淺析膨脹土地區(qū)土釘墻施工技術(shù)

石川

中鐵二局第六工程有限公司 四川成都 610000

摘要：成都市區(qū)東部膨脹土分部廣泛，作為基坑開挖的支護(hù)形式時，除了要保持土體的原始應(yīng)力狀態(tài)和物理性質(zhì)，注意觀察地表和地下水的活動情況，還要縮短土體曝露時間，保證邊坡有效封閉，以免水土作用造成危害。

1 前言

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，超高、超深建筑不斷涌現(xiàn)，基坑深度也在不斷增加，促成了深基坑工程施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，土釘墻支護(hù)便是其中之一，其依靠土釘體與土體之間的摩擦力將邊坡土體內(nèi)不穩(wěn)定區(qū)土體的側(cè)壓力，通過土釘?shù)乃酵屏ψ饔脗鬟f到穩(wěn)固區(qū)。因材料用量少，施工快，安全可靠，經(jīng)濟(jì)優(yōu)等特點在深基坑圍護(hù)中得到廣泛應(yīng)用。以下就成都地鐵某停車場基坑施工為例，簡析膨脹土地質(zhì)區(qū)域土釘墻施工中應(yīng)注意的問題。

2 項目概況

某停車場基坑咽喉區(qū)長度115米，寬度26m～175米，深度18.5米，支護(hù)形式為三級放坡結(jié)合土釘墻支護(hù)。場地土層自上而下依次穿越人工填土層、軟土層、膨脹巖土層、泥巖層，其中軟土層埋深3.0～3.5米，膨脹巖土層埋深4.0～10.0米，膨脹率41%～91%。

3 施工原則

開挖后膨脹土如長期暴露在空氣中，易發(fā)生失水收縮，開裂，降低邊坡的穩(wěn)定，減少開挖作業(yè)時間、及時封閉邊坡，合理引導(dǎo)排水是施工的重要環(huán)節(jié)。

擬定主要施工原則如下：

（1）分層、分段、限時開挖土方；

（2）合理利用預(yù)留被動土，加強(qiáng)工序流轉(zhuǎn)；

（3）邊坡開挖后，立即進(jìn)行初噴封閉土體；

（4）土釘成孔施工時按要求布設(shè)泄水孔，保證土體多余水分順利排出；

（5）合理布設(shè)截、排水溝，對水溝進(jìn)行防水卷材鋪設(shè)處理，保證排水效果，減少滲漏造成的土體失穩(wěn)。

4 施工工藝及操作要點

4.1 土釘墻操作要點

（1）開挖邊坡

①、需土釘支護(hù)的土方應(yīng)分層分段開挖，每層開挖深度不宜超過2m，每段長度取20m；

②、按作業(yè)順序施工，上層土釘注漿及噴射混凝土面層達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%后方可開挖下層土方；

③、支護(hù)分層開挖深度和施工的作業(yè)順序應(yīng)保證修整后的裸露邊坡能在規(guī)定時間內(nèi)保持自立并在48小時的時間內(nèi)完成支護(hù)，及時設(shè)置土釘及噴射混凝土。

圖 土方開挖邊坡坡頂修整 圖 邊坡混凝土初噴

（2）初噴混凝土

①、混凝土的配合比通過實驗室確定，不摻速凝劑時，存放時間不得超過2小時，摻速凝劑時，存放時間不得超過20分鐘。

②、噴射混凝土?xí)r，噴頭與受噴面保持垂直，并保持0.6～1.0m的距離，噴射手應(yīng)控制好水灰比，保證噴射混凝土表面平整，濕潤光澤，無干斑或滑移流淌現(xiàn)象。在鋼筋部位，應(yīng)先噴填鋼筋后方，然后再噴填鋼筋前方，防止在鋼筋背面出現(xiàn)空隙。

③、初混凝土厚度控制在50mm，一般分2到3次噴射。

（3）成孔

①、土釘成孔采用錨桿工程鉆機(jī)鉆孔，鉆孔過程中嚴(yán)禁使用水鉆，以防周邊地質(zhì)條件惡化；

②、應(yīng)將取出的土體與初步設(shè)計時所認(rèn)定的加以對比，有偏差時應(yīng)及時反饋設(shè)計單位，由設(shè)計單位修改土釘?shù)脑O(shè)計參數(shù)，出設(shè)計變更通知。

圖 土釘成孔 圖 土釘墻泄水孔安裝

（4）安裝泄水孔

①、泄水管采用DN50 PVC管，按縱向間距2.6m，豎向間距2.6m布置；

②、泄水管插入土體長度80cm，外露長度5cm，設(shè)置坡度5%；

③、管身按間距100mm，直徑8mm設(shè)置滲水孔，外包土工布并填充碎石形成濾水層。

（5）注漿

①、土釘壓力注漿壓力不宜超過1Mpa；

②、遇注漿量偏差較大的孔洞，注意觀察周邊土體是否有水或水泥漿滲出形成通路，形成邊坡滲水點。

（6）復(fù)噴混凝土面層

復(fù)噴混凝土面層在驗收確認(rèn)鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)、連接均符合要求后，進(jìn)行噴混凝土面層至設(shè)計厚度，其工藝要求與噴第一次混凝土的要求相同。

（7）截、排水溝

①、邊坡坡頂應(yīng)及時硬化并向基坑外作放坡處理，最低處設(shè)置排水溝并引導(dǎo)至場內(nèi)主排水溝；

②、坡頂邊緣設(shè)置120*200mm磚砌擋水線，防止坡頂積水下流；

③、邊坡坡腳設(shè)置截水溝，溝內(nèi)和水溝兩側(cè)延伸30cm進(jìn)行丙綸防水鋪設(shè)處理；

③、截水溝間隔20m設(shè)置集水坑一處，放置自動抽水泵一臺。

圖 集水坑抽水泵 圖 邊坡坡腳截水溝

圖 截水溝丙綸防水鋪設(shè)處理效果圖

4.2 配合措施

（1）基坑降水

基坑周邊采用井點降水，保證土方開挖時水位標(biāo)高要求同時平衡土體水含量。

（2）監(jiān)測

①、設(shè)測點布置在土釘墻坡頂邊緣，根據(jù)規(guī)范要求進(jìn)行測量；

②、在基坑開挖過程中，每天進(jìn)行一次觀測，雨后第二天加強(qiáng)一次觀測，基坑開挖結(jié)束達(dá)到穩(wěn)定后，每周觀測1次，且隨外界條件變化隨時做適當(dāng)調(diào)整。

③、每次觀測結(jié)果詳細(xì)記錄、及時整理分析，繪制有關(guān)代表邊坡位移、建筑物沉降的時間-位移曲線。同時利用曲線成果預(yù)測下一步施工階段支護(hù)系統(tǒng)及臨近地下管線變形發(fā)展趨勢，如發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，應(yīng)立即通報決策部門，采取對策與措施。

圖 坑邊降水井 圖 坡頂擋水線、排水溝、監(jiān)測墩

5 結(jié)語

通過開挖作業(yè)時間、及時封閉邊坡，合理引導(dǎo)排水，最大程度保證土體內(nèi)含水量平衡，防止水土作用引起的邊坡失穩(wěn)。實踐證明，土釘墻技術(shù)應(yīng)用于膨脹土地區(qū)基坑支護(hù)是行之有效的，其獨(dú)特的主動加固機(jī)制，較完備地保持了土體原有的結(jié)構(gòu)整體性和原有應(yīng)力狀態(tài)，從而有效遏制了膨脹土的膨脹潛勢，使設(shè)計和施工常規(guī)化；結(jié)合施工監(jiān)測，對邊坡穩(wěn)定性實施動態(tài)信息管理，及時調(diào)整，可以使施工管理更加科學(xué)和合理。

參考文獻(xiàn)：

[1]張月龍.基于膨脹土深基坑支護(hù)中土釘墻的應(yīng)用問題分析與探究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（9）.