摘要：本文通过分析土钉墙支护的特点，针对边坡支护的机理，从施工材料及机具的准备，到施工工艺及质量控制的相关技术进行探讨，以期充分发挥土体的空间支护作用，使边坡位移和变形及时得到约束限制。

 

　　土钉墙支护法，以尽可能保持、显著提高、最大限度地利用基坑边壁土体固有力学强度，变土体荷载为支护结构体系一部分。喷射混凝土在高压气流的作用下高速喷向土层表面，在喷层与土层间产生“嵌固效应”，并随开挖逐步形成全封闭支护系统；喷层与嵌固层同具有保护和加固表层土，使之避免风化和雨水冲刷、浅层坍塌、局部剥落，以及隔水防渗等作用。土钉的特殊控压注浆可使被加固介质物理力学性能大为改善并使之成为一种新地质体，其内固段深固于滑移面之外的土体内部，其外固端同喷网面层联为一体，可把边壁不稳定的倾向转移到内固段及其附近并消除。钢筋网可使喷层具有更好的整体性和柔性，能有效地调整喷层与土钉内应力分布。以实际工程为例介绍土钉墙的设计及施工管理。

 

　　威海联桥集团公司在威海高区建设商务园区，该建筑位于威海市火炬路北，文化西路南，锦州路西，用地面积25213.8m2，总建筑面积87430.5m2，由1、2、3#高层楼和附楼组成。1、2#楼26层，剪力墙结构，地下室2层，负一层约2.9m，负二层约4.3m。3#楼19层，框架剪力墙结构，地下室二层，负一层约3.6m，负二层4.0m。地下车库二层，框架结构，负一层3.6m，负二层4.0m。基坑开挖基地标高为-8.15m。

 

　　场地地形、地貌：场地地势北高南低，原始地貌为滨海平原，覆盖第四系海相沉积物。地面标高最大值6.08m，最小值3.25m，地表相对高差2.83m。

 

　　岩土工程条件：根据勘察报告了解到，场内地层共分为6层如下。

 

　　(1)中砂厚度5.85m层底平均标高-1.94m，稍密-中密。(2)细砂平均厚度6.59m，层底平均标高-8.53m，饱和，中密-密实。(3)砾砂平均厚度1.51m，层底平均标高-9.22m，饱和，密实，含粘性土20%～30%含粘土含中粗砂和小砾石颗粒，场区东部局部分布。平均厚度1.77m，层底平均标高-11.21m。(4)强风化花岗岩平均厚度5.14m，层底平均标高-14.73m。(5)中风化花岗岩平均厚度3.49m，层底平均标高-20.49m。(6)微风化花岗岩。

 

　　基坑周边环境条件：场地东、西、北面为林木和绿化带，最近的3m，南距已有建筑物(青青小城)最近处41.80m。

 

　　基坑支护方案：针对场地工程地质和水文地质条件、基坑开挖情况及周边环境条件，确定采用土钉墙支护。根据形成基坑深度不同把基坑支护分为两个支护单元。

 

　　第一支护单元，该单元地面平均标高为4.8m，基坑底板埋深-8.15m，开挖深度7.95m采用五道土钉墙方案进行支护。

 

　　第二支护单元，该单元地面平均标高为3.6m，基坑底板埋深-8.15m，开挖深度6.75m采用四道土钉墙方案进行支护。

 

　　土钉墙边坡支护的施工工艺如下。

 

　　土钉墙的施工流程为：挖土→整理坡面→初喷→打孔眼→插杆→灌注→挂网→复喷。

 

　　针对本工程的实际情况，我们重点做了以下几方面的控制工作。

 

　　(1)做好施工前的审查工作：审查工程支护图纸是否经过专家论证，施工单位是否具备相应的施工资质，施工单位的质量保证体系是否健全，施工方案是否合理并经各级部门论证等。

 

　　(2)基坑开挖必须与土钉施工协调一致，且每层土钉的超挖深度不超过0.30m；待支护结构全部施工完毕，并达到设计强度后方可进行土方开挖。土钉注浆采用纯水泥浆，水灰比0.5，注浆方式为低压注浆，注浆压力为0.5MPa左右，孔内注浆的充盈系数不得小于1.0。

 

　　(3)土钉钢筋使用前应拉直、除锈、涂油；选用P·032.5普通硅酸盐水泥；采用干净的中粗砂，含泥量小于5％；采用干净的圆砾，粒径2mm～4mm；使用速凝剂，应做与水泥相容性试验及水泥浆凝结效果试验。

 

　　(4)施工工艺控制：土钉孔眼的位置必须根据受喷面实际情况和设计布置。作土钉用的钢筋，使用前须除锈矫直，安装位置距孔眼中心，钢筋插入深度不得小于设计要求的90%，安装后不得敲击、碰撞。灌浆用的砂浆应拌和均匀，随用随拌，孔眼在灌浆前用风吹净，灌浆时从孔底开始，连续均匀的进行。挂钢筋网前必须将坡面清理平顺使钢筋网紧靠坡面钢筋网与土钉的联接必须牢固可靠。喷射混凝上的配合比必须经试验确定喷射混凝上宜随拌随用。分层喷射混凝土时后层混凝土应在前层混凝土终凝后进行，如超终凝1小时以上时，则受喷面必须用水、风清洗；喷头应与受喷面垂自其间距以0.6m～1.2m为宜。喷头应连续、缓慢横向移动喷射厚度应均匀。喷射混凝土施工终凝2h后及时进行湿润养护，养护时间不得少于l4天。

 

　　(5)坡顶以下约5m设置一排直径φ50泄水孔，倾向坑内，坡度4%，包裹纱网防止沙土顺水流失，泄水孔横向间距为4.5m。

 

　　(6)检查基坑降排水情况，土钉墙的施工地要求地下水位低于开挖层或经过降水使地下水位低于开挖标高的情况，在本工程施工中，一度因降水不利，出现成孔后塌孔现象，降水必须保证，以利工程顺利进行。

 

　　(7)基坑的沉降位移观测，在土钉墙施工过程中，我们要求施工单位设置位移沉降观测点，每日观测，每周汇总上报，每日位移超出规范要求，及时上报，工程在施工过程中现场基坑稳定，未出现异常现象。基坑开挖方案、以及土钉墙支护方案的采用事先要充分熟悉和掌握基坑周边的环境状态。如基坑开挖影响范围内的原有建筑物、构筑物、道路、地下设施、各种地下光系管线、岩土体及地下水等情况以及边缘的滑塌，土体变形可能造成的危害要有充分的估计，以及必要的防护措施。通常对场地周边的排水、截水、降低地下水位，附近建筑物的沉降观测、道路、地下管线的下沉、变形，防止管线破裂都要采取监控，防止意外事故的发生。

 

　　土钉墙施工成功解决了基坑边坡的强度及稳定性问题，保证了施工的安全。此外，由于土钉墙能充分利用土体的自承能力的特点，与喷锚支护相比，其造价低，施工方便。因此在条件允许的情况下，采用土钉墙支护，可以大大节省投资。土钉墙施工周期短，与挖土同时进行，很少占用独立工期。挖土与土钉支护都分层分块施工，充分发挥土体的空间支护作用，并在开挖后几个小时内封闭，使边坡位移和变形及时得到约束限制。在2010年3月施工，至今主体完工，基坑回填完成。基坑支护保证了工程地下室施工的顺利进行。事实证明联桥海天一品项目基坑支护是个成功的范例。