復合土釘技術在深基坑支護工程中的應用

代小勤

【摘 要】隨著我國經濟的高速發展，人們對土地資源的需求量越來越大。雖然我國國土遼闊，但能夠居住和使用的土地卻十分有限。如今城市交通擁堵，房價不斷上漲已經成為城市發展致命的瓶頸。為了提高土地利用率，緩解城市土地資源緊張問題，深基坑工程施工數量越來越多。但實際上深基坑工程施工具有一定危險性，易受地質條件影響，事故發生率高。為了避免事故的發生，保障施工安全，必須要做好深基坑支護，通過支護技術提高基坑結構施工及周邊環境安全系數。復合土釘技術是近些年新興的深基坑支護技術，能夠有效彌補傳統支護技術缺陷。本文將針對復合土釘技術在深基坑支護工程中的應用展開研究。

【關鍵詞】深基坑；支護工程；復合土釘技術

引言：隨著城市化建設經常的加快，深基坑工程越來越多。但深基坑施工工期長，施工工藝復雜，且穿越地層的地質條件復雜多變，遇到的意外情況比較多，容易發生安全事故。近些年，由于支護結構破壞引起的土體失穩、基坑周邊變形，造成的工程事故屢屢發生。例如，二零一二年，四月二日，華亭縣安口鎮某基坑坍塌事故，造成重大材產損失，后來補做基坑支護才得以順利進行。安全事故的發生，不僅帶來了經濟損失，影響了工期，更給社會帶來了不良影響，給傷者家庭造成了創傷。因此深基坑工程中必須要做好支護工程，提高深基坑施工安全性。復合土釘技術不僅施工工藝簡單，且周期短，成本低，可靠性強，深基坑支護工程中應積極應用復合土釘技術。

一、深基坑工程特征

根據中華人民共和國住房和城鄉建設部于二零零九年五月十三日發布《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》的附屬文件中規定，開挖深度超過五米的基坑的土方開挖、支護、降水工程以及開挖深度沒有超過五米，但周邊情況、地質條件、地下管線復雜或影響建筑物安全的基坑的土方開挖、支護工程都屬于深基坑工程。深基坑工程主要包括三大方面：第一方面是土方開挖工程；第二方面是支護體系工程；第三方面是施工工程[1]。深基坑工程是一項專業性、復雜性、綜合性很強的系統工程。整個工程實施過程，要求結構工程技術人員要與巖土工程人員緊密配合，協調施工，才能保障工程質量和施工安全。深基坑工程中基坑底面積大多在二十七平米以內，且底邊長小于三倍短邊，基槽寬度在三米內，槽長大于三倍槽寬[2]。深基坑工程往往施工規模越大，危險性越高。如果危險性超過一定標準，需組織召開專家論證會。參會方涉及：勘察單位、設計單位、施工單位、監理單位、建設單位、專家組。通過對工程的分析與論證，確定施工可行性，明確支護方案后才能正常施工。可見深基坑工程的危險性及做好加護的重要性。深基坑工程具有很大的不確定性和不可預估性，不僅與工程現場的地質條件、水文條件有關，更與基坑周邊相鄰建筑和地下管網有關，一旦發生安全事故后果不堪設想，造成的經濟損失和社會影響往往十分嚴重。并且由于工期長，時常會經歷降雨、周邊堆載、振動等不利情況，事故發生率高，且事故的發生具有一定偶爾性和突發性。例如，北京萬亨大廈基坑事故、珠海祖國廣場基坑事故、廣州京光廣場基坑事故等事故都造成了嚴重經濟損失。但實際上，一些事故多可避免或預防，必須要做好支護工程，提高施工安全系數。

二、深基坑支護工程

通過前文對深基坑工程特征的分析不難看出，深基坑支護工程在深基坑工程中的重要性。為了提高深基坑工程安全系數，我國頒布了《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》，其中對深基坑支護工程作出了明確規定。深基坑支護工程的目的是為了保證基坑結構施工及基坑周邊環境安全，對基坑側壁及周邊環境采用支護、保護、加固[3]。常見支護技術有：排樁支護、排樁懸臂、連續墻支護、水泥擋土墻、鋼板樁、土釘墻、基坑內支護、逆作拱墻、混凝土排樁等。不同支護技術有著不同適用范圍，施工現場不具備放坡條件時無法保障施工安全，都需要進行支護。深基坑支護工程的特點是：工程造價高、開工數量多、技術復雜、變化因素多、作業面積大、深度廣。支護工程施工前，必須要先進行事前勘探，了解周邊情況和地下管網分布，根據基坑深度，現場地質條件、水文條件，確定支護方案，選擇與現場實際情況相符的施工方式，進行支護結構設計，選擇合適的支護技術。整個基坑支護工程包括：擋土、支護、防水、降水、挖土等幾個環節。每一環節都緊密相連，任何一環出現失誤，都會影響整個工程質量，導致工程失敗。其中打樁、降水、挖土等環節影響因素較多，且與其他施工環節相互制約，相互影響，在這幾個環節中易誘發工程事故。因此，施工中必須認真研究，合理安排，科學確定挖土方法，做好支護工程中的每一個環節，保障工程質量。

三、復合土釘技術在深基坑支護工程中的應用

復合土釘技術是二十世紀九十年代，成功開發的一項新型深基坑支護技術，現如今已經成為現代工程中不可或缺的重要支護技術[4]。若施工場地受限，無法放坡，便可選擇復合土釘技術。這種支護技術不僅技術性可靠，且施工周期短、成本低、工藝簡單，能夠滿足各種不同工程施工需求。復合土釘技術由普通土釘技術、輕型支護技術、截水技術有機結合組成。復合土釘技術支護能力強，適用范圍廣，可作超前支護，是一種經濟性和實用性都很強的支護技術，能夠根據現場實際情況，對各項技術進行靈活的有機組合，來獲得最佳支護效果。因此，深基坑支護工程中應積極推廣和應用復合土釘技術。復合土釘技術在深基坑支護工程中應用時，是利用土釘作為主要受力構件，通過漿體與土體外界面上的粘結力，沿土釘全長為基坑邊壁土體提供連續支護抗力，這種支護方式不僅能夠將欲滑移土體的側向壓力傳遞給穩定土體，同時還能夠對滑移土體進行內加固，最大限度利用邊壁土體的自承能力，保障土地穩定性，以達到支護目的。具體施工中將涉及到的基本要素有：旋噴樁、預應力錨桿、普通土釘墻、深層攪拌樁。雖然目前我國并沒有相應復合土釘技術標準指標，但我國頒布的《建筑基坑支護技術規程》中卻對復合土釘技術其他要素進行了規定，所以施工中其他技術標準必須符合國家行業要求。深基坑復合土釘技術應用中，支護樁樁徑通常為Φ500～Φ700，端頭伸入坑底以下2.0～4.0m。豎向鋼管，壁厚3～5mm，管徑Φ48～Φ60，直接用機械打入土中，并從管中高壓注漿壓入土體。具體可以應用土層包括：粉土、砂土、回填土、粘性土、與泥土等，是目前深基坑支護工程施工中的理想支護技術。施工工藝流程為：開挖作業面、修整坡面、放線定位、成孔、插筋、堵孔注漿、綁扎、壓筋做錨頭、噴射混凝土面層、初加預應力、混凝土面層養護、終加預應力[5]。為了保障施工質量，施工中必須嚴格遵守施工秩序，杜絕違規操作，避免影響支護效果，給后續施工帶來安全隱患。

四、結束語

深基坑工程往往施工周期長，施工工藝復雜，事故率高，危險性大，極有可能發生安全事故，做好支護非常重要。支護工程質量直接影響深基坑施工安全系數。復合土釘技術不僅支護效果好，且成本低，施工周期短，十分適合深基坑工程。深基坑工程施工中應積極推廣和應用復合土釘技術。

參考文獻：

[1]彭世明. 復合土釘技術在深基坑支護工程中的理論與運用[D].湖南大學，2013，13（11）：119-124.

[2]夏華宗. 微型鋼管樁超前支護復合土釘墻模型試驗研究與力學分析[D].中國地質大學（北京），2011，11（14）：132-135.

[3]吳靜. 深基坑超前鋼管樁復合預應力錨桿支護數值模擬研究[D].中國地質大學，2015，10（09）：123-125.