土钉墙和复合土钉墙基坑支护技术

土钉墙和复合土钉技术

林奇（高级工程师）

2011.091.土钉墙概念土钉墙（SoilNailWall）是一种原位土体加筋技术。其构造为设置在坡体中的加筋杆件（即土钉或锚杆）与其周围土体牢固粘结形成的复合体，以及面层所构成的类似重力挡土墙的支护结构。土钉墙基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地，基坑深度不宜大于１２米。当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施。2.土钉的作用机理

土钉在复合土体内的作用有以下几点：（1）土钉对复合土体起箍束骨架作用制约土体变形并使复合土体构成一个整体。（2）土钉与土体共同承担外荷载和土体自重应力，土钉起分担作用，由于土钉有很高的抗拉抗剪强度，所以土体进入塑性状态后，应力逐渐向土钉转移，土钉分担作用更为突出。（3）土钉起着应力传递与扩散作用推迟开裂区域的形成和发展。（4）坡面变形的约束作用，在坡面上设置的与土钉在一起的钢筋网喷射砼面板限制坡面开挖卸荷而膨胀变形，加强边界约束的作用。3.土钉墙应用与发展70年代出现了土钉墙，1972年法国承包商在法国凡尔赛市铁路边坡开挖进行了成功应用。1979年巴黎国际土加固会议之后在西方得到广泛应用。1990年在美国召开的挡土墙国际学术会议上，土钉墙作为一个独立的专题与锚杆挡墙并列，使它成为一个独立的土加固学科分支3.土钉墙应用与发展土钉墙不仅应用于临时支护结构，而且也应用于永久性构筑物目前土钉墙的应用领域主要有：（1）托换基础（2）基坑支挡或竖井（3）斜坡面的挡土墙（4）斜坡面的稳定（5）与锚杆挡墙结合作斜面的防护4.土钉墙适用地质条件（1）有一定粘结性的杂填土、粘性土、粉土、黄土与弱胶结的砂土边坡。（2）适用于地下水位低于开挖层或经过降水使地下水位低于开挖标高的情况。（3）对于标准贯入击数（N）低于10击的砂土边坡采用土钉法一般不经济。（4）对于塑性指数Ip>20的土，必须注意仔细评价其蠕变特性后方可采用。

4.土钉墙适用地质条件（5）对于含水丰富的粉细砂层，砂卵石层土钉法是不行的。（6）不适用于没有临时自稳能力的淤泥土层，流朔状态的软粘土保持成孔时的孔壁的稳定比较困难且界面摩阻力很低，技术经济效益不理想，因此也不宜采用。（7）土钉不适宜在腐蚀性土如煤渣、煤灰、炉渣、酸性矿物废料等土质作永久性支挡结构。5.土钉墙构造①土钉墙的墙面坡度不宜大于1：0.1。②土钉外露端部和层面有效连接在一起，设承压板和加强筋。③土钉长度宜为开挖深度0.5～1.2倍，土钉的间距宜为0.6～1.2m，土钉与水平夹角为10°～20°。④土钉宜选用Ⅱ、Ⅲ级螺纹钢筋，直径16～32，钻孔直径70～120。⑤面层喷射砼强度等级不宜低于C20。5.土钉墙构造⑥喷射砼面层厚度宜为80～200，通常采用100。⑦喷射砼面层中配钢筋网，采用I级钢筋、直径6～10，间距150～300，钢筋网搭接长度大于300。⑧注浆材料水泥净浆或水泥砂浆，其强度不低于M10。⑨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。6.复合土廊钉墙是将土钉恭墙与一种园或几种单吸项支护技房诚术或截水蓬技术有机叠组合成的超复合支护股体系，它寺的构成要金素主要有查土钉、预享应力锚杆医、截水帷锡幕、微型增桩、挂网站喷射混凝幻玉土面层、沃原位土体症等。土钉+旋喷桩土钉+锚杆土钉+锚杆+搅拌桩复合土钉临墙特点：具有轻型绳，机动灵逃活，适用乘范围广、娇造价低、袄工期短、喘安全可靠厉等特点，伟支护能力遭强，可作超广前支护灾，并兼震备支护逆、截水迅等效果闯。在实际工想程中，组逃成复合土纠钉墙的各帽项技术可泽根据工程迫需要进行评灵活的有浮机结合，斗形式多样润，复合土理钉墙是一山项技术先医进、施工妈简便、经是济合理、肤综合性能侄突出的基紧坑支护技位术。通过夏多种组合饮，形成复跪合基坑支融护技术，大大扩伸展了土预钉墙支浅护的应坑用范围。7、土钉墙奥施工技术·（1）基坑开足挖确定基坑滥开挖线、陕轴线定位巨点、水准其基点、变巩形观测点贺等；严格分茄层分段房诚开挖：金上一作票业层土侨钉和喷腾射混凝勇土达到70％后方纹可进行液下一层蒜开挖，屯每层开脑挖最大剃深度取沿决于土跳壁自稳拦能力，融水平分捞段宽度10～20m；选用对土台体扰动小应的挖土设馋备和方法吧；严禁超挖县；坡面机械招开挖后采鸦用小型机额械或人工死切消清坡销。对于易塌浅的土体可慕采用下列沙措施：①先喷一拌层薄砂浆仿或混凝土洁，再钻孔励；②先施强工面板岂，后施班工土钉交；③水平方退向分小段无间隔开挖叉；④边坡澡先做成趟斜坡，傻土钉施婶工后再醉清坡；⑤设置少竖向超马前锚管果或水泥劣土墙。（2）喷射掀第一道澡面层地质条像件好时百可不做壮该层。（3）设置土崭钉钢筋：成丘孔——置入钢筋——注浆；钢管：许击入——注浆。A、钻孔钻孔机鹅械：气码动冲击筒机、锚按杆钻机控、轻型稳地质钻抬机、螺遵旋钻、否洛阳铲狗；易坍左孔的土蜓体可采俊用套管逼或挤压珠成孔。B、插入渡土钉钢键筋插入前币应清孔暮，钢筋复应设定菊位支架厦。锚管则直爹接打入C、注浆注浆泵净：小型话、可移乡丰动的注缠浆泵，驻如UBJ系列挤压毯式灰浆泵负和BMY系列锚杆你注浆泵。注浆方法碌：重力注动浆、低压溜（0.4～0.6柴Mpa）注浆、脱高压（1～2Mp说a）注浆纵、二次像注浆；昼孔口设角置止浆饭塞，注取满后保脑持压力3～5mi咱n。水平晴孔用低畜压或高垃压注浆猾，下倾字土钉可械用重力住、低压抬注浆，影并采用定底部注茄浆方式纸；注浆堤体充盈丢系数应如大于1。注浆材料健：水泥浆螺（水灰比0.5）或水泥寇砂浆(水灰比0.38～0.4烤5，配合宏比1：1～1：2)，加入瓜适量速巴凝剂。（4）钢筋绑稿扎、面层滤混凝土喷踩射钢筋网片裙固定牢固涨，保护层消厚度符合谣要求；钢筋搭接哄长度符合猛要求；土钉与纷钢筋网察连接：色螺杆＋汽螺帽＋丈垫板连机接；井与字加强劳钢筋焊亡接；砼喷射机（4）钢筋诉绑扎、魔面层混奖凝土喷芬射配合比飘：水泥康：砂：漏石子＝1：2：2；水灰≤0.4妄5喷射混慢凝土射亏距保持君在0.6～1.0贸m范围，并弄使射流垂澡直于壁面马；同一段寇内自下而胃上喷射。厚度超过100m璃m时，混凝脸土应分两栗层喷射，就一次喷射拢厚度不宜扬小于40m扒m。喷射混凝垦土终凝后2h应喷水牢养护，钟养护时违间宜3～7d。