土釘墻支護技術在深基坑中的應用

馬文霞

(山西潞安工程有限公司，山西長治 046000)

近年來，深基坑的施工日益增多，深基坑支護技術越來越得到廣泛應用，土釘墻支護技術以其簡便的工藝、快速的施工、經濟的造價，在深基坑支護工程中得到廣泛應用。

1 工程概況

本工程為長治市王莊煤礦職工住宅樓，建筑面積49 500 m2，地下2層，地上18層，開挖深度至自然地坪以下10.3 m，整個基礎坐落于③土層，基礎為筏板基礎。工程東面和南面相鄰建筑物，西面緊接礦主干道。

2 準備工作

1)根據施工圖紙及有關資料核對現場平面尺寸和坑底標高，掌握設計內容及各項技術要求，熟悉土層地質、水文勘察資料;會審圖紙，搞清地下構筑物、基礎平面與周圍地下設施管線的關系，了解基坑支護尺寸的允許偏差，支護坡頂的允許最大變形。2)綜合考慮工程的現場情況、進度要求，以及分期分批施工工程的土方堆放和調運問題，確定土方開挖支護方案，開挖采取兩臺挖掘機分層同時作業，由西向東退行開挖施工，并按圍護結構要求及時修整邊坡及放坡，防止土方坍塌，基坑的坡度為1∶0.3。3)所選用原材料有合格復試報告及配合比試驗報告;土釘鋼筋使用前應調直、除銹除油;采用干凈的中粗砂;選用強度等級為32.5的普通硅酸鹽水泥。4)施工機具:成孔采用洛陽鏟;混凝土噴射機應密封良好，輸送連續均勻;空壓機應滿足噴射機工作風壓要求;輸送管能承受0.8 MPa以上的壓力;注漿泵規格、壓力和輸漿量應滿足使用要求。

3 基坑支護的施工

3.1 工藝流程

工藝流程為:測量放樣→第一層基坑開挖→人工修整→初噴射混凝土面層→鉆孔→插入鋼筋土釘→注漿→布鋼筋網→復噴射混凝土→第二層基坑開挖(循環進行，至坑底)。

3.2 基坑開挖

土方開挖由專人指揮，采取分層分段開挖，每層開挖深度不超過2 m。在完成上一層作業面土釘與噴射混凝土面層達到設計強度的70%以前，不得進行下一層土層的開挖。土方開挖過程中，應采取措施防止碰撞支護結構。機械開挖后，及時配合人工修整壁面，要求達到平整，無虛土，邊坡的軸線位置準確，嚴禁護壁后掏挖，若開挖面出現滲水、裂縫現象時應先噴射一層30 mm厚左右的混凝土，以保護開挖壁面。

3.3 初噴射混凝土面層

每步開挖后即對修整后的邊壁立即初噴上一層50 mm強度為C20的混凝土。混凝土采用32.5普通硅酸鹽水泥，骨料為機制砂和粒徑為小于20 mm的碎石，含泥量應小于3%，水泥∶砂∶碎石∶水=1∶2∶2∶0.5，注漿水灰比:0.4～0.45。噴射作業分段分片進行，噴射順序從下而上，噴頭與土釘墻墻面保持垂直，距離宜為0.6～1.0，噴射混凝土終凝后2 h應及時噴水養護。

3.4 鉆孔

1)鉆孔前根據圖紙設計，土釘水平間距1.5 m，豎向間距2 m，定出孔位，孔徑100 mm，最上一排水平孔深度9 m，以下三排深度為6 m，采用人工洛陽鏟成孔，土釘傾角為5°～15°，以便于注漿。如遇障礙物可以偏移孔位，個別情況下不能成孔的不影響邊坡整體穩定。2)土釘水平方向孔距誤差不得大于50 mm，豎直方向孔距誤差不得大于100 mm。3)孔深應大于設計長度0.1 m，土釘桿體大于設計長度。4)正常情況施工應符合以下規定:孔深允許偏差:±30 mm;孔徑允許偏差:±5 mm;孔位允許偏差:±100 mm;成孔傾角偏差:3°。

3.5 插入鋼筋土釘

1)土釘采用φ25鋼筋，使用前應調直并清除污銹。2)當鋼筋需要連接時，采用雙面搭接焊，搭接長度不小于主筋直徑的5倍，焊縫高度不應小于主筋直徑的0.3倍。3)土釘必須嚴格按照設計規定的各排土釘長度、直徑制作，將加工合格的錨桿置于孔的中心位置，每隔2.0 m焊接一個直徑8 mm的對中支架，以保證鋼筋處于孔位中心且注漿后其保護層厚度不小于20 mm。

3.6 注漿

1)注漿材料采用純水泥漿，水灰比0.5～0.55，水泥選用32.5級普通硅酸鹽水泥，漿液應攪拌均勻，隨攪隨用，并在初凝前用完。2)注漿時應將注漿管插入孔底，邊注漿邊緩慢地拔管，注漿管始終保持在液面以下，注漿壓力不小于0.4 kPa。3)注漿到孔口時，應停注封口。當漿體凝固后不能充滿錨固體時，應補注。4)注漿完成后，應將器械清洗干凈，以便下次再用。

3.7 布鋼筋網

1)采用φ8圓鋼按網格200 mm×200 mm制作，允許偏差10 mm，網筋的搭接長度大于300 mm。2)鋪設鋼筋網前，先調直鋼筋。3)加強筋焊接:加強筋采用Φ14鋼筋，施工時必須與土釘鋼筋焊牢，外焊擋塊，縱橫連接成一體。加強筋采用單面焊接，焊接長度不小于10d。

3.8 復噴射混凝土

鋼筋網經驗收合格后，進行第二次面層噴射，厚度為50 mm，噴射方法與第一層面層噴射相同。

4 施工質量檢驗

4.1 材料

所使用原材料的質量應符合相關標準和設計要求，并具備出廠合格證及試驗報告書;材料進場后進行復驗。

4.2 土釘現場抗拔試驗

土釘的抗拔承載力檢測試驗在注漿固體強度達到10 MPa或達到設計強度的70%后進行，檢測數量不少于土釘總數的1%，且同一土層中的檢測數量不少于3根。

4.3 土釘墻面層質量檢驗

1)土釘墻面層混凝土進行現場試塊抗壓強度試驗:每500 m2面積不少于一組試塊。2)土釘墻的噴射混凝土面層厚度進行檢測:每500 m2面積檢測數量不少于一組，每組的檢測點不少于3個，全面檢測點的面層厚度平均值不小于厚度設計值。3)面層外觀檢查無漏噴、離鼓現象。

5 基坑施工監測

為確保基坑施工安全順利進行，施工中進行24 h的系統監測，及時掌握圍護結構、周圍土體的受力與變形情況，使基坑處于安全穩定監控中。監控內容:基坑四周鄰建物沉降觀測、地下水位觀測、位移觀測;現場設置觀測點20個。在支護施工階段，每天監測不少于2次，連續3 d沉降速率達到1 mm/d，或肉眼發現建筑物裂縫急劇擴張，應及時上報監理并研究處理方案;每天進行觀測成果匯總并繪制地表沉降曲線圖，并進行討論，分析變形是否過大及是否趨于穩定，確定是否需采取補救措施。監測結果表明，沉降、位移量均控制在預定的范圍內，基坑施工始終是安全穩定的。

6 注意事項及有關問題

1)土方開挖應按照確定的基坑邊界分層分段進行，邊坡附近不留孤島、土柱，每層開挖深度2 m左右，絕不可超挖，隨開挖隨支護。2)加強安全監控。由于土性及地下工程的復雜性，施工過程中常存在許多影響安全的不可知因素，因而必須在基坑開挖和基礎施工期間，進行邊坡土體及周邊位移觀測，分析對比觀測值以指導和控制施工。3)邊坡浸水對邊坡的穩定性危害極大，要求查明基坑周邊上下水管道，切斷可能侵蝕邊坡的水源，并做好基坑周邊地表水的排水工作。4)基坑邊沿嚴禁超載，以免導致支護結構較大變形而危及邊坡及建筑物安全。5)基坑開挖到底后，應迅速做好墊層并盡快澆筑底板，避免基底暴露時間長。

［1］ JGJ 120-2012，建筑基坑支護技術規程［S］.

［2］ YBJ 226-91，噴射混凝土施工技術規程［S］.

［3］ GB 50202-2002，建筑地基基礎工程施工質量驗收規范［S］.

［4］ 《建筑施工手冊》編寫組.建筑施工手冊［M］.第4版.北京：中國建筑工業出版社，2003.