论土钉墙支护技术在深基坑工程中的应用

论土钉墙支护技术在深基坑工程中的应用

摘要:文章在介绍土钉墙支护技术的相关知识的基础上,对其在深基坑工程中的具体应用进行了探讨,指出该技术应用在深基坑中应注意的问题,以供同行参考。

关键词:土钉墙支护;深基坑;应用

中图分类号:TU753 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)24-0068-02 随着城镇建设步伐的加快,高层建筑大量涌现,深基坑开挖工程屡见不鲜。目前,深基坑支护已经有多种较为成熟的技术,土钉墙支护是其中一种比较新颖的技术。所谓土钉墙支护,就是用加固和锚固现场原位土体的细长杆件(土钉)作为受力构件,与被加固的原位土体、喷射混凝土面层组成的支护体系,其具有占地面积小、施工速度快、造价低、施工工艺简单等特点,因此在建筑行业得到充分肯定,得以迅速推广应用。本文就土钉墙支护技术在深基坑工程中的应用进行粗浅探讨,以供同行参考。

1土钉墙支护的特点及应用范围

土钉墙支护结构是一种原位土体加固技术,它是将土钉安设或打入基坑边坡土体内,将土体加固成能自稳的重力式的挡土结构,其特点主要体现在以下几个方面:①能合理地利用上体的自承能力,将上体作为支护结构的不可分割部分;②结构轻型,柔性大,有良好的抗震性和延性;③施工便捷、安全,土钉的制作与成孔简单易行,且灵活机动,便于根据现场监测的变形数据和特殊情况,及时变更设计;④施工不需单独占用场地,对于施工场地狭小,放坡困难,有相邻建筑,大型护坡施工设备不能进场时,该技术显示出独特的优越性;⑤稳定可靠,支护后边坡位移小,水平位移一般为基坑深度的0.1 %～0.2 %,最大不超过0.3 %,超载能力强;⑥总工期短,可以随开挖随支护,基本不占用施工工期;⑦费用低,经济,与其他支护类型相比,工程造价降低10 %～40 %左右。

土钉墙支护一般适合于地下水位以上或经过降排水措施后的素填土、普通黏性土、黏性的砂土和粉土等较均匀土体边坡。近年来,该项技术在东南沿海地区的基坑开挖中得到迅速的发展,不仅在砂性土的基坑开挖中广泛应用,且在填土和软弱土层中也得到成功应用。利用水泥土桩组合式土钉墙支护技术,使该技术能够应用在下降水的高水位地层。当场地同时存在土层和不同风化程度岩体时,应用土钉墙支护特别有利。土钉墙支护的应用范围非常广泛,主要有:①土体开挖时的临时支护。用于高层建筑等深基坑开挖、地下结构施工开挖、土坡开挖等;②永久挡土结构。这类工程一般与施工开挖时的临时支护相结合,如隧道洞门端部挡墙和洞口两侧挡墙,路堑土坡挡墙、桥台挡墙等;③现有挡土结构和支护的修理、改建下抢险加固。如各类挡土墙的维修和加固,以及各类支护发生失稳或变形过大时的抢险加固等;④边坡稳定。用于加固可能失稳的堤坡。

2土钉墙支护技术在深基坑工程中的具体应用

2.1勘察工程,选择合适的土钉墙支护设计方案

在具体施工前,应根据工程地质及水文情况,确定基坑开挖的具体深度,了解由上至下的各土层情况,掌握周边环境允许放坡的大小及周边空地能为施工作业面及材料堆场提供的面积等。综合上述条件,选用比较合适的土钉墙支护设计方案,以保证基坑开挖安全、经济、周期短,即实现工程的社会效益和经济效益。

2.2土钉墙支护的施工流程和工艺要求

要想使采用土钉墙支护的工程取得良好效果,在施工中应

遵循正确的施工次序与工艺要求。

2.2.1放线

根据设计图纸,施工前要在基坑四周先划定地面排水沟的尺寸,再确定每段每道土钉墙施工的基坑开挖边线,并用木桩和白灰等作出开挖线标记。

2.2.2土方开挖

开挖作业要分层开挖,分层支护,边开挖边支护,即前一层土钉完成注浆1 d以上方可进行下一层边坡面的开挖,把土方开挖和支护施工密切配合,使开挖进程和土钉墙施工形成循环作业;土方的开挖应严格遵循分段的原则,一般作业段长度应控制在10 m以内,也应严格遵循分层方法,严禁超挖,达到控制土体的初始位移。

2.2.3修坡

开挖之后,为尽量缩短边坡土体的裸露时间,在边坡修整完后应立即喷射基层混凝土。一般在7 d后土钉墙固结可以达到足够强度,接着进行下一层土体的开挖,而且边坡修整应采用人工,这样,一方面增加混凝土面层与土体的黏聚力,确保挂网及喷砼的质量,另一方面也保持了坡面平整。

2.2.4安设土钉

安设土钉前,可以采用冲击钻等成孔,如击入的是钻孔注浆土钉,对于注浆钢管要设置注浆口,并在注浆口的附近焊接角钢支架,以减少地基土进入注浆管内及注浆土钉有足够的直径,同时要保持一定的倾斜度;同时,钢管击入过程中不可避免地将地基土挤入注浆钢管内,为确保土钉的注浆质量,在土钉注浆前应对钢管实施清孔。

2.2.5铺设钢筋网

将钢筋拉直,钢筋网片按照设计要求绑扎连接,其长度及相临搭接接头错开长

度符合规范要求,如果有不能满足规范要求的,必须用焊接,焊缝长度也要符合规范要求。绑扎钢筋网时要留好搭接钢筋,钢筋网与下层钢筋网要搭接,长度为25倍钢筋直径,钢筋网宜在喷射一层混凝土后铺设。钢筋与坡面的间距宜大于20 mm,钢筋网与土钉锚固装置要连接牢固,喷射混凝土时钢筋才能不晃动。钢筋网检查合格后要及时进行隐蔽验收。

3土钉墙支护技术在深基坑中应注意的问题

在实际的工程建设中,经常会遇到以下问题:业主一方面要求确保工程质量,另一方面又要求加快工程进度、降低工程造价,无形中增加了施工难度;建筑工程周边环境日趋复杂,特别是在市区施工,施工场地狭小且施工条件差;随着基坑开挖深度的不断增加,施工难度、技术难度也相应增大,施工单位承担的风险越来越大。以上种种问题要求深基坑的设计和施工人员必须选择技术可行、造价合理、安全可靠的支护方案。

3.1普通土钉墙应注意的事项

(1)施工前的准备工作。应熟悉掌握工程地质勘探情况,地下障碍物分布、埋深情况及地下洞穴、地下管线、渗水井的分布埋深情况。

(2)掌握地下排水管线的距离、材质、管径、使用寿命、排量、充满情况、是否渗漏、有无损坏等。

(3)掌握地下水分布情况,了解丰水期施工地下水变化情况,并及时对土钉分布数量进行合理调整。

(4)开挖墓坑时,对地基土变化情况须及时掌握,如出现砂类土要调整放坡,出现饱合土要查明原因,并对施工方案进行调整,制定相应措施。

(5)设计土钉位置时,要避开地下隐蔽物、井穴、管线、坑道,对于给、排水管线,运输通道一侧的加固土钉墙,应按复合土钉墙设计。

(6)须派有责任心的人员实施土钉孔注浆,为防止浆液过多外流,孔口用预制半月形混凝土块封堵。及时检查钉孔注浆饱满度,对于浆液流失过多钉孔要及时补浆,以确保钉孔注浆符合规范标准要求。

(7)土钉墙施工要随时注意天气变化,喷射混凝土面层时尽量避开雨天。

(8)普通土钉墙基础是非常重要的构件,是普通土钉墙起稳定作用的一个重要保证,因此,普通土钉墙要根据设计要求做好基础设施和施工,尤其是8 m以上的普通土钉墙,必须按设计要求做好墙基础。

(9)喷射混凝土面层施工,应根据原材料的含水率对用水量进行调整。当土钉墙坡度较大,喷射混凝土落地较多时,应及时回收利用或派专业抹灰工利用落地混

凝土补抹土钉墙,做到就地取材、减少浪费。

3.2复合土钉墙应注意的事项

(1)要按设计要求挖一层地基土施工一层土钉,严禁超挖多层再集中分层补设土钉。

(2)采用截水护壁技术时,降水井易设在截水护壁层外侧。当地下水位较高,相邻建筑物为浅基础或需采用回灌技术保护相邻建筑物时,降水井应设在截水护壁层的内侧。

(3)严格按设计要求进行基坑开挖,在轻型支护或截水护壁及土钉墙强度未达到设计要求之前,严禁超前开挖,以免造成土钉墙及支护体的损坏,造成安全事故,增加经济费用,延误施工工期。

4结束语

总之,我国自20世纪80年代后期开始应用土钉墙支护技术以来,该技术以施工速度快、造价低、对场地的要求低、安全可靠等优势,在全国不同地区、不同的地质条件下取得了不少成功的经验,甚至在一些技术上达到了国际水平,但由于各基坑开挖深度不同、水文地质、工程地质条件不一、设计、施工单位素质的差异,基坑采用土钉墙支护后,仍难免有基坑塌方、变形等情况出现。因此,对土钉墙支护技术仍需进一步研究和提高,以适应现代化经济建设的需求。

参考文献

1 林志毅.土钉墙支护技术及在深基坑工程中的应用[J].科技信息,2009(23)

2 张海军、程善柱.土钉墙支护技术在深基坑中应注意的事项[J].低温建筑技术,2008(02)

By Earth Nail Wall Supports and Protections Technology in Deep Hole Excavated for Building Foundation Project Application

Chen Tulin

Abstract:The article has carried on the discussion to it in the deep hole excavated for building foundation project’s concrete application, in the introduction earth nail wall supports and protections technology’s related knowledge’s foundation, pointed out that this technical application the question which should pay attention in the deep hole excavated for building foundation, by refers for the colleague.

Key words:earth nail wall supports and protections; deep hole excavated for building foundation; application