試探土釘墻在超軟地基基坑支護(hù)中的應(yīng)用

孫中玉

摘要：釘墻基坑支護(hù)在超軟地基中的使用與其他基坑支護(hù)相比，不僅資金投入較低，還便于施工控制，施工人員可以通過一定的施工措施對(duì)土釘墻基坑支護(hù)的位移大小進(jìn)行科學(xué)控制，因此，在超軟地基基坑支護(hù)中利用土釘墻具有極大地推廣價(jià)值。本文作者結(jié)合多年來的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)土釘墻在超軟地基基坑支護(hù)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究，具有重要的參考意義。

關(guān)鍵詞：土釘墻；超軟地基；基坑支護(hù)

中圖分類號(hào)： TV551 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

隨著城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和建設(shè)，基坑支護(hù)技術(shù)也發(fā)展起來?，F(xiàn)代的建筑發(fā)展模式日益趨向地下空間，基坑的開挖深度也不在斷增加，基坑開挖的環(huán)境效益問題也越來越突出，這就給基坑支護(hù)技術(shù)提出了更高的要求。土釘墻支護(hù)技術(shù)作為為基坑支護(hù)的主要手段，具有經(jīng)濟(jì)、合理、可靠等優(yōu)點(diǎn)，已得到廣泛的應(yīng)用。

1.土釘墻支護(hù)技術(shù)簡(jiǎn)介

土釘墻支護(hù)技術(shù)起源于70年代，發(fā)展于80年代。該技術(shù)是一種通過原位土體加固、充分利用原位土體自承能力的支護(hù)技術(shù)。其工作原理是通過土釘、混凝土面層、土體三者協(xié)同工作，形成一種復(fù)合的擋土結(jié)構(gòu)，可以有效提高邊坡土體的抗拉、抗剪強(qiáng)度以及抗變形能力，從而增強(qiáng)了地基土的整體剛度和穩(wěn)定性，為基坑的穩(wěn)定提供了有力保障。

2.土釘墻支護(hù)技術(shù)應(yīng)用于軟地基基坑的可行性分析

在松散的砂土、淤泥之類軟弱土地層中采用土釘墻技術(shù)時(shí)，往往由于軟土地層徐變與流變的影響，導(dǎo)致土釘墻技術(shù)的應(yīng)用受到限制。隨著軟土加固技術(shù)的發(fā)展，土釘墻支護(hù)技術(shù)在軟地基基坑支護(hù)中的水平不斷得到提高和發(fā)展，拓寬了土釘墻支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用范圍。

土釘墻能否支護(hù)軟基坑其關(guān)鍵在于三個(gè)方面：

其一，土釘能否成孔。就土釘?shù)某煽讈碇v，主要在于所針對(duì)的土質(zhì)條件，對(duì)于粉質(zhì)土地層來說，可利用井點(diǎn)降水技術(shù)采用人工或機(jī)械成孔；對(duì)于淤泥質(zhì)粘土來講，由于降低低下水位比較困難，采用人工或機(jī)械成孔極易發(fā)生塌孔現(xiàn)象，所以在工程中多采用擊入鋼管的方法來解決這一問題。

其二，基坑開挖面能否形成。就基坑開挖面的形成問題來看，粉質(zhì)土地基可以通過采用降低低下水位的辦法形成開挖面，對(duì)于淤泥質(zhì)粘土來說，由于本身具有一定的凝聚力，一般情況下，可以形成高度范圍在1.0~1.5米內(nèi)的開挖面，而對(duì)于超軟的淤泥質(zhì)粘土，則常常采用超前錨桿或攪拌樁的辦法來解決開挖面的形成問題。

其三，土釘與地基土之間能否提供足夠的錨固力。就淤泥質(zhì)粘土來說，其錨固力一般在14.0~18.0kPa范圍內(nèi)，能夠提供足夠的錨固力。

可見，土釘墻支護(hù)軟弱基坑是可行的，通過一些工程實(shí)例可知這一技術(shù)在超軟地基基坑支護(hù)中已得到了廣泛的應(yīng)用。如天津地區(qū)采用土釘墻支護(hù)技術(shù)成功的應(yīng)用于超軟弱地基基坑支護(hù)中，并取得較大的經(jīng)濟(jì)效益。

3.土釘墻支護(hù)、加固超軟地基基坑的施工工藝

土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)施工的的基本原則是動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工，為此在施工過程中，要打破傳統(tǒng)的施工模式，對(duì)施工設(shè)計(jì)的及時(shí)性和動(dòng)態(tài)性不斷優(yōu)化，使其更合理，對(duì)于不同的工程地質(zhì)、水文、環(huán)境等條件采取相應(yīng)的施工技術(shù)措施。

3.1嚴(yán)格控制基坑開挖進(jìn)度及深度

在超軟地基基坑進(jìn)行土層開挖時(shí)，土層的開挖進(jìn)度和深度應(yīng)受到嚴(yán)格控制。若開挖進(jìn)度過快，極易造成邊坡的加載速率過快，使得土釘錨固體達(dá)不到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度，進(jìn)而影響到邊坡的加固效果；同時(shí)，由于施工加荷速率的過快，給軟土的變形和強(qiáng)度也帶來嚴(yán)重影響，造成邊壁土體的塑性流動(dòng)區(qū)域增大，導(dǎo)致邊壁土體的強(qiáng)度降低，變形增大，最為嚴(yán)重的是導(dǎo)致土釘墻失衡。所以，必須合理的確定土層的開挖進(jìn)度，在發(fā)揮土釘錨固力的同時(shí)也要注意對(duì)邊壁軟土進(jìn)行逐步固結(jié)，隨著強(qiáng)度的增大，不僅可以提高邊壁的抗變形能力，還能有效提高土釘墻的整體穩(wěn)定性，以防出現(xiàn)土釘墻失去平衡的嚴(yán)重后果。為此，進(jìn)行土層開挖時(shí)可采取分層逐段的開挖方式，將作業(yè)面長(zhǎng)度始終控制在10米以內(nèi)。對(duì)于開挖的深度也要嚴(yán)格控制，杜絕出現(xiàn)超挖、深挖的現(xiàn)象，將每層臺(tái)階開挖深度嚴(yán)格控制在2米之內(nèi)。

3.2初噴

所謂的初噴是指在對(duì)超軟地基基坑進(jìn)行開挖后，為使挖好的坡面不產(chǎn)生垮塌，對(duì)挖好的坡面需立即噴射混凝土。目的在于保證其表面的固結(jié)。需要注意的是，在初噴混凝土?xí)r應(yīng)嚴(yán)格控制其厚度，確保厚度在4±1公分即可。此外，對(duì)噴射的砼表面進(jìn)行平整，要求其表面濕潤(rùn)關(guān)澤、無干斑、無滑移流淌現(xiàn)象。噴射混凝土施工終凝2h后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)，其養(yǎng)護(hù)時(shí)間至少不應(yīng)少于7天。

3.3鉆孔

為了做好鉆孔施工，首先要做好鉆孔前的準(zhǔn)備工作，嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)要求，對(duì)成孔平面位置、孔徑、孔深及下傾角進(jìn)行合理的確定。在施工中，常常采用人工鉆孔的方法。在鉆孔過程中，一方面要做好鉆孔記錄，另一方面還要結(jié)合土釘編號(hào)對(duì)相應(yīng)的土體的特征進(jìn)行一一記錄。此外對(duì)成孔質(zhì)量要進(jìn)行詳細(xì)分析和研究，一旦出現(xiàn)事故，要采取措施及時(shí)解決并做好有關(guān)記錄，為日后的鉆孔施工提供參考依據(jù)。鉆孔完成后，要立即進(jìn)行清孔工作，以防鉆孔內(nèi)出現(xiàn)滲水、掉土、塌孔等現(xiàn)象。

3.4鋪設(shè)土釘鋼筋

鉆孔施工結(jié)束后，緊接著就是在所鉆孔洞內(nèi)鋪設(shè)土釘鋼筋。在鋪設(shè)土釘鋼筋之前，應(yīng)確保定位裝置安裝完好，鋪設(shè)土釘鋼筋時(shí)，要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。鋪設(shè)完畢后，需要將一定比例的摻有早強(qiáng)劑或膨脹劑的砂漿或水泥漿注入到所鉆孔洞內(nèi)。值得注意的是，如果是重力注漿，應(yīng)保證所鉆孔洞被注滿；如果是壓力注漿，一般采取二次注漿的方式，最終目的在于提高其在超軟土的錨固能力。

3.5鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片

鋪設(shè)土釘鋼筋結(jié)束后，要根據(jù)設(shè)計(jì)要求在在坡面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片。值得一提的是，要嚴(yán)格控制鋼筋的直徑，一般為7±1毫米。鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片時(shí)常采用焊接或人工綁扎的方式，網(wǎng)格尺寸應(yīng)控制在150~300毫米的范圍內(nèi)，鋼筋網(wǎng)搭接長(zhǎng)度大于300毫米。

3.6復(fù)噴

鋪設(shè)完鋼筋網(wǎng)片后，需要對(duì)整個(gè)坡面進(jìn)行二次混凝土噴射，這就是所說的復(fù)噴。噴射的厚度要滿足設(shè)計(jì)要求，噴射的混凝土的配合比需要通過復(fù)噴前的實(shí)驗(yàn)來確定。在二次噴射混凝土?xí)r，應(yīng)盡可能的確保噴射厚度的均勻性。噴射混凝土終凝兩個(gè)小時(shí)之后，要及時(shí)進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)。

4.結(jié)語(yǔ)

土釘墻支護(hù)能合理利用土體的自身承載能力的特點(diǎn)，且具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，主要體現(xiàn)在施工工藝簡(jiǎn)單、工程造價(jià)低等方面，因而得到了廣泛的應(yīng)用。為了不斷提高土釘墻支護(hù)技術(shù)，并拓寬其應(yīng)用范圍，還需要對(duì)土釘墻的機(jī)理進(jìn)行深入的分析和研究。土釘墻在超軟地基基坑支護(hù)工程中具有其它加固措施無法替代的作用。作為施工方，應(yīng)嚴(yán)格控制超軟地基基坑土層開挖進(jìn)度和深度，注重初噴、鉆孔、鋪設(shè)土釘鋼筋和鋼筋網(wǎng)片以及鋼復(fù)噴等工藝水平的提高，不斷提高土釘墻在超軟地基基坑支護(hù)工程中的利用效率，不斷提升施工工藝水平，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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