淺析深基坑支護工程中土釘支護技術

韓紀元

摘 要： 在當前深基坑支護工程中，土釘支護是最為常用的一種支護形式，在實際工程中應用具有較強的優勢。由于土釘支護安全性能較高，施工簡單，而且投資成本不高，因此在建筑深基坑施工中利用其作為臨時支護或是在隧道及橋臺施工時作為永久結構，在滿足施工安全的基礎上，可以實現投資的節約。文中從土釘支護的工作機理和優點入手，分析了土釘支護施工工藝要點，并進一步對深基坑支護工程中土釘支護施工注意事項進行了具體的闡述。

關鍵詞： 深基坑支護工程;土釘支護;施工工藝;注意事項

在當前城市建設中，一些大規模高層建筑地下室及地下商場建設過程中都需要進行深基坑施工。深基坑施工中土釘支護是最常用的一種支護方法，其是通過鉆孔后將帶肋鋼筋放放，并沿孔全長注漿施工，依靠與土體之間的粘結力或是摩擦力，在土體發生變形時被動承受拉力作用，通常以密集的土釘群和噴射混凝土面層共同組成，對于地下水位以上的可塑、硬塑或是堅硬的粘性土具有較好的適用性。特別是對于基坑深度在6-12m之間時，土釘支護能夠達到較好的安全性和經濟性。

1土釘支護的工作機理和優點

1.1土釘支護的工作機理

土釘對其加固的土體起到箍束骨架的作用，這主要是由于土釘自身剛度、強度及土體中分布的空間形式決定，對變形具有較好的制約作用，能夠使復合土體形成為一個整體。在復合體內，由土釘和土體共同承擔外荷載及自重應力，土釘具有較好的抗拉、抗剪強度和抗彎剛度等，當土體進入塑性狀態后，應力會轉移到土釘上，土釘受力要保持穩定。同時土釘還能夠起到應力傳遞和擴散的作用，即當載荷達到一定程度時，內部裂縫發展到一定寬度，這時坡腳應力會在到最大。錨體通過對應力進行傳遞，將滑裂區域內部應力向后邊穩定土體進行傳遞，并分散在大范圍的土體中，起到降低應力的作用。土釘作用的發揮，面層的鋼筋混凝土面板具有重要的作用，通過面層設置，有效的限制了土體產生的坡面膨脹，這樣可以對內部塑變起到一定的削弱，強化對邊界的約束。

1.2土釘支護的優點

在土釘支護施工過程中，由于工程量較少，施工速度較快，而且土釘支護與樁支護、連續墻支護相比較，其在施工過程中對于混凝土和鋼材用量較少，有效的降低了施工成本。而且整個施工過程中較為簡單，不需要特殊的工藝，對于技術和設備的要求也不高。土釘支護作為柔性支護，對于振動具有較好的抵抗力，即使在受力過程中出現損壞，也是一個緩慢的過程。

2土釘支護的基本構造

土釘支護結構主要由土釘、面層噴射混凝土和防排水系統共同組成。在整個復合結構中，土釘發揮著重要的作用，土釘主要以鉆孔注漿釘和擊入釘為主，其中鉆孔注漿孔最為常見，可以有效的增強土體的抗剪強度。在土體中置入土釘后，釘土之間會有相對位移產生，釘與土會有摩擦力，依靠于這種摩擦力土釘能夠分擔部分應力，這樣土體塑性流動和滑塌情況會得到推遲和延緩。利用鉆孔注漿釘施工時，主要是采用機械或是人工方式成孔，并在孔內置入鋼筋，沿全長注漿填充形成鉆孔注漿釘。為了保證土釘鋼筋周圍有足夠的漿體保護層，可以沿釘長每隔2m左右設置對中支架，采用采用Ⅱ、Ⅲ級鋼筋作為土釘，直徑一般為16～32mm，置于直徑70～120mm的鉆孔中。利用一定強度等級的水泥漿或是水泥砂漿作為注漿材料，采用低壓重力式注漿方式，也可以利用高壓注漿技術，進一步增強土釘與土層之間的粘結力。利用帶螺紋的鋼筋、螺母與鋼墊板組成待注漿體及面層，用于連接土釘與面層，待其硬結合將螺母擰緊。也可以在面層內設置加強筋。在永久土釘施工時，鋼筋外需要加環氧樹脂防腐涂料或是利用水泥漿填充密封的波紋塑料保護層，可以有效的增強鋼筋的防銹蝕能力。擊入釘一般采用震動、沖擊、液壓等措施將土釘（角鋼、鋼管、鋼筋等）擊（射）入土體中形成土釘。由于不需預鉆孔，施工速度快。普通擊入釘即在土體中直接打入角鋼、鋼管或圓鋼等，不再注漿，因此與土體的粘結強度較低，釘長又受限制。所以一般為短而密的布置，支擋土坡高度也受到限制。注漿擊入釘即用周圍帶孔的鋼管，通常在鋼管周圍鑿孔作為注漿孔眼，并在孔眼邊焊接倒刺制成，擊入土中后，從管內通過壁孔漿注漿體滲到周圍土體中，從而提高擊入釘與周圍土體的粘結力。注漿擊入釘宜用于砂性土中。高壓噴射注漿擊入釘是利用高頻沖擊震動鍾將土釘擊入土體，同時以高壓把水泥漿從土釘端部的小孔中或通過焊接于土釘上的薄壁管射出進入周圍土中從而提高與周圍土體的粘結力。高壓噴射注漿擊入釘可適用于各類一般粘土層和砂性土層。

3土釘支護施工工藝要點分析

3.1測量放樣

在深基坑施工前期的準備階段，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。

3.2打土釘孔

在深基坑施工過程中，施工人員在打土釘孔時，要精確把握，孔徑的大小要控制在100mm，鉆機釘孔時應水平進入。土釘安裝時，土釘上應該焊接托架，托架與托架之間要保持2m的距離，只有這樣才能確保土釘安插在指定的位置，從而增加注漿后的更近及砂漿的凝聚力及握力。

3.3掛網及泄水管孔的設置

深基坑施工中在掛鋼筋網時，要控制好掛網時間，一般情況下應該在注漿4小時后進行此工作的開展，另外各鋼筋網之間應保持在30mm，連接鋼筋網的肋筋需要將螺紋鋼及同層土釘聯系在一起，達到堅固鋼筋網的目的。

鋼筋網的各肋筋聯系在一起后，應該及時進行鋼筋網混凝土的噴射，以此來增加鋼筋網與混凝土之間的粘合度，保證鋼筋網與混凝土之間粘結的牢固性。另外，土釘與混凝土之間需要能票房破對鋼筋與肋筋進行焊接來實現有效連接。

34土釘支護工作中掛網噴射混凝土支護

開展深基坑施工的工作，首先要進行0.75放坡挖土，開挖之后需要把基坑面壁進行全面的人工修正，而后再按施工前的設計方案將鋼筋土釘打入其中，這一系列的工作都需要施工人員親手操作，不得有懈怠玩忽職守等情況，另外對材料也是有嚴格的要求，施工所需材料要求必須掛Ф6.5@200雙向鋼筋網，保護層需要設置在20mm，鋼筋網噴射需要C20，而混凝土材料的厚度則要保持在60mm。

4結束語

在深基坑支護施工中，土釘支護是最具經濟性的一種支護方式，特別是對于基坑不具備放坡條件，而且地下水位較代，周圍沒有重要建筑及地下管線時，通過采用土釘支護能夠獲得較好的支護效果。另外，對于土質允許條件下，在對于基坑變形要求不高的工程施工中，利用土釘支護與其他支護形式相結合，可以有效的縮短工期，保證施工進度，獲得較好的支護效果。

參考文獻

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