1、引言

      土钉墙因具有施工设备简单、操作方便、施工不单独占用场地、结构轻、柔性大、工程造价低、不单独占用工期等优点，在当今基坑支护的市场上占有比较重要的地位。土钉墙是土与土钉共同工作的复合土体，通过土钉所具有较高的抗拉、抗剪强度和抗弯刚度特性，提高边坡的基本稳定性和承受坡顶超载的能力，因此土钉墙的质量问题一直是我们关心的重要问题。

 

 

　　土钉墙加固与传统的护坡和挡土墙支撑机理不一样，土钉墙在边坡的一定范围内形成了一个加固区，由于很密的土钉锚杆的作用，滑移面不可能出现在加固区，只能产生于非加固区，从而使滑移面远离边坡，达到稳定边坡的目的，加固区的整体稳定，包括加固区抗倾覆与抗滑移问题，用增加加固区的宽度和底排土锚杆打成向下倾斜穿过滑移面等措施来解决，土钉墙通过下述几个方面的综合作用使边坡周边土体形成加固区。

 

　　2.1锚固作用

 

　　密布的锚杆与砂浆柱体相结合对周围土体产生有效的锚固作用，限制了砂浆柱体周围的土体变形。①土钉不需要施加预应力，而是在土体发生变形后使其承受拉力工作；②土钉支护在边坡中比较密集，起到了加筋的作用，提高了土的强度，为被动受力机制。由于土钉在全长范围内与土体接触，其荷载传递沿整个土体进行。

 

　　2.2土钉浆孔对土体的挤密作用

 

　　由于土钉锚杆的密度比较大，挤密作用的影响也较大，使加固区的土体比非加固区土体密度大。密集的土钉与土钉之间土形成复合土体，其结构类似重力式挡土墙，个别土钉的破坏不会使整个结构的功能完全丧失。

 

　　2.3护坡作用

 

　　土钉墙的面层不是主要受力结构，其主要作用在于保持土体的局部稳定性。在公路边坡治理中，土钉墙的面层还起到防止冲刷、防止雨水渗入坡体影响边坡稳定性的重要作用。

 

　　土钉墙的施工流程为：挖土→整理坡面→钻孔→插杆→灌注→挂网→喷砼。

 

　　3.1开挖整理坡面

 

　　土钉支护是分层进行的，因此挖土深度不能超过设计深度，同时要保证坡角达到设计要求，坡面平整光滑，坡角未达到设计要求的则要进行专门修整。

 

　　3.2钻孔

 

　　采用风钻的方法进行，钻孔下倾角度为15O。

 

　　3.3插筋与灌浆

 

　　成孔后按设计要求插入钢筋，在插筋的同时，用加筋杆将注浆管带进离孔底0.3m的地方，然后进行灌注。孔内一定要灌满，不能形成空洞和孔隙。

 

　　3.4挂网

 

　　上道工序完工后，按设计要求，将钢筋按照设计要求的网距焊接，固定于坡面之上；同时，在危险坡上的土钉之间用金属件(如槽钢等)连接在一起，以进一步加强支护强度。

 

　　3.5喷砼

 

　　挂网后，整个坡面喷射混凝土，其喷射厚度需达到设计要求。

 

 

　　4.1.1定位

 

　　土钉的定位要根据设计的要求，控制土钉间距和土钉与顶面、底面的距离，在坡面上做好标记。

 

　　4.1.2插筋

 

　　在插筋前，要采用压缩空气将孔内残留及扰乱的废土清除干净。放置的钢筋一般采用II级螺纹钢筋，为保证钢筋在孔中的位置，在钢筋上每隔2～3m焊置一个定位架。如采用钢管土钉，在成孔时需对钢管上的孔用护板将其遮盖，做成倒刺型，以防止在打入时被泥土堵塞。

 

　　4.1.3注浆

 

　　土钉注浆采用灰浆泵或砂浆泵灌注，浆液采用纯水泥浆或水泥砂浆。为保证土钉与周围土体紧密结合，在孔口处设置止浆塞并旋紧，使其与孔壁紧密贴合。在止浆塞上将注浆管插入注浆口，深入距孔底0.2～0.5m处，注浆管连接注浆泵，边注浆边向孔口方向拔管，直至注满为止，放松止浆塞，将注浆管与止浆塞拔出，用粘性土或水泥砂浆充填孔口。注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管道。为防止水泥砂浆或水泥浆在硬化过程中产生干缩裂缝，提高其防腐性能，保证浆体与周围土壁的紧密粘合，可掺入一定量的膨胀剂，具体掺入量由试验确定，以满足补偿收缩为准。为提高水泥砂浆或水泥浆的早期强度，加速硬化，可掺入早强剂。水泥浆、水泥砂浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完。

 

　　4.2喷射混凝土的质量控制

 

　　4.2.1对喷射混凝土面层施工中的质量控制

 

　　喷射混凝土面层中的钢筋网，应在喷射前铺设，钢筋保护层厚度不宜小于20mm。钢筋网之间搭接长度应不小于300mm，钢筋网用插入土中的钢筋固定，与土钉应连接牢固。喷射作业应分段进行，同一分段内喷射顺序应自下而上。喷射混凝土时，喷头与被喷面应保持垂直，距离宜为0.6～1.0m。喷射表面应平整，呈湿润光泽，无干斑、流淌现象。喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间为3～7h。

 

　　为了保证喷射混凝土的质量，要对拌合料搅拌处、喷射机处和喷嘴处的施工质量进行严格控制。

 

　　在拌合料搅拌处，必须控制材料质量及配合比符合设计要求，拒绝使用任何不可靠的水泥和级配不良、质量差或含水率大于7%(按重量计)的骨料。

 

　　在喷射机处，要检查倒入料斗的材料和观察喷射机的运转情况；控制外来的或有害物质进入机器；鉴定骨料是否已被水泥完全包裹及倒入料斗后有无过度离析。在干喷中，应该对速凝剂与水泥得到适当拌合。为保证喷射混凝土流料均匀连续和喷射处有适宜的喷射速度，应观察喷射机处的工作风压是否控制在合适范围之内。

 

　　在喷嘴处，必须观察喷射工艺(包括受喷面清洗质量、喷嘴与受喷面间的距离与角度、喷嘴移动情况)、射流中的材料特征和喷射混凝土质量，并要对下列情况随时作出记录：

 

　　a.喷嘴射出的料流不匀及发生离析；

 

　　b.目力估计的回弹物过多的原因；

 

　　c.裹入回弹及钢筋埋置不当；

 

　　d.喷射混凝土的平均厚度；

 

　　4.2.2喷射混凝土强度和厚度的检验

 

　　(1)强度检验：为了保证喷射混凝土的质量满足设计要求，需对喷射混凝土进行测试。但由于喷射混凝土施工工艺与现浇混凝土不同，因而其力学强度的检验也有所区别，它主要表现在试块的制取方法上。采用在铁模内直接喷射制取喷射混凝土试块的方法是不可取的，因为在这种条件下喷射，回弹物势必受到铁模壁面的约束，不能自由溅出，而隅集于试模边角，造成测得的强度值要比结构上真实强度低。因此检查喷射混凝土的强度的方法采用现场喷射混凝土大板方法制作。抗压强度试验的试块数量可为每500m2取一组，每组试块不少于3个，对于小于500m2的独立工程，取样不少于一组。大板模具尺寸为450mm*350mm*120mm(长*宽*高)，其尺寸较小的一边为敞开状，现场喷射混凝土大板养护7d后，加工切割成边长为100mm的立方体试块，当不具备切割制取试块的条件时，亦可直接向边长为150mm的立方体无底试模内喷射混凝土制取试块，其抗压强度换算系数，可通过试验确定。

 

　　(2)厚度检验：为了保证喷射混凝土的厚度达到设计要求。喷射混凝土施工时，可用测针等方法作为大致标准来控制喷层厚度。工程结束后则按下述方法检查喷层厚度。

 

　　a.钻孔检查。可用电钻、风钻钻孔或在施作8h以内的喷层上，用短钎、手锤凿孔检查其厚度。

 

　　b.测钎检查。可用施工前安于喷射面上的圆钉和外露锚杆端头检查。

 

　　①厚度检查部位的确定：对于地面工程，喷层厚度检查部位可视需要确定；每一个独立工程检查数量不得少于一个断面；每一个断面的检查点，应从拱部中线起，每间隔2～3米设一个，但一个断面上，拱部不应少于3个点，总计不应少于5个点。

 

　　②喷层厚度检查合格条件：当设计厚度为最小厚度时，则检查喷层厚度应大于设计厚度，当设计厚度为平均厚度时，喷射厚度的平均厚度应大于设计厚度。每个断面上，全部检查孔处的喷层厚度，60%以上不应小于设计厚度，最小值不应小于设计厚度的一半，同时各检查孔处厚度的平均值，不应小于设计厚度，方认为厚度检查合格。

 

 

　　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。实践证明，土钉墙支护方案在软土基坑工程中的应用十分成功，不仅效果好，而且造价省，有针对性，收到了明显的经济效益，值得推广。