探讨土钉墙支护在深基坑中的施工问题

1、探讨土钉墙支护在深基坑中的施工问题摘要:本文结合工程实例，针对某商务楼基坑围护工程，对工程中土钉墙施工特点、适用范围和支护施工等几方面进行了分析。以供参考!关键词:土钉墙支护，深基坑施工，土钉墙的构造，基坑监测目前，基坑支护的方法很多，如地下连续墙、护壁桩、预应力锚杆、土钉墙等，其中土钉墙是一种较为经济实用的支护型式，合理的设计、正确的施工，将会取得良好的经济效益。本工程中应用土钉墙施工技术，在保证安全的前提下，做到了工期最快、质量最好、造价最小。一、土钉墙支护结构的特点及适用范围1、土钉墙支护结构的特点土钉墙支护结构是一种原位土体加固技术，它是将土钉安设或打入基坑边坡土体内，将土体加固成能自

2、稳的挡土结构。土钉是置入于现场原位土体中以较密间距排列的细长杆件，且外包水泥砂浆的一种构件。土钉作用是沿通长与周围土体接触，以群体与土体接触界面上的粘聚力或摩擦力，使土钉被动受拉给土体以约束，使其达到稳定边坡的作用。2、土钉墙支护结构的适用范围土钉墙支护应用范围非常广泛，主要有:(1)土体开挖时的临时支护，高层建筑等深基坑开挖，地下机构施工开挖，土坡开挖等。(2)永久挡土结构，这类工程一般与施工开挖时的临时支护结合，如路堑土坡挡墙、桥台挡墙等。(3)现有挡土结构和支护的修理，改建与抢修加固等。(4)边坡稳定，用于加固可能失稳的堤坡。3、土钉墙的构造土钉墙由土钉和面层两部分构成，土钉主要包括钻孔

3、注浆土钉和打入式土钉两种形式。(1)钻孔注浆土钉为最常用的土钉，一般采用1632mm 的、级锣纹钢筋，70120mm钻孔中形成。注浆材料为水泥净浆或水泥砂浆，其强度不低于M10。水泥浆水灰比一般为0.5 左右，水泥砂浆配合比一般1：11：2，水灰比为0.380.45。注浆土钉设定位支架以使钢筋居中，孔口宜设置止桨塞及排气管。(2)打入式土钉一般采用钢管等材料打人土中形成。打入式土钉一般钉长较短。施工简单快速，但不宜用于密实胶结土中。当打入钢管为周围带孔的闭口钢管时，可在打入后管内注浆，增强土钉与土的粘结力，提高土钉的抗拔能力。土钉长度宜为开挖深度0.51.2倍，土钉的间距宜为0.61.2m，土

4、钉与水平夹角为1020，土钉墙的墙面坡度不宜大于1：0.1。(3)面层为土钉墙的重要组成部分。一般由6l0mm，间距150300mm的钢筋网，强度等级不低于C20的喷射混凝土组成，面层厚度一般为80150mm。为保证土钉与墙面的有效连接，可采用加强钢筋与土钉和分布钢筋连接，也可采用加承压垫板方法连接。(4)当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施;土钉墙墙顶应采用砂浆或混凝土护面，坡顶和坡脚应设排水措施，坡面上可根据具体情况设置泄水孔。二、工程实例某商务楼工程，地上为12层，地下为1层，总建筑面积为28812平方米。基坑占地面积为3500平方米，实际开挖深度达5.10米。其中基坑西面为空

5、旷场地，北面为一条河道，水位较高，距基坑边最小距离为15米左右，其余两面紧邻城市干道。为节省造价，工程支护主要采用了二级放坡土钉墙支护形式，局部转角部位采用灌注桩加上部3米土钉支护，土钉采用20钢筋，长度分别为6m、9m，钻孔注浆。坑中采用管井降水，同时基坑周边辅以5套轻型井点降水。场区主要土层自上而下分别为：素填土 0.31.0m 粉质粘土 0.52.5m 淤泥质粘土 1.38.7m。三、支护施工1、土钉支护施工流程开挖第一层土方修坡埋控制喷射混凝土厚度的标志喷射第一层混凝土、混凝土养护，钻孔安设土钉压力注浆绑扎墙面钢筋网钉端锁定筋与钢筋网，水平垂直加强筋焊接，二次喷射混凝土养护开挖下一层土

6、方、重复以上工序，直至最后一层土。2、施工要点(1)每一层工作面开挖深度为1.6m，其中最后一层工作面开挖至-4.8m，余土人工开挖。(2)采用PZ-5 型喷射混凝土机施工，喷射混凝土前，应对机械开挖的坡面及时修坡，第一层混凝土厚度控制在405Omm，检查机械设备。水管路和电线的状态并试运行，埋设好喷射混凝土厚度的标志，喷射作业应分段分片进行，同一分段喷射顺序应自上而下，喷头与受喷面应保持垂直且距离宜为0.61.0m,喷射混凝土终凝后应及时喷水养护3d。(3)采用专用钻孔机械成孔，成孔后及时安设土钉以防止坍塌，土钉钢筋制作应按设计要求提前预制，使用前应调直并除锈去污，混凝土宜加入早强剂以提高早

7、期强度，停止注浆如超过30min，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及管路后再继续灌注。(4)钢筋网为6200x200mm双向，应与土钉连接牢固，保证在喷射混凝土时钢筋不晃动，钢筋网喷射混凝土面层应向上翻过边坡顶部1.0m;钢筋搭接长度为35d，土钉端部锁定筋应与钢筋网、水平垂直加强筋相互焊接，加强筋直径16mm;钢筋网安装完毕并自检合格后，及时进行隐蔽验收。(5)注浆分为两次注浆，第一次压力为0.4MP，第二次为0.8MP，第二次注浆按规定应在第一次注浆浆体初凝前完成，本工程实际控制在第一次注浆23小时范围内。(6)喷射第二层混凝土前，应去除第一层混凝土松散、松动的部分，混凝土的总厚度为100mm。

8、第二层混凝土喷射完毕且终凝后，应及时洒水养护，日喷水不少于3 次，养护时间不少于3d。四、基坑监测1、应及时对支护结构及周边建筑物的安全性及稳定性进行跟踪监测;基坑开挖前，在2 倍开挖深度以外，至少设置两处位移观测基准点。2、在基坑四周紧邻的围墙上合理布置监测点，基坑边缘以外12倍开挖深度范围内需要保护的物体及土钉墙支护结构本身，均应作为监控对象。3、各项监测的时间间隔可根据施工进程确定，在雨期及土方开挖过程中，要适当加密观测频率，当变形超过有关标准或监测结果变化速率较大时，应加密观测次数，当有事故征兆时，应进行连续监测。4、观测结果要形成正式书面资料并作为边坡是否变形的依据，如发现边坡失稳或

9、变形超标，应及时处理后方可继续作业。在本工程中就发生一个问题，下层坡面监测均正常，但在东侧及东南侧第一层土钉坡面先后出现裂缝，修补后仍继续出现。根据现场分析判断，由于东南两侧均为城市干道，道路边原有绿化带，因工程需要绿化移植，但该处土体表面一直未处理。分析裂缝原因其一为该处绿化土松软，其二下雨后大量雨水被该处土体吸收，导致表层土滑移产生裂缝。虽然开始时尚未对下层坡体产生严重影响，但如果不加以重视，任其发展下去势必会造成严重后果。为此，现场当即要求施工单位对该两处坡顶面全部硬化处理，并采取办法将表层降水及时引流至城市排水管网，后经监测，情况恢复正常。五、注意的事项随着基坑开挖深度的不断增加,施工

10、难度、技术难度也增大，施工单位承担的风险越来越大, 这些问题的存在，要求深基坑的设计和施工人员必须选择技术可行、造价合理、安全可靠的支护方案,下面就土钉墙支护技术在深基坑中应注意的几个事项谈一下看法:1、施工前应彻底熟悉、掌握工程地质勘探情况，地下障碍物分布、埋深情况，地下洞穴、地下管线、渗水井的分布埋深情况等。2、要掌握地下排水管线的材质、距离、使用寿命、管径、排量、充满情况、是否渗漏、有无损坏等。3、要掌握地下水分布情况，及时掌握雨水期施工地下水变化情况，并及时调整土钉分布数量。在本工程施工中就遇到一个问题，由于基坑北面为一条河道，河道局部地段在修筑驳岸后回填土质量较差，且该处还有一条暗浜

11、与其相连，暗浜的填土质量也较差，结果导致该处水系与河道相通。基坑在此处开挖，土钉成孔放置后，一直有水自土钉孔内及该处坡面渗出，坡面喷射混凝土后时间不长就整块脱落。为此，现场查明原因后，决定对该处基坑与河道之间进行压密注浆，通过压密注浆后将该处河道内的水通道阻断，同时在该坡面增加几个泄水孔，这样才得以解决问题。4、基坑开挖时要及时掌握地基土变化情况，如出现砂类土要调整放坡，出现饱和土要查明原因，调整施工方案，制定相应措施。5、土钉的设计位置应避开地下隐蔽物、管线、坑道、井穴，对于给排水管线、运输通道一侧的加固土钉墙、应按复合土钉墙设计。6、土钉孔注浆应派有责任心的人员实施，孔口用预制半月形混凝土块封堵,以防浆液过多外流，并及时检查钉孔注浆饱满度;对于浆液流失过多钉孔，应及时补浆，保证钉孔注浆符合规范标准要求。7、土钉墙施工要随时注意天气变化，喷射混凝土面层时尽量避开雨天。8、普通土钉墙要根据设计要求做好基础设施和施工，普通土钉墙基础是非常重要的构件， 它是普通土钉墙起稳定作用的一个重要保证，特别是8m以上的普通土钉墙必须按设计要求做好墙基础。9、喷射混凝土面层施工，要根据原材料的含水率，及时调整用水量，当土钉墙坡度较大，喷射混凝土落地较多时，