復合土釘墻支護技術在高層建筑深基坑施工中的應用

琚 曉 平

(山西省第二建筑工程公司，山西 太原 030013)

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復合土釘墻支護技術在高層建筑深基坑施工中的應用

琚 曉 平

(山西省第二建筑工程公司，山西 太原 030013)

簡述了復合土釘墻支護施工的技術原理及特點，分析了深基坑復合土釘墻支護施工工序及注意事項，探討了深基坑支護監測與質量檢測的主要內容，為復合土釘墻支護技術的應用提供了理論依據。

復合土釘墻，深基坑，支護施工，質量檢測

土釘墻是通過鉆孔、插筋、注漿來設置的，一般稱砂漿錨桿，也可以直接打入角鋼、粗鋼筋形成土釘。土釘墻的做法與礦山加固坑道用的噴錨網加固巖體的做法類似，故也稱為噴錨網加固邊坡或噴錨網擋墻，JGJ 120—99建筑基坑支護技術規程正式定名為土釘墻。由天然土體通過土釘就地加固，并與噴射混凝土面板相結合，形成一個類似重力擋土墻結構，以此來抵抗墻后的土壓力，從而保持基坑開挖面的穩定，這種利用土體加固及土釘共同受力的土擋墻稱為復合土釘墻。復合土釘墻是針對單純土釘墻受力和支護應用上的缺點，對土釘的補強和修正。近年來，高層建筑林立，已然成為城市化建設中一道亮麗的風景線，深基坑是保證高層建筑穩定性的基礎，而復合土釘墻支護技術在深基坑施工中應用十分廣泛。基于此，加強對復合土釘墻支護技術在建筑深基坑施工中應用的研究具有十分現實的意義。

1 復合土釘墻支護施工的原理及技術特點

1.1 復合土釘墻支護技術原理

所謂的土釘墻支護施工，主要是利用土釘支護在施工場地進行土體加固施工，再利用噴射的混凝土與鋼筋網結合起來，形成一個有效的土釘體，和巖土體協同作用，保證了土體的整體強度，消除了巖土體自身強度弱的問題，保證支護結構整體的穩固性；土釘本身具有一定的強度與剛度，通過密集的分布，與巖土體形成一個有機的復合體，不僅有效地提高了土體的整體剛度，還彌補了土體抗拉、抗剪強度低的弱點。通過相互作用、土體自身結構強度潛力得到充分發揮，改變了邊坡變形和破壞的性狀，顯著提高了整體穩定性，能夠對巖土體的整體變形起到良好的約束作用。同時，在巖土體與土釘摩擦力的作用下，也能對巖土體變形起到制約作用；在復合體中，巖土體與土釘一同承擔外界的荷載力，同時承擔復合體自身的重力。可以看出，土釘能夠在一定程度上分擔荷載力，巖土體塑形后，土釘承擔的應力作用逐漸加強，避免了復合體出現裂縫、變形的問題，確保了支護結構的穩定性。

1.2 復合土釘墻支護施工技術特點

復合土釘墻應用于基坑開挖支護和挖方邊坡穩定有以下特點:1)形成土釘復合體，顯著提高邊坡整體穩定性和承受邊坡超載的能力。2)施工設備簡單，由于釘長一般比錨桿的長度小的多，不加預應力，所以設備簡單。3)隨基坑開挖逐層分段開挖作業，不占或少占單獨作業時間，施工效率高，占用周期短。4)施工不需單獨占用場地，對現場狹小，放坡困難，有相鄰建筑物時顯示其優越性。5)復合土釘墻成本費較其他支護結構顯著降低。6)施工噪聲、振動小，不影響環境。7)復合土釘墻本身變形很小，對相鄰建筑物影響不大。另外，復合土釘墻支護技術在建筑深基坑施工中的運用，往往會使用較多的土釘，土釘密度較小，在施工期間，即使某一個土釘松動失去作用，對整體的支護效果也不會造成較大的影響。也可以說，復合土釘墻支護施工過程中，使用的土釘數量與支護質量成正比，土釘數量越多，支護結構越加穩固。復合土釘墻支護與樁支護、連續墻支護技術相比，不用使用過多的建筑材料，大大節約了資源，給施工企業創造了更大的利潤。

2 建筑深基坑復合土釘墻支護施工工序

近年來，深基坑工程越來越多，對復合土釘墻支護結構的運用也更加熟練，逐漸形成一套完善的復合土釘墻支護施工工藝。在深基坑復合土釘墻支護施工過程中，基坑的周邊都設置了關于墻體坡頂沉降觀察點、水位觀察孔、土體測斜孔等等，同時將土體壓力監測點設置在土體中，保證對基坑周邊的圍護結構情況實施實時監測。復合土釘墻墻面存在較小的坡度，同時保證復合土釘墻面層和土釘連接緊密，將加強鋼板、承壓板或壓筋等構造措施設置在復合土釘墻體系中，通過焊接的方式與土釘相連。在復合土釘墻基坑的側壁安全等級一般為2級～3級，如果地下水位比基坑滌棉高，必須及時的采取攔截、降水位等措施。

2.1 深基坑復合土釘墻支護施工

第一，在施工前必須做好相關的準備工作，包括制定施工方案。具體來說，前期準備不僅需要進行測量放線，還需要對進場的材料、機械設備等進行嚴格的檢驗，同時調試好相關的機械，另外對土釘進行技術加工，布控相關的監控點。并且復合土釘墻的墻面坡度不宜大于1∶0.2。第二，在基坑中，為了保證開挖的穩定性，一般通過井點降水，在基坑周邊2 m距離處設置排水溝。在基坑施工過程中，為了保證地下水位始終在開挖面以下，保證開挖施工處在無水環境下，排水施工至關重要，關系到復合土釘墻受力的穩定性。第三，當噴射的混凝土強度達到2.5 MPa時就可以進行定位放線工作，同時在鉆孔位置前架設鉆孔設備開始作業。當鉆孔達到設計的深度時，利用高壓風機進行清孔處理，并對孔的深度進行測量。在具體的施工過程中，如果遇到局部松散土質，導致不成孔或者是鉆孔遇到堅硬的障礙物時，需要采用錨管土釘，達到與混凝土土釘同等的效果。第四，采用專門的監測設備對成孔進行檢查，檢查滿足相關要求后就可以進行土釘的安放。土釘長度宜為開挖深度的0.5倍～1.2倍，土釘的間距宜為0.6 m～1.2 m，土釘與水平夾角為10°～20°。土釘宜選用Ⅱ級、Ⅲ級螺紋鋼筋，直徑16～32，鉆孔直徑70～120。在具體安放的過程中，每隔2 m左右進行定位，保證土釘居中安放。關于土釘的外露距離，一般在150 mm～200 mm之間，并設承壓板和加強筋，這樣的目的主要是為了能夠方便鋼筋網的連接。第五，安放完成土釘后需要及時進行注漿，其強度不宜低于M10，采用注漿機完成整個注漿過程。為了保證土釘與噴射的混凝土形成一個有機的整體，一般在孔口設置止漿塞，將注漿管插入孔中，與孔底的距離保持在500 mm左右，避免出現堵塞導管的現象。在第一次注漿完成后，停1 h左右實行第二次注漿。一般來說，水泥砂漿為主要的注漿材料，為了保證土體整體的質量，可以在水泥砂漿中加入適量的膨脹劑。為了控制基坑支護結構含水量，必須在土釘施工后設置一定數量的泄水孔。

2.2 復合土釘墻支護施工注意事項

第一，根據總結的周邊深基坑施工的經驗，復合土釘墻一般適用于有一定膠結和密實程度、自立性能較好的地層，在土質較差的雜填土層及以砂性土層為主的不穩定土層中不宜使用。

第二，在復合土釘墻支護施工過程中，必須保證現場具有維護設施以及安全標志，同時安排專門的工作人員對基坑周邊的情況進行檢測。如果施工中發現坍塌或裂縫情況，需要及時的采取措施進行處理。特別是在挖土期間，應該隨時關注擋土結構的有效性及完整性，避免開挖過程對支護結構造成破壞，保證施工的質量與安全。

3 深基坑結構與支護監測的具體要求

3.1 深基坑支護監測內容

深基坑支護監測內容較多，主供水管是其檢測的重點，由于土質與地質條件對主供水管具有一定影響，在基坑開挖過程中，對支護部位進行檢測，將不同情況以及外部條件考慮進去進行綜合性分析，具體問題具體分析，找到最佳的解決辦法?；又ёo施工一般不能使用一套方案，同時也需要實現做好相應的準備工作。對于支護線以及復合土釘墻溝槽，需要檢測處理作業區是否存在不穩定土層、石頭等危險因素，在確定了土壁方向后再進行具體的施工。另外，還需要對土釘間距、類型、長度、排列等進行嚴格的檢查，保證其符合施工設計的要求。由于復合土釘墻支護施工工期較緊，在具體施工中需要采用交叉施工方式，基于靜壓樁應力釋放等因素影響，一般在靜壓樁施工進行到1/2時，采用兩邊推進的方式，在靜壓樁區域深攪樁。同時根據施工總進度的需求，合理的安排支護施工進度，然后對支護結構進行分段強度監測。

3.2 施工質量檢測

深基坑一般具有較大的面積，周圍的環境較為復雜，具有諸多不容易控制的影響因素。因此，為了保證深基坑施工的質量與安全，需要加強對施工監測工作的重視。在具體的施工期間，需要利用專業的設備，對各種情況進行實時或定時的跟蹤監測，以便能夠全面的掌握施工進度、施工質量等各個方面的情況。第一，需要對基坑表面裂縫情況(尺寸、位置、走向趨勢、狀態)進行監測；第二，根據復合土釘墻支護監測點數據，測算支護位移的具體值，然后采取有效的處理措施；第三，對基坑周邊環境、地下線纜、地下管線等變形值進行監測；第四，對基坑內部水情況進行監測，包括排水情況、滲水情況以及漏水情況等等。

4 結語

復合土釘墻支護技術是深基坑工程施工中關鍵的技術，在我國城市化建設進程中，復合土釘墻施工技術得到了長足的發展?？傊?，復合土釘墻相關理論知識正在不斷的完善，同時也需要不斷提升相關理論的實踐性，這樣才能體現其應用價值。在我國建筑行業不斷發展的今天，還需要加強對建筑施工工藝的研究，提升建筑工程經濟效益，促進建筑產業健康發展。

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On application of composite nailing wall support technique in deep foundation pits of high-rise buildings

Ju Xiaoping

(Shanxi2ndArchitecturalEngineeringCompany,Taiyuan030013,China)

The paper indicates the technical principle and features for the composite nailing wall support, analyzes the construction sequence and precautions for the composite nailing wall support of deep foundation pits, and explores the main content for the foundation pit support supervision and quality inspection, so as to provide some theoretic reference for the technical application.

composite nailing wall, deep foundation pit, support construction, quality inspection

1009-6825(2016)11-0059-02

2016-01-31

琚曉平(1972- )，女，工程師

TU463

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