摘要：土钉墙支护技术广泛应用到基坑支护中，本文以某建筑工程为例，对于土钉墙支护技术在建筑基坑支护中的应用进行了分析，主要从方案的选择和方案的实施两个方面说明土钉墙支护技术的实施过程以及操作步骤和要点，对于今后土钉墙技术在建筑物基坑支护中的应用具有借鉴意义。
1引言
土钉墙支护技术最早可以追溯到上世纪60年代的法兰克福地铁土体小断面隧道开挖工程，之后在法德等国得以迅速的发展和普及，广泛应用到基坑的开挖以及铁路和公路边坡挡墙等工程中。由于土钉支护技术具有明显的施工工艺简单、成本低、安全性好以及噪声小等优势，在20世纪70年代得以迅速推广到美国、日本、西班牙、新加坡等国，我国也在20世纪80年代逐步的研究和推广该技术。
2建筑工程概况
2.1工程介绍
拟建筑的工程包含一幢18层的住宅、一幢24层的商业办公建筑大楼以及两层综合用房，其中地下一层基底深度为6~7米。本工程西距一幢8层的砖混结构楼10米左右，东距建设银行大楼18米，北距大道中心26米左右。
2.2工程地质概况
场地的勘探深度范围内包含一个潜水的含水层，其中，潜水层主要赋存在第四层单元以及以下的土层单元，通过大气的降水提供补给来源。在勘探期间，水位的埋深在3.5米到4.1米之间。水位的年变化幅度在1米和2米之间，根据历史资料显示，近年来该地区最高地下水位为1.5米，场地的地下粉土层的渗透系数在4~6m/d。
此外，根据地质勘查资料，对于该工程场地的土层分布状况如下：（1）杂填土：灰色、松散，由粉粒、砂、碎石以及建筑垃圾等组成，层厚1.0m~2.5m；（2）淤泥：灰色、夹杂大量有机质，全场分布，层厚0.4m~1.3m；（3）粉质黏土：黄色，由黏粒、粉粒等组成，全场分布，层厚1.30m~5.50m；（4）淤泥质粉质黏土：灰色，含有较多的腐植物，层厚0.70m~3.10m。
3支护方案的选择与施工
3.1基坑支护方案的选择
考虑到工程周围存在的建筑物，基坑开挖的放坡条件受到限制，基坑开挖降水会产生沉降，因此，在进行基坑支护方案的选择时重点关注安全工作，严格控制好变形。由于土钉墙喷锚支护方式具有经济、施工方便、施工工期短、安全可靠等优点，可提高基坑开挖边坡的整体稳定性和承受坡顶荷载的能力，加之以其所用的施工设备简单，占用施工场地小，施工方便，因此可以采用深层的搅拌桩做止水帷幕，并采用土钉墙喷锚支护方案对于基坑的边坡进行支护。
3.2方案的设计与实施
采用“理正深基坑辅助设计软件F-SPW”进行计算，在此基础上进行支护方案的设计和实施，具体包括以下几个方面。
1.止水帷幕的设计
场地西侧沿着基坑的全长加以延长，两端延长的长度不小于3米，并采用深层的搅拌桩施工，形成止水帷幕。对于搅拌桩的要求如下：桩顶标高-4.00米，有效的桩长应不少于8米，桩径和桩中心间距、排中心间距均为0.5米，每一米水泥掺入量都不能小于50千克。此外，止水帷幕需要布置两排，在施工以后水泥土墙的厚度应该大于等于0.9米。
2.土钉墙的设计
A轴～H轴“筏板分界线”以南基底和以北基底的标高分别设计为-7.00米和-6.10米。土钉喷锚支护的高度以及基坑边坡的坡面布置。
3.土钉墙的施工
（1）土钉的造孔要求
实行分层和分段开挖，要求每一层的开挖深度应控制在1.5米以内。此外，依据本工程的土层条件，选择人工成孔，孔的直径为100mm，孔深大于设计孔深10厘米为宜。
（2）土钉的制作和安装
土钉选择φ20～φ22HRB335型号的钢筋，土钉杆的街头采用焊接的搭接接头并要求符合相关的规范要求。沿着土钉轴方向每隔2米为土钉杆体设置一个居中的支架，支架选择φ6.5HPB235钢筋制做，并将用作居中支架的钢筋弯成弧形与土钉杆焊接。在土钉孔造好后应尽快放置好土钉，并且在土钉放置前需要认真检查杆体的质量。
（3）注浆
考虑到本工程的施工条件，决定采用水泥净浆，选用P.C32.5级复合硅酸盐水泥，并要求盐水泥的强度不应低于M10。注浆的液水灰之比在0.4到0.55之间。
注浆需要从孔底开始进行灌填，直到孔口有浆液流出并加压稳定时为止。对于水泥浆的搅拌需要采用立式砂浆搅拌机进行现场均匀搅拌，随搅随用。
4.面层施工
面层施工包括编扎钢筋网以及喷射混凝土两个方面。
（1）编扎钢筋网
钢筋网采用ф6.5钢筋@200×200编网。根据作业面层分层分段绑扎钢筋网，采用搭接的方式连接好钢筋网，搭接长度应大于等于200mm，并随壁面随坡就势绑扎。编好钢筋网之后，通过在其上焊接加强筋，使得土钉与钢筋网、加强筋连成一体。
（2）喷射混凝土
喷射混泥土采用的材料为P.C32.5级复合硅酸盐水泥，砂子选择含水率在5%到7%之间的中砂，石子的最大粒径一般不能超过10mm。
要求喷射混泥土的面层强度为C20，配合比为水泥、砂子以及碎石的重量比1：2：2，水灰比在0.45左右，面层的平均厚度大于等于100mm。
5.土方的开挖
土方的开挖需要分层，每层的开挖深度为土钉排位置超挖0.5米左右，同时与支护的施工密切配合好。此外，在遇到砂层或者不稳定的地层时，应该及时调整开挖深度。
6.排水、泄水系统
在基坑周围设置有效的排水系统，坡顶采用坡面施工方法封闭，且宽度至少为1.0米，以防止地表水渗入到基坑壁，威胁到基坑的安全。
在坡地的施工中，应设置截水沟，要求其断面为500mm×400mm，坡度为3‰，截水沟采用红砖砌筑，并用1比2的水泥砂浆抹面。封闭地坪需根据截水沟的设置情况设置相应的坡度，以确保地表的散水能排入到截水沟中。
7基坑的安全监测
基坑的安全监测包括以下要点：
1.监控内容：支护结构水平位移、基坑周边的建筑物的沉降等；
2.监测方法：水平位移的监测采用精度不低于DJ2级的经纬仪或者全站仪观察，采用视准线法监测；建筑物的沉降监测采用精度不低于DS1级水准仪进行观察，采用测微法施测；
3.监控点的布置以及监控周期的确定：位移监测项目应在基坑开挖前测一次初始值，之后在各层土方开挖完成后均各测一次。监测周期确定为每周测一次，连续测三次；
4.监测管理以及信息的反馈：设置测量员，并有技术人员负责管理工作，准确记录各次监测的结果，及时反馈到设计人员手中。
8结语
以上，采用土钉墙技术对于建筑基坑支护进行处理，通过选择合适的设计和施工方案，并加强安全监测，结果客服了场地狭小、周围环境复杂的困难，较好的完成了基坑支护工作。根据监测结果，周围的建筑物均未出现不均匀的沉降，施工作业按要求顺利完成，实现预期的目的。本次的施工和设计对于今后在处理高层建筑物的基坑支护问题也提供了重要的参考价值，具有十分重要的意义。
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