基坑工程中土釘墻支護技術探討

摘要：深基坑土釘墻支護技術是一種經濟可靠的基坑支護新技術，由于其具有結構簡單，施工方便、快速，節省材料等優點，在建筑行業已經全面推廣使用。文章簡要分析了土釘墻支護技術工作原理及特點，并結合工程實踐，對土釘墻支護技術施工要點進行了探討。

關鍵詞：基坑工程；土釘墻；施工

近年來，隨著科技的迅猛發展，我國逐漸加快了邁向城市化的步伐，各地的高樓大廈拔地而起，因此，基坑開挖也越來越深，深基坑支護技術得到廣泛應用。目前主要的基坑支護結構有排樁、地下連續墻、水泥土墻、土釘墻等。土釘墻支護作為一項有效的支護技術，以其簡便的工藝、快速的施工、經濟的造價，在深基坑支護工程中得到廣泛應用。

一、土釘墻支護技術概述

土釘墻指的是利用土釘將天然土體就地加固，然后與混凝土面板結合，形成重力擋墻從而有效抵擋墻后的壓力。土釘墻由原位土體、設置在土中的土釘和噴射混凝土面層組成。通過土釘、墻面與原狀土體的共同作用，形成以主動制約機制為基礎的復合體。因此，其支護效果主要由土釘的長度、設置密度、土釘的抗拉抗彎和抗剪強度、土釘與土體的黏結強度、面墻剛度、土釘與面墻結合程度、原狀土體性狀、坡頂荷載、開挖深度等因素綜合決定。

土釘墻支護的適應性強，適用面寬，與通常的護坡結構相比較，土釘墻加固有如下特點：結構輕，柔性大，有良好的抗震性和延性；能合理地利用土體的自承能力，將士體作為支護結構的一部分；對于施工場地狹小，放坡困難，該技術顯示出獨特的優越性；施工便捷、安全，土釘的制作與成孔簡單易行，且靈活機動；穩定可靠，施工工期短，造價低。

二、施工準備工作

（1）根據施工圖紙及有關資料核對現場平面尺寸和坑底標高，掌握設計內容及各項技術要求，熟悉土層地質、水文勘察資料；會審圖紙，搞清地下構筑物、基礎平面與周圍地下設施管線的關系，了解基坑支護尺寸的允許偏差，支護坡頂的允許最大變形。

（2）綜合考慮工程的現場情況、進度要求，以及分期分批施工工程的土方堆放和調運問題，確定土方開挖支護方案，取兩臺挖掘機分層同時開挖采作業，由西向東退行開挖施工，并按圍護結構要求及時修整邊坡及放坡，防止土方坍塌，基坑的坡度為1：0.3。

（3）所選用原材料有合格復試報告及配合比試驗報告；土釘鋼筋使用前應調直、除銹除油；采用干凈的中粗砂；選用強度等級為32.5的普通硅酸鹽水泥。

（4）成孔采用洛陽鏟；混凝土噴射機應密封良好，輸送連續均勻；空壓機應滿足噴射機工作風壓要求；輸送管能承受0.8MPa以上的壓力；注漿泵規格、壓力和輸漿量應滿足使用要求。

三、基坑支護的施工

（一）測量放樣

施工人員應該按照原先設計好的圖紙尺寸將基坑中上口、下口線在施工場地中做好準確的定位，要標有記號以及木樁標志，這樣一來有利于施工人員的觀察，從而確保施工的精確性。

（二）土方開挖

開挖土方時，首先要依據土體的實際情況對其層次進行科學合理的設計，并按照開挖一層隨即采取支護措施的順序進行施工，交叉進行土方的開挖和支護工序，使土方開挖全面配合土方的支護，并按照分段施工的一般方法進行有效施工，確保每一段的長度保持在10m以內，不能一味提高速度而使其大大超過了長度，避免出現土體的位移現象，嚴重影響支護的實現效果。如果在建筑深基坑施工的過程中出現了下雨、下雪等對施工不利的天氣，為了避免雨雪使施工現場出現積水，要進行大面積深基坑的開挖，如果不能及時排出這些積水，土質會愈加疏松，導致建筑深基坑整體工程的穩固性受到不同程度的影響，所以要連接每一層開挖的基坑，及時地排放出其中的多余水分，提高建筑深基坑施工工程的安全性。

（三）修坡

機械開挖后，人工鏟除邊坡上的松土和挖土體，填實超挖洞孔，進一步提高邊坡的平整度。為防作業面有較大滲水，設置臨時排水孔，待邊坡噴射錨作完成后，可作為坡面泄水孔處理。

（四）鉆孔

鉆孔前，應根據設計要求定出孔位同時做出標記及編號。當成孔過程中遇到障礙物需調整孔位時，不得損害支護結構設計原定的安全程度。在容易發生坍孔的土體中鉆孔時宜采用套管成孔或擠壓成孔。成孔過程中應由專人做成孔記錄，按土釘編號逐一記載取出土體的特征、成孔質量、事故處理等。成孔后用壓縮空氣將孔內殘留及擾動的廢土清除干凈，并將取出的土體及時與初步設計所認定的土質加以對比，若發現有較大的偏差要及時修改土釘的設計參數。

（五）注漿

在二次噴漿強度達到設計強度70%以后，對土釘進行壓力注漿，可采用重力、低壓（0.4～0.6MPa）或高壓（1～2MPa）方法，將配置好的水泥漿注入孔內，水泥漿的水灰比一般為0.5～0.55，水泥為普通硅酸鹽水泥，應隨用隨拌并攪拌均勻，且最好在泥漿凝固前用完。純水泥漿可由注漿管輸送到土釘孔里，注漿管深入到距離孔底以250mm～500mm為宜，注漿的同時要將注漿管慢慢拔出直至孔內充滿漿液為止，當孔口溢出同等濃度的漿液時則可停止操作，注漿完成。同時，同一批注漿孔注漿時，應在各孔口重復補漿數次，完工后清洗好所用設備以方便下次使用。

（六）布鋼筋網

在布鋼筋網之前，要保證投入使用的鋼筋合格且對其進行表面除銹和調直處理，實踐中一般選用直徑 12型的鋼筋，通過焊接或綁扎制成菱形網狀，并按照設計要求分段分層的進行鋼筋網的鋪設。需要注意的是，在噴射混凝土之前，面層內的鋼筋網片應牢固固定在邊壁上并符合規定要求的保護層厚度。鋼筋網片可用插入土中的鋼筋固定，在混凝土噴射下應不出現振動。

（七）噴射混凝土

采用C20細石混凝土，順序為自下而上垂直坡面噴射，且噴頭與坡面距離控制在0.8m～1.0m范圍。基坑噴射混凝土厚度應根據基坑邊壁的實際情況制定的。①土體松散，穩定性差時在修坡后馬上初噴混凝土厚度約4cm，鋼筋網鋪設完畢后再復噴混凝土，厚度約6cm。②土體穩定，修坡平整時，一次性完成混凝土噴射厚度約8cm以上參數誤差在1～2cm；采用32.5R硅酸鹽水泥、中砂、豆石作原料；外加速凝劑適量.噴射混凝土強度標號達C20。噴射配合比為：水泥：砂：：石=1：（1～2.5）：（2～2.5）。噴射混凝土施工后應根據天氣情況及時進行澆水養護。

（八）排水系統

為了避免地面積水流入基坑，坑內積水流向坡腳，以確保土釘墻安全，在坡頂和坡腳必須設置排水措施。

四、施工要點體會

當前土釘墻支護技術的經驗雖然較為成熟，但建筑深基坑面積龐大，施工環境復雜，不易控制的因素較多，因此仍要認真研究制定施工方案重視施工質量，確保各項措施到位，因此施工中的一些細節問題不可忽視：

（1）必須確保所使用原材料符合相關標準和設計要求，并具備出廠合格證及試驗報告書，材料進場后還要做好復驗。

（2）施工過程中應當嚴格按照設計要求進行操作，對于特別注明的，存在時間間隔、施工面間隔以及空間間隔的作業要嚴格遵循操作要求，為預防邊坡失穩，在施工中需嚴格按照“分段開挖，分段支護”的原則進行。

（3）土釘墻應在上層土釘注漿體及噴射混凝土面層達到設計強度值的70%后，方可開挖下層土釘施工。

（4）施工中超挖或支護不及時都可能造成小范圍的塌方，可采取在網片內墊補碎磚或直接砌磚的方式進行彌補。

（5）混凝土噴射作業必須分段進行，在相同的分段噴射必須由下而上，為預防造成混凝土塌落，一次噴射厚度不宜太大，且噴射時噴頭和受噴面之間要保持垂直。

（6）采用專門的檢測設備及時監督和檢測施工中的各種情況，每天監測頻率應≥2次，監測內容主要含基坑表面裂縫的位置、走向、狀態以及尺寸等；支護位移的具體數值；建筑深基坑周圍的環境變化和地下線纜及管道的變形數值；建筑深基坑內部排水、滲水或漏水等水活動的情況等等。

五、安全生產技術措施

進入施工現場必須戴好安全帽，且著裝必須統一，按規定穿著工作鞋；禁止穿拖鞋、背心、短褲及其它不雅觀之服裝，高空作業的操作人員正確佩戴經檢驗合格的安全帶；開工前，各崗位操作人員對設備特別是對架體、鋼絲繩進行安全檢查，確認機械性能良好方可開工。工地所有動力線和生活用電線路，按安全要求規定保持垂直或水平距離，并用絕緣體材料架定位置。施工作業范圍內，嚴禁無關人員進入圍觀，各種安全設施應放置在方便、適宜位置，在基坑周邊施工時，人要遠離坑壁。遇惡劣天氣、臺風等，影響施工安全時，禁止一切施工作業，吊車、樁機等要做好防傾覆措施，雨后恢復施工前，還應重新檢查機具，電路等，確保無安全隱患后方可開工。

結束語

總之，基坑支護雖為一種施工臨時性輔助結構工程，但對保證整個工程順利進行影響極大。土釘墻支護作為一種邊坡穩定式支護結構，優勢顯著，施工中要認真研究制定施工方案，并重視施工質量控制，只有嚴格按規程進行操作，各項措施到位，才能保證深基坑施工質量，保證建筑工程順利完工。

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