工程实例讲解：土钉支护在深基坑护壁工程中的运用

1、工程实例讲解：土钉支护在深基坑护壁工程中的运用-基础理论本文对土钉支护的设计思路，施工过程，施工中的注意事项，以及对 特殊情况的处理作了详细的阐述。某医院放疗楼工程地上两层，地下室一层，基础埋置深度为9.5m（主要是防止辐射）。本施工现场十分狭小，且基坑与部分建筑物 较近，最近的部位不足1米。为了保证基坑的稳定，需对基坑进行支 护。具体位置见基坑平面图。土钉支护用于基坑工程具有经济合理、安全可靠特点。可用于基 坑直立开挖或陡坡开挖。坑的深度不宜超 18米，使用期限不宜超过 18个月。土钉支护适用可塑硬塑或坚硬的粘性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。在松散砂土和夹有局

2、 部软塑流塑粘性土的土层中采用土钉支护时应在开挖前预先对开挖 面上的土体进行加固如采用注浆或微型桩托换。一、土钉设计（一）地层参数1、1m 厚杂填土。C=0Kpa, 0）=Q 丫 =18.6KN/m32、2.7m 厚黄土状粉质粘土。C=28 Kpa,=30 丫 =19KN/m33、1.7m厚的黄土状粘土夹粉质粘土。C=55 Kpa,=24,丫 =19KN/m34、5.1m 厚的黄土状粉质粘土。 C= 42 Kpa,=26 丫 =19KN/m35、4m厚的黄土状粉质粘土夹粉土。C=58 Kpa,=22 丫 =19KN/m3（二）、设计指标1、坡顶设计堆载为 40KN/m2主要考虑在坡上建筑物荷载

3、，另 一种坑边离建筑物较远的坡顶堆载为 20KNKN/m2 ,具体位置见支护 平面布置图。2、设计考虑坡度87°90°。3、基坑深度9.5m.4、土钉倾角为15o.5、土钉水平间距1500, 土钉垂直间距1500（从上至下共6排）。6、孔径100.7、护壁施工与土方工程同时进行。8、侧摩阻力取 120*0.8=96KPa.9、土钉局部稳定性安全系数1.2.10、内部整体稳定性安全系数1.3.11、边坡稳定保证期4个月。（三）、计算过程1、计算模型建立如图。2、计算过程计算采用理正超级土钉设计软件计算，最后取值结果结合了本地 区实际施工经验。3、计算结果结合本地区施工经验后的

4、实际取值及节点图（1）、第一区（为离建筑物较近的部分）、土钉采用0 2吸0 2隹冈筋具体见图示。、土钉从上到下分为六排，第一排距地面1m,其它每1.5m 排。第一、二排长度12米，第三排长度为8.5米，第四排长度为7 米，第五排长度为6.5米，第六排长为6米。图中的土钉长度均不含 外露部分，加工时在图中尺寸的基础上加长150（预应力部分按结点）。、为防止开挖过程中对建筑影响过大， 本区设计采用了超前微 型钢管桩，间距1米，具体要求见图示。、坑上即为已有建筑物，建筑物内医疗不能中断，此部分的坑 壁上缘有任何的变形，都会造成房子的开裂，甚至会造成安全事故，为防止在基坑作业的近3个月的时间内，基坑上

5、部不变形，此区域采用了预应力土钉。(2)、其它区、土钉采用0 2吸0 2隹冈筋具体见图示。、土钉从上到下分为六排，第一排距地面1m,其它每1.5m 排。第一、二排长度11米，第三排长度为8.5米，第四排长度为7 米，第五、六排长度为6米。(3)喷射面配筋分布筋均为0 6.520(X 200mn±钉水平竖向用2 0 1咖强钢筋连 接，加强筋穿过锚头里边，并与锚头焊接，焊接长度为140.(4)注浆、细石硅面板、注浆水灰比为 0.5,压力为0.3-0.5Mpa,水泥砂浆配比为 1:11:2, 32.5R水泥。强度不低于12Mpa, 3天不低于6MPa.、细石硅面板厚 100,配比为水泥：砂

6、:石子=1:2:2,水灰比为0.40.45.32.5R水泥。强度不低于 C20, 3天不低于10MPa.二、施工过程（一）、工艺流程1、非预应力部分：修理边坡一造孔一钉杆安设一注浆一挂网-锚头固定一喷射细石硅2、预应力部分：修理边坡一造孔一钉杆安设一注浆一挂网-喷射细石硅一预应力张拉（二）、开挖土方及修理边坡土方开挖必须紧密配合土钉支护施工。 土方开挖采用挖掘机分段 分层开挖，严格做到开挖一层，支护一层，上一层未支护完或达不到 一定的强度，不得开挖下一层，每层开挖深度以1.5m-3m为宜（在坑壁上不堆载的情况下），严禁超挖。机械开挖后，及时配合人工修整壁面，要求达到平整，可稍带坡 度，坡度以1

7、:0.1为宜，边坡的轴线位置要准确，严禁护壁后掏挖。 必要时先喷射一层30项厚左右的硅，以保护开挖壁面。严格控制边 壁周围积水。（三）、钻孔1、钻孔前根据设计，定出孔位，作出标记。孔径 100mm.2、土钉水平方向孔距偏差不得大于 50mm,竖直方向孔距偏差 不得大于100mm.3、钻孔底部的偏斜尺寸不得大于杆的 3%.4、孔深不得小于设计长度，也不得大于设计的1%。（四）、土钉制作与安放：1、杆体钢筋应平直，除油、除锈。2、如需焊接时，焊接长度10d.3、土钉沿轴线方向，每2m采用6.5钢筋做对中支架，以保证 杆体在孔中央。4、安放杆体时，应防止杆体的变形。注浆管随杆体一同放入。注浆管距孔底

8、宜为50700mm.5、杆体插入孔的深度不得小于杆体的 95%。杆体放入后，不得 随意敲击，不得悬挂重物。6、普通土钉外端头井字型焊接420钢筋，每根钢筋长650mm, 以增强抗拔力和固定钢筋网。（预应力部分按结点）（五）锚头施工1、普通锚头锚头采用420钢筋组成井字形，形式如图，每根钢筋长650 mm, 与土钉部分焊接要牢固。2、预应力锚头作法如下图：（六）、注浆1、注浆液应搅拌均匀，随搅随用，应在初凝前用完。2、注浆时当能看到孔内的浆体时，可边注浆，边缓慢地拔出注 管，且注浆管始终不得露出浆体。注浆压力不小于0.3-0.5Mpa.3、注浆到孔口时，应停注封孔。4、当浆体凝固后，不能充满锚固

9、体时，应补注。5、注浆完成后，应器械清洗干净，以便下次再用。6、注浆时按规范做好记录。（七）、挂网1、外网与杆连接要牢固，钢筋网采用 6.5200双向钢筋，接 头搭接>300加，用扎丝绑扎牢固，纵向钢筋插入土中长度应 >300 mm. 焊接时要有一定的搭焊长度，单面焊时为 10d.2、网挂好后，加入加强筋。3、网在喷硅时不得有晃动。（八）喷射硅施工喷射面板厚度为100mm,在工作面情况不好时可进行初喷。采用干喷法，采用32.5R普通硅酸盐水泥，骨料为中砂和粒径为510mm的碎石，硅强度C20,水泥:砂:石:水=122:0.5,掺速凝剂10%;喷 射枪头处的工作风压保持在0.3MPa

10、；喷头应尽量与受喷面保持垂直， 减少回弹及硅流淌现象。在面板上应2000刈000间隔留置一个100X00的泄水洞，此点非常重要，但现场很多施工人员容易忽略此 点，如果不留泄水洞，在有渗水时，水压将非常大，可能会给基坑造 成灾害性的结果。（九）、预应力锚杆的张拉与锁定1、锚杆张拉前应对张拉设备进行标定；台坐的承压面应平整，并 与锚杆的轴线方向垂直；2、锚固体与台座混凝土的强度均 A15Mpa寸，方可进行预应力施 加，施加预应力不大于锚固力的 30%.具体按下面说明进行：第一排锚 杆自由段为1米，预应力施加30KN.第二排自由段长度为2米，预应 力施加60KN.以上要求是针对本工程的物殊性而做为的

11、， 如设计中完 全依赖预应力，应参照规范执行。3、锚杆张拉应考虑对邻近锚杆的影响，控制应力不超过0.6fptk.4、锚杆锁定后，若发现有明显的预应力损失时，应进行补偿张 拉。三、施工时应注意的几个方面1、施工现场设立工程技术组，全面负责整个工程中的有关技术 及质量安全，及时解决施工中出现的各类问题监督各道工序质量。2、施工前应详细了解有关基坑周围地下管网及障碍物情况，以 便及时采取相应措施，保证施工质量，且不对已有管道或电缆造成破 坏。3、严把材料质量关，必须采用有出厂合格证或化验的钢材、水 泥，并对进行有关的试验，杜绝使用不合格材料。4、在施工期间和施工后要做好坡面排水， 坑壁附近不得有积水

12、c四、施工监测土钉支护的施工监测至少应包括下列内容1、支护位移的量测2、地表开裂状态位置裂宽的观察。3、附近建筑物和重要管线等设施的变形测量和裂缝观察。4、基坑渗漏水和基坑内外的地下水位变化。5、在支护施工阶段每天监测不少于 2次，在完成基坑开挖变形 趋于稳定的情况下可适当减少监测次数， 施工监测过程应持续至整个 基坑回填结束支护退出工作为止。6、对支护位移的量测至少应有基坑边壁顶部的水平位移与垂直 沉降。测点位置应选在变形最大或局部地质条件最为不利的地段测点 总数不宜小于3个，测点间距不宜大于30米。当基坑附近有重要建 筑物等设施时也应在相应位置设置测点， 宜用精密水准仪和精密经纬 仪必要时还可用测斜仪量测支护土体的水平位移， 用收敛计监测位移 的稳定过程等。7、在可能情况下宜同时测定基坑边壁不同深度位置处的水平位 移，以及地表离基坑边壁不同距离处的沉降，给出地表沉降曲线。8、应特别加强雨天和雨后的监测以及对各种