土釘墻邊坡支護施工技術在深基坑的應用

王永堅

十四冶建設集團云南房地產開發經營有限公司 云南 昆明 650000

【摘 要】在用于深基坑邊坡的各種技術中，土釘墻支護技術的使用范圍較廣，也更為人所熟知。大致上講，組成土釘墻技術的要素有三個，即土體、土釘群和面板。三者的相互作用可以更大程度地發揮支護作用，如土釘和土體可以承受壓力和重量，從而維持開挖面的穩定性；與土釘設置在一起的鋼筋網噴射砼面板則可以防止坡面開挖的變形，維護其正常狀態。本文以某深基坑中的土釘墻應用為切入點，對土釘墻支護技術的特點

【關鍵詞】建筑深基坑；土釘墻邊坡；支護施工

前言

通常而言，土釘墻技術工藝具有流程簡潔、低耗費的特點，因此，其在深基坑支護中已經得到了廣泛應用。土釘墻支護，就是利用土釘、土體以及噴射混凝土面層共同作用而形成的復合土體的支護結構。土釘墻是建立在擋土墻基礎上發展而來的，但是和過去的擋土墻相比較卻具備諸多的優勢，這些都是擋土墻所不能相比的，第一，在施工工藝方面，土釘墻比較簡單；第二，土釘墻的應用范圍非常廣闊。綜合上述觀點，能夠對土釘墻技術做出以下定義，土釘墻技術則是將土釘體按照一定的密度和長度發布設置子啊土體內，在土與土釘體的相互作用之下，大大提升了土墻整體的剛度，另外，這樣的工藝對土體抗拉、抗剪強度不足的問題也能夠得到有效的解決，提升邊坡土體的穩定性，因此來形成對土體有效的支護。

1、工程概況

某建筑總面積113995.85㎡，建筑高97.65m，基坑長169.7m，寬93.2m，深8m。其地質分層為：雜填土層厚0.6m～1.7m；粉質粘土層厚22.3m～23.0m；圓礫層厚6.5m。

2、土釘墻支護特點及適用范圍

2.1特點

土釘墻支護技術之所以能在深基坑支護等工程中大量使用，其原因就在于便利性。首先在施工效率方面，快而易行；在設備方面，便于攜帶且簡單，從而減少占用空間；在質量方面，容易控制各種因素。此外，使用土釘墻支護技術能夠有效節省施工經費，與其他支護方法相比能夠降低10%-30%左右。并且在信息化時代，該項技術也更符合信息化施工的潮流。

2.2適用條件

土釘墻技術的運用也需要多種條件的支持，適用材料非常關鍵。通常情況下，在一些較硬的粘性土、粉土、砂土中都可以很好地使用土釘墻技術。而對于一些比較松散的砂土或者軟土，該技術雖然也可使用，但需要與其他的施工方法相配合。

3、施工工藝流程

施工工藝的流程是比較關鍵的環節，應當引起重視。一般來說，該技術受土壤影響較大，因此需要在施工前對地址進行考察，從而確定開挖深度；前期準備后便可開挖土方，并對邊坡進行修整；為了維持土體的穩定，需要進行初步的混凝土噴灑，然后鉆設釘孔，從而完成土釘的安裝；緊接著完成注漿的工序，待完成后掛上鋼筋網，將其與土釘尾部焊接；最后需要安裝泄水管，然后進行混凝土的第二次噴灑，直至標準厚度，再進行下層土方的挖掘工作。

4、主要施工工序

施工工序雖然并不復雜，但是一些主要步驟需要加強重視。如施工前應對操作平臺設備和材料進行檢查，明確檢測點的位置，完成作業人員的安全交接等。

4.1土方開挖

1）在開挖前，需要確定土質的基本情況。一般來說，施工設計都要求分層、分段地開挖。因此，只有上層土釘的抗拉能力達到設計值的八成，才能進行下一層的開挖工作，并保持兩層的施工時間在5d-7d以內。施工過程中要把握標準，避免出現超挖或者碰撞支護結構的情況。

2）在進行挖掘的施工過程中，可以采用分段挖掘的方法。這一方法受到土質和施工流程等因素的作用較大，需要注意開挖的每段長度，和時間等。在長度方面，第一層的每段應保持在15m內，第二層每段在8m內。挖掘過程中遇到淤泥層，使用跳槽挖掘法，開挖長度應低于6m。

3）在完成作業面的開挖后，應在最迅速的時間內使用土釘墻支護技術，加強對坡面的維護和鞏固。當土釘墻施工完成后，不能疏忽施工墊層以及鋪設底板的步驟。

4.2邊壁平整

邊坡的穩定程度很大程度上受到邊壁影響，因此為了保證邊坡的平穩，需要對邊壁進行修整?？梢允褂靡恍┬⌒偷臋C械設備，修整結束后，也要注意標志混凝土的厚度。

4.3混凝土噴射

混凝土的噴射可以對邊坡起到約束作用，避免其變形和潰散。噴射混凝土是一項擁有技術含量的工作，有一些問題值得注意。如應在0.6m～1.0m的距離呈垂直狀噴射，噴射的厚度保持在40mm。噴射兩小時后，應安排5d～7d的噴水養護時間。

4.4孔位布點、成孔

土釘的鉆孔是一項比較重要的環節，應嚴格按照設計進行。首先，確定預先設計的孔位，根據打入土釘的角度設置操作平臺。然后進行鉆孔環節，此處需要使用螺旋鉆機。然而由于土體的因素使得人工成孔不能正常進行時，便可使用鋼管。在機械設備的作用下將鋼管打入土層中，并于鋼管鉆出漿孔?？着c孔之間的距離為300mm，直徑為8mm～10mm，呈梅花形布置。為了避免打管時的雜土堵塞出漿孔，焊接在孔邊的鋼筋應為倒刺狀，這一做法還能增加其抗拔力。最后，在打孔結束后需要對孔深、孔距，角度等方面進行徹底檢查。

4.5置釘

鉆孔結束后需要開始設置定位架，顧名思義，定位架的作用就是起到穩固作用，但是為了保證后期工作的進行，支架的設置不能阻礙注漿漿液的流動。因此鋼筋需要處于孔的中心，且支架沿釘長的間距保持在2m～3m，整個定位架要設置在直徑18mm～32mm的Ⅱ級或Ⅲ級鋼筋上

4.6注漿

注漿的材料和方法都對整個注漿過程有著很大影響。從注漿的材料來看，一般會選用水灰比為0.5的水泥漿，有時也可使用配比為1∶1～1∶2、水灰比為0.38～0.45的水泥砂漿。特殊情況下，加入一定的速凝劑可以起到更好的作用。從注漿的方法來看，應將注漿管深入到孔底250mm～500mm處，將止漿塞旋緊，采取邊注漿邊拔管的方式，直到注滿或者排氣管停止排氣。

4.7鋪設綁扎面層鋼筋網

鋼筋網的鋪設主要起到穩固作用，其步驟一般是：先在沿土釘的長度方向焊上短段鋼筋，再將短鋼筋焊接在連接相鄰土釘端的通長鋼筋上。

4.8噴射混凝土面層

1）混凝土的噴射過程中，需要注意由下到上的順序，角度保持垂直。有兩種噴射情況：一是對鋼筋噴射，先噴鋼筋后方，再噴前方，可以有效地規避噴射空隙；二是對鋼筋網進行噴射，第一次在鋪設鋼筋網前噴，第二次在鋪設后噴，每次的噴射厚度應在40mm以上。噴射前，需要先噴水加以潤濕；噴射時，需要使用速凝劑加快混凝土的凝結，避免松散。

2）噴射混凝土兩小時后，噴水的時間宜為5d～7d，加以養護。

3）在基坑底部的0.2米下，可以插入最后一層的土釘墻支護，并在頂部設混凝土護頂，加以保護。

4.9排水設施的設置

1）為了避免水對土質帶來的負面作用，排水設施的存在是非常有必要的。只有當積水順利排出，才能避免土體出現松軟濕滑等現象，才能保證土釘墻支護的穩定性。

2）設置排水措施的最好方法是使用排水溝和集水坑，比較合適的位置是基坑頂部以及坑內。排水系統與邊壁的距離在0.5米到1米，保存的積水需要及時抽出，避免堆積。

5、質量檢驗

5.1試驗及檢驗要求

1）在對注漿的強度進行檢驗時，要采用標注養護后的水泥漿以及水泥砂漿，最終的測量強度只有在12MPa以上才為合格。在對混凝土強度檢驗時，強度等級需要在C20之上。兩種類型的檢驗在每批次中要保留3組檢驗材料，保證檢驗的合理性。

2）為了保證技術的穩定作用，混凝土的厚度也需要得到檢驗。通常情況下，鑿孔法是一種行之有效的檢驗方法。檢驗樣本應是每100m2為一組，每組包含3點。最后測量的結果應是平均厚度大于設計厚度，這樣才為合格。

3）土釘的抗拔力關系底部的耐受力，只有符合標準抗拔力的土釘才能有更好的負荷力。在每一土層中，要留一定數量的非工程土釘進行試驗，數量最少為三根。使用標準的施工方法，保持各項參數與施工中一致，再對這些非工程土釘進行試驗，檢測當注漿強度在6MPa以上時，土釘的抗拔力是否能達到要求。

5.2錨桿施工的質量控制

1）影響土釘墻質量的因素有很多，其中最關鍵的一項因素是土釘墻錨桿的質量。而影響土釘墻錨桿的成分主要有：1、材料。應用于制作錨桿的原材料發揮著一定的作用；2、錨體的直徑、深度等各項規格；3、錨桿的設置方式；4、錨桿的各項處理技術；5、對錨桿的測試和檢驗等。

2）作為錨桿施工中的一道重要環節，灌漿的過程需要得到詳細的記錄，也需要充分的驗收工作。在材料方面，用于灌漿的材料多為純水泥漿，其中水與灰的比例保持在0.4～0.45左右。添加適當的木質素磺酸鈣可以保持濕潤，避免干枯。合格的水泥漿的塑性流動時間在22秒下，澆筑過程可在4分鐘內完成，抗壓強度應在25MPa以上。

3）養護也是一項必要的工作，注漿后也需要養護，并且只有保證強度在設計等級的80%以上才能繼續進行張拉工藝。

4）在進行張拉前，需要檢驗千斤頂和錨的硬度。大部分情況下，決定張拉力的因素還是實際所需的有效張拉力。

6、施工監測

施工過程中，監測工作不可或缺，良好的監測能夠有效避免施工過程中可能出現的失誤。在土釘墻技術的監測任務中，應該有對基坑周圍地表的監測，對支護整體的監測，對基坑底部的監測，甚至應該具備對鋪設管線的監測。監測點的設置需要根據監測對象制定，需要最大程度反映監測對象的變化和狀態，從而滿足監控的要求。對于一些變化較大的地方，監測點應該相對密集，監測力度應該相應增大，物力和人力相結合，共同完成監測任務。

7、結語

在眾多的深基坑支護方式中，土釘墻支護技術以其多種優勢得以被廣泛使用。與其他支護方式相比，土釘墻支護技術更方便易行，能適用于大部分施工中，范圍廣，操作性強。更重要的是，其獨特的耐受力和負荷力才是施工過程中最為重要的，這一特性也使該技術有更好的發展空間。

參考文獻：

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