土釘墻施工技術(shù)在深基坑支護(hù)工程中的應(yīng)用

任 宏 亮

(山西省第三建筑工程公司，山西 晉中 030600)

土釘墻施工技術(shù)在深基坑支護(hù)工程中的應(yīng)用

任 宏 亮

(山西省第三建筑工程公司，山西 晉中 030600)

分析了樁基與土釘墻相結(jié)合的工作原理，對(duì)土釘墻支護(hù)的形式、特點(diǎn)及施工條件進(jìn)行了研究，闡述了土釘墻支護(hù)后基坑開挖的施工方法，指出土釘墻具有施工簡(jiǎn)單、造價(jià)低以及性能安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。

土釘墻，深基坑，支護(hù)，形式

土釘墻以其經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全可靠的優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)代高層建筑深基坑工程中,正逐漸得到越來越廣泛的運(yùn)用。土釘墻作為深基坑支護(hù)的施工技術(shù)發(fā)展,其獨(dú)特的受力性能,良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果,被越來越多地使用于工程項(xiàng)目中,并取得了明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

在深基坑開挖的支護(hù)工程或者是護(hù)坡的加固技術(shù)當(dāng)中，用土釘進(jìn)行支護(hù)、擋土的技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，因?yàn)橥玲攭χёo(hù)具有施工快捷、簡(jiǎn)單，而且在施工中能夠隨時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)。在以前的深基坑施工當(dāng)中，土釘支護(hù)一般被應(yīng)用于有一定的結(jié)合能力或者是摩擦阻力較大的土層當(dāng)中，比如稠度較大的粘性土、有一定的膠結(jié)能力的砂土或者粉質(zhì)土等等，這是由土釘墻的受力工作原理決定的，在軟土層當(dāng)中，如果單單采用土釘墻則很難滿足施工要求，所以一般在工程施工當(dāng)中，采用土釘與其他的支護(hù)形式相結(jié)合的支護(hù)形式，即為復(fù)合土釘支護(hù)方式，這種支護(hù)方法具有巨大的潛力，比如土釘墻加攪拌樁的支護(hù)形式、錨桿加土釘墻的支護(hù)形式等等，這都是在工程中比較具有代表性的，而且在實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中，這些支護(hù)形式也得到了成功的運(yùn)用。

1 樁基與土釘墻相結(jié)合的工作原理

在深基坑支護(hù)當(dāng)中，如果能夠?qū)ι罨拥耐馏w進(jìn)行強(qiáng)度的提高與加強(qiáng)，則土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)能夠利用這部分加強(qiáng)的土體成為支護(hù)結(jié)構(gòu)的一個(gè)組成部分，而在深基坑開挖的支護(hù)過程當(dāng)中，隨著土體開挖的深度不斷加大，側(cè)邊的土壓力也在不斷增加，這樣土體增加的強(qiáng)度能夠得到有效的利用，如果深基坑當(dāng)中存有軟弱下臥層或者是軟弱的夾土層這樣的地質(zhì)時(shí)，深基坑的土釘支護(hù)就很難滿足深基坑防護(hù)的要求，深基坑的土體有可能因?yàn)榧羟忻娴幕瑒?dòng)而受到破壞，因此增加土釘?shù)拈L(zhǎng)度或者錨桿的長(zhǎng)度以及數(shù)量已經(jīng)很難提高土釘支護(hù)的支護(hù)能力，在這樣的情況下，就必須采取其他的工程措施來保證深基坑支護(hù)的穩(wěn)定性，提高土體的邊坡穩(wěn)定性與抗剪能力，保證深基坑的安全施工，其中攪拌樁、灌注樁等等都具有一定的抗剪能力，能夠提高深基坑防護(hù)工程的穩(wěn)定性與安全性，在深基坑的側(cè)邊土壓力的作用下，樁基與土釘墻能夠形成一個(gè)共同抵抗剪力的整體結(jié)構(gòu)，對(duì)于樁體來講，土釘加固的土體與下層土體是接觸的，因此在水平壓力的作用下，土釘結(jié)構(gòu)與被加固的土體之間就會(huì)產(chǎn)生被動(dòng)摩擦力，這樣可以減小由于主動(dòng)土壓力造成的滑移與變形，提高復(fù)合支護(hù)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)能力，也會(huì)減小樁體在土中的打入深度，具有經(jīng)濟(jì)性，在土釘?shù)闹ёo(hù)底部，樁體抗剪強(qiáng)度較高也彌補(bǔ)了土釘?shù)娜秉c(diǎn)，所以深基坑的穩(wěn)定性更加容易滿足。

2 土釘墻支護(hù)的特點(diǎn)與施工條件

根據(jù)不同的施工地質(zhì)條件與深基坑的深度特點(diǎn)，土釘墻支護(hù)的方案可以分為很多種，支護(hù)的類型也可以分為若干種，比較常見的支護(hù)類型有以下幾種：

1)自立支護(hù)的形式。主要有以下兩種形式，第一種是水泥攪拌樁擋墻的支護(hù)；第二種是懸臂排樁的支護(hù)形式，這兩種支護(hù)形式的共同特點(diǎn)是深基坑內(nèi)部沒有支撐的結(jié)構(gòu)，因此可以進(jìn)行地下室施工與機(jī)械化挖土的施工，使用水泥攪拌樁擋墻的缺點(diǎn)是擋墻的占地面積會(huì)比較大，所以不適合于占地面積較小的工程，但是使用這兩種支護(hù)方法的成本是很低的。它的缺點(diǎn)是支護(hù)樁的樁頂位移可能會(huì)比較大，所以當(dāng)深基坑深度較大時(shí)，工程的造價(jià)會(huì)比較高。

2)排樁內(nèi)部支撐的形式。這種支護(hù)形式最大的優(yōu)點(diǎn)就是支護(hù)系統(tǒng)比較安全可靠，缺點(diǎn)是豎向支撐比較占施工的空間，而且必須保證每一個(gè)施工節(jié)點(diǎn)的施工質(zhì)量，因?yàn)槿绻幸粋€(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)質(zhì)量問題，那么有可能整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)都會(huì)被破壞，而且在施工過程中，應(yīng)當(dāng)盡量選擇簡(jiǎn)單的支撐，否則會(huì)影響到機(jī)械化施工的進(jìn)度，不利于成本的節(jié)約。

3)排樁加拉錨的形式。使用排樁加拉錨的形式可以在外側(cè)的地面進(jìn)行拉錨或者在排樁的巖土上進(jìn)行錨桿支護(hù)。使用外側(cè)地面的拉錨支護(hù)費(fèi)用較低，而且支護(hù)的操作比較方便，深基坑的施工空間也比較大，但是采用這種支護(hù)形式要求場(chǎng)地也比較大，否則施工的場(chǎng)地空間可能不足。第二種形式適用于土層比較薄或者土層地質(zhì)比較好的場(chǎng)地，對(duì)地下室的施工與深基坑的開挖都是比較有利的。

3 土釘墻施工中應(yīng)當(dāng)考慮的相關(guān)因素

在深基坑支護(hù)方案的選擇當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮以下幾種環(huán)境條件的影響：

1)深基坑的周圍場(chǎng)地的情況與地質(zhì)的情況，不同的地質(zhì)情況使用不同的深基坑支護(hù)方案；2)深基坑周圍的建筑物情況，如果存在比較重要的建筑物，那么采用的支護(hù)方案應(yīng)當(dāng)保證建筑物以及地下管線不受到深基坑支護(hù)的影響；3)深基坑周圍的交通情況與地下水的情況，保證深基坑的支護(hù)不受到地下水的影響；4)考慮深基坑周圍地下構(gòu)筑物的管線，施工中應(yīng)當(dāng)盡量避開管線，防止對(duì)周邊的構(gòu)筑物造成影響；5)還要考慮到深基坑周邊的特殊環(huán)境的影響和對(duì)于深基坑施工的要求，不同的深基坑環(huán)境，要設(shè)置不同的安全系數(shù)與監(jiān)測(cè)預(yù)警值，盡量節(jié)約支護(hù)的施工成本，保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。

在地下水的控制當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)注意降水、防水與兩種措施的結(jié)合。如何控制地下水是我國(guó)工程當(dāng)中的難題，降水的處理方式分為坑內(nèi)降水與坑外降水兩種，疏導(dǎo)地下水的方法也分為抽排與導(dǎo)滲兩種，在降水的過程當(dāng)中，深基坑四周要做防水帷幕和封底，降水更加經(jīng)濟(jì)一些，但是會(huì)對(duì)周邊的環(huán)境造成不利的影響，所以應(yīng)當(dāng)把防水、降水和回灌技術(shù)結(jié)合起來，這樣更加經(jīng)濟(jì)。

4 土釘墻支護(hù)后基坑開挖的施工方法

在深基坑支護(hù)當(dāng)中，設(shè)計(jì)好的支護(hù)方案應(yīng)當(dāng)為土方開挖創(chuàng)造良好的施工條件，當(dāng)然，合理的土方開挖也可以保證基坑的安全。基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移與支護(hù)結(jié)構(gòu)的剛度以及地層性質(zhì)是相關(guān)的，也和基坑的開挖順序以及開挖形式有關(guān)，相比于從一側(cè)開挖直到另一側(cè)的推進(jìn)開挖方法，從中間開始開挖或者是兩側(cè)對(duì)稱開挖的中心島法更加安全，對(duì)基坑的影響更小，在深基坑的開挖中也應(yīng)當(dāng)采用分層的方法，控制開挖的深度與支撐的架設(shè)，充分利用基坑工程的時(shí)間與空間。

在施工中，還要注意信息化設(shè)計(jì)的應(yīng)用，包括施工的經(jīng)驗(yàn)、觀察和理論信息等，這些信息可以通過施工監(jiān)測(cè)得到，對(duì)信息進(jìn)行處理，可以掌握支護(hù)結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)，對(duì)于異?，F(xiàn)象與潛在的危險(xiǎn)也可以及時(shí)進(jìn)行處理，另外通過基坑監(jiān)測(cè)還可以掌握基坑的變形，從而對(duì)基坑的安全作出評(píng)估。

5 結(jié)語

深基坑工程具有高風(fēng)險(xiǎn)與高難度，基坑的支護(hù)是把支護(hù)結(jié)構(gòu)、基坑土體、周邊環(huán)境與施工方法結(jié)合起來的一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的復(fù)雜工序，目前由于設(shè)計(jì)、施工方面原因造成基坑事故的大有人在，或者是在支護(hù)的選型與設(shè)計(jì)上面過于保守，使得企業(yè)蒙受經(jīng)濟(jì)損失的也有很多例子，這是我國(guó)深基坑存在的兩種極端的問題，施工人員應(yīng)當(dāng)對(duì)方案進(jìn)行合理甄選。

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Application of soil-nailing wall construction technology in deep foundation support engineering

Ren Hongliang

(Shanxi3rdBuildingEngineeringCorporation,Jinzhong030600,China)

The paper analyzes the working principle of pile foundation and soil-nailing wall, studies soil-nailing wall support forms, features and construction conditions, describes foundation excavation methods after soil-nailing wall support, and finally points out advantages of soil-nailing wall, such as simple construction, low cost and safe and reliable performance as well.

soil-nailing wall, deep foundation, support, form

2015-06-02

任宏亮(1974- )，男，工程師

1009-6825(2015)23-0044-03

TU463

A