摘要：土钉墙施工技术自20世纪70年代产生以来，以其价格低廉、施工简便、施工周期短、安全性基本满足基坑稳定性及变形要求，在边坡工程、基坑工程中得到广泛的认可和应用。一般认为土钉墙支护适 用于：可塑、硬塑或坚硬的粘土、胶结或弱胶结（包括毛细水粘结）的粉土、砂土和角砾、填 土、风化岩层等。在松散砂土和局部夹有软塑、流塑粘性土层中采用基坑支护时，应在开挖 前预先对开挖面上的土体进行加固（见中国工程建设标准化协会标准《建筑基坑支护技术规程》）。我国于1997年制订了相应的规范《基坑土钉支护技术规程》。近年来，土钉墙支护在沿海深厚软土基坑开挖工程中得到应用，并在一定范围内取得成功，但土钉墙对地层的依赖性很大，通常仅适用于地下水位低、自立性好的地层。
关键词：地基基坑；基坑围护；现场施工
一、简述
现行工程中常用的土钉墙支护，其原理主要是：通过注浆锚杆对边坡土体进行土体加固，通过挂钢筋网、喷射面层解决面层与土体的粘结问题以及墙的隔水性。
二、工程概况
拟建项目场地位于安宁市连然镇盐场社区，螳螂川、百花西路和连然街围成的地块内，属于拆旧建新工程。其中4-2地块拟建建筑物主要为拟建建筑物主要为4栋27层和3栋33层的高层住宅、2～4层商业裙楼及2层整体地下室，该地块规划用地面积为 58.75亩，总建筑面积280674.22㎡（其中地下建筑面积54519.98㎡），拟建工程采用框剪结构；4-3地块拟建建筑物主要为2栋30 层和2栋24层的高层住宅、5 层商业购物中心及2层整体地下室，该地块规划用地面积为 21.67亩，总建筑面积170837.21㎡（其中地下建筑面积13246.07㎡）。拟建工程建筑物采用框剪结构。
4-2地块基坑周长805.73m，基坑深9.5m，基坑周边建筑物较多，距基坑距离较近，情况较复杂；4-3地块基坑周长484.49m，基坑深9.5m，基坑周边建筑物少，距基坑距离较远，情况较简单。
三、支护方案概要
1、基坑开挖深度为9.5m，基坑顶部堆载为20KN/m。沿地下室外边线预留2500mm的施工操作面后，按1：0.5进行放坡+土钉支护，基坑采用五排土钉，水平及竖向间距均为1500m m，孔径为110mm，土钉长度分别为1400mm、1300mm、1200mm、1100mm、900mm，顶排土钉距基坑顶部距离为1500mm。基坑表面挂设钢筋网片，喷射C20混凝土，钢筋网片尺寸及规格：Φ6.5@200×200，坑壁加强筋采用Φ14的钢筋与锚头焊接；各网片间焊接或弯勾搭接，喷射砼厚度100mm（以不露筋为准）；钢筋网片在基坑坑口周边翻边宽0.8～1.2m，同时喷射C20混凝土保护层。坡面处打一排Φ20钢筋土钉进行挂网，长2.0米，水平间距2.0米。
2、为便于施工支护桩清除浅部障碍物并拆除围墙；支护情况详见基坑支护剖面图：
四、土钉墙施工过程中的质量控制
1、开挖支护边线的确定：
根据场地总平面图，结合场地及基坑支护开挖的具体情况，从地下室外墙线外推2.5米左右，为基坑开挖下口线。
2、土方开挖：
由于工程土方开挖量与外运量大，土方开挖要配合支护施工，需配置好合理的机械及人力，并做好统筹安排，并遵循“分层开挖、严禁超挖”的原则。本工程土方开挖顺序为先从4-3地块的东西两边同时开挖向中间靠拢，退至4-2地块出土口，基坑四周土方开挖按土钉道路分层开挖，每层挖至土钉标高处下700mm，误差不大200mm，严禁超挖或并层开挖，等钢筋土钉，网喷施工完成并保证质量合格后方可开挖下层土方。
3、修坡：
基坑坡度为1：0.5，由坡度尺控制。
4、喷射第一层砼：
为了有利于边坡稳定，对坡面先进行初喷防护，砼为C20机械搅拌。采用PS32.5水泥，水灰比为0.40-0.45，第一层砼厚度控制在40－50mm。喷射前应先对机械设备、风、水管路和电线进行全面检查及试运行，埋设好喷射砼厚度的标志。
喷射混凝土采用自拌混凝土，并在混凝土中加入适量的速凝剂，拌和要均匀，随拌随用，一次拌和的浆液在初凝前用完，严防石块、垃圾等杂物混入浆液。
喷射作业分段、分片进行，每一段内喷射顺序自下而上，段与段、片与片的终端，喷射成45°的斜坡，以便喷设混凝土牢固地连成整体。喷射口与受喷面保持在0.6～1m的垂直距离。喷射砼终凝水后及时喷水养护3d左右。
5、安设土钉：包括钻孔、安装钢筋、注浆等几道工序
钻孔：土钉布置根据现场基坑周边环境、地质条件适当调整，在遇到地下管线或其它构筑物时要就近避开。
钻孔前采用经纬仪、水准仪、钢卷尺等进行土钉放线确定钻孔位置。土钉布孔距允许偏差为±50mm。
成孔中严格按操作规程钻进。钻孔偏斜度不大于30％，孔深允许偏差为±50mm。终孔后，应及时安设土钉，以防止塌孔。
安装钢筋：土钉钢筋制作应严格按施工图施工，使用前应调直并除锈去污。先采用土锚钻机进行机械钻进成孔，分别按照图纸设计钢筋型号放入制成的土钉，将土钉依设计长度分别连续打入，最后在孔口预留Φ14加强筋与土钉焊接。
在边坡上做好孔位标志，将土钉打入，土钉水平及竖向间距为1.5m，钢管节与节间采用钢筋焊接，将钢管通过“井”字形短钢筋相互焊接到面层钢筋网上。
土钉安装之前进行隐蔽检查验收。安放时，应避免杆体扭压、弯曲，注浆管与土钉杆一起放入孔内，注浆管应插至距孔底250mm－500mm，为保证注浆饱满，在孔口部位设置浆塞及排气管。
注浆：土钉安装后采用两次注浆：第一次注水泥砂浆，第二次注纯水泥浆。注浆采用高压间歇注浆，注浆压力为0.5～1.0Mpa，孔口部位设置止浆塞。
水泥浆的水灰比为1.0，水泥砂浆配合比为1：1～1：2（重量比），水灰比为0.40-0.45。注浆前，将孔内残留及松动的废土清理干净，注浆开始或中途停止不能超过30min，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及管路。
6、绑扎钢筋网：
钢筋网为Φ6.5@200×200双向，与土钉连结牢固，保证在喷射砼时钢筋不晃动。按钢筋网设计要求铺设网片，网片与坡面间隙不得小于5c m，相邻两个钢筋接头错开50cm，用扎丝扎牢。钢筋网安装完毕，自检查合格后及时进行隐蔽验收.
7、喷射第二层砼：
面层分2次进行喷射，每次喷射厚度5cm，工艺同初喷操作基本上与第一次喷射第一层砼一致。不同之处在于喷射第二层砼时，应对第一层砼检查松散、松动部分除去并湿润。第二层砼控制砼总厚100mm，同时，又应将所在钢筋网盖住，并保证面层25mm厚钢筋保护层.
8、养护：
第二层喷射完毕终凝2小时后，应喷水养护，养护时间为5～7天，具体养护时间根据气温确定应及时喷水养护，日喷水不少于3次。
9、继续向下开挖，重复上述步骤，直至将预定的开挖深度支护完毕。
五、基坑监测
基坑水平监测与竖向监测
监测前必须编制系统的监测实施方案并报有关单位批准后方可进行监测，进一步核实基坑周围30m范围内是否存在建筑物和地下管线，必要时应记录或拍照归档，监测基准点设置3个，均设置在基坑边线30m以外，必须可靠、稳定、牢固，基坑坡顶位移监测点沿基坑上口线布置，间隔20.0m布置一个，监测项目在基坑开挖前应测得初始值，且不应少于两次。基坑开挖过程中及基坑使用期间，每天监测1次，最大水平位移值为6mm/d，最大竖向位移值为4 mm/d，直至基础工程施工结束，特殊情况下加密监测。
六、结语
1、针对不同的工况和地质条件，选择合适的基坑支护形式，是基坑支护设计的原则。基坑支护的本质要点就是止水挡土以供坑内安全施工，因此对于每一道施工工序必须严格把控质量，做到“提前控制，万无一失”。
2、土钉墙成功解决了基坑边坡的强度及稳定性问题。其施工周期短，与挖土同时进行，很少占独立工期。挖土与土钉支护都分层分块施工，充分发挥土体的空间支护作用，并在开挖后几个小时内封闭，边坡位移和变形及时得到约束限制。
3、该支护体系成本低，仅为水泥土搅拌桩土钉墙造价的75%，值得在其他中浅基坑围护中推广应用。
参考文献：
[1]《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-2012）.中国建筑工业出版社 第1版2012年9月
[2]《基坑土钉支护技术规程》（CECS96-97）.中国工程建设标准化协会标准 1997年
论文作者:王德鹏
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/10
标签：基坑论文; 钢筋论文; 注浆论文; 地块论文; 土方论文; 面层论文; 工程论文; 《基层建设》2017年第15期论文;