深基坑土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及失穩(wěn)加固研究

趙曉曉

摘要：深基坑支護(hù)屬于基礎(chǔ)工程以及地下工程施工的重要內(nèi)容，而且屬于一個(gè)綜合性的問題，其中土釘支護(hù)屬于重要的組成部分。土釘支護(hù)可以有效地提升土地的強(qiáng)度以及穩(wěn)定性，而且能夠應(yīng)對復(fù)雜巖土問題，因此得到了高度的重視。

關(guān)鍵詞：深基坑;土釘支護(hù);支護(hù)原理;支護(hù)設(shè)計(jì)

土釘墻屬于基坑支護(hù)中比較常見的支護(hù)方法，主要的優(yōu)勢就是安全性較高，施工比較方便，造價(jià)比較低，而且操作起來相對簡單。在這種情況下，本文分析了土釘支護(hù)的具體使用，希望可以相關(guān)的人員提供一定的參考。

1 土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)作用原理

在進(jìn)行基坑支護(hù)的時(shí)候，由于土釘有著較多的優(yōu)勢進(jìn)而得到了廣泛的使用，這種形式能夠有效地控制土體變形問題，其中土釘會(huì)和土地共同承擔(dān)存在的各種荷載，由于土體抗拉強(qiáng)度較大，并且抗剪強(qiáng)度也較高，所以土體步入塑形之后，應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)移的情況。在這個(gè)過程中土釘會(huì)產(chǎn)生復(fù)合應(yīng)力，進(jìn)而使得土體中出現(xiàn)鋼筋屈服的情況。由于土釘存在較多的作用，因此復(fù)合土體在超載的作用下會(huì)顯示出塑性變形延遲的情況。在這個(gè)時(shí)期，土釘能夠?qū)⒒巡糠值膽?yīng)力進(jìn)行傳遞，之后分散到大范圍的土體里面，如此能夠減小復(fù)合土體中的應(yīng)力集中程度，最主要的就是會(huì)推遲滑裂區(qū)域的產(chǎn)生。為了能夠避免產(chǎn)生土體變形的情況，可以選擇使用噴射混凝土面板的形式，其中復(fù)合土體開裂問題和復(fù)合土體的摩阻力有著緊密的聯(lián)系。通過使用土釘支護(hù)形式能夠提升土體的強(qiáng)度，而且可以增強(qiáng)土體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度潛力，改善邊坡形態(tài)，提升土地的穩(wěn)定性，屬于主動(dòng)制約機(jī)制的支擋結(jié)構(gòu)體系。

2 土釘支護(hù)設(shè)計(jì)內(nèi)容

如今基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)主要就是選擇極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，其中會(huì)涉及到承載力極限設(shè)計(jì)以及正常使用極限狀態(tài)，承載力極限狀態(tài)就是支護(hù)由于超過了材料強(qiáng)度進(jìn)而產(chǎn)生破壞的情況，或者是由于存在變形的情況進(jìn)而難以繼續(xù)承載，進(jìn)而出現(xiàn)失穩(wěn)和滑移的情況。至于正常使用極限狀態(tài)就是造成附近建筑物和其他市政基礎(chǔ)設(shè)施破壞產(chǎn)生影響支護(hù)結(jié)構(gòu)正常使用的位移，在設(shè)計(jì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的時(shí)候，由于基坑地質(zhì)條件存在一定的差異，因此相關(guān)的安全等級也有所不同。在設(shè)計(jì)使用年限的時(shí)候，相關(guān)的數(shù)值需要符合施工需求。通過調(diào)查可以看出，大部分的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)事故產(chǎn)生的原因就是因?yàn)榈刭|(zhì)勘查資料不全面，并且分析的不夠仔細(xì)，因此在計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)水平荷載的過程中，不僅需要分析常規(guī)的荷載，而且需要高度重視溫度和凍脹作用等影響因素。

在選定土層厚度的時(shí)候，需要選擇對于支護(hù)結(jié)構(gòu)最不利的數(shù)據(jù)來進(jìn)行計(jì)算，特別是相同剖面土層要是厚度不夠均勻，就需要選擇最不利的土層厚度。要是土質(zhì)條件相對復(fù)雜，并且勘測資料沒有明確的定性結(jié)論，就需要開展綜合的分析，掌握土層的具體變化情況，在作業(yè)現(xiàn)場也需要設(shè)置勘察點(diǎn)，掌握變化的具體趨勢。其中要想使得土釘和附近的土層產(chǎn)生統(tǒng)一受力的整體，就需要確保土釘?shù)臄?shù)量在合理的范圍中，如今還是沒有確定的理論來確定具體的土釘數(shù)量，通過實(shí)踐能夠看出，土釘豎向間距和橫向間距都需要符合規(guī)定。其中土釘設(shè)計(jì)時(shí)期需要合理地計(jì)算土釘?shù)母黜?xiàng)參數(shù)，明確土釘?shù)目够€(wěn)定性，而且需要控制錨桿的自由長度，需自由端需要伸入到比破壞面更深的穩(wěn)定土層中，防止給錨桿的使用造成一定的影響。

在規(guī)定里面明確指出錨桿自由長度需要大于五厘米并且需要超過潛在的滑移面。在進(jìn)行工程施工的時(shí)候，需要掌握各種土質(zhì)等局部易塌孔的不利情況，鋼筋錨桿需要優(yōu)先選擇套管護(hù)壁成孔工藝。錨桿錨固段需要處于堅(jiān)固穩(wěn)定的土層里面，不可以設(shè)置到淤泥質(zhì)土或者是泥炭質(zhì)土層里面。土釘墻支護(hù)主要就是在地下水位較低的地區(qū)進(jìn)行使用，要是地下水的水位比較高或者是基坑存在上層滯水的情況，就需要選擇截水的方法，至于土層較差的情況，就需要在深度增加的同時(shí)正確使用各種輔助設(shè)施。

3 土釘墻支護(hù)技術(shù)的施工

要是土質(zhì)良好或者是噴射的混凝土比較薄，能夠選擇直接綁扎鋼筋網(wǎng)，選擇一次噴射成活的措施，等到基坑邊坡修整完畢，就需要及時(shí)地噴射混凝土，不可以長期進(jìn)行晾曬，在進(jìn)行注漿的過程中需要選擇孔底注漿施工工藝，把注漿管插入到合理的范圍之后再進(jìn)行注漿，不可以選擇孔口重力注漿的措施。因?yàn)樗酀{有著一定的干縮性，需要在土釘孔口選擇二次補(bǔ)漿的措施，確?？梢詼p小土體之間存在的孔隙，提升土釘?shù)某休d能力。因?yàn)槌煽椎倪^程中地質(zhì)條件不夠穩(wěn)定，要是存在障礙物就難以繼續(xù)完成鉆孔工作，要是需要調(diào)整孔就需要及時(shí)地和設(shè)計(jì)單位進(jìn)行聯(lián)系，調(diào)整長釘?shù)拈L度，仔細(xì)地計(jì)算土釘?shù)某休d力，等到達(dá)標(biāo)之后才可以開展之后的操作。在開展土釘支護(hù)施工的時(shí)候，需要設(shè)置完善的排水系統(tǒng)，避免地表水滲透進(jìn)而給混凝土面層出現(xiàn)壓力，這樣也會(huì)影響到土體的自身強(qiáng)度，并且由于存在水，土釘和土體之間的黏結(jié)力也會(huì)顯著減小。

如今在土釘墻面層設(shè)置泄水孔的時(shí)候，需要把泄水孔的入土端附近填塞一定的濾料。避免出現(xiàn)長時(shí)間流動(dòng)水沖刷的情況，如此附近的土體強(qiáng)度會(huì)減小，而且會(huì)產(chǎn)生變形的情況。土釘墻支護(hù)技術(shù)結(jié)構(gòu)中面層噴射混凝土強(qiáng)度等級需要符合規(guī)定，面層的厚度也需在合理的范圍中，面層混凝土中會(huì)選擇設(shè)置鋼筋網(wǎng)，在面層厚度大于120毫米之后，就需要設(shè)置雙層鋼筋網(wǎng)，保障混凝土的密實(shí)性，上層和下層鋼筋網(wǎng)需要錯(cuò)開一定的距離，鋼筋片網(wǎng)會(huì)選擇綁扎搭接的措施，在設(shè)置鋼筋網(wǎng)的時(shí)候需要控制土釘?shù)臉?biāo)高，其中在連接土釘鋼筋和加強(qiáng)鋼筋的時(shí)候，可以石油焊接連接的措施，最主要的就是需要增強(qiáng)對于焊縫的控制，使其處于一個(gè)合理的范圍中。

4 土釘墻支護(hù)效果的評價(jià)

如今土釘墻主要就是在土質(zhì)良好并且相對穩(wěn)定的土層中進(jìn)行使用，確保土釘?shù)某煽缀妥{工作能夠順利地完成，要是土層的地質(zhì)比較差，能夠選擇擊入式土釘支護(hù)，不過比較容易造成坡體擾動(dòng)的情況，甚至是產(chǎn)生變形的問題。土釘墻的開挖需要參考分段分層開挖，分層支護(hù)的措施，土釘開挖支護(hù)的最佳狀態(tài)就是等到各步開挖之后，土體應(yīng)力釋放完畢及時(shí)地進(jìn)行支護(hù)，等到變形穩(wěn)定之后再繼續(xù)進(jìn)行開挖。至于土釘?shù)某煽仔枰獌?yōu)先選擇干法成孔的措施，控制對于泥漿護(hù)壁的使用，等到清孔完畢再插入土釘。在進(jìn)行注漿的時(shí)候需要保障注漿的穩(wěn)定性和連續(xù)性，其中要是地層的情況和施工操作不夠合理，就會(huì)使得土釘抗拔承載力不符合設(shè)計(jì)需求。其中坡面噴灑的混凝土需要及時(shí)地進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，一些基坑支護(hù)區(qū)域在之后進(jìn)行使用的時(shí)候比較容易產(chǎn)生裂縫的情況，主要就是因?yàn)轲B(yǎng)護(hù)措施不夠合理。對于監(jiān)測點(diǎn)的布置需要布置到特定點(diǎn)位，如此可以減少監(jiān)測的成本，而且可以提升經(jīng)濟(jì)效益，確?；幼冃伟l(fā)展能夠處于一個(gè)合理的范圍中。最后就是在土方開挖的時(shí)候，需要在前期階段增加監(jiān)測的次數(shù)，等到變形穩(wěn)定之后再減小監(jiān)測的次數(shù)。

5 結(jié)語

基坑開挖和基坑支護(hù)風(fēng)險(xiǎn)性較大，如今工程技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新和進(jìn)步，復(fù)合土釘墻支護(hù)技術(shù)得到了廣泛的使用，這樣的一種形式有著較多的優(yōu)勢，其中包括施工速度比較快，造價(jià)比較低，并且機(jī)動(dòng)性較強(qiáng)，能夠顯著提升土體的穩(wěn)定，降低基坑的潛在風(fēng)險(xiǎn)，所以需要得到有關(guān)人員的高度重視。

參考文獻(xiàn)：

[1]駱東明.巖土工程中深基坑的支護(hù)問題及對策研究[J].世界有色金屬，2018（22）：192-193.

[2]向昌杰.四川某礦區(qū)復(fù)雜地質(zhì)條件下深基坑支護(hù)方式研究[J].世界有色金屬，2018（23）：198-199.

[3]段旭朝.土釘墻支護(hù)技術(shù)在市政深基坑中的應(yīng)用[J].交通世界，2018（34）：108-109+111.

[4]朱祖梁.某基坑土釘支護(hù)性狀的有限元分析[J].能源與環(huán)境，2017（04）：108-111.

[5]楊磊.巖土工程深基坑支護(hù)技術(shù)的探討[J].資源信息與工程，2017，32（04）：112-113.

[6]鄧海軍.錨噴支護(hù)技術(shù)在綜合管廊工程中的應(yīng)用[J].江西建材，2017（14）：92+98.