復合土釘墻在深基坑工程中的應用

張建平

中化地質礦山總局河南地質局（450011）

復合土釘墻是近幾年在土釘墻施工基礎上發(fā)展的新型支護結構。根據建筑工程的施工條件，土釘墻可以與各種隔水帷幕、微型樁以及預應力錨桿部件進行結合，成為復合土釘墻。在復合土釘墻中的土釘、面層、復合結構以及土釘之間被加固的土體形成具有穩(wěn)定性的原位土墻，可以對水壓以及地面附加荷載進行控制，從而確保在深基坑支護過程中支護層面的穩(wěn)定性。

1 復合土釘墻支護技術

復合土釘墻是利用土釘支護與各種單項支護結構進行結合形成的復合支護結構體系，主要是由土釘和預應力錨桿，加上微型樁和止水帷幕，或者使用噴射混凝土層和原位土體等形式組成的支護結構。復合土釘墻支護對土層情況的實際要求較低，可以直接使用砂土、黏土、碎石土等進行施工，甚至部分含有淤泥的土壤在地層中也同樣能夠使用。在經過一系列的加固或者加強措施后，可以克服坑底存在的軟弱土層基坑支護問題。在復合土釘墻支護結構使用的過程中，基坑的挖掘深度主要與地層實際條件相關，在軟土層中深基坑挖掘深度不能超過6 m，其他地層中如果是放坡挖掘，深度不能超過18 m[1]。

在深基坑工程施工階段，可以根據施工現場情況靈活應用復合土釘墻技術，選擇多種不同的組合模式。除此之外，復合土釘墻也能作為超前支護在深基坑工程中進行使用。復合土釘墻支護結構的能力較好，使用的范圍相對較大。同時，復合土釘墻還兼顧支護和截水等多種不同的功能，也經常使用在深基坑支護中。復合土釘墻施工便捷性較強，在性能方面也具有明顯的優(yōu)勢，而且安全可靠。

預應力錨桿和土釘組合能在較深并且無放坡的深基坑工程中使用，但是在含水量較大的軟土中并不適用。當降水對基坑周圍環(huán)境不造成影響并且是黏性土層的時候，可以不考慮外圍止水設施的問題。土釘和錨桿組合的應用，能夠很好地加強支護結構的穩(wěn)定性和安全性，對于基坑變形也能有一定的控制效果，可更好地對基坑以及建筑物的安全穩(wěn)定起到保障作用。

復合土釘墻中加入止水帷幕，可以選擇攪拌法、高壓噴射注漿和灌漿等多種方式。水泥攪拌樁作為超前支護的主要結構，對基坑側壁的土體有著一定的加固作用，可以在地下水位較高的深基坑中使用。將土釘支護結構與水泥攪拌樁結構進行結合，樁身會加強土體的剛度，土體變形情況得到良好的改善。這樣的組合方式也能夠在一定程度上確?；油诰蛏疃?。水泥攪拌樁在土體中嵌入較深，可以有效阻止基坑底部出現隆起或者管涌的問題。

在深基坑工程中較常使用的還有微型樁、鋼管樁、木樁以及鉆孔灌注樁等，這些技術的應用都在一定程度上對深基坑挖掘過程中土體的穩(wěn)定性提供保障。在深基坑施工之前，在原位土體中打入微型樁，隨后加上土釘和錨桿，預應力錨桿對土釘有著增強的作用，并且限制土釘在土層中位移的情況。

如果深基坑工程周圍環(huán)境和水文地質情況較為復雜，并且深基坑較深，就必須嚴格控制深基坑變形，必要的時候使用全面支護的方式來保證深基坑施工的安全。在深基坑施工的過程中，土釘同時與多種支護技術相結合，從而形成復合支護結構，更好地對深基坑的穩(wěn)定性提供保障[2]。

2 復合土釘墻在深基坑工程中的施工技術

2.1 鋼管樁施工技術

在鋼管樁施工的過程中，首先，要利用鉆機將鋼管樁打入孔內，再使用水泥進行固定。其次，完成鋼管制作的全過程，確保鋼管的長度，并在對稱的位置上開2個孔洞，孔洞直徑需要保持在20 mm，確保灌注漿能夠很好地流出。最后，對鋼管樁進行灌注施工。利用水下灌注的方法將水泥灌注到鋼管內，順序需要從孔底開始，一次向上灌注，灌注的時候需要保證灌注管的孔底保持在20 cm的距離。水泥的水灰比例也需要控制在0.45左右最為合適。在施工的過程中，水泥需要選擇42.5標號，當水泥初次灌滿之后，在初凝之前進行二次灌注，確保能夠將鋼管完全灌滿。

2.2 土方挖掘施工技術

土方挖掘的過程需要與土釘墻施工緊密結合，確保挖出的護坡面與設計施工要求相吻合。具體的標準有以下幾點：

在土方挖掘的過程中，施工需要與邊坡支護施工同步開始，嚴格按照深基坑邊線，使用機械設備，預留充足的土層，根據施工現場實際的要求進行人工修坡。同時，還需要保證坡面的平整，將施工誤差控制在50 mm之內。在挖掘施工的過后中，邊坡角度、平整度都需要符合設計和施工的基本要求。

根據土釘的距離分層進行挖掘，每一次挖掘都需要在排土釘向下500 mm左右的位置。在施工的過程中，監(jiān)督管理人員需要關注施工的實際動向，準確把控邊坡施工進度，確保邊坡施工質量。根據深基坑工程實際的情況，發(fā)現數據信息與檢測信息存在的誤差，并及時調整誤差。需要以施工現場情況為主，優(yōu)化前期設計中的相關數值，從而保障施工整體質量。

當上層噴射混凝土達到一定的干燥程度，并且強度和剛度也符合工程標準，才能施工下層土釘。

在相對較深的基坑進行挖掘的時候，需要嚴格按照設計圖紙進行施工，并且在挖掘的過程中做好防護措施，在確保承載力之后再進行后續(xù)的挖掘，嚴格禁止違規(guī)操作行為[3]。

2.3 初次噴射混凝土施工技術

初次噴射混凝土主要是為了保護護坡的鋼筋網，加固第二土釘和第三土釘。在深基坑后續(xù)工程施工之前，還需要對錨桿施加一定強度的預應力。當鋼筋網片位置出現偏離后，需要及時調整，并且使用錨桿張拉進行固定。在噴射混凝土面層時，可能會出現裂紋的現象，因此需要對施工進行嚴格的管理和控制。

調整挖掘完畢的邊坡后面，隱蔽噴層厚度標志。

通過不斷的時間對噴射混凝土進行配比，噴射混凝土的施工應當分層、分段、分片地展開。同一個區(qū)域內的施工，應當按照從上而下的順序完成。噴射混凝土的時候，噴頭需要與墻面垂直，距離控制在1 m左右，并且需要控制好噴射墻面的平整和整潔，避免在混凝土噴射完出現龜裂和流淌的問題。

在噴射混凝土的施工過程中，確保達到設計噴射厚度，待噴射涂面干透，再進行噴水養(yǎng)護環(huán)節(jié)。

2.4 鋼筋網的敷設施工技術

在鋼筋網的選擇上，要保證與施工圖紙相吻合，注意鋼筋網與坡面之間不超過20 mm的間隙。在保證鋼筋網和土釘之間的連接穩(wěn)定，噴射的過程中鋼筋網不會出現晃動的問題。同時，鋼筋網在鋪設的過程中，可以使用焊接或者綁扎的方式。鋼筋網的誤差要控制在20 mm以內，長度控制在300 mm以上，焊接長度要達到鋼筋網直徑的10倍以上。除此之外，鋼筋網在鋪設中，還需要進行加固，并且要按照設計要求進行施工，減少后續(xù)施工中問題的出現，保障深基坑施工質量。在對深基坑工程驗收之前，確保鋼筋網鋪設的標準、連接的方式等。在檢驗過程中，進行最終的混凝土噴射施工，在這個階段需要保證混凝土噴射厚度滿足設計要求[4]。

3 結語

復合土釘墻施工對技術要求較高，在深基坑工程施工的過程中有著關鍵性的作用。通過對深基坑工程的模擬分析發(fā)現，復合土釘墻支護中有效地增加鉆孔灌注樁，支護結構的變形情況將會不斷減少，深基坑內側壁位移的最大值在深基坑的中下部，而不是在頂部。鉆孔灌注樁由于受到土釘拉力的作用，會增加反作用力來維持支護結構受力的均衡，從而確保支護結構的整體穩(wěn)定。在深基坑工程中，土釘墻結構能夠與各種不同技術形成支護體系。在今后城市化建設的過程中，復合土釘墻支護結構將會發(fā)揮出更大的優(yōu)勢。