1土钉墙概述

 

　　土钉墙是一种原位土体加筋技术。其构造为设置在坡体中的加筋杆件（即土钉或锚杆）与其周围土体牢固粘结形成的复合体，以及面层所构成的类似重力挡土墙的支护结构。

 

　　目前土钉墙的应用领域主要有：①托换基础；②基坑或竖井的支挡；③坡面的挡土墙；④斜坡面的稳定；⑤与锚杆相结合作斜面的防护。

 

　　1）土钉墙的构造。土钉的长度一般取基坑深度的0.5～1.2倍；土钉的水平和竖向间距一般取1～2m；土钉与水平面的夹角α取5～20°；土钉钢筋一般采用Ⅱ级以上变形钢筋，钢筋直径一般为16～32，常用为25；保护层设置；注浆不宜低于M10；土钉与面层要有可靠的连接。

 

　　面层喷射的混凝土强度不宜低于C20；面层内设置的双向钢筋网，网格尺寸为150～300mm；面层厚度为80～200mm。

 

　　排水系统：地表水的截留、地下水有组织排水系统。

 

　　土钉墙适用于地下水位以上或经人工填土，粘性土和弱胶结砂土的边坡防护中，边坡高度以5m～12m为宜，边坡坡度可取60°～90°，在条件许可时，尽可能降低坡面坡度。土钉墙均是分层开挖，分层支护施工，每层开挖的最大高度取决于该土体可以站立而不破坏的能力。

 

　　在砂性土中，每层开挖高度一般为0.5～2.0m，在粘性土中可以增大一些。开挖高度一般与土钉竖向间距相同，常用1.0～1.5m；每层开挖的纵向长度，取决于土体维持稳定的最长时间和施工流程的相互衔接，一般多用10m长。

 

　　2）土钉墙工艺流程。修理边坡，土钉制作，钻孔，土钉安设，注浆，挂钢筋网，喷射砼，养护。

 

 

　　2.1工程概况

 

　　某市城市快速路分为东环线、西环线、南环线、北环线四条路段，全长44公里，预算投资32.5亿元。全线竣工后，城市快速路将以半封闭、全立交的“姿态”现身城市路网体系，成为城市最重要的基础设施。

 

　　其中最重要的东、西环线处于浅山区，属于路堑式路基，挖方量很大，公路的边坡防护就显得尤为重要，经过多种方案的技术和经济分析，最终决定采用土钉墙作为公路边坡的防护方法。

 

　　2.2施工工艺

 

　　本路段开挖路堑的土质分为四层，从上往下依次是杂填土1.8m、细砂2.0m、粉质粘土2.0m、中粗砂2.0m。根据地质资料及无现场场地的实际，挖土放坡情况，为确保施工顺利进行和操作人员安全以及临近建筑物的安全，避免边坡土体水平位移，需采取边坡防护。

 

　　土钉墙施工之前先确定路基的开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点，并妥善保护；编制好路基防护的施工组织设计，周密安排防护技术与路基土方开挖、出土等工作的关系，使防护施工与土方开挖密切配合；准备土钉等有关材料和施工机具。

 

　　1）开挖工作面：土钉墙将树根桩完成，第一层土方基本完成后进行。工作面计划分四个层次。第一层工作面为坑面-2.0m；第二层为坑面-4.0m；第三层工作面为坑面-6.0m；第四层工作面为坑面-8.7m。

 

　　2）喷射第一层混凝土：混凝土强度为C20机械搅拌。采用42.5普通水泥，水灰比为0.45，配合比参照水泥：中砂：碎石为1：2：2.5。石子粒径为5～15mm，第一层砼厚度控制在40～50mm。喷射前应先对机械设备、风、水管路和电线进行全面检查及试运行，埋设好喷射混凝土厚度的标志。喷射作业应按分段分片依次进行。同一公段喷射顺序应自下而上。喷射混凝土终凝后及时喷水养护3d左右。

 

　　3）安设土钉：包括钻孔、安装钢筋、注浆等几道工序。钻孔：钻孔前采用经纬仪、水准仪、钢卷尺等进行土钉放线确定钻孔位置。土钉布孔距允许偏差为±50mm。成孔采用冲击钻、洛阳铲等机械。成孔中严格按操作规程钻进。钻孔偏斜度不大于30％，孔深允许偏差为±50mm。终孔后，应及时安设土钉，以防止塌孔。安装钢筋：土钉钢筋制作应严格按施工图施工，使用前应调直并除锈去污。土钉长12m以内，原则采用通长筋不接驳，如需接长时，采用绑条焊接长，每条焊缝不小于5d。土钉定位器按图施工，以保证钉钢筋保护层厚度。注浆：注浆用水灰比各0.4～0.5的纯水泥浆，水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，水泥浆结晶体强度等级C20。若采用钢管压浆时，注浆采水灰比为0.45～0.6的纯水浆，水泥采用52。5普通硅酸盐水泥。钢筋钢管压浆锚杆控制在1.5MPa以内，并根据试验锚杆由设计单位确定注浆技术质量要求。注浆前，将孔内残留及松动的废土清理干净，注浆开始或中途停止不能超过30min，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及管路。

 

　　4）绑扎钢筋网：钢筋网为φ6@200×200双向，与土钉连结牢固，保证在喷射砼时钢筋不晃动。搭接度为35d，全部采用梅花型绑扎。加强筋2φ20及L100×6角钢在钢筋网安装合格后进行，并与锚杆筋或钢管焊牢。钢筋网安装完毕，自检查合格后及时进行隐蔽验收。

 

　　5）喷射第二层砼：喷射第二层砼操作基本上与第一次喷射第一层砼一致。不同之处在于喷射第二层砼时，应对第一层砼检查松散、松动部分除去并湿润。第二层砼控制砼总厚100mm，同时，又应将所在钢筋网盖住，并保证面层25mm厚钢筋保护层。

 

　　6）养护：第二层喷射完毕终凝后，应及时喷水养护，日喷水不少于3次，养护时间不少于3d。

 

　　2.3施工质量管理技术措施

 

　　1）严格按土钉墙工艺流程进行施工，严把工序质量关，每个工序岗位人员先自行检查合格，然后施工员、质检员进行抽检，层层负责，严把质量关。

 

　　2）对土钉主体用材和挂网用材，要有厂家质保书。

 

　　3）对注浆用和喷射用水泥，要有厂家质保书，并提供成分化验单。喷砼采用早强型硅酸盐水泥R42.5。

 

 

　　对于公路路堑施工，如果开挖深度较大，边坡经常发生塌方和滑坡的事故，一直以来没有较好的解决方法，本文结合工程实例，提出用土钉墙作为边坡的防护体系，取得了较好的成果。