結合實例談土釘墻和懸臂護坡樁在深基坑支護中的運用

張騰飛

隨著我國城鎮化建設日漸深入，城市當中建筑工程數量增多，建筑物之間越來越密集，基坑開挖的深度日漸增大，基坑水深度持續增加，對基坑支護和降水工程的要求也日漸嚴格。在土建工程深基坑支護當中，土釘墻和懸臂護坡樁復合技術是當前非常重要的土建工程深基坑支護技術之一，在應用實踐當中展現出了較大的應用價值。土釘墻和懸臂護坡樁復合技術可以滿足當前土建工程日益增加的邊坡支護需求，并且具備工期短、施工便捷、經濟節能、穩定可靠等諸多優勢，其深基坑邊坡支護效果是單獨土釘墻無法比擬的。土釘墻和懸臂護坡樁復合技術適用于地下水位以上或者人工降水后的粘性土質、人工填土、較弱結砂土等基坑邊坡支護，其施工效果是傳統單一土釘墻技術無法實現的，并且施工起來工藝簡單，施工工期較短成本低廉，所以在當前很多工程建設當中都積極應用了土釘墻和懸臂護坡樁復合技術。本文將結合實例，對土釘墻和懸臂護坡樁在深基坑支護中的運用進行詳細分析。

一、土釘墻和懸臂護坡樁復合技術概述

土釘墻和懸臂護坡樁復合技術是復合土釘墻支護技術的一種，此種技術手段非常適用于復雜的地質情況當中，針對較深的基坑或者基坑附近存在建筑物的工程建設環境非常適用。此外，若工程建筑的地下水位較高、附加荷載較大導致傳統單一土釘墻支護形式無法滿足工程安全需求，針對這些復雜的土建支護工作來說，也非常適用土釘墻和懸臂護坡樁復合模式。若土釘支護的基坑存在軟弱土夾層、軟弱下臥層等不良工況時，基坑土釘支護設計和施工難以滿足土建工程深基坑支護安全性需求，并且基坑支護的滑穩定性具備一定要求時，便可以使用土釘墻和懸臂護坡樁復合技術，以便于提升高邊坡土體的抗剪能力，維護基坑安全的同時，保障深基坑土體安全，確保整體工程順利實施。

二、土釘墻和懸臂護坡樁復合技術原理

土釘墻和懸臂護坡樁復合技術的應用原理便是在基坑邊壁土壓力的作用之下，護坡樁和土釘墻可以作為一個整體結構來共同抵抗荷載和變形情況。針對護坡樁部分來說，土釘加固部位的底部與下層土體進行接觸，在水平土壓的作用之下，在土釘結構與土體之間可以被動地產生較大的水平摩阻力，這樣便可以有增強深基坑的穩定性、減小主動區土壓力作用。基坑底以下被動區土體對樁體產生的被動土壓，能夠有效增強高復合支護結構的抗水平滑和可抗傾覆穩定性，縮短樁體在土當中嵌固深度，土釘支護底部由于樁體抗剪度較高，可以確保復合土釘支護結構內部的整體性與穩定性更強，更加可以滿足工程建設的實際需求。

三、土釘墻和懸臂護坡樁在深基坑支護中的具體運用

1.工程概況

某工程為一線城市中心的改建工程，在進行工程建設時，需要在原址上進行工程拆除并重新建設。工程建設內容為一個綜合樓，建筑物的總長度為96.8m，寬度為70.6m，東側的距離圍墻最近處為5.4m，北側距離建筑物為11.5m，距離最近處只有7m左右。整個工程的結構為鋼筋混凝土工程框架，整體工程的總建筑面積為12150.23m2。針對地上建筑面積來說，一共有7325.62m2，針對地下建筑面積來說，有4824.61m2。基礎底板埋深為-7.30m。

（1）周邊環境

本工程原址為老舊居民小區群落，所以該工程北邊有磚混式2～4層老舊建筑物，距離本工程最近的老舊小區建筑物為7m左右。管溝內的基礎設施非常復雜，其中布滿了電力、熱力、通訊、給供水等管線設施，綜合管溝的埋設深度為-2m，并且該管溝不能有任何損壞，工程建設的過程中應該對其管溝進行安全保護。此外，新近改移的管線回填虛土相對較厚，并且該管線南側的土坡當中有大量的植被，在進行植被澆水的過程中往往會存在大量滲水情況，滲水會回填到管線虛土當中，直接影響南側土的粘合凝聚力，并且對邊坡支護工作帶來了嚴重的安全隱患，所以必須要進行嚴格防護。

（2）水文地質環境

針對施工現場進行勘察發現，結合巖土工程勘查報告情況進行分析，該工程場地勘探深度范圍內的土層分為以下集中類型：①方渣土、碎石填土；②砂質粉土、粘質粉土；③粉沙細沙；④細砂、中砂；⑤粗砂、圓砂。通過水利勘察情況來看，本工程的抗浮設計水位為42m，地下水對混凝土結構不具備腐蝕性。通過本次勘查來看，在鉆探深度范圍內揭露一層地下水，第一層為上層滯水，其凈值水位的標高為44.21m，埋深為6.3m。

2.土釘墻和懸臂護坡樁施工設計

（1）土釘墻施工設計

針對該工程來說，在進行深基坑支護設計的過程中，開挖的深度應該在7m，結合工程實際需求進行設計測算。針對本工程來說，本工程建設的建筑物北側結構外墻距離最近的位置約7m左右。西側、南側西段距離工地圍墻相對較遠，并且施工作業面也相對較大，那么可以使用土釘墻支護方式，以便于增強邊坡的安全性。東側以及南側東段，因為現場條件的限制，所以可以使用懸臂樁支護方案進行作業施工，地下室基礎外側預留800mm，地面超載護坡樁為15kPa，土釘墻為15kPa，并且應該考慮臨時堆放小型手持工具。

（2）懸臂護坡樁支護設計

針對懸臂護坡樁支護設計來說，結合本工程的實際情況來看，坡頂超載設計為15kPa，作用寬度為2m，距離坑邊2m，客基坑側壁的重要悉數1.0，基坑深7.5m。鋼筋混凝土的懸臂樁的直徑應該把控在800mm，樁間距把控在1.6m，施工樁長為12.0m，樁身混凝土強度的等級把控在C25，樁頂標高為-2m。樁間錨噴采用鋼板網，掛噴射混凝土的厚度為60mm，上翻邊應該把控在0.5m左右，進行硬化并砌設擋水墻。

3.土釘墻和懸臂護坡樁施工策略

（1）豎向注漿花管施工

在進行豎向注漿花管施工過程當中，應該制作花管，并且選擇合適的工程施工焊管，控制好焊管的質量，并且對焊管進行抗腐蝕性與強度等內容管控。按照現場試驗的結論對花管布置情況進行妥善處理，圍繞花管周圍施工情況來布設注漿孔，確保孔距為0.25～0.33之間，孔徑把控在6～8mm之間。可以使用吊錘敲打的手段，將提前制作好的花管進行敲擊，敲擊到地基當中，確保其達到設計要求的深度。選擇適當的硅酸鹽水泥進行灌漿施工，對灌漿水泥的水灰比例進行把控，灌漿時必須要依照實驗結果，控制好灌漿量以及灌漿壓力，確保灌漿實際質量。

（2）復合土釘支護施工

在復合土釘支護施工的過程中，必須要嚴格按照工程設計方案的要求制作土釘，對注漿孔的孔徑、孔距、布設方式等內容進行嚴格管控。在管口3m以內的范圍不能開孔，并且開孔的位置還應當布設防滑鋼筋。此外，做好土釘施工和基坑開挖工作，其中基坑開挖應該使用分段開挖方式進行建設，確保每段寬度為30m左右。在復合土釘施工的過程中，管體埋設入地基時應使用啟動沖擊式錨桿，并且不使用單獨打孔的方式，這樣便可以有效提升施工效率。此外，在進行淤泥層深基坑土釘桿體放置時，為了確保豎向注漿花管充分發揮作用，可以使用直接焊接的方式，將邊坡上邊的土釘、豎向花管、鋼筋網三個結構連接起來，并且將其構建成一個整體，確保其發揮出最佳工程建設價值。

四、結語

總而言之，土釘墻和懸臂護坡樁復合技術是一種具備高質量、高效率的深基坑支護技術手段，在復雜工程建設當中具備高質量應用價值。在進行土釘墻和懸臂護坡樁復合技術應用時，必須要結合工程設計的實際情況，對工程深基坑設計要求進行分析，詳細把控工程周圍環境、深基坑支護要求、周圍水文地質情況，制定出完善的土釘墻和懸臂護坡樁復合技術設計方案，科學高效地確保土釘墻和懸臂護坡樁復合技術應用質量，確保工程建設工作順利、安全實施。