1、土钉墙支护在基坑支护中的应用研究摘 要随着我国城市化水平提高，地下空间广泛高效利用是解决城市人口、资源、环境三大危机和实施城市可持续发展的重要途径。目前，各类用途的地下空间已在世界各大城市建设中得到开发利用，而地下空间的利用均涉及到深基坑工程，而深基坑工程的支护不仅关乎施工过程安全，对后续的使用过程也有不同程度的影响。因此，对基坑的支护方式进行深入研究成为国家城市化发展的重要内容之一。基坑工程事故不仅给国家经济和人民生命财产安全造成不同程度的损失，造成人员伤亡，延误工期，追加造价以及影响周围居民正常生活的负面效应，加大了投资方负担，同时也给城市建设和企业形象造成不良影响。土钉墙支护可以利用基坑
2、侧壁及土钉墙自身的优点，有效弥补其他支护方式的不足，在工程应用中取得了较好的支护效果。 关键词城市化，地下空间，深基坑，土钉墙支护，施工安全 中图分类号：TU476 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）03-0069-01 1 前言 限于目前城市建设用地的局限性、周边环境的复杂性以及基坑工程在开挖和支护过程中所涉及问题的复杂性和不确定性，使基坑工程成为一个极具挑战性、高风险性和高难度的工程技术问题1， 2。目前，在实际工程中，存在着两种极端的现象：一是由于设计和施工方面的原因而导致深基坑工程事故，造成重大经济损失，特别是引起基坑周边的建筑物、道路以及水、电、煤气管网等生命线
3、工程的破坏；二是支护选型和设计极为保守，造成浪费3， 4。后者往往更加难以引起人们的注意。因此，如何使基坑工程做到安全的同时，又节省投资已成为目前亟待解决的课题。土钉墙支护是适用于土体开挖和边坡稳定的支护技术，由于经济可靠且施工快速简便，已在我国得到迅速推广和应用。 2 工程概况 某商住楼为框架剪力墙结构，地上 16 层，地下室 1 层。建筑基地标高-7.400m，现场自然地平为 0.200m 左右。地下室基坑开挖情况如下：考虑西侧有塔吊基础存在，且有一旧水沟从此通过，北侧紧临家属区的出入通道，东侧有家属区的六层住宅楼多栋，南侧为预计施工场地，四面均无法正常放坡，根据此情况，我们采用了土钉墙支
4、护的施工方法。 2.1 土方开挖和土钉墙支护 因现场无场地堆放泥土，土方全部用汽车外运。机械大开挖的泥面标高应控制在-4.00m，桩台开挖深度应符合设计要求，机械不能挖到的地方采用人工挖土，并由挖土机挖走。承台地模采用 240 砖，地梁用 180砖，并在高度 1.30m 处浇筑通长钢筋砖带 3cm 厚，配筋 414。边坡开挖和喷射护坡细石砼层应分层分段施工。土方开挖沿长向分段开挖。于东向道路设三个路口运输所挖土方。采用三四台反铲式挖土机。 土方开挖和喷射砼施工顺序为：西区由中间向西边开挖及土钉墙施工，挖土机从西北面退场；东区由中间向东边开挖，挖土机从东北角退场，尽快为桩基础施工提供工作面。为操
5、作方便，保证施工安全，开挖分三层进行。第一层开挖深度 1.70m，第二层开挖深度 1.80m，即开挖至桩基础施工场地标高。以下基坑一次开挖支护至地下室开挖设计标高。开挖应自上而下快速连续作业，机械开挖后人工修整坡面，进行土钉墙施工，用最短的时间提供喷射细石砼作业面，及时封固开挖出的边坡工作面。一次开挖长度控制在 1520 米，上一层土钉墙施工 12 小时以上才能进行下一层坡面的开挖。 2.2 地下室基坑降水排水措施 沿地下室基坑边沿根据工程实际情况设降水井 6 个，降水井间距为20m，井径 500mm，井深为 16m。水泵使用出水口径 50 污水泵。内部 4 个临时降水井降水到地下室底板混凝土
6、捣制完成。边沿降水井降水应至完成三层主体结构。降水井布设位置应视地下室底板后浇带位置作适当调整，后浇带中部及两端设降水井，以方便全浇带施工。 基坑内部设通长 400400 排水沟将水引入集水井，每 40m 设集水井将污水排至市政排水渠。 3 土钉墙支护技术概述 3.1 土钉墙施工方案 土钉墙施工在深层搅拌桩止水帷幕施工完毕后，与土方开挖同时进行，并逐步开挖。土钉墙结构施工工艺流程按下述进行： 土钉墙施工工艺： A、成孔：采用洛阳铲成孔，成孔直径 130，钻孔倾角 15，成孔时采用套管护壁，并尽量减少对孔壁土层的干扰。由于流砂造成成孔困难时，直接将钢管打入土层中。B、土钉制作：土钉制作采用 22
7、MnSi 钢筋，根据设计长度切好钢筋，并每隔 1.5m 设置一个定位架。根据地质资料，锚杆打入位置于杂填土或细砂层，成孔困难时可采用 51 钢管作锚杆，钢管厚度 3mm。钢管设泄浆孔，孔径 1520mm，间距 700mm，十字形错开布置；泄浆孔侧钢管上焊接 50mm 长钢筋倒刺定位及增加土钉拉力。根据设计长度切好钢筋或钢管并加工好使用。C、下锚：插入钻孔的土钉要求顺直。并应除锈，插入时土钉灌浆管与钢筋一同放入至孔内。D、注浆：注浆前应先清孔，排出孔内沉渣，采用一次常压全孔注浆法进行注浆，浆液采用 32.5Mpa 普通硅酸盐水泥配制的纯水泥浆（掺入水泥重量0.03%三乙醇胺速凝剂） ，水灰比为
8、0.45，注浆压力 2.54Mpa，注浆体强度不得低于 20Mpa，注浆时，注浆管应逐步向外拔出直至孔口。排气管停止排气，孔口溢出水泥浆方可停止注浆，做好注浆记录。 挂网喷射混凝土工艺 A、挂网：钢筋网采用 6180，加强筋采用 16，间距13001500（西半部分 14001400，按土钉布置） ，钢筋网在开挖面修好后立即铺设，并通过加强筋将钢筋网与土钉焊接牢固。B、喷射混凝土：喷射前，应对机械设备、水管、电线等进行全面检查及试运转，12cm20cm 厚的混凝土应两次喷成，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。喷射时，应控制好水灰比，保持混凝土表面平整呈湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象，喷头应
9、与受喷面垂直，宜保持 0.61.0 米的距离。 劳动力按排：基坑施工全部由经培训并有丰富经验的技术工人操作，分为以下三个班组：喷射班组：承担修坡，砼喷射，喷射砼配料、上料等项作业，共计 10-12 人。成孔组：人工或机械成孔，安放锚杆，清理作业面残渣，作业工人 2630 人。注浆班组：负责锚杆制作，编网和钢筋焊接等工作。 4 监测结果 在基坑护顶上设置 22 个观测点，沿基坑长向设置 8 个，短向设置 4个，斜角设置 2 个，整个基坑支护施工过程直至地下室施工结束采用经纬仪进行位移观测，如发现边坡不稳定征兆（边坡位移大于 4cm）立即停止开挖，采取增加土钉方法加固。支护完成后，在后续整个施工工
10、程中监测基坑侧壁的变形量，通过观测发现，基坑侧壁的变形量均在规范许可的范围内，该支护很好的保证了基坑的安全。 结语 土钉墙支护不仅可以保证基坑安全，提供施工效率，又可以在一定程度上降低工程投资。因此，土钉墙在基坑支护中有较好的应用前景。 参考文献 1 邓矿辉.超前支护技术在雁列山第一隧道施工中的应用J.铁道建筑， 1999，2）：11-5. 2 杨茜，张明聚，陈建国.复合土钉墙支护作用机理研究J.地下空间与工程学报，2005，03）：409-12. 3 管玉坤.基坑复合支护结构的桩土相互作用与土拱效应研究D；北京工业大学，2010. 4 宋二祥，高翔，邱?h.基坑土钉墙支护安全系数的强度参数折减有限元方法J.岩土工程学报，2005，03）：258-63. 作者简介 李世海，男（1984.11-） ，汉族，目前主要从事施工技术方面的研究工作，贵州省贵阳市花溪大学城贵州轻工职业技术学院建筑工程系。
