基坑围护方案一般有水泥土围护结构、板式支护体系、与主体结构相结合的支护结构、土层锚杆土钉墙结构。水泥土围护结构是采用搅拌机将水泥和土强行搅拌，形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙，兼作隔水帷幕，此种方法由于水泥掺量、地质条件复杂较难控制，有效桩长范围内桩体强度均匀性较难保证，属于重力坝式挡土墙，需要较宽坝体，占地面积较大，施工时临近地面易上抬，且造价较高，鉴于其防水效果较好，常与土钉墙联合应用效果较理想。

 

　　土层锚杆简称土锚，用作基坑围护工程已近五十年，它一端与围护墙联结，另一端锚固在稳定的地层中，使作用在围护结构上的水土压力，通过自由段传递到锚固段，再由锚固端将锚杆拉力传递到稳定地层中去。因此土层锚杆是土层—挡墙—土锚的相互作用体系，有关设计、施工、应用及测试都应从“相互作用”体系这一概念出发，作用在板式支护结构上的水土压力可以由内支撑维持其平衡，也可以从坑外设置土层锚杆的型式维持其平衡。

 

　　土层锚杆按其使用年限分为临时性锚杆（使用时间小于2年）和永久性锚杆（使用时间大于2年）。临时性锚杆和永久性锚杆的设计、安全度、防腐处理以及锚头构造都有不同要求，作为基坑工程锚杆有效作用时间通常一年左右，施工中土层锚杆一般按临时性锚杆考虑。

 

　　土层锚杆的倾角指锚杆轴线方向与水平方向的夹角，该角度越小对围护墙的支护作用越明显，土锚的抗拔承载力越能得到充分发挥，但角度太小，钻孔、锚杆插入及注浆都比较困难，通常采用15°-35°，土层锚杆倾角的选择，应根据锚固段所处的地层、周围的管线、道路位置及施工机具、操作工人的熟练程度选择合适的倾角。同一排锚杆也可以采用不同的倾角，这样可避开锚固段的相互影响，消除“群锚效应”，使更大范围内的稳定地层能参与工作。

 

　　土层锚杆的锚固段与地层之间的摩阻力是土锚抗拔力的主要来源，因此，应尽可能将锚固段设置在抗剪强度较高的地层中，即将锚固段埋设在砂性地层和粘性地层中。

 

　　对于基坑周围不具备放坡条件，地下水位较低或坑外有降水条件，临近无重要建筑或地下管线，基坑外地下空间允许锚杆或土钉占用时，可采用土钉支护或喷锚支护保护基坑边坡。锚杆及土钉墙支护工程施工前应熟悉地质资料、设计图纸及周围环境，降水系统应确保正常工作，必需的施工设备如挖掘机、钻机、压浆泵、搅拌机等能正常运转。根据设计要求和机器设备的规格、型号，平整出保证安全和足够施工的场地。认真检查确认原材料型号、品种、规格及锚杆各部件的质量。

 

　　土层锚杆钻孔前，根据设计要求和土层条件，定出孔位，作出标记。作业面场地要平坦、坚实、有排水沟，场地宽度大于4米，钻机就位后，应保持平稳，导杆或钻机立轴与锚杆倾角一致，并在同一轴线上。钻进用的钻具，可采用地质部门使用的普通岩芯钻探的钻头和管材系列。钻孔设备可根据土层条件选择专用锚杆钻机或地质钻机。根据土层条件可选择岩芯钻进，也可选择无岩芯钻进。为了配合跟管钻进，应配备足够数量的长度为0.5—1.0米的短套管。

 

　　在钻进过程中，应精心操作，精神集中，合理掌握钻进参数，合理掌握钻进速度，防止埋钻、卡钻，钻孔长度应超过锚杆设计长度0.3—0.5米，钻孔完毕后，用清水把孔底沉渣冲洗干净，直至孔口返出清水为止。按设计要求制作锚杆，为使锚杆处于钻孔中心，应在锚杆杆件上安设定中架或隔离架（粗钢筋杆体沿轴线方向每隔1.0—1.5米设置一个隔离架）。锚杆钢筋或钢丝应平直、顺直，除油除锈。杆件自由段应用塑料布或塑料管包扎，与锚固体连接处用铅丝绑扎。

 

　　安放锚杆杆件时，应防止杆件扭曲、压弯，注浆管宜随锚杆一同放入孔内，管端距孔底为100—200mm，杆件杆件放入角度与钻孔倾角保持一致，安放好后使杆体始终处于钻孔中心。

 

　　注浆材料应按设计配制，一次灌浆选用灰砂比1：1—1：2、水灰比0.38—0.45的水泥砂浆，或水灰比0.45—0.5水泥浆，二次高压注浆宜使用水灰比0.45—0.55的水泥浆，二次高压注浆压力宜控制在2.5—5.0Mpa之间，注浆时间可根据注浆工艺试验确定或一次注浆锚固体达到5Mpa后进行。注浆完毕应将外露的钢筋清洗干净，并保护好。

 

　　按设计和工艺要求安装好腰梁，并保证各段平直，腰梁与挡墙之间的空隙要紧贴密实，并安装好支承平台。锚杆张拉前至少先施加一级荷载（1/10的锚拉力），使各部紧固服贴和杆件完全平直，保证引拉数据准确。锚固体与台座混凝土强度均大于15Mpa时，方可进行张拉。锚杆张拉至1.1—1.2设计轴向拉力值Nt，土质为砂性土时保持10分钟，为粘性土时保持15分钟，然后卸荷至锁定荷载进行锁定作业。锚杆锁定工作，应采用符合技术要求的锚具。操作程序为：编束（按设计要求）--穿束或布束—安装工作锚板和锚垫板—安装工作夹片—安装限位板—安装千斤顶—安装工具锚。张拉锁定程序为：预张拉（按施工规范给定的初张拉吨位预张拉，并记录伸长量初读数）--继续向张拉油缸加油至设计油压值—测量伸长量并做好张拉记录—锚固（即锁定），打开高压油泵截止阀，张拉缸油压缓缓降至零，活塞回程，夹片自动跟进锚固即锁定。若用粗钢筋制作锚杆，则需在锚杆头部加工一定长度的丝扣，在用千斤顶对杆件施加至设计拉力值后，用事先安在螺杆上的大螺母进行锁定，最后封端，卸下工具锚、千斤顶、限位板，切除多余钢绞线，封锚（做必要防锈处理）。锚杆锚头部分按设计要求做好防腐处理。

 

　　土钉支护是以较密排列的插筋作为土体主要补强手段，通过插筋锚体与土体和喷射混凝土面共同工作，形成补强复合土体，达到稳定边坡的目的，适用于基坑以上土体的加固。

 

　　注浆材料宜采用水泥浆或水泥砂浆，其强度等级不宜低于M10，喷射混凝土面层宜配置钢筋网，钢筋直径宜为6—10mm，间距宜为150-300mm，喷射混凝土强度不宜低于C20，面层厚度不宜小于80mm，坡面上下段钢筋网搭接长度应大于300mm。

 

　　土钉头与钢筋网连接。当土钉头之间有加强钢筋通过时，宜与土钉焊接，当土钉头之间无加强钢筋通过时，可用不小于4￠16，长度为200-300mm的钢筋在土钉头处呈井字架与土钉头连接。

 

　　上层土钉注浆体积喷射混凝土面层达到设计强度的70%后方可开挖下层土方及下层土钉施工。

 

　　基坑开挖和土钉墙施工应按设计要求自上而下分段分层进行。在结构开挖后，应辅以人工修整坡面，坡面平整度允许偏差为±20mm，在坡面喷射混凝土支护前，应清除坡面虚土。

 

　　土钉墙施工顺序：开挖工作面，修整边坡，埋设喷射混凝土厚度控制标志—喷射第一层砼—钻孔安设土钉、注浆、安设连接件—绑扎钢筋网，喷射第二层混凝土—设置坡顶、坡脚的排水系统。

 

　　喷射混凝土应分段进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，一次喷射厚度不宜小于40mm。喷头与受喷面应保持垂直，距离宜为0.6—1.0m，喷射混凝土终凝2小时后，应喷水养护，时间根据气温确定，宜为3—7小时。钢筋网应在喷射一层混凝土后铺设，钢筋保护层厚度不宜小于20mm。

 

　　采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋被混凝土覆盖后铺设。钢筋网与土钉应牢固连接。

 

　　注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净，注浆开始或中途停止超过30分钟时，应用水或稀水泥浆润滑注浆管路。

 

　　每段支护体施工完成后，应检查坡顶或坡面位移、坡顶沉降及周围环境变化，如有异常情况应采取措施，恢复正常后方可继续施工。

 

　　随着国家经济的飞速发展，大批高层建筑兴建，锚杆土钉墙作为基坑围护经济有效的措施方案，必将得到更广泛的应用，为国家建设贡献力量。