摘要：土钉支护施工技术是从90年代就开始兴起的一种支护施工技术，其具备安全可靠、施工简便、成本低廉、占用面积小、工期时间段等优势，在各个支护项目中应用十分普遍。但是土钉支护施工技术在较为松软土层中的具体应用会受到一定的局限性，需要与其他方法组合起来，构成复合型的土钉支护，来扩大其应用范围。而本文就是以淤泥层的深基坑工程作为例子，来探讨复合土钉支护技术在深基坑工程中的具体应用。
关键词：复合土钉支护；深基坑工程；应用
引言
土钉墙通过就地加固天然土体并与喷射混凝土面相配合，建立一个牢固的墙面来加固土体，从而使施工作业面稳定。在我国，20世纪80年代初就开始使用这种技术，因为它具有材料使用量少、稳定性可靠、施工作业快、成本低等优势，该项技术在基坑支护方面的应用越来越多。
1工程地质概况
根据勘察报告，拟建场地地形较平坦，属山前冲洪积倾斜平原地貌单元，地面标高48.35m-57.55m，场区地势呈南高北低。在钻孔中测到一层地下水位，其稳定水位约36.69-40.41m，属第四系孔隙水，局部可能存在上层滞水，基底位于地下水位以下。场区地下水对混凝土具微腐蚀性，对混凝土中的钢筋具微腐蚀性。黄土自重湿陷系数δzs均小于0.015，属非自重湿陷性黄土，湿陷系数δs＝0.001-0.025，具有轻微湿陷性，地基湿陷等级为Ⅰ级。场地土类别为中软场地土，Ⅱ类建筑场地，场地卓越周期为0.186s。
2土钉墙的特性及使用范围
土钉墙由天然土体、挂网混凝土面层、高强度土钉三者共同承担荷载作用力，改进了周围土体强度，较好地避免或减少了自然土体坍塌的状况出现，对基坑作业安全有好处；在方法上，运用了同时开挖土体并支护边坡的工艺，施工作业面不受施工条件制约，作业时间大大降低;从经济收益角度考虑，土钉墙结合土体的自身特性的强度优势，使其构成了支护构造的组成部分，其产生的成本收益非常显著。在基坑面不存在地下水情况下，其工艺使用较多，也运用在降排水处理后的一般砂土及粉土等土体斜坡上。最近几年，该项技术在沿海省份的基坑作业中广泛运用，不仅在砂性土的基坑作业中应用，并成功推广使用在填土及软弱土层中。土钉墙支护工艺的使用范围主要有:①永久挡土构造，这类构造通常与基坑作业时的临时性支撑配合运用，例如路堑土坡挡墙、桥台底部基础挡墙、隧道洞口两侧挡墙及洞门端部挡墙等;②基坑开挖时的临时支护结构，用于高层住宅等深基坑作业面开挖，土坡面开挖，地下机构开挖等;③边坡面的稳定性，对可能失稳的堤坡进行加固处理;④已有挡土构造及支护修理时的处理，比方说各类挡土墙的维修治理及加固作业，以及支护构造发生超过技术要求的变形及失稳状况的加固处理等。
3复合土钉支护技术在淤泥层深基坑工程中的应用分析
3.1竖向注浆花管施工分析
在竖向注浆花管施工过程中：①要制作花管，选择适合工程施工要求的焊管，并控制好焊管的质量，确保其抗腐蚀性、强度等都能够符合工程的要求；②依据现场试验得出的结论进行花管的布设，围绕着花管的周边布设注浆孔，孔距在0.25-0.33m之间，孔径为6-8mm之间；③使用吊锤敲打的方法，把事先制作的花管敲击到地基中，直至到达设计要求的深度；④选择硅酸盐水泥进行灌浆施工，制好浆液水泥的水灰比，在灌浆时依据试验结果，控制好灌浆量以及灌浆压力，以保证灌浆的质量。
3.2钢筋笼制作和吊放
在正式制作钢筋笼之前，先制作焊接试件。焊接试件经送验合格后方准进行正式加工；制作钢筋笼的钢筋应有合格证，在进入现场后进行材质复验；钢筋笼的吊筋长度要按照桩位孔口标高和桩顶设计标高严格控制，其误差不得超过50mm。
3.3基坑维护方案选择
因为基坑深度内由粉质黏土与粉土层结合成，因而选用基坑坡角为60°土钉墙加固施工方案，在基坑挖掘开始之前，为了止水，在基坑外围进行两圈深层搅拌桩施工作业，分别布设一排起降水效用的井在基坑内侧帷幕部位。外围安设的降水井主要使基坑外地下水下降，削弱坑壁导致的主动土压力，对地层抗剪应力进行强化，削减土钉墙承受的荷载;坑内布设的井主要为抽出坑内地下水，完善坑底被动土荷载，并为坑底面作业创造无水的作业环境。本方案的优势在于作业简便快捷、作业工期短，不需要在基坑内安设临时支撑，为主体结构作业提供必要施工作业环境，便于控制施工作业质量，结构整体防水效果不错。
3.4控制好深基坑周围土体止水问题
深基坑工程如果处在地下水位比较高的地区，就会受到地下水的影响。地下水来源十分的复杂，往往包括了雨水、承压水以及上层潜水等诸多因素。所以，必须要做好综合考虑工作，结合地质部门所提供的资料从排水、降水以及防水等方面加以考虑，进而对深基坑周围环境以及地下水成因进行深入的分析。不能选择连续抽水的方式降低地下水位，否则就会引发建筑物出现不同程度的沉陷，甚至还会导致坑底流沙等不良现象的发生，不仅会延长施工进度，还会提高处理难度。目前，高水位地区的深基坑支护技术往往都会选择止水帷幕进行止水，其主要的施工方法包括了压力注浆法、浆喷深层搅拌法以及高压喷射注浆法等诸多内容，如果止水帷幕的效果不太好，就会导致渗水较多，从根本上增加了施工成本。
4复合土钉墙施工
4.1钢管桩施工
施工前应进行场地平整，以确定桩顶标高及钻机；按设计施工图纸进行桩位定位，桩位误差小于50mm；采用XY-100型钻机成孔；安装钢管；将注浆管插入钢管底以上0.5m后，开始灌注水泥砂浆，待灌浆压力达到0.5MP后停止注浆；冠梁施工；钢管桩及冠梁施工完成后应养护7天以上方可进行开挖边坡及土钉墙支护。
4.2土钉（锚杆）施工
根据设计图纸，确定基坑开挖边线；分五次开挖，第一次至-3.5m，第二次至-4.7m，第三次至-5.9m，第四次至-7.1m，第五次至基底，边开挖边支护，分层开挖，分层支护；土方开挖和支护施工配合，前一层土钉完成注浆72小时以上方可进行下一层边坡面的开挖，开挖进程和土钉墙施工形成循环作业。土钉（锚杆）按照设计制作，每隔2.0m设置对中支架，土钉端部弯头长7d，锚杆端部采用螺栓锁定。
复合土钉墙剖面示意图
结语
复合土钉墙支护体系技术具有良好的经济、实用、安全、可靠的特点，其优势正逐渐得到越来越广泛的应用；对于控制基坑变形，保护基坑周边建筑物、地下管线的安全能启到良好的应用效果；可根据基坑开挖深度、工程地质条件、水文地质条件、周边环境选择适宜的复合土钉墙组合型式，其应用前景广阔。
参考文献
[1］黄世华，范小倩，查志彬．土钉墙结构和桩锚体系复合支护技术在深基坑工程中的应用实例［J］．西部探矿工程，2013，25(8):18－21．
论文作者:魏春影
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/17
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