随着我国国民经济的迅速发展，基础工程建设不断增加，正朝着高、大、重的方面发展。按构造和使用功能的要求，基础埋深随之不断增加。同时随着城镇建设的发展，为缓解人口密集、土地紧张、交通拥挤、环境污染等引发的矛盾，地下空间的合理开发与有效利用已显得越来越重要，如地下停车场、地下公共交通通道已广泛用于国内大城市基础建设之中。鉴于以上情况，使得原并不突出的基坑支护、开挖问题成为这些工程实施中倍受关注的热点问题。因此，基坑支护、开挖与地下结构建造技术成为制约建设工程造价、质量和速度的一个重要因素，也反映了我国基础建设技术水平的高低。

 

　　土钉墙支护技术是一种通过原位土体加固、充分利用原位土体自稳能力的支护技术。土钉墙由原位土体、设置在土中的土钉与混凝土面层组成，该项技术起源于70年代，发展于80年代。90年代以来，该项技术已在我国成功地应用于非软土地基坑支护工程中，利用水泥土桩止水组合式土钉墙支护技术，使该项技术能够应用在不降水的高水位地层。

 

 

　　某综合楼工程，东西长35.52米，南北框架结构，长24米。砖混结构长16米，总建筑面积约2827.2米，基坑开挖最深地段为-5.80米，最浅地段为-4.60米，与四周已有建筑相距很近，最近距离为0.80米，最远3.50米。边坡高度小于15米，边坡安全等级为二级。由于受场地条件的限制，不能进行大放坡开挖，需对其采取支护措施。

 

　　场地地势平坦，地层主要由填土、粉质粘土、细砂、粉土、粉砂等组成，在开挖深度范围内未见地下水。其土层主要物理力学性质指标。

 

 

　　为保证周边建筑物的稳定，使基坑坡体不产生滑移，保证施工期间边坡的稳定及基坑内部的作业空间，减少土方的开挖，针对现场实际条件，基坑北边采用放坡处理，其余采用钻孔注浆土钉支护。土钉布置呈矩形分布，钻孔孔径150毫米，钻孔内置直径为32毫米建筑螺纹钢，抗拉强度≥835MPa，土钉下倾角为25°，钻孔内用纯水泥注浆，水泥采用抗硫酸盐水泥，强度为42.5MPa，水灰比0.4～0.5，采用二次注浆施工。根据开挖深度，将基坑支护分成两个阶段，西面开挖深度-5.80米区域划分为第一支护段，东面开挖深度-4.60米区域划分为第二阶段。

 

　　第一支护段是开挖较深的地段，且坑边紧临汽运公司厂房及底商二层楼，该区域全长54米，布置土钉四排。土钉布置设计为：第一、二排土钉长度为5米，行距1.50米，列距为1.50米；第三排土钉长度为8.0米，行距1.0米，列距1.0米；第四排土钉长度为5.0米，行距1.0米，列距1.0米。

 

　　第二支护段为框架结构，以东20米，宽16米，该区域段共布置土钉三排。第一、二排土钉长度为5.00米，行距1.50米，列距1.50米。第三排土钉长为8.00米，列距1.00米。

 

　　护坡面层设计采用竹夹板，将竹夹板紧密排列，紧贴于坡壁布置，采用钢管横向布置，焊接于土钉端部，以保证竹夹板紧贴于边壁，边壁与竹夹板的空隙采用C20细石混凝土灌注。

 

 

　　4.1边坡开挖

 

　　采用反铲挖土机进行分段分层开挖，分段开挖长度为8～10m，分层开挖深度在土钉孔位下50cm，以确保土钉成孔的工作面。基坑壁预留20～30cm人工修坡。在上层作业面的土钉未完成施工以及喷射混凝土强度未达到设计值的75%时，不得进行下层土方的开挖。

 

　　4.2边坡修整

 

　　采用人工清理，为确保喷射面层的平整，此工序必须挂线定位。对于土层含水量较大的边坡，在支护面层背部插入长度为500mm，直径50mm的水平排水管，排水管两端用孔口大小为2mm×2mm的滤网包裹，其外端伸出支护面层，纵横间距均为2m，以便将喷混凝土面层后的积水排走。

 

　　4.3定位放线

 

　　按设计孔位由测量人员用仪器定位，然后在每个孔位钉入1Φ8长30cm的钢筋标识。

 

　　4.4成孔

 

　　用机械和人工相结合的方法，凿孔至设计深度。成孔直径dh=150毫米，下倾角α=25°。成孔质量标准：孔位偏差为上±5毫米，倾钭度偏差±2°，孔深偏差0～100毫米。

 

　　4.5清孔

 

　　采用0.5～0.6MPa压力空气将孔内残留及松动的废土清除干净，当孔内土层的湿度较低时，需采用润孔花管由孔底向孔口方向逐步湿润孔壁，润孔在管内喷出的水压不宜超过.15MPa。

 

　　4.6置筋

 

　　放置￠32×4螺纹钢，螺纹钢头部1.00米处打直径为5.00毫米眼，沿螺纹钢方向间距5厘米，梅花形分布，为确保螺纹钢置中，在螺纹钢尾部及螺纹钢身上每隔1.00米焊接托架。

 

　　4.7注浆

 

　　在孔口处设置止浆塞并旋紧，使其与孔壁紧密结合，采用150注浆泵通过螺纹钢将纯水泥注入钻孔内，直至注满为止，水灰比在0.4～0.5之间，注浆压力一般不低于0.4～0.6MPa。可加入早强剂以提高水泥的早期强度。二次注浆时，宜适用水泥比0.45～0.50的纯水泥。

 

　　4.8装垫板及土钉螺母，并用扭力板手，对土钉施加设计荷载的10～20%的预加应力。

 

　　4.9披挂面结构

 

　　采用竹夹板，将竹夹板紧密排列紧贴于坡壁布置，外侧采用钢管横向布置，焊接于土钉端部，以保证竹夹板紧贴于边壁，为使边壁与竹夹板结合紧密，采用C10细石混凝土灌注缝隙。

 

　　在施工过程中，注意不同工序的交叉作业和施工工序安排，第一层支护结束→第二层开挖→重复上述工序，至底部标高结束。同时加强基坑监测，发现情况及时采取补救措施。

 

 

　　5.1水准基点的设置

 

　　基点设置是以保证其稳定可靠为原则，设置在压缩性较低的土层上，水准基点的位置靠近观测对象，在基坑所产生的变形影响之外，观测区内设置水准点三个。

 

　　5.2观测点的设置

 

　　观测点的设置，是在全面反映建筑物变形并结合地质情况而确定的，数量为三个点，间距不大于30厘米，测点位置在变形最大或地质条件最为不利的地段，在基坑附近的重要建筑物也设置了观测点。

 

　　5.3本工程施工监测包括

 

　　支护位移的量测；地表开裂状态（位移、裂宽）的观测；附近建筑物和重要管线等设施的变形测量和裂隙观测，以及基坑渗漏水和基坑内外的地下水位的变化。在支护施工阶段，每天监测1～2次，监测过程持续至整个基坑回填结束、支护退出为止。

 

 

　　通过施工与全过程的监测，未发现地表位移、裂宽等现象，相邻建筑未发现异常现象，施工满足设计要求。因此，该基坑工程支护的设计、施工是合理的，具有形式简单、挖土工效高、费用较低等优点。从开挖结果来看，土钉墙挡土效果良好，保证了边坡的稳定和地面建筑物的安全，有利于推动基坑工程的发展，为类似工程提供了有价值的设计、施工经验。