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.复合击土钉妇墙是将沟土钉割墙与隐一种摧或几补种单葬项支葬护技诱术或驼截水共技术多有机罢组合仍成的钉复合互支护镇体系勺，它嗽的构割成要欲素主范要有乒土钉男、预现应力杨锚杆杆、截酬水帷漂幕、裂微型罪桩、介挂网卖喷射椅混凝教土面句层、荡原位汗土体廉等。土钉+旋喷狮桩土钉+锚杆土钉+锚杆+搅拌挂桩复合消土钉参墙特扰点：具有闷轻型仙，机稿动灵厘活，牲适用趁范围孔广、缠造价蹦低、诞工期写短、踢安全气可靠汪等特荷点，店支护菌能力秤强，可作别超前听支护骄，并棕兼备逮支护抽、截胸水等笑效果新。在实复际工森程中阔，组拾成复昂合土错钉墙保的各念项技窑术可效根据浑工程趣需要撑进行河灵活但的有召机结磁合，姻形式拣多样虎，复访合土幻玉钉墙掏是一堡项技蝴术先割进、换施工辩简便犁、经贿济合鸟理、姥综合逗性能立突出扑的基才坑支算护技歇术。角通过痕多种废组合含，形必成复嚼合基援坑支基护技至术，大大裂扩展苹了土证钉墙欣支护单的应评用范沙围。7、土杏钉墙利施工漂技术·（1）基左坑开灶挖确定符基坑向开挖桐线、陡轴线鼓定位拍点、骂水准索基点各、变兔形观任测点辟等；严格渴分层湾分段叼开挖久：上扣一作阵业层晨土钉回和喷留射混塑凝土酱达到70％后钟方可辅进行怖下一赖层开钱挖，赌每层著开挖弱最大批深度技取决削于土眉壁自盖稳能碎力，册水平鱼分段劳宽度10～20吃m；选用腾对土税体扰馋动小短的挖壳土设睡备和另方法茎；严禁搞超挖触；坡面结机械岛开挖趁后采熄用小摩型机截械或跃人工涂切消拳清坡泥。对于常易塌烂的土播体可蜓采用长下列滔措施坚：①先逆喷一左层薄具砂浆尽或混评凝土烂，再浊钻孔唐；②先俩施工游面板越，后辣施工板土钉其；③水恩平方滩向分网小段嚷间隔撞开挖稿；④边唤坡先旧做成逮斜坡距，土爬钉施青工后态再清仿坡；⑤设袜置竖吸向超葱前锚书管或岁水泥搜土墙歼。（2）喷吧射第铜一道全面层地质偿条件电好时蜂可不停做该熊层。（3）设凡置土浩钉钢筋蜻：成语孔——置入塌钢筋——注浆屯；钢管谎：击除入——注浆吐。A、钻努孔钻孔纽奉机械渗：气誉动冲叛击机孝、锚混杆钻蜡机、艘轻型迅地质胀钻机燃、螺碍旋钻剑、洛绣阳铲殃；易些坍孔环的土谁体可翅采用帜套管宪或挤威压成脖孔。B、插肆入土帅钉钢贸筋插入小前应拾清孔苦，钢性筋应么设定升位支竞架。锚管根则直钢接打照入C、注裁浆注浆左泵：激小型毅、可兽移动锹的注达浆泵五，如UB仍J系列削挤压终式灰笼浆泵榆和BM险Y系列挤锚杆印注浆沃泵。注浆逐方法砌：重迹力注战浆、叛低压店（0.犯4～0.毒6M冰pa）注叮浆、技高压血（1～2M妈pa）注厦浆、她二次章注浆口；孔奶口设樱置止子浆塞雨，注旷满后挺保持呢压力3～5m稳in。水生平孔许用低料压或魂高压让注浆妄，下怜倾土底钉可膊用重万力、污低压菠注浆唤，并取采用际底部傅注浆胆方式列；注色浆体稼充盈摧系数唐应大隐于1。注浆屋材料刃：水塌泥浆巾（水雁灰比0.脊5）或投水泥等砂浆(水灰捉比0.败38～0.终45，配胶合比1：1～1：2)，加事入适穴量速鄙凝剂致。（4）钢廊筋绑逗扎、庆面层腰混凝及土喷烟射钢筋担网片抚固定届牢固躬，保搏护层薯厚度裁符合锁要求发；钢筋外搭接贫长度绑符合水要求顷；土钉采与钢竖筋网法连接谱：螺盼杆＋船螺帽他＋垫瞒板连闹接；门井字坦加强贫钢筋训焊接娃；砼喷赴射机（4）钢秒筋绑葡扎、授面层她混凝淋土喷你射配合申比：洒水泥帮：砂胶：石传子＝1：2：2；水喂灰≤0.止45喷射眼混凝兄土射铁距保膊持在0.骨6～1.登0m范围勇，并棋使射想流垂须直于狂壁面鉴；同璃一段会内自惭下而德上喷开射。厚度五超过10浆0m堂m时，匹混凝判土应渣分两黑层喷慰射，勾一次赴喷射涉厚度访不宜萄小于40夸mm。喷射箭混凝纲土终滚凝后2h应喷亡水养油护，滑养护倦时间辩宜3～7d。砼喷叛射机空压浮机