复合土钉墙支护技术的应用

摘要：复合土钉墙是综合深层搅拌桩、预应力锚杆、微型桩以及土钉墙等技术综合形成的一种先进技术，具有施工便捷、经济合理、性能优越等多方面的特点，在深基坑支护中得到了广泛的应用。所以，通过对复合土钉墙支护施工的原理和技术特点进行分析，结合施工经验和相关规范得到复合土钉墙支护施工的相关工序、施工方法和监测要点，从而提高复合土钉墙的施工质量。

关键词：复合土钉墙；深基坑；支护

20 世纪 80 年代初，在我国的边坡支护领域开始使用土钉墙支护技术，随后被广泛应用于天然边坡和人工边坡中，得以快速应用与推广的原因，主要取决于其施工工艺简单和经济性良好等优点。但土钉墙适用范围受到一定的限制，一般用于有降水措施的非软土场地，或地下水位线在坑底以下的基坑，深度不宜大于12m，安全等级仅限为二、三级。为使适用范围进一步扩大，以土钉墙受力为主，加以其他补强结构为辅的复合土钉墙支护技术因此诞生，对于覆土性质、安全等级、降水要求、施工现场周围环境来说，复合土钉墙要比普通土钉墙优越许多，而且支护深度更深，可用于一级基坑，甚至在土层中局部夹有淤泥质土的基坑也适用。目前虽然已有相应的技术规范，但由于国内应用时间较短，对复合土钉墙支护结构的作用机理和工作性能缺乏足够的认识，导致近年来基坑支护事故增加，已引起专家学者的高度重视，因此有必要进行深入的研究。文中在分析和总结国内外已有研究成果的基础上，对目前主要存在的问题进行了总结，对未来的研究方向进行了讨论与分析，为今后的研究提供参考，以推动该支护技术的发展。

一、合土钉墙支护施工的原理及技术特点 1.复合土钉墙支护技术原理

所谓的土钉墙支护施工，主要是利用土钉支护在施工场地进行土体加固施工，再利用喷射的混凝土与钢筋网结合起来，形成一个有效的土钉体，和岩土体协同作用，保证了土体的整体强度，消除了岩土体自身强度弱的问题，保证支护结构整体的稳固性；土钉本身具有一定的强度与刚度，通过密集的分布，与岩土体形成一个有机的复合体，不仅有效地提高了土体的整体刚度，还弥补了土体抗拉、抗剪强度低的弱点。通过相互作用、土体自身结构强度潜力得到充分发挥，改变了边坡变形和破坏的性状，显著提高了整体稳定性，能够对岩土体的整体变形起到良好的约束作用。同时，在岩土体与土钉摩擦力的作用下，也能对岩土体变形起到制约作用；在复合体中，岩土体与土钉一同承担外界的荷载力，同时承担复合体自身的重力。可以看出，土钉能够在一定程度上分担荷载力，岩土体塑形后，土钉承担的应力作用逐渐加强，避免了复合体出现裂缝、变形的问题，确保了支护结构的稳定性。 2.复合土钉墙支护施工技术特点

复合土钉墙应用于基坑开挖支护和挖方边坡稳定有以下特点：①形成土钉复合体，显著提高边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力。②施工设备简单，由于钉长一般比锚杆的长度小的多，不加预应力，所以设备简单。③随基坑开挖逐层分段开挖作业，不占或少占单独作业时间，施工效率高，占用周期短。④施工不需单独占用场地，对现场狭小，放坡困难，有相邻建筑物时显示其优越性。⑤复合土钉墙成本费较其他支护结构显著降低。⑥施工噪声、振动小，不影响环境。⑦复合土钉墙本身变形很小，对相邻建筑物影响不大。另外，复合土钉墙支护技术在建筑深基坑施工中的运用，往往会使用较多的土钉，土钉密度较小，在施工期间，即使某一个土钉松动失去作用，对整体的支护效果也不会造成较大的影响。也可以说，

复合土钉墙支护施工过程中，使用的土钉数量与支护质量成正比，土钉数量越多，支护结构越加稳固。复合土钉墙支护与桩支护、连续墙支护技术相比，不用使用过多的建筑材料，大大节约了资源，给施工企业创造了更大的利润。 二、现今复合土钉墙支护技术应用存在的问题分析

结合现如今复合土钉墙支护技术在我国工程项目中的应用实践来看，其存在的问题主要有以下几项：（1）对周边环境的扰动较大。建筑工程深基坑开挖对周边建筑存在显著的影响，土钉和锚杆的置入对空间需求较大，而当前城市区域的地下地上环境都十分复杂，各类管线密布，根本不具备实施复合土钉墙支护技术的客观条件，对该技术的发展应用造成了阻碍。（2）变形控制难度高。土钉墙支护结构的原理是通过土体变形是土钉被动受力，在深基坑支护中，很难将变形控制在规范规定的范围内。而想要解决这一问题则需要增加土钉长度和密度或是进行超前支护，则无疑会使造价出现增长。（3）监督难度大，不利于质量控制。复合土钉支护技术应用中涉及到的土钉数量较多，为质量检验带来了巨大困难，在一些制度不完善的地区，常常因检测不合格导致工程事故的发生。 三、复合土钉墙支护施工 1.土钉墙施工

（1）土钉成孔前，按设计要求定出孔位并作出标记和编号。成孔过程中遇有障碍需调整孔位时不得损害支护原定的安全程度。（2）成孔过程中做好成孔记录，按土钉编号逐一记载取出的土体特征、成孔质量、事故处理等。将取出的土体与初步设计时所认定的加以对比，发现有较大偏差时需及时反馈修改锚杆的设计参数。（3）土钉成孔采用人工洛阳铲成孔或气锤砸钢管辅助。（4）钻孔后要进行清孔检查，对于孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土立即处理。成孔后及时安设土钉钢筋并注浆。（5）土钉钢筋置入孔中前，应先设置金属定位架，保证钢筋处于钻孔的中心部位，支架沿钉长的间距约为2～3m，支架的构造不妨碍注浆时的浆液自由流动。（6）土钉钢筋置入孔中后，采用低压注浆填孔，注浆压力为0.4～0.6Mpa。注浆时采用底部注浆方式，注浆导管底端先插入孔底，在注浆同时将导管以匀速缓慢撤出，保证孔中气体能全部逸出。（7）在喷射混凝土前，面层内的钢筋片嵌固在边壁上并符合规定的保护层厚度要求。钢筋片可用插入土中的钢筋固定，在混凝土喷射下应不出现振动。喷射混凝土强度为C20，粗骨料最大粒径不宜大于12mm，水灰比不宜大于0.5。喷射混凝土厚度为70～90mm。冬季施工时，在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜和草帘被。 2.护坡桩施工

2.1施工工艺护坡桩施工采用长螺旋钻机成孔，流态混凝土灌注后插入钢筋笼施工工艺。在土方挖至相应段施工作业面后，进行护坡桩施工。2.2工艺流程放桩位线→钻机就位→对准桩位→调整垂直度→钻孔至设计深度→中心压灌混凝土同时提钻→吊入钢筋笼→钢筋笼插入混凝土内→振捣成桩→帽梁施工→桩间土护壁。2.3帽梁施工护坡桩、帽梁混凝土均为C25，采用商品混凝土运至现场后进行灌注，并用振捣棒振捣，浇灌时要注意控制桩顶标高。浇灌帽梁混凝土前应仔细检查帽梁的主筋直径、数量、位置是否符合图纸要求。浇筑时混凝土直接倒入模内，然后用振捣器振实抹平。护坡桩钢筋笼顶部主筋要求锚入帽梁内部不小于300mm。 结语

综上所述，复合土钉墙支护技术在工程项目中的应用确实带来了不错的综合效益，但其仍旧存在一些问题有待解决，所以，复合土钉墙相关理论知识正在不断的完善，同时也需要不断提升相关理论的实践性，这样才能体现其应用价值。在我国建筑行业不断发展的今天，还需要加强对建筑施工工艺的研究，提升建筑工程经济效益，促进建筑产业健康发展。 参考文献：

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