試探土釘墻在超軟地基基坑支護中的應(yīng)用

孫中玉

摘要：釘墻基坑支護在超軟地基中的使用與其他基坑支護相比，不僅資金投入較低，還便于施工控制，施工人員可以通過一定的施工措施對土釘墻基坑支護的位移大小進行科學控制，因此，在超軟地基基坑支護中利用土釘墻具有極大地推廣價值。本文作者結(jié)合多年來的工作經(jīng)驗，對土釘墻在超軟地基基坑支護中的應(yīng)用進行了研究，具有重要的參考意義。

關(guān)鍵詞：土釘墻；超軟地基；基坑支護

中圖分類號： TV551 文獻標識碼： A

隨著城市經(jīng)濟的發(fā)展和建設(shè)，基坑支護技術(shù)也發(fā)展起來。現(xiàn)代的建筑發(fā)展模式日益趨向地下空間，基坑的開挖深度也不在斷增加，基坑開挖的環(huán)境效益問題也越來越突出，這就給基坑支護技術(shù)提出了更高的要求。土釘墻支護技術(shù)作為為基坑支護的主要手段，具有經(jīng)濟、合理、可靠等優(yōu)點，已得到廣泛的應(yīng)用。

1.土釘墻支護技術(shù)簡介

土釘墻支護技術(shù)起源于70年代，發(fā)展于80年代。該技術(shù)是一種通過原位土體加固、充分利用原位土體自承能力的支護技術(shù)。其工作原理是通過土釘、混凝土面層、土體三者協(xié)同工作，形成一種復合的擋土結(jié)構(gòu)，可以有效提高邊坡土體的抗拉、抗剪強度以及抗變形能力，從而增強了地基土的整體剛度和穩(wěn)定性，為基坑的穩(wěn)定提供了有力保障。

2.土釘墻支護技術(shù)應(yīng)用于軟地基基坑的可行性分析

在松散的砂土、淤泥之類軟弱土地層中采用土釘墻技術(shù)時，往往由于軟土地層徐變與流變的影響，導致土釘墻技術(shù)的應(yīng)用受到限制。隨著軟土加固技術(shù)的發(fā)展，土釘墻支護技術(shù)在軟地基基坑支護中的水平不斷得到提高和發(fā)展，拓寬了土釘墻支護技術(shù)的應(yīng)用范圍。

土釘墻能否支護軟基坑其關(guān)鍵在于三個方面：

其一，土釘能否成孔。就土釘?shù)某煽讈碇v，主要在于所針對的土質(zhì)條件，對于粉質(zhì)土地層來說，可利用井點降水技術(shù)采用人工或機械成孔；對于淤泥質(zhì)粘土來講，由于降低低下水位比較困難，采用人工或機械成孔極易發(fā)生塌孔現(xiàn)象，所以在工程中多采用擊入鋼管的方法來解決這一問題。

其二，基坑開挖面能否形成。就基坑開挖面的形成問題來看，粉質(zhì)土地基可以通過采用降低低下水位的辦法形成開挖面，對于淤泥質(zhì)粘土來說，由于本身具有一定的凝聚力，一般情況下，可以形成高度范圍在1.0~1.5米內(nèi)的開挖面，而對于超軟的淤泥質(zhì)粘土，則常常采用超前錨桿或攪拌樁的辦法來解決開挖面的形成問題。

其三，土釘與地基土之間能否提供足夠的錨固力。就淤泥質(zhì)粘土來說，其錨固力一般在14.0~18.0kPa范圍內(nèi)，能夠提供足夠的錨固力。

可見，土釘墻支護軟弱基坑是可行的，通過一些工程實例可知這一技術(shù)在超軟地基基坑支護中已得到了廣泛的應(yīng)用。如天津地區(qū)采用土釘墻支護技術(shù)成功的應(yīng)用于超軟弱地基基坑支護中，并取得較大的經(jīng)濟效益。

3.土釘墻支護、加固超軟地基基坑的施工工藝

土釘墻支護結(jié)構(gòu)施工的的基本原則是動態(tài)設(shè)計、信息化施工，為此在施工過程中，要打破傳統(tǒng)的施工模式，對施工設(shè)計的及時性和動態(tài)性不斷優(yōu)化，使其更合理，對于不同的工程地質(zhì)、水文、環(huán)境等條件采取相應(yīng)的施工技術(shù)措施。

3.1嚴格控制基坑開挖進度及深度

在超軟地基基坑進行土層開挖時，土層的開挖進度和深度應(yīng)受到嚴格控制。若開挖進度過快，極易造成邊坡的加載速率過快，使得土釘錨固體達不到設(shè)計的強度，進而影響到邊坡的加固效果；同時，由于施工加荷速率的過快，給軟土的變形和強度也帶來嚴重影響，造成邊壁土體的塑性流動區(qū)域增大，導致邊壁土體的強度降低，變形增大，最為嚴重的是導致土釘墻失衡。所以，必須合理的確定土層的開挖進度，在發(fā)揮土釘錨固力的同時也要注意對邊壁軟土進行逐步固結(jié)，隨著強度的增大，不僅可以提高邊壁的抗變形能力，還能有效提高土釘墻的整體穩(wěn)定性，以防出現(xiàn)土釘墻失去平衡的嚴重后果。為此，進行土層開挖時可采取分層逐段的開挖方式，將作業(yè)面長度始終控制在10米以內(nèi)。對于開挖的深度也要嚴格控制，杜絕出現(xiàn)超挖、深挖的現(xiàn)象，將每層臺階開挖深度嚴格控制在2米之內(nèi)。

3.2初噴

所謂的初噴是指在對超軟地基基坑進行開挖后，為使挖好的坡面不產(chǎn)生垮塌，對挖好的坡面需立即噴射混凝土。目的在于保證其表面的固結(jié)。需要注意的是，在初噴混凝土時應(yīng)嚴格控制其厚度，確保厚度在4±1公分即可。此外，對噴射的砼表面進行平整，要求其表面濕潤關(guān)澤、無干斑、無滑移流淌現(xiàn)象。噴射混凝土施工終凝2h后應(yīng)及時進行濕潤養(yǎng)護，其養(yǎng)護時間至少不應(yīng)少于7天。

3.3鉆孔

為了做好鉆孔施工，首先要做好鉆孔前的準備工作，嚴格按照施工設(shè)計要求，對成孔平面位置、孔徑、孔深及下傾角進行合理的確定。在施工中，常常采用人工鉆孔的方法。在鉆孔過程中，一方面要做好鉆孔記錄，另一方面還要結(jié)合土釘編號對相應(yīng)的土體的特征進行一一記錄。此外對成孔質(zhì)量要進行詳細分析和研究，一旦出現(xiàn)事故，要采取措施及時解決并做好有關(guān)記錄，為日后的鉆孔施工提供參考依據(jù)。鉆孔完成后，要立即進行清孔工作，以防鉆孔內(nèi)出現(xiàn)滲水、掉土、塌孔等現(xiàn)象。

3.4鋪設(shè)土釘鋼筋

鉆孔施工結(jié)束后，緊接著就是在所鉆孔洞內(nèi)鋪設(shè)土釘鋼筋。在鋪設(shè)土釘鋼筋之前，應(yīng)確保定位裝置安裝完好，鋪設(shè)土釘鋼筋時，要嚴格按照設(shè)計要求進行。鋪設(shè)完畢后，需要將一定比例的摻有早強劑或膨脹劑的砂漿或水泥漿注入到所鉆孔洞內(nèi)。值得注意的是，如果是重力注漿，應(yīng)保證所鉆孔洞被注滿；如果是壓力注漿，一般采取二次注漿的方式，最終目的在于提高其在超軟土的錨固能力。

3.5鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片

鋪設(shè)土釘鋼筋結(jié)束后，要根據(jù)設(shè)計要求在在坡面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片。值得一提的是，要嚴格控制鋼筋的直徑，一般為7±1毫米。鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片時常采用焊接或人工綁扎的方式，網(wǎng)格尺寸應(yīng)控制在150~300毫米的范圍內(nèi)，鋼筋網(wǎng)搭接長度大于300毫米。

3.6復噴

鋪設(shè)完鋼筋網(wǎng)片后，需要對整個坡面進行二次混凝土噴射，這就是所說的復噴。噴射的厚度要滿足設(shè)計要求，噴射的混凝土的配合比需要通過復噴前的實驗來確定。在二次噴射混凝土時，應(yīng)盡可能的確保噴射厚度的均勻性。噴射混凝土終凝兩個小時之后，要及時進行噴水養(yǎng)護。

4.結(jié)語

土釘墻支護能合理利用土體的自身承載能力的特點，且具有顯著的優(yōu)點，主要體現(xiàn)在施工工藝簡單、工程造價低等方面，因而得到了廣泛的應(yīng)用。為了不斷提高土釘墻支護技術(shù)，并拓寬其應(yīng)用范圍，還需要對土釘墻的機理進行深入的分析和研究。土釘墻在超軟地基基坑支護工程中具有其它加固措施無法替代的作用。作為施工方，應(yīng)嚴格控制超軟地基基坑土層開挖進度和深度，注重初噴、鉆孔、鋪設(shè)土釘鋼筋和鋼筋網(wǎng)片以及鋼復噴等工藝水平的提高，不斷提高土釘墻在超軟地基基坑支護工程中的利用效率，不斷提升施工工藝水平，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益和社會效益。

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