淺析深基坑支護(hù)工程中土釘支護(hù)技術(shù)

韓紀(jì)元

摘 要： 在當(dāng)前深基坑支護(hù)工程中，土釘支護(hù)是最為常用的一種支護(hù)形式，在實(shí)際工程中應(yīng)用具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。由于土釘支護(hù)安全性能較高，施工簡(jiǎn)單，而且投資成本不高，因此在建筑深基坑施工中利用其作為臨時(shí)支護(hù)或是在隧道及橋臺(tái)施工時(shí)作為永久結(jié)構(gòu)，在滿足施工安全的基礎(chǔ)上，可以實(shí)現(xiàn)投資的節(jié)約。文中從土釘支護(hù)的工作機(jī)理和優(yōu)點(diǎn)入手，分析了土釘支護(hù)施工工藝要點(diǎn)，并進(jìn)一步對(duì)深基坑支護(hù)工程中土釘支護(hù)施工注意事項(xiàng)進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞： 深基坑支護(hù)工程;土釘支護(hù);施工工藝;注意事項(xiàng)

在當(dāng)前城市建設(shè)中，一些大規(guī)模高層建筑地下室及地下商場(chǎng)建設(shè)過(guò)程中都需要進(jìn)行深基坑施工。深基坑施工中土釘支護(hù)是最常用的一種支護(hù)方法，其是通過(guò)鉆孔后將帶肋鋼筋放放，并沿孔全長(zhǎng)注漿施工，依靠與土體之間的粘結(jié)力或是摩擦力，在土體發(fā)生變形時(shí)被動(dòng)承受拉力作用，通常以密集的土釘群和噴射混凝土面層共同組成，對(duì)于地下水位以上的可塑、硬塑或是堅(jiān)硬的粘性土具有較好的適用性。特別是對(duì)于基坑深度在6-12m之間時(shí)，土釘支護(hù)能夠達(dá)到較好的安全性和經(jīng)濟(jì)性。

1土釘支護(hù)的工作機(jī)理和優(yōu)點(diǎn)

1.1土釘支護(hù)的工作機(jī)理

土釘對(duì)其加固的土體起到箍束骨架的作用，這主要是由于土釘自身剛度、強(qiáng)度及土體中分布的空間形式?jīng)Q定，對(duì)變形具有較好的制約作用，能夠使復(fù)合土體形成為一個(gè)整體。在復(fù)合體內(nèi)，由土釘和土體共同承擔(dān)外荷載及自重應(yīng)力，土釘具有較好的抗拉、抗剪強(qiáng)度和抗彎剛度等，當(dāng)土體進(jìn)入塑性狀態(tài)后，應(yīng)力會(huì)轉(zhuǎn)移到土釘上，土釘受力要保持穩(wěn)定。同時(shí)土釘還能夠起到應(yīng)力傳遞和擴(kuò)散的作用，即當(dāng)載荷達(dá)到一定程度時(shí)，內(nèi)部裂縫發(fā)展到一定寬度，這時(shí)坡腳應(yīng)力會(huì)在到最大。錨體通過(guò)對(duì)應(yīng)力進(jìn)行傳遞，將滑裂區(qū)域內(nèi)部應(yīng)力向后邊穩(wěn)定土體進(jìn)行傳遞，并分散在大范圍的土體中，起到降低應(yīng)力的作用。土釘作用的發(fā)揮，面層的鋼筋混凝土面板具有重要的作用，通過(guò)面層設(shè)置，有效的限制了土體產(chǎn)生的坡面膨脹，這樣可以對(duì)內(nèi)部塑變起到一定的削弱，強(qiáng)化對(duì)邊界的約束。

1.2土釘支護(hù)的優(yōu)點(diǎn)

在土釘支護(hù)施工過(guò)程中，由于工程量較少，施工速度較快，而且土釘支護(hù)與樁支護(hù)、連續(xù)墻支護(hù)相比較，其在施工過(guò)程中對(duì)于混凝土和鋼材用量較少，有效的降低了施工成本。而且整個(gè)施工過(guò)程中較為簡(jiǎn)單，不需要特殊的工藝，對(duì)于技術(shù)和設(shè)備的要求也不高。土釘支護(hù)作為柔性支護(hù)，對(duì)于振動(dòng)具有較好的抵抗力，即使在受力過(guò)程中出現(xiàn)損壞，也是一個(gè)緩慢的過(guò)程。

2土釘支護(hù)的基本構(gòu)造

土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)主要由土釘、面層噴射混凝土和防排水系統(tǒng)共同組成。在整個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)中，土釘發(fā)揮著重要的作用，土釘主要以鉆孔注漿釘和擊入釘為主，其中鉆孔注漿孔最為常見(jiàn)，可以有效的增強(qiáng)土體的抗剪強(qiáng)度。在土體中置入土釘后，釘土之間會(huì)有相對(duì)位移產(chǎn)生，釘與土?xí)心Σ亮?，依靠于這種摩擦力土釘能夠分擔(dān)部分應(yīng)力，這樣土體塑性流動(dòng)和滑塌情況會(huì)得到推遲和延緩。利用鉆孔注漿釘施工時(shí)，主要是采用機(jī)械或是人工方式成孔，并在孔內(nèi)置入鋼筋，沿全長(zhǎng)注漿填充形成鉆孔注漿釘。為了保證土釘鋼筋周?chē)凶銐虻臐{體保護(hù)層，可以沿釘長(zhǎng)每隔2m左右設(shè)置對(duì)中支架，采用采用Ⅱ、Ⅲ級(jí)鋼筋作為土釘，直徑一般為16～32mm，置于直徑70～120mm的鉆孔中。利用一定強(qiáng)度等級(jí)的水泥漿或是水泥砂漿作為注漿材料，采用低壓重力式注漿方式，也可以利用高壓注漿技術(shù)，進(jìn)一步增強(qiáng)土釘與土層之間的粘結(jié)力。利用帶螺紋的鋼筋、螺母與鋼墊板組成待注漿體及面層，用于連接土釘與面層，待其硬結(jié)合將螺母擰緊。也可以在面層內(nèi)設(shè)置加強(qiáng)筋。在永久土釘施工時(shí)，鋼筋外需要加環(huán)氧樹(shù)脂防腐涂料或是利用水泥漿填充密封的波紋塑料保護(hù)層，可以有效的增強(qiáng)鋼筋的防銹蝕能力。擊入釘一般采用震動(dòng)、沖擊、液壓等措施將土釘（角鋼、鋼管、鋼筋等）擊（射）入土體中形成土釘。由于不需預(yù)鉆孔，施工速度快。普通擊入釘即在土體中直接打入角鋼、鋼管或圓鋼等，不再注漿，因此與土體的粘結(jié)強(qiáng)度較低，釘長(zhǎng)又受限制。所以一般為短而密的布置，支擋土坡高度也受到限制。注漿擊入釘即用周?chē)鷰Э椎匿摴埽ǔＴ阡摴苤車(chē)徔鬃鳛樽{孔眼，并在孔眼邊焊接倒刺制成，擊入土中后，從管內(nèi)通過(guò)壁孔漿注漿體滲到周?chē)馏w中，從而提高擊入釘與周?chē)馏w的粘結(jié)力。注漿擊入釘宜用于砂性土中。高壓噴射注漿擊入釘是利用高頻沖擊震動(dòng)鍾將土釘擊入土體，同時(shí)以高壓把水泥漿從土釘端部的小孔中或通過(guò)焊接于土釘上的薄壁管射出進(jìn)入周?chē)林袕亩岣吲c周?chē)馏w的粘結(jié)力。高壓噴射注漿擊入釘可適用于各類(lèi)一般粘土層和砂性土層。

3土釘支護(hù)施工工藝要點(diǎn)分析

3.1測(cè)量放樣

在深基坑施工前期的準(zhǔn)備階段，施工人員應(yīng)該按照原先設(shè)計(jì)好的圖紙尺寸將基坑中上口、下口線在施工場(chǎng)地中做好準(zhǔn)確的定位，要標(biāo)有記號(hào)以及木樁標(biāo)志，這樣一來(lái)有利于施工人員的觀察，從而確保施工的精確性。

3.2打土釘孔

在深基坑施工過(guò)程中，施工人員在打土釘孔時(shí)，要精確把握，孔徑的大小要控制在100mm，鉆機(jī)釘孔時(shí)應(yīng)水平進(jìn)入。土釘安裝時(shí)，土釘上應(yīng)該焊接托架，托架與托架之間要保持2m的距離，只有這樣才能確保土釘安插在指定的位置，從而增加注漿后的更近及砂漿的凝聚力及握力。

3.3掛網(wǎng)及泄水管孔的設(shè)置

深基坑施工中在掛鋼筋網(wǎng)時(shí)，要控制好掛網(wǎng)時(shí)間，一般情況下應(yīng)該在注漿4小時(shí)后進(jìn)行此工作的開(kāi)展，另外各鋼筋網(wǎng)之間應(yīng)保持在30mm，連接鋼筋網(wǎng)的肋筋需要將螺紋鋼及同層土釘聯(lián)系在一起，達(dá)到堅(jiān)固鋼筋網(wǎng)的目的。

鋼筋網(wǎng)的各肋筋聯(lián)系在一起后，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行鋼筋網(wǎng)混凝土的噴射，以此來(lái)增加鋼筋網(wǎng)與混凝土之間的粘合度，保證鋼筋網(wǎng)與混凝土之間粘結(jié)的牢固性。另外，土釘與混凝土之間需要能票房破對(duì)鋼筋與肋筋進(jìn)行焊接來(lái)實(shí)現(xiàn)有效連接。

34土釘支護(hù)工作中掛網(wǎng)噴射混凝土支護(hù)

開(kāi)展深基坑施工的工作，首先要進(jìn)行0.75放坡挖土，開(kāi)挖之后需要把基坑面壁進(jìn)行全面的人工修正，而后再按施工前的設(shè)計(jì)方案將鋼筋土釘打入其中，這一系列的工作都需要施工人員親手操作，不得有懈怠玩忽職守等情況，另外對(duì)材料也是有嚴(yán)格的要求，施工所需材料要求必須掛Ф6.5@200雙向鋼筋網(wǎng)，保護(hù)層需要設(shè)置在20mm，鋼筋網(wǎng)噴射需要C20，而混凝土材料的厚度則要保持在60mm。

4結(jié)束語(yǔ)

在深基坑支護(hù)施工中，土釘支護(hù)是最具經(jīng)濟(jì)性的一種支護(hù)方式，特別是對(duì)于基坑不具備放坡條件，而且地下水位較代，周?chē)鷽](méi)有重要建筑及地下管線時(shí)，通過(guò)采用土釘支護(hù)能夠獲得較好的支護(hù)效果。另外，對(duì)于土質(zhì)允許條件下，在對(duì)于基坑變形要求不高的工程施工中，利用土釘支護(hù)與其他支護(hù)形式相結(jié)合，可以有效的縮短工期，保證施工進(jìn)度，獲得較好的支護(hù)效果。

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