复合型土钉支护在基坑工程中的应用

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1、复合型土钉支护在基坑工程中的应用　　(鄂尔多斯市东宇道路规划设计有限公司，内蒙古鄂尔多斯017000)摘要：文章介绍了土钉墙的加固机理及适用范围，并通过工程实例介绍了搅拌桩—土钉复合支护在基坑工程中的应用，为造价较低、施工速度较快的复合型土钉支护积累了成功经验，为施工设计人员提供了参考依据。　　关键词：复合；土钉墙；基坑；支护　　中图分类号：TU476+.4文献标识码：A文章编号：1007—6921(XX)03—0303—01　　土钉支护是近多年来发展起来的一种挡土新技术，是利用土钉与喷射混凝土作为基坑支护的护壁而维持基坑稳定，其最大长处是在基坑开挖过程中立即支护，是主

2、动支护体系，具有安全可靠、投资省、工期短(其造价仅为连续墙和传统支挡结构的2/3～1/2，工期减少约1/2)、施工简便、抗震性好等优点。土钉支护在高层建筑深基坑开挖、地下结构施工开挖与土坡开挖时可作为临时支护，在建造隧道洞口挡墙、路堑边坡挡墙和桥台挡墙时可作为永久性结构，还可对已有挡土结构和支护发生失稳或变形过大时进行抢险加固，因此在许多国家得到推广和应用［1］。　　1适用范围　　土钉墙适用于地下水位低于土坡开挖段、或经过降水使地下水位低于开挖层的情况，也适用于有一定胶结能力和密实程度的砂土、粉土、砾石土和卵石土、素填土、较硬的粘性土以及风化岩等，在高水位的软土地层中

3、，易产生流砂和管涌的可能［2］。　　由于传统土钉墙的局限性，科研人员和工程技术人员在土钉墙的基础上引入其他支护的优点对土钉墙进行改良，形成所谓复合土钉墙支护方式，扩大了土钉墙的适用范围。复合型土钉墙适用于砂性土、粉土、粘性土、淤泥土及淤泥质土。在上海各类地层中，都有成功地使用复合型土钉墙的工程实例。　　2加固机理　　土钉墙的加固机理是由较小间距的加筋来加强土体，形成一个原位复合的重力式结构，以提高整个原位土体的强度和限制其位移，并结合钢丝网喷射混凝土和岩石锚杆的特点对边坡提供柔性支护。　　现行工程中常用的复合型土钉墙支护，主要是水泥土搅拌桩与土钉墙的结合应用。其原

4、理主要是：通过水泥土搅拌桩对边坡土体进行土体加固，解决土体自立性、隔水性以及喷射面层与土体的粘结问题；以水平向压密注浆及二次压力灌注解决土体加固及土钉抗拔问题；以相对较深的搅拌桩插入深度解决坑底的抗隆起、管涌和渗流问题，形成防渗帷幕、超前支护及土钉等组成的复合型土钉支护。　　3工程实例　　3.1工程概况　　拟建工程基坑深度约为5.5m，场地四周开阔，在东南角处有一栋三层原有建筑物，距基坑仅为2m左右，因此基坑大部分采用自然放坡形式，东南角处采用复合土钉支护形式。　　拟建场地工程地质情况为：第1层杂填土，厚约1.5m；第2层粉土，厚约4.2m；第3层粉土，厚约6.6m；地下

5、水位枯水期为7.5～765m。　　3.2施工工艺　　为控制基坑位移，采用深层水泥土搅拌桩加土钉墙围护，共设计了3排土钉，梅花形布置，因坑内设置降水井，搅拌桩长度通过抗渗计算确定为16m。土钉墙剖面如图1所示。　　3.2.1土钉参数：土钉采用ф25×3.5mm钢管，土钉沿深度方向布置3排，第1排、第2排长度为8m，第3排长度为10m，水平倾角12°，间距1.5m，采用梅花形布置。　　3.2.2喷射混凝土及配筋：喷射混凝土设计强度C20，厚度10cm，混凝土配合比为水泥：砂：石=1∶2∶2，喷射混凝土中水泥为32.5级普通硅酸盐水泥，钢筋网规格为ф8@200双向，联系筋为

6、Φ18。　　3.3施工流程　　3.3.1施工放样。　　　　3.3.2开挖、修坡：土方开挖用机械作业，开挖至设计位置，一次开挖深度为1.5m，开挖后用人工修整，确保破面平整，边开挖边支护，分层开挖，分层支护，挖完亦支护完。土方开挖必须和支护施工密切配合。　　3.3.3土钉制作、成孔：土钉按照设计方案制作，钢管四周开注浆小孔，小孔直径8mm，小孔在钢管上呈螺旋状布置，小孔间距50mm，钢管口部1m范围不设注浆孔，钢管末端封闭。土钉位置、间距及角度根据设计图纸要求，用空压机带动冲击器将加工好的土钉分段焊接打入土中。　　3.3.4编制钢筋网：将Φ8钢筋

7、拉直，钢筋网片按照设计之间距绑扎。土钉成孔后，端部用Φ18螺纹联系筋、井字加强筋焊接压在钢筋网上，使钢筋网片、土钉连成整体。土钉与加强筋、联系筋之间均焊接联接，焊缝长度符合规范要求。钢筋网编扎接长度及相临搭接接头错开长度符合规范要求，在不能满足规范要求的，必须用电焊焊接牢固。　　3.3.5喷射砼：在土方开挖、修坡之后，钢筋网编焊完成后，进行混凝土喷射，喷射砼在每一层、每一段之间的施工搭接之前，将搭接处泥土等杂质清除，确保喷射砼搭接良好，保证喷射砼质量，不发生渗漏水现象。　　3.3.6土钉