基坑土钉墙支护施工工法

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深基坑土钉墙支护施工技术

作者：陈明

来源：《城市建设理论研究》2013年第14期

摘要：随着经济的发展，在现代高层建筑基坑工程中，土钉墙支护以其经济实用、安全可靠的优势正逐渐得到越来越广泛的运用。利用土钉墙作为深基坑支护的施工技术，以其独特的受力性能、良好的技术经济效果，被越来越多地使用于工程项目中，并取得了明显的技术经济效益。为此，文章对深基坑土钉墙支护施工技术进行了探讨。

关键词：深基坑；土钉墙；施工技术

中图分类号：TV551.4文献标识码：A文章编号：

引言：

土钉墙支护是基坑支护的一种常见做法，目前在地基工程中广泛应用，具有节约工期，简便易施工，工程造价低廉等优点。该施工技术比较成熟，支护效果好，稳定性强，减少土方开挖量，降低了放坡系数，克服了施工场地狭小的缺点，适用于城市市内施工的基坑支护施工，对于地下水位较深的区域更加适用。

1.土钉墙支护的概述

在深基坑开挖过程中往基坑侧面自然土体均匀整齐钉置数排细长杆件土钉，并在基坑墙面上铺设钢筋砼面层，通过自然土体、土钉和钢筋砼面层的共同作用形成的重力挡墙称为土钉墙支护，它是用来抵抗基坑墙后的土压力。20世纪80年代初，我国开始将土钉墙支护施工技术应用于深基坑开挖工程中，由于它具有耗材少，施工进度快，经济、社会效益好等优点，目前该项技术广泛应用于西南沿海地区深度≤15ｍ的基坑支护工程中，并取得可观的经济、社会效益。

2.土钉墙支护施工技术特点

土钉墙支护作为深基坑中加固挡土结构应具有足够的强度、抗变形、稳定性和耐久性，当该项技术应用于城市大片密集建筑区的基坑开挖时，更要严格限制与控制土钉墙支护的变形。土钉墙支护施工技术具有以下两个特点：

2.1施工过程中要实时监控现场地质情况，要不断收集及分析变形测量数据，及时指导下一步的施工，以免误工、延工。

科学论坛　基坑土钉墙支护施工工法研究　李扬汉　啾祷　赋嵩　（广西南宁５３００２２）　摘要：近年来，随着建筑行业的发展，其施工技术也有了相应的发展。在建筑工程的施工工艺中，基坑土钉墙支护施工工法是一种新型的挡土施工　工艺，它主要适用于基坑的开挖以及边坡的稳定。由于该施工工法具有经济、施工便捷等优点被广泛应用在土木工程建设中。本文主要介绍了基坑土钉墙　支护施工工法在建筑工程中的应用，以供大家参考。　关键词：基坑；土钉墙；施工　土钉墙是将天然土体进行就地加固处理，并使其与喷射混凝土面板相　结合，从而形成一个与重力墙相类似的土挡墙，这种可以有效的抵抗土钉墙　后面的土压力，从而稳定基坑的开挖面。这种土钉墙主要是利用相关机械设　备来对其钻孔。插筋以及珠江来设置的，或者由篪工人员直接向其打入角钢　等粗钢筋，以此来形成土钉。所谓的土钉墙支护也就是将施工现场原位土体　中的钢筋作为受力构件，并将其进行加固处理，此时该受力构件就与原位土　体和混凝土面层相结合，形成一个支护体系，从而保证基坑的稳定，便于后　期工程的顺利施工。　一、基坑土钉墙支护的特点分析　（一）土钉墙工艺在我国应用广泛。　在地基工程施工过程中，施工人员需要依层逐次开挖，并且要求边挖边　加固，以此作为支护结构，采用这种方式一直挖到设计要求的基坑深度。其　施工步骤主要是：１）施工人员在开挖坡面时，可以采用相应的机械设备进行　钻孔，或者采用相应的工具进行人工钻孔；２）钻孔完成之后，施工人员需要　彻底清理孔内的杂物，放置锚杆之后灌注水泥浆；３）再在开挖的坡面上安装　钢筋网，并合理的喷射混凝土，此时我们要求其混凝土的强度不得小于　Ｃ２０；４）此时，施工人员需要将土钉墙与坡面钢筋网以及混凝土有机的结　合，形成一种深基坑土钉墙支护结构。这种结构的技术原理是：通过岩土结　构中的承载力，使其与土钉墙和周边土地的各种力量相结合，让各种本不稳　定的土质结构变成一种稳定的凝固体，再将土钉墙上的钢筋与坡面的钢筋　网香菇连接，在其表面喷射一层混凝土，这样就可以保证土钉与地下土体形　成一个复合体，从而有效的提高边坡的稳定性以及承载能力，减小土体的破　坏程度，减少安全事故的发生。这种施工工艺是我国当前应用最广的技术之　０　（二）土钉墙工艺优势。　在地基工程施工过程中，施工人员往往会采用土钉墙施工手段来保护　基坑，因为它具有以下几点优势：１）这种结构能够将土体中的承载能力充分　发挥出来，使土体与支护结构形成一个整体，更能保证基坑的稳定性；２）该　结构具有质轻、柔性大的特点，并且其抗震能力非常好，通过试验分析，将其　运用在基坑支护中是可行的；３）在施工过程中，这种结构施工极为简便，并　且安全可靠，具有一定的灵活性，它可以根据施工现场的实际情况进行变更　设计，从而起到稳定的作用；４）其占用面积小，在一些特殊的场地中，这种施　工技术具有较大的优越性；５）稳定并可靠，在施工过程中，施工人员往往在　进行其他步骤时，使得支护结构产生位移。为采用土钉墙支护结构就能够明　显较小位移，其承载能力极好：６）能够缩短施工工期，在施工过程中，施工人　员可以一边开挖基坑，一边制作支护结构；７）经济成本低，在一定程度上降　低了工程造价。　二、基坑土钉墙施工方法　（一）施工思路　从保证工程质量的重要性来看土钉墙施工是关键环节，其特点表现为　作业时间长，施工难度大，受土体影响大　施工应根据土方开挖情况、降水情　况进行。开挖一步，支护一步，直至基坑底。施工前设置位移观测点，施工期　间应连续观测，直至施工完毕。同时，土钉墙支护一般适用于地下水位以上　或进行人工降水后的可塑、硬塑或坚硬的粘性土，胶结或弱胶结（包括毛细　水粘结）的粉土、砂土和角砾、填土；随着土钉墙理论与施工技术的不断成　熟，在经过大量工程实践后，土钉墙支护在杂填土、松散砂土、软塑或流塑　土、软土中也得以应用，并可与混凝土灌注桩、钢板桩或在地下水位以上的　土层与止水帷幕等配合使用进行支护，从而扩大了土钉墙支护的使用范围。　采用土钉墙支护的基坑其深度不宜超过１８ｍ。　（二）施工工序。　编写施工方案及施工准备一开挖—清理边坡一孔位布点一成孔一安设　土钉钢筋（钢管）＿＿　注浆一铺设钢筋网一喷射混凝土面层一开挖下一步。根　据不同土性特点和支护构造方法，上述个别顺序可以变化。支护的内排水以　及坡顶和基底的排水系统应按整个支护从上到下的施工过程穿插设置。　（三）施工工艺。　１．１做好准备工作。　认真学习规范，熟悉设计图纸，以书面形式让甲方出据地下障碍物、管　线位置图，了解工程的质量要求以及施工中的监控内容，编写施工方案。同　时，施工前应确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点等，并在　设置后加以妥善保护。组织项目管理小组及专业施工队伍，对施工人员进行　班前技术、安全交底，并完成上报审批程序。　１．２挖掘工艺。　首先，土钉墙支护应按施工方案规定的分层开挖深度按作业顺序施工，　在完成上层作业面的土钉与喷射混凝土以前，不得进行下一层深度的开挖。　其次，当用机械进行土方作业时，严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动，　当基坑边线较长，可分段开挖，开挖长度１０，．，２０ｍ。第三，支护分层开挖深度　和施工的作业顺序应保证修整后的裸露边坡能在规定的时间内保持自立并　在限定的时间内完成支护。应尽量缩短边壁土体的裸露时间。对于自稳能力　差的土体如高含水量的粘性土和无天然粘结力的砂土必须立即进行支护。　第四，为防止基坑边坡的裸露土体发生塌陷，对于易坍塌的土体因地制宜采　用相应措施，并在开挖过程中如遇到土质与原设计有异常情况时应及时进　行反馈设计。　１．３清理边坡和孔位布点。　首先，基坑开挖后，基坑的边壁宜采用小型机具或铲锹进行切削清坡，　以达到设计规定的坡度。其次孔位布点。土钉成孔前，应按设计要求定出孔　位并作出标记编号。孔位的允许偏差不大于１５０ｍｍ。　１．４成孔。　根据经验及现场试验，一般采用人工洛阳铲成孔，孔径、孔深、孔距、倾　角必须满足设计标准，其误差符合《基坑土钉支护技术规程》ＣＥＣＳ　９６：９７的　要求。如出现边坡土体含水量较大，杂填土较厚，松散砂层等情况不宜进行　人工成孔时，可采用钢管代替钢筋，利用机械打人土层，钢管上可每隔　３００ｍｍ￣／直径８￣１０ｒａｍ的出浆孔，梅花形布置，并以　３０角钢呈倒刺状焊于　孔边，以防打管时散落土粒堵塞出浆孔，同时增加其抗拔力，钢管前端宜作　成锥形，以减少打入时的摩擦阻力。成孔过程中如遇障碍物需调整孔位时，　不得影响支护安全，成孔后要进行清孔检查，对塌孔处应及时处理。　三、结束语　通过上述，土钉墙支护结构是当前地基工程中应用最为广泛的结构之　一，它能够有效的稳定开挖的基坑，保证地基工程的顺利施工，从而保证整　个建筑工程的稳定性与质量。采用土钉墙支护在施工中具有施工简便、稳定　性高、抗震能力好等优点，并且该结构能够有效的降低经济成本，缩短施工　工期，所以该技术得到越来越广泛的应用。一　

******有限公司综合楼基坑土钉墙支护施工方案

一、工程概况

******有限公司综合楼位于和平南路300号, 南接 **** 办公楼,东临该公司1# 、2# 住宅楼，占地南北长52m，东西宽10.5m，设一层地下室。基坑开挖按1:0.4放坡，为防止办公楼及住宅楼随着地基的开挖出现事故问题，确保周边的安全，结合该工程地质现场勘察的地质情况，遵循安全可靠、技术可行、经济合理、节约工期的原则，该工程土方开挖时，拟采用土钉墙支护技术对基坑部分边坡进行支护加固处理。

地基土的构成及岩性特征，自上而下分为六层 ：

（1）杂填土：层底埋深0.8～2.1m，平均厚1.45m褐、褐黄，以粉土为主。

（2）粉 土：层底埋深2.9～5.8m，分布厚度1.8～4.5m，平均厚度3.15，场地在该层底为一厚0.9～1.7m的粉质粘土层，场地西面在埋深1.9～3.2m处为一层1.6m左右粉质粘土，向南变薄，直至为零，在埋深3.5～5.3m内含细砂。

（3）细砂、中砂：层底埋深6.9～8.0m，分布厚度1.2～4.2m，平均厚度2.7m，场地东为细砂、中砂互层，以细砂为主，含有粉质粘土和中砂，场地西以中砂为主，夹有粉砂、粗砂，粗砂中含有大量的卵石。

（4）粉土：层底埋深10.0～11.5m，分布厚度2.0～3.6m，平均厚度为1.9m。

（5） 粉质粘土：层底埋深12.5～14.0m，分布厚度1.4～4.0m，平均厚度2.7m。

（6）粉土：本次勘察未穿透该层，该层顶部为一厚1.3m左右的细砂层。

二、土钉墙工艺简介

土钉墙支护随基坑逐层开挖，逐层进行支护，直至坑底，施工时在基坑开挖坡面，用洛阳铲人工成孔或机械成孔，孔内放锚杆并注入水泥浆，在坡面安装钢筋网，喷射强度等级不低于 C20的混凝土，使土体、土钉锚杆及喷射混凝土面层结合，为深基坑土钉支护。其技术原理是利用岩土介质的自承能力，借助土钉与周围土体的摩擦力和粘聚力，将不稳定土体和深部稳定土层连在一起形成稳定的组合体，土钉端与钢筋网相互连接，之后喷射混凝土，土钉与土体形成复合体，提高了边坡整体稳定和承受坡顶超载能力，增强土体破坏延性，改变边坡突然坍方性质。有利于安全施工，由于该技术具有施工简便、灵活机动、适用性强、隔水防渗等优点，近年来在我国的应用日益广泛，在《建筑基础工程技术政策（1996～2010）》中，被列为 积极开发的支护技术。

综合楼基坑土钉墙支护施工方案

一、工程概况

回民中学综合楼位于沈阳市和平区光荣街49号, 南接教学楼8米,东临原有食堂楼6米，北与光荣街49号巷马路仅一墙之隔，设一层地下室。基坑开挖按1:0.4放坡，因开槽后建设单位相关原因不能进行下步施工，致使基坑边坡长时间裸露日晒雨淋，为防止教学楼及食堂楼随着地基的长时间裸露出现边坡塌方事故问题，确保周边的安全，结合该工程地质现场勘察的地质情况，遵循安全可靠、技术可行、经济合理、节约工期的原则，拟采用土钉墙支护技术对基坑部分边坡进行支护加固处理。

地基土的构成及岩性特征，自上而下分为六层 ：

（1）杂填土：层底埋深0.8～1.4m，平均厚0.45m褐、褐黄，以粉土为主。

（2）粉 土：层底埋深1.5～3.9m，分布厚度0.7—1.0m，平均厚度0.8，在埋深3.1～6.3m内含淤泥层。

（3）细砂、中砂：层底埋深6.9～8.0m，分布厚度1.2～4.2m，平均厚度2.7m，场地东为细砂、中砂互层，以细砂为主，含有粉质粘土和中砂，场地西以中砂为主，夹有粉砂、粗砂，粗砂中含有大量的卵石。

（4）粉土：层底埋深10.0～11.5m，分布厚度2.0～3.6m，平均厚度为1.9m。 （5） 粉质粘土：层底埋深12.5～14.0m，分布厚度1.4～4.0m，平均厚度2.7m。

（6）粉土：本次勘察未穿透该层，该层顶部为一厚1.3m左右的细砂层。

二、土钉墙工艺简介

施工时在基坑开挖坡面，用洛阳铲人工成孔或机械成孔，孔内放锚杆并注入水泥浆，在坡面安装钢筋网，喷射强度等级不低于 C20的混凝土，使土体、土钉锚杆及喷射混凝土面层结合，为基坑土钉支护。其技术原理是利用岩土介质的自承能力，借助土钉与周围土体的摩擦力和粘聚力，将不稳定土体和深部稳定土层连在一起形成稳定的组合体，土钉端与钢筋网相互连接，之后喷射混凝土，土钉与土体形成复合体，提高了边坡整体稳定和承受坡顶超载能力，增强土体破坏延性，改变边坡突然坍方性质。有利于安全施工，由于该技术具有施工简便、灵活机动、适用性强、隔水防渗等优点，近年来在我国的应用日益广泛，在《建筑基础工程技术政策（1996～2010）》中，被列为 积极开发的支护技术。