砂层中花杆土钉的应用

1、砂层中花杆土钉的应用雒邦国（陕西天一地基基础工程有限责任公司）土钉支护是一种新兴的支护技术。由于它自身所独有的快速、经济、安全可靠的特 点，使其迅速得到发展和应用。在土钉施工中，如在砂层或松散的填土层常遇到塌孔影响施工XX工程基坑深 度1215m,上部4m为粉质粘土，其下为细、中砂局部夹薄层粉质粘土。在成孔施工中 常出现塌孔。塌孔后土钉钢筋很难置入，即便强行插入，在注浆时浆液也无法握裹土钉 钢筋，这样就会减弱甚至丧失土钉所起的作用。为克服这一矛盾，我们采用了花杆土钉技术，即选用实际截面面积与原设计土钉钢 筋截面面积及物理力学性能相近或略大于钢筋截面面积的钢管做为土钉杆拉件而代替 钢筋。同时在钢

2、管上设排列有序的洞眼。作为注浆时的射浆孔，然后置入或强行击入（塌 孔后）孔内，并采取压力注浆成钉。一、花管土钉杆拉件的构造：材料：选用6 4248mm,壁厚4mm （按设计杆拉件截面面积调整）的普通钢管。制作：1、打孔：在所选钢管每隔300500mm成螺旋状打设6 35mm小孔。2、焊接：根据设计杆拉件长度把各段花管焊接起来，为保证焊缝质量帮筋长度必 须经认真计算。帮筋截面必须大于设计杆拉件截面，同时，在管身每3m设环形定位卡 一道。3、封口：花管入孔一端必须作成锥形（便于插入）。置入：用人工或机械先行成孔，孔径100mm左右，在塌孔部位可强行击入。5、注浆：注浆应采用压力注浆法，浆液宜用纯水

3、泥浆，灰水比0.45左右，注浆 压力0.7MPa左右。注浆时注浆管必须伸入距孔底距离0.5m左右的位置。且注浆管前端 应设置略小于花管内径的橡胶圈（起封堵作用保证注浆段有一定注浆压力）并固定牢固， 同时要便于外拉（孔内有水者不适应此法）。花管头与面板处连接：采用2根7字形且截面面积要大于设计钢筋截面面积的外连 筋其焊缝长度按设计要求计算而定。二、花管土钉的受力机理：1、花管截面面积（实际）大于设计钢筋截面面积，且钢材物理力学性质与设计钢 筋相同，故而其拉应力及抗剪强度均大于所代换钢筋。2、花管土钉注浆形式为压力注浆，浆液通过注浆管身小孔以一定的压力外喷与孔 壁能很好的粘结增大摩擦力，通过浆液的

4、渗入土钉周围地基土的容重丫3、压缩系数 ai-2、内凝聚力C和摩擦角W等都有着不同程度的提高。另外花管管身喷浆小孔附近因 压力较大喷射入土深度均较无孔处大，这样就形成倒刺式砼钉，这样不仅增大土钉与土 之间的摩擦面积而使摩阻力也有很大程度的提高。3、花管土钉是在管内注浆然后喷射全管外这样浆液与花管之间的握裹面积要较钢 筋大数倍，因而相应的也提高了浆液与花管的握裹力。4、花管土钉置入孔可设为100mm左右，这样缩小了 口径，就降低了塌孔概率，易 于成孔。在个别受地下水影响实在无法成孔的可采用击入法，但一般长度不能大于12m，超 过12m处很难击入还会造成杆拉件弯曲而产生较大的扰度。三、花管土钉拉拔

5、力：在XXX程中为了检验花管土钉我们作了三组试验。从三组同长度同样截面钢筋与杆拉 件花管土钉比较结果：砂层花管土钉与一般钢筋土钉比较三组试验虽然较少，不一定有很大的代表性但反映出了一种工程趋势，即:类别土钉直径（mm）土钉长度（m）注浆材料抗拉变形（mm）最大抗拔力（KN）花管土钉杆拉件（钢管）12010纯水泥浆Po32.5普通硅酸盐8、11200（因设备限制）钢筋土钉杆拉件（钢筋）15010纯水泥浆Po32.5普通硅酸盐10、14200（因设备限制）花管土钉的优势；a、花管土钉能较好的解决易塌孔区的成孔问题，较之套管成孔法有着易施工、造价低的优势。另外套管法致命的缺陷为塌孔后，套管不易拔出。

6、b、花管土钉设计合理时，其抗拔力优于以钢筋为杆拉件的土钉。2、花管土钉的局限性：a、作为一种新兴的支护手段。土钉无疑有其强盛的生命力和将迅速发展的总趋势。 但作为花管土钉却有着自身的局限性。b、作为临时支护使用期在一年半左右花管土钉的锈蚀性不显得十分重要。但要作 为永久性支护锈蚀则是必须解决的大问题（与砼接触面积大）。制作较为复杂、焊接工 作量较大，管身的射浆孔如果用电气焊冲孔、管内会留下焊馏，使夹在注浆管外的堵头 橡胶圈不易畅通，注浆压力要达到0.71.0MPa则比较困难。四、花管土钉的经济性：花管土钉身上的射浆孔，会降低钢管自身强度，要弥补这一损失必须增大钢管截面 面积，钢材用量势必增加，费用也会相应增大。再加上是钢花管加工费用，会使土钉造 价增大10%左右。五、其他方面：1、土钉支护属临时结构，其受制因素相对较多，加之目前计算理论施工规程均不 太健全，施工中会随时出现