

4.2 土釘支護與土方工程

土釘施工工藝流程：放線→開挖→修坡→安放錨桿→注漿→綁扎鋼筋網片→噴面層混凝土→開挖下一區。

土釘按設計要求制作，采用φ20～25 mm鋼筋，長度9～15 m，根據成孔部位土質，分別采用洛陽鏟人工成孔或螺旋鉆機干鉆成孔，鉆孔傾角15 °。成孔清孔后，插入土釘鋼筋至設計深度，灌注水泥漿至孔道密實。混凝土面板鋼筋網規格為φ 6.5 mm鋼筋@200雙向布置，并與土釘位置通長設置2φ14 mm加強筋。土釘成孔并注漿后，端部用φ14 mm螺紋鋼連接筋焊接壓在鋼筋網及加強筋上，使鋼筋網片與土釘連成整體。

土釘成孔應避開微型樁位置，面板混凝土施工時必須要保證鋼筋網片及加強筋的布置符合要求，確保微型樁與土釘墻能共同工作。

在噴射混凝土前，鋼筋網用插入土中的鋼筋固定，使在混凝土噴射下不出現振動，并安放泄水管。噴射混凝土強度C20，厚度100 mm，噴射砼中添加5%的速凝劑，使得噴層初凝小于10 min，終凝小于30 min。

基坑邊坡共布置五道土釘，均采用梅花布置。土方開挖及支護施工均采取分區、分層施工，每次只開挖一層土釘高度的土方，施工一層土釘，上層土釘注漿體及噴射混凝土面層達到設計強度的70%后開挖下層土方及下層土釘施工。

土方開挖按1～6區的順序進行，先開挖基坑邊約10 m范圍土方，形成支護施工工作面，再進行坑內其他部位的土方開挖。待最后一道土釘施工完畢，土方開挖完成后，修筑坑內排水溝。

至基坑開挖結束，共挖土方量約142 000 m3，完成土釘墻支護面積約6 100 m2，微型鋼管樁109根。

4.3 施工過程應急措施

基坑支護施工應備有應急所需材料及設備，若支護結構出現傾斜、位移變形過大時，可采用加插錨管并注漿、打松木樁等措施加固，同時在坑邊及時卸載，在坑底相應回填，待邊坡穩定并作技術處理后再繼續施工。

5 基坑監測

該工程基坑面積大、深度深、基坑邊有建筑物，因此基坑監測顯得尤為重要。委托專業監測單位對基坑施工實行全程跟蹤監測，且項目部同步進行自行監測，確保第一手數據。基坑周圍設置24個觀測點，其中水平位移觀測點12個，沉降觀測點12個，另設置水平位移控制基準點4個，沉降控制基準點4個，監測內容包括：①支護位移的測量；②地表開裂狀態（位置、裂寬）的觀察；③附近建筑物和重要管線等設施的變形測量和裂縫觀察；④基坑滲、漏水和基坑內外的地下水位變化。

監測方法：采用精密全站儀及水準儀進行位移變形觀測、肉眼巡檢等。

監測周期：在支護施工階段，每天監測2次；在完成基坑開挖、變形趨于穩定的情況下適當減少監測次數。施工監測過程應持續至整個基坑回填結束和支護退出工作為止。安全警示值：累計水平位移30 mm或日位移速率達3 mm。

6 結束語

土釘墻支護技術在深基坑工程施工中的應用作為一種經濟可靠、快速簡便的基坑支護技術，具有施工工藝簡單、無需大型機械設備、無噪聲、污染少、施工進度快等諸多優點。在一些基坑支護無法采用普通土釘墻支護的時候，如采用土釘結合微型鋼管樁基坑支護，可比采用灌注樁方案節約可觀的成本，且可加快施工進度。由于土釘墻結合微型鋼管樁基坑支護技術作為一種介于土釘墻和混凝土灌注樁之間的支護技術，必將在基坑支護工程中得到越來越廣泛的應用。

The Analysis of Soil Nailing Wall Support Technology’s Application in Deep Foundation Engineering Construction

Zeng Zhaohang

The author, based on the engineering practice, analyzes the characteristics of deep foundation engineering, from the aspects of foundation support design, foundation support construction, and foundation monitoring, etc.describes the soil nailing wall support technology’s application in deep foundation engineering construction.

soil nailing wall support; foundation support design; foundation support construction; foundation monitoring

TU753.8

A

1000－8136（2011）06－0060－02