吴振宇

摘要：基坑工程施工中决定施工质量的关键因素就是基坑边坡的稳定性和强度，这也是基坑开挖施工的重点和难点，将土钉墙支护施工技术应用在基坑工程中，能够有效避免边坡坍塌，提高了施工效率和质量，使基坑能够充分发挥功能。因此本文对土钉墙支护及其施工技术特点进行了简述，并分析了其在基坑工程中的具体应用，以供参考。

关键词：基坑工程；土钉墙支护；施工技术

一、土钉墙支护在建筑深基坑施工中的应用

1、土钉墙支护的应用原理。

建筑工程中深基坑的开挖破坏了土体的整体结构，严重削弱了其抗剪力，所以为了保持平衡只能依靠垂直的作用力，但是如果在其高度超过一定限度的情况下，巨大的荷载压力会对基坑下层的土体造成一定的影响，或者由于周围环境的影响，土坡可能会出现滑塌的现象，所以在土体内部钉植入土钉，能使其内部的支撑物数量增加，再加上与基坑原位土体的有效结合，一个共同对抗外力的体系随之形成。而为了消除土体变形给施工带来的安全隐患，土钉墙支护施工技术能够通过支挡结构的设置加固土体，而置于土体内部的土钉则成为土体的骨架，其稳定性进一步增强，在土體出现滑坡现象时，这种结构能够在自身强度产生的反作用力的帮助下有效阻挡土体的滑塌。

2、土钉墙的应用范围

土钉墙支护技术没有对施工现场的土质提出过多的要求，具备一定含水量的粉土、素填土、普通粘土以及粘性砂土都能使用这种支护技术，具有比较广泛的适用范围，比如在加固土体边坡、永久性的挡土加固设施以及高层建筑的深基坑支护工程中都能使用。

二、基坑工程中的土钉墙支护施工技术

某住宅建筑项目总面积为33000m2，地上21层，地下2层，主楼基坑深度为地下8.4m，其他均为地下7.8m，该工程地下土层结构较为松散，原生结构破坏严重；地下水分为滞水和裂缝溶洞水上下两层，雨季和旱季的水位差值高达5～8m。下面以该项目为例，对基坑工程中的土钉墙支护施工技术进行分析。

1、勘察及选择施工方案

在开挖基坑之前，首先要对施工现场进行详细地勘察，派专门的测量人员对现场的地质地形进行测量分析，充分掌握地下土层和地下水位情况，根据测量数据计算基坑深度；其次，按照行业标准和相关部门规定设计基坑允许放坡的最大宽度；再次，明确计算出施工占地面积和周围可堆放建材的空地面积；最后，综合考虑以上多种条件，并结合施工现场的实际情况，选择合理的基坑工程施工方案和土钉墙支护施工规划，严格按照施工流程，确保施工按照计划进度顺利进行，保证土钉墙支护施工的安全性。

2、土钉墙施工流程

2.1放线

在正式施工开始之前，严格按照土钉墙支护施工方案在基坑周围设计规划排水沟的方位和尺寸，并确定每一段土钉墙在施工时其对应开挖的基坑边线位置，用白灰或木桩进行标记。

2.2开挖工作面

在开挖基坑土方时，要采取分层开挖随后支护的方法，只有前一层土钉注浆完成1天后才可以进行一次层边坡施工。在一段开挖完成后及时进行支护施工，立即绑扎钢筋网并焊接，随后喷射混凝土，同时保证前一层土钉支护墙的强度在75%以上，工作面喷射混凝土3天之后可允许进行下一层开挖，这是一个连续循环的施工作业。此外，还要注意在开挖时留有保护层，尽量避免扰动原状土，开挖实际深度～可以比设计深度多0.5m，但不能过度超挖，以避免造成土体的位移。土钉墙开挖的宽度在8～10m的范围内。

2.3修整边坡

喷射基层砼之前，要修整边坡。可以利用人工铲进行修整，同时挂垂直线进行定位，以确保边坡平整，为混凝土砼层的稳固提供保障。如果边坡土层的含水量较多，则采取一定的排水措施将积水排出，水平插入排水管，管距控制在2m，排水管长度是500mm，直径在40mm以上。修整完成之后，要立即进行基层砼的喷射，待7～10d之后检查固结程度是否达到施工要求，然后确定下一层开挖时间。这种施工方法能够增加土体和基础砼面层的粘聚力，提高土钉墙的挡土强度。

2.4初喷混凝土

喷射第一层混凝土砼面层时，厚度应为5cm，考察基坑土质特征选择适宜的砼配比，通常使用商品砼，其水泥和石子的配比为1∶1，水灰比为0.5～0.6。在进行喷射时，要注意面层表面的平整光滑、回弹量小、材料分布均匀，一般第一层混凝土层在6h凝固后会达到施工要求强度，此时要及时采取养护措施，至少连续喷水7～10d，确保喷射砼面层不会出现裂缝。

2.5钻孔

当前一层混凝土层结构强度达75%时，可以进行钻孔施工，使用机械螺旋钻孔机，并辅助以洛阳铲。一般土钉的直径是100mm，所以孔深要比土钉多出0.15m。钻孔施工禁止带水作业，在钻孔完成后，利用风钻高压气体对孔进行清理，同时防止废渣飞出孔外造成意外人身伤害。如果发生孔内渗水或塌孔现象，则应及时采取压浆处理。清理完成后钉入土钉并注浆。

2.6设置土钉

选用直径为16mm～32mm的二级、三级钢筋土钉，检查钢筋必须平直、无生锈、无腐蚀。土钉支护包括定位托架、端杆螺母和螺丝三部分。钉置时要保证入孔中心，每个一段距离设置一个定位托架，保证施工质量，入孔深度需达到施工要求的90%以上，在钉置钢筋时将注浆管绑扎在土钉上，共同放入孔内，倾斜角度保持一致。此外，孔内还应设置排气管将控制排出，以保证注浆充满。注浆管插入距离孔底0.5m，安装完毕后要注意不得敲击或碰撞土钉。

2.7灌浆

土钉灌浆要保证在常压状况下进行，浆液的水灰比是1∶2，砂灰比是1∶1，搅拌过程中可以适当加入膨胀剂，使浆体能够与基坑土层结合更加紧密；必须采用机械进行搅拌，控制浆液产出量，避免浪费；在进行注浆前，要用清水冲刷清理孔内的残留物，直至孔中流出的水清澈；使用注浆泵进行注浆，先选择高速低压的方法持续注压3～5min，带浆液溢出孔洞后再换为低速高压注浆。

2.8铺设钢筋网

首先，要确保钢筋平直无锈蚀，根据设计要求进行绑扎，严格控制钢筋长度及搭接长度，必要时要进行焊接。绑扎钢筋网的搭接长度要超过30cm，将土钉弯钩和螺纹筋焊接在一起对钢筋进行加强处理；钢筋网必须紧挨土钉的锚固装置，确保喷射混凝土时钢筋网不会晃动。

2.9终喷混凝土

终喷混凝土施工要进行分段作用，按照从上到下的顺序进行喷射，混凝土面层如果超过120mm，要进行两次喷射，在土钉弯钩与加强筋焊接位置喷射两次。搭接缝的结合面要再清理碎屑和浮浆之后进行喷射。此外，要注意对面层强度进行检验，利用回弹仪，通过凿孔法在每100m2基坑侧面凿取3个或以上的孔，孔平均厚度不小于要求厚度，最小厚度不小于施工要求厚度的80%。

结束语

由于土钉墙支护施工技术在建筑深基坑施工中得到了极其广泛的应用，所以要对其具体应用的施工流程进行有效的掌握，加强每一个施工环节的管理与控制，使其能够更好地发挥在建筑深基坑施工工程中的作用，加快整体施工的进程，提高深基坑施工的安全性和稳定性，为相关建筑施工企业创造更高的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]蔡淑钊.砂性土地基超深基坑支护技术研究[D].浙江大学，2013.

[2]吴长江，黄昌乾，潘启辉，刘金刚.复合土钉墙在砂卵石地层深基坑工程中的应用[A].中国建筑学会工程勘察分会.工程勘察2013年增刊第1期[C].中国建筑学会工程勘察分会：，2013：9.

[3]张福龙.黄土基坑土钉墙支护结构模型试验研究[D].兰州交通大学，2013.

[4]张婷.西安地铁韦曲南站深基坑变形规律现场监测研究[D].西安科技大学，2013.