复合土钉墙技术在杂填土层基坑支护中的应用

1、    复合土钉墙技术在杂填土层基坑支护中的应用    吴长盛【摘要】随着经济的快速增长，人们的生活水平也在不断的提高，关于在基坑支护中运用的技术是运用的越来越完善，所以，本文就从复合土钉墙技术在杂填土层基坑支护中的应用这方面来研究。【关键词】复合土钉墙；杂填土层；基坑支护中图分类号：tv551文献标识码： a一、前言当今社会中,复合土钉墙技术是随着时代的进步也在不断的进步，并且对于在基坑支护中起到了很大的作用，也为基坑支护这项工程提供了安全保证，相信在以后的日子中复合土钉墙这项技术会在更多的工程起到很重要的作用，更会为社会的进步做出贡献。二、工程地质及

2、水文地质建筑场地土层主要由杂填土、粉土、粉细砂、含卵砾中细砂、粉土等土层组成。各层土的分布及特征如下：1、杂填土厚度为6.5-9.5m，杂色，湿、饱和，松散状态，主要成分为填土、砖块、石块、煤屑及建筑垃圾等。2、粉土平均厚度为3.3m，褐黄色，饱和、软塑-流塑状态，标贯击数1-6击，夹有细砂层及透镜体，中等压缩性。3、含卵砾中细砂平均厚度为3.3m。黄褐色。饱和松散状态，该层分布不连续，在场地东北部按透镜体分布，以中细砂为主，含砾石及粉土，标贯平均击数9.5击。4、粉土平均厚度为13m，褐黄色，饱和、可塑状态，夹有粉细砂、中粗砂透镜体，局部夹有粘土层，中等压缩性。该场地地下水埋深1.05-2.

3、3m,20m以上为潜水，20-50m为微承压水，含水层为中细砂和粉土层。三、复合土钉墙的作用机理复合土钉支护作用机理:土钉与桩锚支护体系的设计思路是通过土钉来调动土体浅部滑裂面外的潜能,通过预应力锚杆的预应力来调动土体深部潜能,通过密排微型桩的被动挡土作用控制上层开挖过程中的侧向位移,将主动支护与被动支护有机地结合,大大提高基坑的稳定性,有效地控制开挖过程中的坑顶变形量;当坑壁土体含水量较大时,网喷混凝土面层不易与土体粘结在一起,若喷层直接喷在深层搅拌桩或旋喷桩上,则很容易粘结在一起,水平土钉的压密注浆及二次压力灌浆,增强了土钉的抗拔力,由于浆液的渗透,同时对土体有加固作用,对抵抗基底隆起、管

4、涌等起重要作用;预应力锚杆设置在较好的土层中或设置在估算的滑移面以外,通过预加应力限制基坑的位移,把土压力荷载传递到深部的稳定地层中,调动深部稳定地层的潜能,使土钉支护体系、锚杆、深部稳定土层紧密联系在一起,共同承受荷载,使坑壁稳定而且位移不大;在土钉与止水帷幕复合支护中,搅拌桩的水泥掺量较常规搅拌桩或旋喷桩高,并常选用早强型水泥品种,桩身强度一般可达l2mpa,除止水功能外,常有加固地层和稳定开挖面的作用;在土钉与桩锚复合支护体系中,桩间土钉的作用之一就是承受一部分土压力荷载,稳定桩间的局部土体;超前加固大大提高了边坡开挖过程中的稳定性,有效控制了开挖过程中的坑顶变形量。复合土钉墙支护方法虽

5、然与传统的土钉支护技术相比,造价有所提高,但仍比采用刚性桩大为节省,且不需要大、重型施工机械,施工方便,工期短,得到了普遍的应用。四、复合土钉墙施工工艺流程根据该工程的特点采用复合土钉墙施工技术,对地下室开挖采用先对四周进行水泥土搅拌桩施工,随后进行分层开挖,分层支护,随开挖随打入土钉挂网喷混凝土,对开挖面进行土钉网喷联合支护,开挖后,尽快喷上混凝土,封闭开挖面,以防脱水、喷层,不仅封闭土层表面,还与一定深度的土层结成硬壳,利用挂网加强喷层强度,以防喷层与土层脱离。1、水泥土搅拌桩的施工根据该工程地质勘探资料,水泥土搅拌桩桩长设计为9m,直径700m,搭接200mm。2、土钉墙施工(1)放线:

6、根据设计图纸,确定基坑开挖边线,用木桩和白灰作出开挖线标记;(2)土方开挖:分三次开挖,第一次至-1.8m,第二次至-2.8m,第三次至-3.8m。边开挖边支护,分层开挖,分层支护,挖完亦支护完。土方开挖必须和支护施工密切配合,前一层土钉完成注浆1天以上方可进行下一层边坡面的开挖。开挖时铲头不得撞击网壁和钉头,开挖进程和土钉墙施工形成循环作业;(3)修坡:要求坡面修理平整,确保喷射混凝土质量;(4)土钉制作、成孔:土钉按照设计方案制作,钢管四周开注浆小孔,小孔直径8mm,小孔在钢管上呈螺旋状布置,小孔间距50mm,钢管口部1m范围不设注浆孔,钢管末端封闭。土钉位置、间距及角度根据设计图纸要求,

7、用空压机带动冲击器将加工好的土钉分段焊接打入土中;(5)编制钢筋网:将6.5钢筋拉直,钢筋网片按照设计之间距绑扎。土钉成孔后,端部用16螺纹联系筋、井字加强筋焊接压在钢筋网上,使钢筋网片、土钉连成整体。土钉与加强筋、联系筋之间均焊接联接,焊缝长度符合规范要求。钢筋网编扎接长度及相临搭接接头错开长度符合规范要求,有不能满足规范要求的,必须用电焊焊接牢固;(6)喷射混凝土:在土方开挖、修坡之后,钢筋网编焊完成后,进行混凝土喷射,一次喷射总厚度100mm,石子粒径510mm,最大粒径<12mm,专用喷射混凝土速凝剂掺入量5%。喷射混凝土在每一层、每一段之间的施工搭接之前,将搭接处泥土等杂质清除

8、,确保喷射混凝土搭接良好,保证喷射混凝土质量,不发生渗漏水现象;(7)土钉注浆:在面层喷射混凝土达到一定强度时才能注浆。对于土钉注浆,注浆前将注浆管插入土钉底部,从土钉底部注浆,边注浆边拔注浆管,再到口部压力灌浆。混凝浆按照设计拌制,搅拌充分,并用细筛网过滤,然后通过挤压泵注浆。土钉注浆通过两方面控制,一是注浆压力控制在0.6mpa,二是单管注浆量控制在80l左右。为防止土钉端部发生渗水现象,在土钉成孔之后,喷射混凝土施工之前,将土钉周围用粘土及混凝袋填塞捣实,喷射混凝土时先将土头喷射填塞密实,注浆饱满,即可避免出现土钉头渗水现象。五、质量检查及施工观测1、质量检查（1）每批原材料到达工地后,

9、必须经检查合格后方可使用,检查锚杆与土钉所用水泥浆及喷射混合料的配合比及拌合均匀性。（2）采用人工观测方法检查锚喷支护外观,锚喷支护面不应有漏喷、裂缝、空鼓、钢筋网及锚杆顶端外露等现象。（3）每喷射500m3混凝土混合料制作一组试件,采用“喷大板”的方法制作,进行抗压强度实验。（4）面层强度检验采用回弹仪检测,按回弹仪检测要求进行检测.喷射混凝土厚度检查采用凿孔法,检查数量应每500m2取一组,每组不小于3个点,其合格条件为:全部检查孔厚度平均值不小于设计厚度，最小厚度应不小于设计厚度的80%。2、施工观测（1）监测内容:支护结构顶部位移与沉降及支护结构的变形。（2）变形观测点环绕基坑四周布置

10、,各点间距不大于30m。（3）基坑最大水平位移不超过50mm,基坑边坡总沉降值不大于35mm。六、止水帷幕渗漏的处理利用深层搅拌桩作为止水帷幕是一种常见的布置形式。该工程由于基坑较深，水位较高，场地土层变化较大，加之施工质量等方面的原因，以单排搅拌桩作为止水帷幕，由于渗漏等问题给基坑降水、土钉施工带来了较大的困难。在基坑东侧开挖时，好多部位均不同程度地出现了漏水现象，为此，依据现场的实际情况，在施工中采取了一些行之有效的办法。1、内部封堵对于渗漏点较浅，水量较小的渗漏现象，采用内部封堵，即利用水玻璃砂浆等直接封堵渗漏点。对于渗漏点较深，水量较大的渗漏现象，则先在渗漏区打入一些48mm的花管，然后注入cs浆液，并封堵花管。2、外部封堵对于渗漏点较深，水量较大的渗漏现象，则采用内部封堵结合树根桩进行堵漏，在渗漏区外侧补打一排树根桩，注浆压力控制在0.1mpa左右。在局部地段采用双管双塞法进行重复注浆，也取得了较好的效果。七、结束语综上所述，就复合土钉墙技术在杂填土层基坑支护中的应用这方面而言，不仅为基坑支护在杂填土层中提供了强有力的技术，也为社