基坑工程中土釘墻支護(hù)技術(shù)探討

摘要：深基坑土釘墻支護(hù)技術(shù)是一種經(jīng)濟(jì)可靠的基坑支護(hù)新技術(shù)，由于其具有結(jié)構(gòu)簡單，施工方便、快速，節(jié)省材料等優(yōu)點，在建筑行業(yè)已經(jīng)全面推廣使用。文章簡要分析了土釘墻支護(hù)技術(shù)工作原理及特點，并結(jié)合工程實踐，對土釘墻支護(hù)技術(shù)施工要點進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：基坑工程；土釘墻；施工

近年來，隨著科技的迅猛發(fā)展，我國逐漸加快了邁向城市化的步伐，各地的高樓大廈拔地而起，因此，基坑開挖也越來越深，深基坑支護(hù)技術(shù)得到廣泛應(yīng)用。目前主要的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)有排樁、地下連續(xù)墻、水泥土墻、土釘墻等。土釘墻支護(hù)作為一項有效的支護(hù)技術(shù)，以其簡便的工藝、快速的施工、經(jīng)濟(jì)的造價，在深基坑支護(hù)工程中得到廣泛應(yīng)用。

一、土釘墻支護(hù)技術(shù)概述

土釘墻指的是利用土釘將天然土體就地加固，然后與混凝土面板結(jié)合，形成重力擋墻從而有效抵擋墻后的壓力。土釘墻由原位土體、設(shè)置在土中的土釘和噴射混凝土面層組成。通過土釘、墻面與原狀土體的共同作用，形成以主動制約機(jī)制為基礎(chǔ)的復(fù)合體。因此，其支護(hù)效果主要由土釘?shù)拈L度、設(shè)置密度、土釘?shù)目估箯澓涂辜魪姸?、土釘與土體的黏結(jié)強度、面墻剛度、土釘與面墻結(jié)合程度、原狀土體性狀、坡頂荷載、開挖深度等因素綜合決定。

土釘墻支護(hù)的適應(yīng)性強，適用面寬，與通常的護(hù)坡結(jié)構(gòu)相比較，土釘墻加固有如下特點：結(jié)構(gòu)輕，柔性大，有良好的抗震性和延性；能合理地利用土體的自承能力，將士體作為支護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分；對于施工場地狹小，放坡困難，該技術(shù)顯示出獨特的優(yōu)越性；施工便捷、安全，土釘?shù)闹谱髋c成孔簡單易行，且靈活機(jī)動；穩(wěn)定可靠，施工工期短，造價低。

二、施工準(zhǔn)備工作

（1）根據(jù)施工圖紙及有關(guān)資料核對現(xiàn)場平面尺寸和坑底標(biāo)高，掌握設(shè)計內(nèi)容及各項技術(shù)要求，熟悉土層地質(zhì)、水文勘察資料；會審圖紙，搞清地下構(gòu)筑物、基礎(chǔ)平面與周圍地下設(shè)施管線的關(guān)系，了解基坑支護(hù)尺寸的允許偏差，支護(hù)坡頂?shù)脑试S最大變形。

（2）綜合考慮工程的現(xiàn)場情況、進(jìn)度要求，以及分期分批施工工程的土方堆放和調(diào)運問題，確定土方開挖支護(hù)方案，取兩臺挖掘機(jī)分層同時開挖采作業(yè)，由西向東退行開挖施工，并按圍護(hù)結(jié)構(gòu)要求及時修整邊坡及放坡，防止土方坍塌，基坑的坡度為1：0.3。

（3）所選用原材料有合格復(fù)試報告及配合比試驗報告；土釘鋼筋使用前應(yīng)調(diào)直、除銹除油；采用干凈的中粗砂；選用強度等級為32.5的普通硅酸鹽水泥。

（4）成孔采用洛陽鏟；混凝土噴射機(jī)應(yīng)密封良好，輸送連續(xù)均勻；空壓機(jī)應(yīng)滿足噴射機(jī)工作風(fēng)壓要求；輸送管能承受0.8MPa以上的壓力；注漿泵規(guī)格、壓力和輸漿量應(yīng)滿足使用要求。

三、基坑支護(hù)的施工

（一）測量放樣

施工人員應(yīng)該按照原先設(shè)計好的圖紙尺寸將基坑中上口、下口線在施工場地中做好準(zhǔn)確的定位，要標(biāo)有記號以及木樁標(biāo)志，這樣一來有利于施工人員的觀察，從而確保施工的精確性。

（二）土方開挖

開挖土方時，首先要依據(jù)土體的實際情況對其層次進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計，并按照開挖一層隨即采取支護(hù)措施的順序進(jìn)行施工，交叉進(jìn)行土方的開挖和支護(hù)工序，使土方開挖全面配合土方的支護(hù)，并按照分段施工的一般方法進(jìn)行有效施工，確保每一段的長度保持在10m以內(nèi)，不能一味提高速度而使其大大超過了長度，避免出現(xiàn)土體的位移現(xiàn)象，嚴(yán)重影響支護(hù)的實現(xiàn)效果。如果在建筑深基坑施工的過程中出現(xiàn)了下雨、下雪等對施工不利的天氣，為了避免雨雪使施工現(xiàn)場出現(xiàn)積水，要進(jìn)行大面積深基坑的開挖，如果不能及時排出這些積水，土質(zhì)會愈加疏松，導(dǎo)致建筑深基坑整體工程的穩(wěn)固性受到不同程度的影響，所以要連接每一層開挖的基坑，及時地排放出其中的多余水分，提高建筑深基坑施工工程的安全性。

（三）修坡

機(jī)械開挖后，人工鏟除邊坡上的松土和挖土體，填實超挖洞孔，進(jìn)一步提高邊坡的平整度。為防作業(yè)面有較大滲水，設(shè)置臨時排水孔，待邊坡噴射錨作完成后，可作為坡面泄水孔處理。

（四）鉆孔

鉆孔前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求定出孔位同時做出標(biāo)記及編號。當(dāng)成孔過程中遇到障礙物需調(diào)整孔位時，不得損害支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計原定的安全程度。在容易發(fā)生坍孔的土體中鉆孔時宜采用套管成孔或擠壓成孔。成孔過程中應(yīng)由專人做成孔記錄，按土釘編號逐一記載取出土體的特征、成孔質(zhì)量、事故處理等。成孔后用壓縮空氣將孔內(nèi)殘留及擾動的廢土清除干凈，并將取出的土體及時與初步設(shè)計所認(rèn)定的土質(zhì)加以對比，若發(fā)現(xiàn)有較大的偏差要及時修改土釘?shù)脑O(shè)計參數(shù)。

（五）注漿

在二次噴漿強度達(dá)到設(shè)計強度70%以后，對土釘進(jìn)行壓力注漿，可采用重力、低壓（0.4～0.6MPa）或高壓（1～2MPa）方法，將配置好的水泥漿注入孔內(nèi)，水泥漿的水灰比一般為0.5～0.55，水泥為普通硅酸鹽水泥，應(yīng)隨用隨拌并攪拌均勻，且最好在泥漿凝固前用完。純水泥漿可由注漿管輸送到土釘孔里，注漿管深入到距離孔底以250mm～500mm為宜，注漿的同時要將注漿管慢慢拔出直至孔內(nèi)充滿漿液為止，當(dāng)孔口溢出同等濃度的漿液時則可停止操作，注漿完成。同時，同一批注漿孔注漿時，應(yīng)在各孔口重復(fù)補漿數(shù)次，完工后清洗好所用設(shè)備以方便下次使用。

（六）布鋼筋網(wǎng)

在布鋼筋網(wǎng)之前，要保證投入使用的鋼筋合格且對其進(jìn)行表面除銹和調(diào)直處理，實踐中一般選用直徑 12型的鋼筋，通過焊接或綁扎制成菱形網(wǎng)狀，并按照設(shè)計要求分段分層的進(jìn)行鋼筋網(wǎng)的鋪設(shè)。需要注意的是，在噴射混凝土之前，面層內(nèi)的鋼筋網(wǎng)片應(yīng)牢固固定在邊壁上并符合規(guī)定要求的保護(hù)層厚度。鋼筋網(wǎng)片可用插入土中的鋼筋固定，在混凝土噴射下應(yīng)不出現(xiàn)振動。

（七）噴射混凝土

采用C20細(xì)石混凝土，順序為自下而上垂直坡面噴射，且噴頭與坡面距離控制在0.8m～1.0m范圍。基坑噴射混凝土厚度應(yīng)根據(jù)基坑邊壁的實際情況制定的。①土體松散，穩(wěn)定性差時在修坡后馬上初噴混凝土厚度約4cm，鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)完畢后再復(fù)噴混凝土，厚度約6cm。②土體穩(wěn)定，修坡平整時，一次性完成混凝土噴射厚度約8cm以上參數(shù)誤差在1～2cm；采用32.5R硅酸鹽水泥、中砂、豆石作原料；外加速凝劑適量.噴射混凝土強度標(biāo)號達(dá)C20。噴射配合比為：水泥：砂：：石=1：（1～2.5）：（2～2.5）。噴射混凝土施工后應(yīng)根據(jù)天氣情況及時進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)。

（八）排水系統(tǒng)

為了避免地面積水流入基坑，坑內(nèi)積水流向坡腳，以確保土釘墻安全，在坡頂和坡腳必須設(shè)置排水措施。

四、施工要點體會

當(dāng)前土釘墻支護(hù)技術(shù)的經(jīng)驗雖然較為成熟，但建筑深基坑面積龐大，施工環(huán)境復(fù)雜，不易控制的因素較多，因此仍要認(rèn)真研究制定施工方案重視施工質(zhì)量，確保各項措施到位，因此施工中的一些細(xì)節(jié)問題不可忽視：

（1）必須確保所使用原材料符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求，并具備出廠合格證及試驗報告書，材料進(jìn)場后還要做好復(fù)驗。

（2）施工過程中應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行操作，對于特別注明的，存在時間間隔、施工面間隔以及空間間隔的作業(yè)要嚴(yán)格遵循操作要求，為預(yù)防邊坡失穩(wěn)，在施工中需嚴(yán)格按照“分段開挖，分段支護(hù)”的原則進(jìn)行。

（3）土釘墻應(yīng)在上層土釘注漿體及噴射混凝土面層達(dá)到設(shè)計強度值的70%后，方可開挖下層土釘施工。

（4）施工中超挖或支護(hù)不及時都可能造成小范圍的塌方，可采取在網(wǎng)片內(nèi)墊補碎磚或直接砌磚的方式進(jìn)行彌補。

（5）混凝土噴射作業(yè)必須分段進(jìn)行，在相同的分段噴射必須由下而上，為預(yù)防造成混凝土塌落，一次噴射厚度不宜太大，且噴射時噴頭和受噴面之間要保持垂直。

（6）采用專門的檢測設(shè)備及時監(jiān)督和檢測施工中的各種情況，每天監(jiān)測頻率應(yīng)≥2次，監(jiān)測內(nèi)容主要含基坑表面裂縫的位置、走向、狀態(tài)以及尺寸等；支護(hù)位移的具體數(shù)值；建筑深基坑周圍的環(huán)境變化和地下線纜及管道的變形數(shù)值；建筑深基坑內(nèi)部排水、滲水或漏水等水活動的情況等等。

五、安全生產(chǎn)技術(shù)措施

進(jìn)入施工現(xiàn)場必須戴好安全帽，且著裝必須統(tǒng)一，按規(guī)定穿著工作鞋；禁止穿拖鞋、背心、短褲及其它不雅觀之服裝，高空作業(yè)的操作人員正確佩戴經(jīng)檢驗合格的安全帶；開工前，各崗位操作人員對設(shè)備特別是對架體、鋼絲繩進(jìn)行安全檢查，確認(rèn)機(jī)械性能良好方可開工。工地所有動力線和生活用電線路，按安全要求規(guī)定保持垂直或水平距離，并用絕緣體材料架定位置。施工作業(yè)范圍內(nèi)，嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入圍觀，各種安全設(shè)施應(yīng)放置在方便、適宜位置，在基坑周邊施工時，人要遠(yuǎn)離坑壁。遇惡劣天氣、臺風(fēng)等，影響施工安全時，禁止一切施工作業(yè)，吊車、樁機(jī)等要做好防傾覆措施，雨后恢復(fù)施工前，還應(yīng)重新檢查機(jī)具，電路等，確保無安全隱患后方可開工。

結(jié)束語

總之，基坑支護(hù)雖為一種施工臨時性輔助結(jié)構(gòu)工程，但對保證整個工程順利進(jìn)行影響極大。土釘墻支護(hù)作為一種邊坡穩(wěn)定式支護(hù)結(jié)構(gòu)，優(yōu)勢顯著，施工中要認(rèn)真研究制定施工方案，并重視施工質(zhì)量控制，只有嚴(yán)格按規(guī)程進(jìn)行操作，各項措施到位，才能保證深基坑施工質(zhì)量，保證建筑工程順利完工。

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