建筑工程深基坑土釘墻施工工藝分析

楊新愛?王志勇

摘 要：作為一種原位加固土技術，土釘墻作用機理與樁、墻圍護結構體系存在著明顯的區別，它對土坡穩定的主要作用是注漿土釘通過置換和護滲，改變土體性質，實現土釘與土體間相互作用。本文主要對建筑工程深基坑支護施工中土釘墻技術的作用、應用與質量控制進行了分析與探究。

關鍵詞：土釘墻；建筑工程；深基坑支護；作用

隨著高層建筑和地下空間的利用和發展，我國的深基坑工程日益增多，無論是技術難度還是工程規模都越來越大。尤其是在地質條件較差或較復雜的地區，傳統的基坑支擴方法已不能滿足當前發展的需要。復合土釘支護技術中，土釘主動支護土體，并與土體共同作用，盡可能保持、利用、提高基坑邊壁土體的原有強度，將傳統支護方式中對支護結構形成荷載效應的擾動土體轉化為支護結構的一部分，從而可以有效地應用于軟土地區等特殊地質條件下的基坑支護，而且具有工藝簡單、造價低、工期短等優點。 但是目前復合土釘支護技術無論在理論分析方法與設計理論還是在工程實踐方面都還不夠成熟與完善。

1 土釘墻支護深基坑的作用

土釘墻是在新奧法的基礎上基于物理加固土體的機制，在上個世紀70年代從德國、法國及美國發展出來的支護方式。上個世紀80年代早期在礦山邊坡支護中我國采用了這種方式，隨后土釘墻支護法在基坑支護得到了大量應用。土釘墻的組成成分為被加固土、放置于原位土體內的細長金屬桿件與在坡面附著著的混凝土面板，最終實現重力式支護結構。將一定長度及密度的土釘設置在土體內，通過土釘和土一起完成作業，進而將原位土的強度、剛度進行有效提升。這種支護技術主要應用于12米以下的基坑開挖深度，如地下水位在坑底以上時，必須根據實際施工要求，進行有效排水與截水施工。

1、應力傳遞與擴散作用

當荷載增大到一定程度后，邊坡表面和內部裂縫己發展到一定寬度，此時坡腳應力最大。這時下層土釘伸入到滑裂域外穩定土體中的部分仍能提供較大的抗力，土釘通過其應力傳遞作用，將滑裂面內部應力傳遞到后部的穩定土體中，并分散在較大范圍的土體內，降低應力集中程度。在相同的荷載作用下，經過檢驗：被土釘鎖加固的土體在內部的應變水平比其他素土邊坡土體內的應變水平要降低了很多，這種情況帶來的優勢就是對開裂區域的形成與發展產生了明顯的阻礙效果。

2、箍束骨架作用

土釘與土共同作用，土釘自身的剛度和強度以及它在土體內的分布空間所決定的，它具有制約土體變形的作用，使得復合土體構成一個整體結構。

3、坡面變形的約束作用

在坡面上設置的與土釘連成一體的鋼筋混凝土面板是發揮土釘有效作用的重要組成部分。面板提供的約束取決土釘表面與土的摩阻力，當復合土體開裂擴大并連成片時，只有開裂區域后面的穩定復合土體產生摩阻力。

4、分擔作用

在復合土體內，土釘有較高的抗拉、抗剪強度和抗彎強度，當土體進入塑性狀態后，應力逐漸向土釘轉移。當土體開裂時，土釘分擔作用更為明顯。土釘內產生相應的彎剪、拉剪等復合應力，于是就會導致土釘體外裹漿體碎裂、鋼筋屈服的結果。

2 土釘墻施工技術在建筑工程深基坑支護中的應用

隨著我國建筑工程事業發展速度的不斷提升，為確保建筑工程深基坑施工的質量，施工企業必須重視其施工工藝，規范施工流程，只有這樣才能提高工程的整體質量，實現其經濟效益。

1、鉆設釘孔。選用土釘成孔的方式進行基坑支護作業，其成孔工具為洛陽鉆機，將其孔徑設置為80毫米，深度應確保其超過土釘長度100毫米，成孔傾角為15度。每鉆進1米，并進行傾角地測量，避免偏向等情況的出現。

2、土釘安裝。與本工程基坑土釘墻支護設計需求相結合，進行土釘的制作，確保其長度在設計長度以上。每隔1.5米進行一組土釘的設置，選用搭焊連接的方式進行土釘連接，焊縫高度控制在6毫米，把土釘在成孔作業后設置在孔內。

3、注漿。選用孔底注漿法進行土釘墻基坑支護注漿作業，其作業流程為在孔底插入注漿管，確保管口與孔底之間距離200毫米，注漿管應同時進行注漿與拔出作業，確保注漿管底能夠在漿面以下，確保注漿過程中可以順利從孔口流出，并將止漿閥設置在孔口，選用壓力注漿的方式進行施工，確保水泥漿強度為M20，注漿壓力控制在1到2Mpa之間。

4、掛鋼筋網并與土釘尾部焊牢。選用鋼筋網進行土釘墻面施工，將其間距定為200毫米，在坡面上通過人工的方式進行綁扎鋼筋的作業；搭接坡面鋼筋的長度需在300毫米左右，隨后順著土釘長度方向在土釘端部兩側進行短段鋼筋的焊接作業，同時在面層內將相近土釘端部通長加強筋進行連接及焊牢。

5、安裝泄水管。土釘墻基坑支護的泄水管制作應選用用PVC管作為主要材料，泄水管長度必須在450毫米以上，并在管附近進行鉆孔作業，孔數應控制在5到8個，隨后在管外側進行尼龍網布的包裹作業。泄水孔縱橫距離定為2米，布置形狀為梅花型并確保安裝的牢固性。

6、復噴表層混凝土至設計厚度。選用噴射混凝土方式進行土釘墻施工，其設計強度必須在C20左右，其厚度應控制在80毫米。第一，選用干拌方式，混合料攪拌時必須遵循相應的配合比進行施工，混凝土噴射施工過程中根據實際情況，可以將水泥重量為5%噴射砼速凝劑摻加到里面。在開挖土方、修坡施工后，及時完成土釘錨固作業，結束焊接鋼筋網施工后，必須及時進行噴射混凝土作業。選用分層噴射的方式，由下到上的方式進行噴射混凝土作業。第一層噴射厚度應控制在4厘米到5厘米之間，確保其不出現掉漿現象后，進行第二層混凝土再噴射作業，直至其厚度符合設計規定。

3 土釘墻施工技術的質量控制

1、護筒中心和樁中心的偏差不能超過5cm，埋深不能低于1m，泥漿的比重最好控制在1.1～1.2，孔底沉渣的厚度不能超過15cm；鋼筋籠安放位置準確，鋼筋連接滿足規范要求；水下澆筑混凝土施工需要連續作業，保證導管埋入混凝土內深度不小于2米，速度適宜，避免堵管或鋼筋籠上浮，同時樁頭超灌1米。灌注樁混凝土養護完成后，按照相關規范和設計要求進行質量檢測，確保質量合格。

2、土層錨桿在開挖的深基坑墻面或者尚未開挖的基坑立壁土層鉆孔，在達到要求的深度后再次擴大孔的端部，一般形成柱狀。實施錨桿支護技術施工，主要將鋼筋、鋼索或者其它類型的抗拉材料放入孔內，然后灌注漿液材料，令其和土層結合成為抗拉力強的錨桿。這樣的支護技術能夠讓支撐體系承受很大的拉力，有利于保護其結構穩定，防止出現變形，同時還具有節省材料、人力，加快施工進度。

3、在深基坑支護完成后的施工期間，無坑壁坍塌問題出現，通過儀器對周圍建筑物進行監測，無明顯的變形現象出現。混凝土灌注樁和錨桿支護能夠保證該工程的順利進行，并且保障周圍的建筑物的安全，因此實施深基坑支護施工方案是可行的。

4 結束語

綜上所述，建筑工程是關系到國民經濟增長的重要工程，隨著我國房地產事業發展速度的不斷加快，其建設要求也不斷提升，土釘墻施工技術作為建筑工程施工的重要技術之一，其施工工藝選擇的科學性、合理性將直接關系著整個工程的質量，關系到人們的生命安全。只有確保其施工工藝的規范性，充分掌握其技術要點，才能有效提升其整體質量。

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