土钉墙支护是一种利用经加固后的原位土体来维护基坑边坡土体稳定的支护方法。它是由土钉、钢筋网喷射混凝土面板和加固后的原位土体三部分组成。该支护结构轻型，施工操作方便，造价相对较低，是一种安全经济的基坑边坡支护方法。而土钉墙结合放坡技术在软弱土质环境中的应用，可将放坡及土钉墙的优势结合起来，取得较好的基坑支护效果和良好的经济效益。

 

　　昆山市某写字楼工程项目，地上部分共5幢小高层，地上建筑面积为5.54万平方米，地下车库建筑面积为1.79万平方米。设计基底相对标高为-5.80m，±0.000相当黄海高程3.400m，自然地面黄海高程为2.45m。开挖深度为自然地面下4.85m；整个基坑呈不规则多边形，基坑总长约760米，采用桩筏基础，桩型为500的PHC预应力管桩；基坑侧壁安全等级为三级。

 

　　基坑东侧距用地红线16米左右，距本侧2层商业楼最外侧桩基础较近，桩间距最近4.0米左右；基坑南侧东南角为待建2层商业楼，桩间距最近4.0米左右；基坑西侧有待建4幢5层单元式住宅，基础距基坑底板边线最近最近6.3米；基坑北侧为待建3层会所商业及社区综合管理用房，基础距车库出入口基础最近6.3米，东北侧位待建2层商业楼，基础间距3.5米左右，场地内无地下管线。根据勘察单位提供的地质勘察资料。

 

　　本工程地下水位较浅，稳定水位埋深在0.70～2.40m之间。

 

 

　　综合考虑工程地质情况、周围环境条件，本着安全可靠、技术先进、经济合理、方便施工的原则，拟对基坑4.85米深度范围采用分级放坡结合土钉墙+挂网喷浆支护形式进行基坑支护，同时采用轻型井点降水结合明沟排水。

 

　　土钉采用打入式施工，土钉采用φ48×3.0钢管，土钉长6.0m，水平和竖向间距均为1000mm，土钉角度20度，放坡系数为1：1；喷射100mm厚C20细石混凝土，配φ6.5@250双向钢筋网，φ12水平通长钢筋，并用4根长300mm井字形φ12钢筋与土钉头旱牢，坡顶外1.0米处设置一排垂直摩擦土钉，水平间距1.0米，钉长1.0米。

 

　　3.1基坑施工顺序

 

　　场地平整及放线→明沟排水、井点降水施工→放坡开挖→土方开挖及土钉支护

 

　　3.2土钉墙施工基本流程为：分层挖土→人工修坡→初喷砼50mm→设置土钉→注浆→铺面层钢筋网→复喷射砼面层50mm等。

 

　　3.3明沟排水、井点降水

 

　　土方开挖前提前降水，采用轻型井点降水以保证开挖面地下水位低于土底0.5m以上；沿基坑周边坡顶设置400mm高防水堤，并用30mm厚沙浆抹平；坡脚及基坑底四周设300*300mm排水沟，用厚50mm厚沙浆抹平，每隔20～50m设置500*500*400集水坑。

 

　　3.4土方开挖

 

　　1）首层进行放坡开挖，放坡系数1：1，挖深1.850m；其后土方开挖按土钉墙施工流程进行放坡开挖，开挖完成及时进行人工修坡和初喷，而后设置土钉，待土钉及护坡强度达到设计强度的70%后进行第二层开挖。

 

　　2)土方开挖分层分段开挖，最大深度不得超过1.5米，每段长度不得超20米，严禁超挖，须挖出10米的作业空间。

 

　　3）土方开挖预留10～30㎝厚的土层，利于边坡的稳定，土质较差时，预留量大些。

 

　　3.5初喷混凝土

 

　　喷射混凝土前需清除虚土，平整边坡，坡面平整度不大于20mm，混凝土标号为C20，初喷厚50mm，配比：水泥：砂：石子=1：2：2；水灰比0.5；水泥采用PC32.5普通硅酸盐水泥，碎石粒径5～12mm。喷射从下到上分片进行，为控制混凝土厚度，喷射前应埋设好标志，喷射头与土钉墙面应保持垂直，距离宜为0.6～1.0m，喷射混凝土终凝2小时后及时喷水养护。

 

　　3.6土钉的施工

 

　　1）施工前，应充分核对设计条件、土层条件和环境情况，预计土钉施工可能带来的影响，对所需的原材料的型号、品种、规格及杆体加工质量进行核查，须符合设计要求。

 

　　2）土钉的制作。

 

 

　　1）土钉（从内向外）依次与钢筋网、连筋、井字架焊牢。

 

　　2）土钉（φ48×3.0钢管）由末端向上约50㎝处开始设置注浆孔，注浆孔呈梅花形布置。土钉入土端成尖型，在注浆孔上方用三角状的倒刺进行遮盖，以免在土钉击入过程中堵塞，倒刺与土钉的夹角宜为5～10°，靠近基坑内侧1.5m段不宜预留注浆孔。成孔时，就根据设计要求和土层条件，定出孔位，作出标记，选择合理的施工工艺。φ48钢管土钉采用击入法施工。

 

　　3）注浆：采用纯水泥浆，水灰比为0.5左右，注浆压力控制在0.40～0.6Mpa，每米不少于30升，以地表面及土钉注浆塞口处冒浆为准。水泥为32.5复合硅酸盐水泥。

 

　　3.7编制钢筋网和喷射砼面层

 

　　1）钢筋网规格为φ6.5@250×250双向钢筋，使用前应调直并清除污垢，钢筋网与砼面的间隙不宜小于20㎜，施工时可在钢筋网后适当垫砖块或插入土中钢筋固定，确保在喷射混凝土前，层面内的钢筋网片牢牢固定在边壁上并符合保护层厚度（20㎜）要求，钢筋网宜采用绑扎，钢筋搭接处需要进行点焊，搭接长度不小于300㎜，在钢筋网外采用2φ12加强筋固定在土钉上，焊接牢固，防止在砼喷射下出现振动。

 

　　2）喷射砼质量要求：喷射混凝土前，应对机械设备、水、电进行全面检查和试运行。喷射砼的射距宜在0.8-1.5的范围内，并从底部逐渐向上部喷射，射流方向一般应垂直喷射面；坡面设置厚度标尺，喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间根据气温确定，宜为3-7天。

 

　　3）喷射砼：喷射砼强度等级为C20，厚50mm。配比：水泥：砂：石子=1：2：2；水灰比0.5；水泥采用PC32.5普通硅酸盐水泥，碎石粒径5～12㎜。

 

 

　　在基坑周边共布置50个测斜孔，根据测量结果，北边最大水平位移为70mm，东边最大水平位移为45mm，南边最大水平位移为32mm，西边最大水平位移为42mm，基坑各边最大的水平位移为70mm，满足基坑水平位移变形控制要求。

 

 

　　综上所述，本工程基坑支护的安全顺利施工证明，在较厚的软土地基，可以采用放坡土钉墙作为基坑支护结构，特别是对变形控制要求不严的基坑，采用放坡土钉墙方案具有明显的经济优势；同时，在合理设计、认真施工的情况下，基坑的变形仍可以得到一定控制，不会太大，基坑围护总体效果良好。