笔者从学校毕业后一直在设计院从事结构设计工作，单位改制后由于本人作为全国一级注册建造师及国家注册监理工程师，在执业过程中作为一个一级项目总监，监理企业的技术负责人。后又作为一级施工企业项目的负责人，遇到了两种貌似一样的深基坑支护体系即土钉支护与喷锚支护。虽然这两种支护方式具有很大的相似性，并且也因其稳定性好、性价比高而在施工中受到了广泛的应用，但是二者的作用机理以及应用的范围却并不一样，因此认识二者之间的异同可以帮助我们在施工中更好地进行衡量与选择，这也对指导我们在工程中土钉墙喷锚支护的施工产生很重要的实践意义。

 

　　土钉墙指的是由天然土体通过土钉墙就地加固并与喷射砼面板相结合，进而形成的与重力挡墙类似的挡墙，这种挡墙就是土钉墙，它可以非常有效地对来自墙后的土压力进行抵抗，进而起到了稳定开挖面的作用。在土钉墙的设计中我们一般是通过对钻孔、插筋、注浆的设置来实现的，而土钉普遍由砂浆锚杆、角钢以及粗钢筋所构成，其整体的做法和在矿山加固坑道时所使用的喷锚网加固岩体的方法非常相似，所以土钉墙加固有时也会被称为喷锚网加固。

 

　　而喷锚支护是通过高压将水泥混凝土喷射到事先打入岩层中的金属锚杆上，然后通过他们的联合作用对岩层进行加固，当然，有些情况下我们亦可以单独加固而不需要其联合作用。这种支护方式可以分为两种：临时性支护以及永久性支护。其中，喷混凝土不仅能够当做洞室围岩的初期支护，还能够当做永久性支护。在喷锚支护中，一般通过锚杆、混凝土喷层以及围岩所共同构成的体系来对岩体进行加固，以起到遏制岩体松动、分离的效果。针对岩体较为破碎的情况，我们还能够使用丝网对这些小岩块进行拉挡，最终起到增强混凝土喷层的作用。

 

 

　　（1）土钉墙支护是被动受力，也就是说只有在土体的形变达到一定的程度以后土钉墙支护才能产生效果以对土体的继续变形起到遏制作用。

 

　　（2）喷锚支护相对于土钉墙支护是主动受力，也就是说利用对锚杆的时间预应力能够在基坑尚没有开挖以前就可以很好地对土体大变形起到遏制作用。

 

　　在产生效果的原理上土钉一般是依靠土钉群来产生加筋效果，这种密度要比锚杆大；而锚杆所产生的效果主要依靠的是锚杆个体。

 

　　土钉的受力属于全长受力，但是受力的方向可以分为两个，其潜在滑裂面会将土钉分成两个部分，前面部分的受力方向是指向潜在滑裂面的方向，而后半部分和前半部分的受力方向恰恰相反，背向潜在滑裂面的方向。

 

　　相对于土地墙支护，喷锚支护中的锚杆也是分为两个部分，前半部分是自由端，而后半部分是受力段，正是因为这一特点，所以在某些特殊情况下其自由端不需要进行砂浆的填充。

 

　　普遍来说，两者的范畴有所不同，土钉是属于土体加筋的范畴，而锚杆属于岩土锚固的范畴。

 

　　基于以上特点，喷锚支护适用于钢筋混凝土排桩墙以及地下连续墙，其在使用中对于地基所产生的锚固力要求较高，否则不能够产生效果，一般在需要地基土能提供锚杆较大的锚固力，在砂土地基以及粘土地基中使用较多，而在软粘土中我们一般不使用。

 

　　而对于土钉墙支护而言，施工中的基坑深度普遍要小18m，而且使用的期限要不大于18个月。适用于地下水位以上以及经过人工降水的粘性土以及粉土等地基中，对于淤泥杂土以及没有经过降水处理的地下水位以下的土层地基则不能够使用这种支护方式。

 

 

　　5.1土钉墙支护方式的优缺点

 

　　（1）土钉墙支护的方式优点可以总结为以下几个方面：

 

　　首先，土钉墙支护的经济效益比较高。以10m深的土坑为例，如果使用土钉墙支护的方式，相较于喷锚支护的方式成本可节约10～30%。尤其是如果使用土钉+锚杆比挖孔+锚杆在软土基坑边坡支护的方式节约幅度更是高达40%。

 

　　其次，设备使用方便、噪音污染小。在土钉墙支护施工中一般使用的施工土筋施工钻具和混凝土喷枪，这些工具较小，使用起来噪音也比较小，所以尤其针对在城市中施工情形，这一优点凸显的更加明显。

 

　　第三，施工的灵活性高。使用土钉施工，其施工速度更快且开挖容易成型，所以这是一种比较灵活的施工方式。

 

　　第四，施工效果比较好。根据我们的观测调查，使用土钉墙施工，使土筋发挥作用所需要的总位移很小。此外，由于土钉墙支护可以在开挖以后立即施工，这就能最大程度上降低对周边建筑物的扰动与破坏。

 

　　（2）土钉墙支护的方式局限性可以总结为以下几个方面：

 

　　首先，在土钉墙施工之前，我们要先开挖1～2m，而且无支护的情况下在喷射混凝土以及安装土钉之前要在确保其至少几个小时的稳定。这就导致了施工土层要有一定的胶结力。否则，我们必须经过一定的处理以后才能继续施工，而这些处理工作就导致了施工成本的加大。

 

　　其次，土钉墙施工中必须要避免坡面有水渗出的情况发生，否则会导致坡面出现局部的坍滑，影响施工的进展。

 

　　最后，在软土地基进行施工时，不能够使用短土钉，主要是因为其摩擦力小。这样的话，为确保稳定性，我们一般要求土筋长，密度高，这也会导致施工成本的增加。

 

　　5.2喷锚支护方式的优缺点

 

　　（1）喷锚支护的优点

 

　　喷锚支护能够对对围岩强度的进行强化，所以可以非常明显的改善围岩的稳定性。此外，喷锚支护也具备成本低、速度快、强度轻、断面利用率高等优点，对于降低施工成本，进而提高企业经济效益效果非常明显，它将是未来的一种趋势。

 

　　（2）喷锚支护的缺点

 

　　喷锚支护的缺点在于它属于隐性支护，所以我们很难检测其施工质量，严重时会产生没有明显先兆的冒顶事故。另外，针对变形量很大的软岩、塑性较大的巷道的回采巷道，这种支护方式的效果很难得以保证。

 

　　另一方面，针对煤层赋存条件多样化、围岩结构复杂的特点，这种支护方式的施工非常复杂，且稳定性较差，容易发生离层垮冒，即使在同一巷道内顶板赋存状态也是频繁变化，构造影响也随处可见。

 

　　6、结语

 

　　土钉墙支护与喷锚支护二者虽具有很大的相似性，但是由于作用机理以及施工范围的不同，使得在施工中需要根据具体的情况对二者进行权衡与选择。了解二者的异同对于保证我们施工顺利进行、确保施工质量的重要性不言而喻。本文结合笔者自身经验，对其做出了分析与探讨，并列举了各自的优缺点，对土钉墙喷锚支护在工程实践中的应用起到了很好的指导作用。