淺析膨脹土地區土釘墻施工技術

石川

中鐵二局第六工程有限公司 四川成都 610000

摘要：成都市區東部膨脹土分部廣泛，作為基坑開挖的支護形式時，除了要保持土體的原始應力狀態和物理性質，注意觀察地表和地下水的活動情況，還要縮短土體曝露時間，保證邊坡有效封閉，以免水土作用造成危害。

1 前言

隨著經濟發展，超高、超深建筑不斷涌現，基坑深度也在不斷增加，促成了深基坑工程施工技術的不斷進步，土釘墻支護便是其中之一，其依靠土釘體與土體之間的摩擦力將邊坡土體內不穩定區土體的側壓力，通過土釘的水平推力作用傳遞到穩固區。因材料用量少，施工快，安全可靠，經濟優等特點在深基坑圍護中得到廣泛應用。以下就成都地鐵某停車場基坑施工為例，簡析膨脹土地質區域土釘墻施工中應注意的問題。

2 項目概況

某停車場基坑咽喉區長度115米，寬度26m～175米，深度18.5米，支護形式為三級放坡結合土釘墻支護。場地土層自上而下依次穿越人工填土層、軟土層、膨脹巖土層、泥巖層，其中軟土層埋深3.0～3.5米，膨脹巖土層埋深4.0～10.0米，膨脹率41%～91%。

3 施工原則

開挖后膨脹土如長期暴露在空氣中，易發生失水收縮，開裂，降低邊坡的穩定，減少開挖作業時間、及時封閉邊坡，合理引導排水是施工的重要環節。

擬定主要施工原則如下：

（1）分層、分段、限時開挖土方；

（2）合理利用預留被動土，加強工序流轉；

（3）邊坡開挖后，立即進行初噴封閉土體；

（4）土釘成孔施工時按要求布設泄水孔，保證土體多余水分順利排出；

（5）合理布設截、排水溝，對水溝進行防水卷材鋪設處理，保證排水效果，減少滲漏造成的土體失穩。

4 施工工藝及操作要點

4.1 土釘墻操作要點

（1）開挖邊坡

①、需土釘支護的土方應分層分段開挖，每層開挖深度不宜超過2m，每段長度取20m；

②、按作業順序施工，上層土釘注漿及噴射混凝土面層達到設計強度的70%后方可開挖下層土方；

③、支護分層開挖深度和施工的作業順序應保證修整后的裸露邊坡能在規定時間內保持自立并在48小時的時間內完成支護，及時設置土釘及噴射混凝土。

圖 土方開挖邊坡坡頂修整 圖 邊坡混凝土初噴

（2）初噴混凝土

①、混凝土的配合比通過實驗室確定，不摻速凝劑時，存放時間不得超過2小時，摻速凝劑時，存放時間不得超過20分鐘。

②、噴射混凝土時，噴頭與受噴面保持垂直，并保持0.6～1.0m的距離，噴射手應控制好水灰比，保證噴射混凝土表面平整，濕潤光澤，無干斑或滑移流淌現象。在鋼筋部位，應先噴填鋼筋后方，然后再噴填鋼筋前方，防止在鋼筋背面出現空隙。

③、初混凝土厚度控制在50mm，一般分2到3次噴射。

（3）成孔

①、土釘成孔采用錨桿工程鉆機鉆孔，鉆孔過程中嚴禁使用水鉆，以防周邊地質條件惡化；

②、應將取出的土體與初步設計時所認定的加以對比，有偏差時應及時反饋設計單位，由設計單位修改土釘的設計參數，出設計變更通知。

圖 土釘成孔 圖 土釘墻泄水孔安裝

（4）安裝泄水孔

①、泄水管采用DN50 PVC管，按縱向間距2.6m，豎向間距2.6m布置；

②、泄水管插入土體長度80cm，外露長度5cm，設置坡度5%；

③、管身按間距100mm，直徑8mm設置滲水孔，外包土工布并填充碎石形成濾水層。

（5）注漿

①、土釘壓力注漿壓力不宜超過1Mpa；

②、遇注漿量偏差較大的孔洞，注意觀察周邊土體是否有水或水泥漿滲出形成通路，形成邊坡滲水點。

（6）復噴混凝土面層

復噴混凝土面層在驗收確認鋼筋網鋪設、連接均符合要求后，進行噴混凝土面層至設計厚度，其工藝要求與噴第一次混凝土的要求相同。

（7）截、排水溝

①、邊坡坡頂應及時硬化并向基坑外作放坡處理，最低處設置排水溝并引導至場內主排水溝；

②、坡頂邊緣設置120*200mm磚砌擋水線，防止坡頂積水下流；

③、邊坡坡腳設置截水溝，溝內和水溝兩側延伸30cm進行丙綸防水鋪設處理；

③、截水溝間隔20m設置集水坑一處，放置自動抽水泵一臺。

圖 集水坑抽水泵 圖 邊坡坡腳截水溝

圖 截水溝丙綸防水鋪設處理效果圖

4.2 配合措施

（1）基坑降水

基坑周邊采用井點降水，保證土方開挖時水位標高要求同時平衡土體水含量。

（2）監測

①、設測點布置在土釘墻坡頂邊緣，根據規范要求進行測量；

②、在基坑開挖過程中，每天進行一次觀測，雨后第二天加強一次觀測，基坑開挖結束達到穩定后，每周觀測1次，且隨外界條件變化隨時做適當調整。

③、每次觀測結果詳細記錄、及時整理分析，繪制有關代表邊坡位移、建筑物沉降的時間-位移曲線。同時利用曲線成果預測下一步施工階段支護系統及臨近地下管線變形發展趨勢，如發現異常現象，應立即通報決策部門，采取對策與措施。

圖 坑邊降水井 圖 坡頂擋水線、排水溝、監測墩

5 結語

通過開挖作業時間、及時封閉邊坡，合理引導排水，最大程度保證土體內含水量平衡，防止水土作用引起的邊坡失穩。實踐證明，土釘墻技術應用于膨脹土地區基坑支護是行之有效的，其獨特的主動加固機制，較完備地保持了土體原有的結構整體性和原有應力狀態，從而有效遏制了膨脹土的膨脹潛勢，使設計和施工常規化；結合施工監測，對邊坡穩定性實施動態信息管理，及時調整，可以使施工管理更加科學和合理。

參考文獻：

[1]張月龍.基于膨脹土深基坑支護中土釘墻的應用問題分析與探究[J].城市建設理論研究（電子版），2012（9）.