復合土釘墻在深基坑工程中的應用

張建平

中化地質(zhì)礦山總局河南地質(zhì)局（450011）

復合土釘墻是近幾年在土釘墻施工基礎上發(fā)展的新型支護結(jié)構(gòu)。根據(jù)建筑工程的施工條件，土釘墻可以與各種隔水帷幕、微型樁以及預應力錨桿部件進行結(jié)合，成為復合土釘墻。在復合土釘墻中的土釘、面層、復合結(jié)構(gòu)以及土釘之間被加固的土體形成具有穩(wěn)定性的原位土墻，可以對水壓以及地面附加荷載進行控制，從而確保在深基坑支護過程中支護層面的穩(wěn)定性。

1 復合土釘墻支護技術(shù)

復合土釘墻是利用土釘支護與各種單項支護結(jié)構(gòu)進行結(jié)合形成的復合支護結(jié)構(gòu)體系，主要是由土釘和預應力錨桿，加上微型樁和止水帷幕，或者使用噴射混凝土層和原位土體等形式組成的支護結(jié)構(gòu)。復合土釘墻支護對土層情況的實際要求較低，可以直接使用砂土、黏土、碎石土等進行施工，甚至部分含有淤泥的土壤在地層中也同樣能夠使用。在經(jīng)過一系列的加固或者加強措施后，可以克服坑底存在的軟弱土層基坑支護問題。在復合土釘墻支護結(jié)構(gòu)使用的過程中，基坑的挖掘深度主要與地層實際條件相關(guān)，在軟土層中深基坑挖掘深度不能超過6 m，其他地層中如果是放坡挖掘，深度不能超過18 m[1]。

在深基坑工程施工階段，可以根據(jù)施工現(xiàn)場情況靈活應用復合土釘墻技術(shù)，選擇多種不同的組合模式。除此之外，復合土釘墻也能作為超前支護在深基坑工程中進行使用。復合土釘墻支護結(jié)構(gòu)的能力較好，使用的范圍相對較大。同時，復合土釘墻還兼顧支護和截水等多種不同的功能，也經(jīng)常使用在深基坑支護中。復合土釘墻施工便捷性較強，在性能方面也具有明顯的優(yōu)勢，而且安全可靠。

預應力錨桿和土釘組合能在較深并且無放坡的深基坑工程中使用，但是在含水量較大的軟土中并不適用。當降水對基坑周圍環(huán)境不造成影響并且是黏性土層的時候，可以不考慮外圍止水設施的問題。土釘和錨桿組合的應用，能夠很好地加強支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，對于基坑變形也能有一定的控制效果，可更好地對基坑以及建筑物的安全穩(wěn)定起到保障作用。

復合土釘墻中加入止水帷幕，可以選擇攪拌法、高壓噴射注漿和灌漿等多種方式。水泥攪拌樁作為超前支護的主要結(jié)構(gòu)，對基坑側(cè)壁的土體有著一定的加固作用，可以在地下水位較高的深基坑中使用。將土釘支護結(jié)構(gòu)與水泥攪拌樁結(jié)構(gòu)進行結(jié)合，樁身會加強土體的剛度，土體變形情況得到良好的改善。這樣的組合方式也能夠在一定程度上確保基坑挖掘深度。水泥攪拌樁在土體中嵌入較深，可以有效阻止基坑底部出現(xiàn)隆起或者管涌的問題。

在深基坑工程中較常使用的還有微型樁、鋼管樁、木樁以及鉆孔灌注樁等，這些技術(shù)的應用都在一定程度上對深基坑挖掘過程中土體的穩(wěn)定性提供保障。在深基坑施工之前，在原位土體中打入微型樁，隨后加上土釘和錨桿，預應力錨桿對土釘有著增強的作用，并且限制土釘在土層中位移的情況。

如果深基坑工程周圍環(huán)境和水文地質(zhì)情況較為復雜，并且深基坑較深，就必須嚴格控制深基坑變形，必要的時候使用全面支護的方式來保證深基坑施工的安全。在深基坑施工的過程中，土釘同時與多種支護技術(shù)相結(jié)合，從而形成復合支護結(jié)構(gòu)，更好地對深基坑的穩(wěn)定性提供保障[2]。

2 復合土釘墻在深基坑工程中的施工技術(shù)

2.1 鋼管樁施工技術(shù)

在鋼管樁施工的過程中，首先，要利用鉆機將鋼管樁打入孔內(nèi)，再使用水泥進行固定。其次，完成鋼管制作的全過程，確保鋼管的長度，并在對稱的位置上開2個孔洞，孔洞直徑需要保持在20 mm，確保灌注漿能夠很好地流出。最后，對鋼管樁進行灌注施工。利用水下灌注的方法將水泥灌注到鋼管內(nèi)，順序需要從孔底開始，一次向上灌注，灌注的時候需要保證灌注管的孔底保持在20 cm的距離。水泥的水灰比例也需要控制在0.45左右最為合適。在施工的過程中，水泥需要選擇42.5標號，當水泥初次灌滿之后，在初凝之前進行二次灌注，確保能夠?qū)摴芡耆酀M。

2.2 土方挖掘施工技術(shù)

土方挖掘的過程需要與土釘墻施工緊密結(jié)合，確保挖出的護坡面與設計施工要求相吻合。具體的標準有以下幾點：

在土方挖掘的過程中，施工需要與邊坡支護施工同步開始，嚴格按照深基坑邊線，使用機械設備，預留充足的土層，根據(jù)施工現(xiàn)場實際的要求進行人工修坡。同時，還需要保證坡面的平整，將施工誤差控制在50 mm之內(nèi)。在挖掘施工的過后中，邊坡角度、平整度都需要符合設計和施工的基本要求。

根據(jù)土釘?shù)木嚯x分層進行挖掘，每一次挖掘都需要在排土釘向下500 mm左右的位置。在施工的過程中，監(jiān)督管理人員需要關(guān)注施工的實際動向，準確把控邊坡施工進度，確保邊坡施工質(zhì)量。根據(jù)深基坑工程實際的情況，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息與檢測信息存在的誤差，并及時調(diào)整誤差。需要以施工現(xiàn)場情況為主，優(yōu)化前期設計中的相關(guān)數(shù)值，從而保障施工整體質(zhì)量。

當上層噴射混凝土達到一定的干燥程度，并且強度和剛度也符合工程標準，才能施工下層土釘。

在相對較深的基坑進行挖掘的時候，需要嚴格按照設計圖紙進行施工，并且在挖掘的過程中做好防護措施，在確保承載力之后再進行后續(xù)的挖掘，嚴格禁止違規(guī)操作行為[3]。

2.3 初次噴射混凝土施工技術(shù)

初次噴射混凝土主要是為了保護護坡的鋼筋網(wǎng)，加固第二土釘和第三土釘。在深基坑后續(xù)工程施工之前，還需要對錨桿施加一定強度的預應力。當鋼筋網(wǎng)片位置出現(xiàn)偏離后，需要及時調(diào)整，并且使用錨桿張拉進行固定。在噴射混凝土面層時，可能會出現(xiàn)裂紋的現(xiàn)象，因此需要對施工進行嚴格的管理和控制。

調(diào)整挖掘完畢的邊坡后面，隱蔽噴層厚度標志。

通過不斷的時間對噴射混凝土進行配比，噴射混凝土的施工應當分層、分段、分片地展開。同一個區(qū)域內(nèi)的施工，應當按照從上而下的順序完成。噴射混凝土的時候，噴頭需要與墻面垂直，距離控制在1 m左右，并且需要控制好噴射墻面的平整和整潔，避免在混凝土噴射完出現(xiàn)龜裂和流淌的問題。

在噴射混凝土的施工過程中，確保達到設計噴射厚度，待噴射涂面干透，再進行噴水養(yǎng)護環(huán)節(jié)。

2.4 鋼筋網(wǎng)的敷設施工技術(shù)

在鋼筋網(wǎng)的選擇上，要保證與施工圖紙相吻合，注意鋼筋網(wǎng)與坡面之間不超過20 mm的間隙。在保證鋼筋網(wǎng)和土釘之間的連接穩(wěn)定，噴射的過程中鋼筋網(wǎng)不會出現(xiàn)晃動的問題。同時，鋼筋網(wǎng)在鋪設的過程中，可以使用焊接或者綁扎的方式。鋼筋網(wǎng)的誤差要控制在20 mm以內(nèi)，長度控制在300 mm以上，焊接長度要達到鋼筋網(wǎng)直徑的10倍以上。除此之外，鋼筋網(wǎng)在鋪設中，還需要進行加固，并且要按照設計要求進行施工，減少后續(xù)施工中問題的出現(xiàn)，保障深基坑施工質(zhì)量。在對深基坑工程驗收之前，確保鋼筋網(wǎng)鋪設的標準、連接的方式等。在檢驗過程中，進行最終的混凝土噴射施工，在這個階段需要保證混凝土噴射厚度滿足設計要求[4]。

3 結(jié)語

復合土釘墻施工對技術(shù)要求較高，在深基坑工程施工的過程中有著關(guān)鍵性的作用。通過對深基坑工程的模擬分析發(fā)現(xiàn)，復合土釘墻支護中有效地增加鉆孔灌注樁，支護結(jié)構(gòu)的變形情況將會不斷減少，深基坑內(nèi)側(cè)壁位移的最大值在深基坑的中下部，而不是在頂部。鉆孔灌注樁由于受到土釘拉力的作用，會增加反作用力來維持支護結(jié)構(gòu)受力的均衡，從而確保支護結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。在深基坑工程中，土釘墻結(jié)構(gòu)能夠與各種不同技術(shù)形成支護體系。在今后城市化建設的過程中，復合土釘墻支護結(jié)構(gòu)將會發(fā)揮出更大的優(yōu)勢。