摘要：本文主要结合了实际的工程实践，通过土钉墙技术的实际应用表明，在高速公路基坑施工时采用土钉墙作为支护，可以节省较多地工程费用，而且施工也不需要单独地占用场地。下文首先介绍了土钉墙技术的概念，然后将此技术应用于实际地高速公路修筑过程中，最后在结论中指出该技术运用于高速公路修筑中的重要意义。

 

 

　　近年来，我国的交通运输业，尤其是公路交通运输业发生了较快地发展。公路交通业的快速发展，对于公路的质量的要求也日益增大。因此，需要有先进的公路施工技术来满足这一不断增加的要求。当前时期下，公路施工技术也开始应运而生。其中土钉墙技术就是随着公路交通运输业的发展而逐渐兴起的新型建筑技术。

 

 

　　1.1土钉墙技术概念

 

　　由于土钉墙技术工艺流程较为简洁，所耗资金较少，因此，土钉墙技术在深基坑支护中得到了广泛地应用。所谓土钉墙支护是通过土钉、土体以及喷射混凝土面层共同作用而形成的复合土体的支护结构。土钉墙是在挡土墙的基础上发展起来的，它与挡土墙相比，它可以使施工工艺简化，而且其适用的范围较广。因此，我们可以对土钉墙技术下一个详实的定义，即它是在土体内设置一定长度和分布密度的土钉体，通过土与土钉体共同发生作用，有效提高土墙整体的刚度、弥补土体抗拉、抗剪强度不足的缺点，增强边坡土体自身的稳定性，从而对土体的有效支护。

 

　　1.2土钉墙技术的应用现状和使用范围

 

　　随着我国公路施工技术的不断发展，土钉墙技术也走在公路施工技术的前列，已经在欧美发达国家有了广泛的应用，尤其是在英、美、德等国家。该技术在我国的起步时间较晚，但是随着我国经济的快速腾飞、人们对建筑质量的要求以及追逐经济效益的最优化的要求越来越高，土钉墙技术在我国建筑业中很快立足了脚，现在已经广泛地应用于钢筋混凝土灌注桩、地下连续墙、锚杆挡墙等方面。

 

　　土钉墙的适用范围：用于建筑物的高度在15m以下的基坑和边坡支护，在实际的工程中一般应用于高度为6—11m，且斜面坡度应该控制在65—90°的范围。

 

 

　　2.1工程概况

 

　　拟建地上长约100km、宽约15m的某高速公路，地上3层，地下2层，开挖深度为11m左右，该基坑为深大基坑，安全等级为一级。工程的东南西北侧均为山地，其中有一侧为钢筋混凝土灌注桩，剩下的三册则为土钉墙支护。

 

　　2.2工程地质条件

 

　　根据相关的地质勘查资料显示，在基坑深度一级影响范围之内，各类地基学物理学指标均较适合应用土钉墙技术施工。如粘土的深度为3.8米左右，空隙比为0.887，压缩模量为6.7MPa，内摩擦角为10.2°，内聚力为42N；粉质粘土的上述指标依次为6米左右、0.891、8.33MPa、12.9°、30N；粉砂为15.8米左右、0.991、13.96。

 

　　2.3土钉墙施工参数设计以及基坑支护方案的选取

 

　　2.3.1施工参数设计

 

　　（1）土钉层数：6层，并用洛阳铲或机械成孔。（2）土钉之间的水平间距：1.5m，并呈倒三角形布置。（3）土钉孔径为100mm，锚筋直径为22mm，长度为6m或者9m不等。（4）倾斜角度：15°。（5）孔内注浆用水泥净浆，并保证水泥的硬度在等级为32.5的强度，水灰比为50%。（6）面层喷射混凝土配合比为砂：水泥：石子为2：1：2。

 

　　2.3.2基坑支护方案的选择

 

　　通过对土质、边坡受力、变形、基坑挖深等的分析，本工程基坑支护的设计方案为土钉墙支护。土钉墙支护的一大优点就是它能够满足稳定性的要求、工期短、投资少。整个工程支护如果选用土钉墙支护，仅需85万元。最后经过研究决定，本工程基坑支护采用土钉墙加预应力锚杆的支护方式进行。那么综合了二者之间的优点，可以使整个施工的总体安全系数有一个较为明显的提高、稳定性方面也较良好、造价低，总的费用为120万元即可。相对于护坡桩支护方式要节约了很多资金。

 

　　2.4土钉墙的施工

 

　　总的来说，土钉墙的施工主要包括如下几个方面：开挖、土钉安装和注浆及对土钉墙面进行的施工。具体而言，可以通过如下方式进行：

 

　　（1）开挖：工作层面的不同或者不一致，致使土钉墙的开挖工作需要进行分层施工。在保证开挖的稳定性以及不破坏基坑的前提下，自行设计开挖的高度或深度。如在实际的施工中，基坑的开挖深度是有所不同的，在第一层挖深一般在3m左右，以确保基坑上层的稳定性和抗压性；第二层的开挖深度一般要低于第一层的深度，在实际施工中我们开挖的深度为2.4m，并对第一层的土钉进行布设；依次，到达最后一层时，挖至槽底，并做好布置最后一层的土钉。对于各层的纵向开挖长度而言，需要遵循如下原则：需要保证土体能够维持在较长时间内不变形以及便于施工流程之间的相互衔接，一般确定在14m左右。在开挖时，需要注意的事项为，务必要在开挖阶段配备专业的开挖技术人员和地质测量人员，以防止在开挖时所出现的安全隐患、少挖以及多挖的情况的发生。

 

　　（2）土钉的安装和注浆：边坡修好之后，应该对土钉进行布点设置，采用直径为113cm的洛阳铲进行人工成孔。在这个过程中，专业技术人员要对成孔的倾斜角度以及深度作一个有效、科学的控制，以确保成孔过程中的偏斜率误差小于2%。然后，经由监理工程师进行验收和审查，通过后方能进行土钉的布设与安装并进行注浆。注浆时，用BWB250/50的注浆泵进行注浆。注浆管插值孔底0.5m处，并压入水灰比为0.5的水泥浆，该水泥浆的压力约为0.15MPa。浆液初凝前再进行2～3次的补浆。直至反出清水泥浆为止，注意控制好补浆的时间（一般为2个小时），且注浆后应该及时地封住孔口，这样是为了防止其他杂志的进入，导致水泥浆凝固的强度不够强。同时，在注浆时还要注意进行面板的设计，面板混凝土所采用的水泥为普通的425型硅酸盐水泥，中砂为10mm以内的石子，强度为C20。布筋网的直径为20cm，边坡面板厚度为10cm。

 

　　（3）土钉墙面的施工：进行上述两个过程之后，就需要以有点到面的进行施工，即进行土钉墙面的施工。注意施工流程为：先对钢筋网片进行绑扎，再对加强筋进行绑扎，电焊工再将加强筋与土钉牢牢地焊接在一起，注意千万不能出现脱焊的情况，这会导致整个土钉墙面的稳定性受到严重的破坏和影响。在这个过程中所搭接的钢筋的长度应该在钢筋直径的30倍以上，这样才能够保证整个土钉墙面的稳定性。经过验收人员的验收通过后，对上述的结构中喷射厚度为100cm厚的、强度为C20的细石混凝土，喷射时需要注意自下而上进行纵向地喷射，并进行分层式的喷射。为了确保喷射的土钉墙面的快速成型，喷射混凝土中应该加入一种速凝剂，加速凝固的速度，减小初凝的时间（初凝的时间一般需要控制在5min之内），凝固结束的时间不能超过10min。

 

 

　　通过上述对土钉墙在深基坑支护中的应用的介绍，可以知道得出如下两个方面的结论：

 

　　（1）施工效果上的良好性。本工程在从施工之日算起，直到竣工，仅仅花了一个月的时间，锚喷的工作面也较为广泛，约为2300平方米。竣工之后，每天有专业的技术人员对边坡进行观察和测量，经过一个雨季的工程观察和测量可以知道，运用土钉墙技术进行的施工工程，完全禁住了风雨的考验，主要表现在：基坑的边坡位移甚小，而且在倾斜角度方面也变化的极小，没有任何的破坏痕迹。这就表明，土钉墙技术取得了较大地成功和较为顺利的进展。

 

　　（2）节约了资金的投入。按照一般的设计，如边坡支护设计，所需要成本约为287万元，而利用土钉墙技术，前后总的资金投入仅为86万余元，节约的比例较大。因此，利用土钉墙技术，可以大大地节省资金的投入，能够取得可观的经济效益。