２０１３年９月 建两国蒜晦 施工技术 土钉墙在建筑深基坑施工中的应用分析 覃炳怀 （柳州市潇湘建筑有限责任公司 广西柳州摘５４５０２６） 要：随着我国建筑物的不断增高，要想保证其施工质量，需要选用合适的基坑支护方式，以确保工程能够顺利的进 行。土钉墙由于其强大的稳定性和实用性已经被应用到大型建筑物的基坑支护之中，并取得了很好的效果，其主要是借助 细长杆件来固定基坑中的原位土体，使其不至于发生变形而影响工程的下一步施工。本文将会针对土钉墙的工序和特点 进行介绍。以便其能够很好的服务于我国的建筑行业。 关键词：建筑；深基坑；土钉墙；应用；分析 中图分类号：ＴＵ７５３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７３—００３８（２０１３）２５—０１３１－０２ 表１各土体的物理力学性质参数表 １前言 只有稳定的地基才能建造出各式各样的高楼大厦，才能更好 土层名称 耕土 粉质粘土 碎石土 重度 （ｋＮ・ｍ １６—１８ １８￣２０ ２０－２３ 粘聚力ｃ（ｋＰａ） １０￣ｌ１ ｌ９￣２２ ５￣６ 内摩擦角山（ｏ） ５￣７ １２～ｌ５ ３２—３５ 的为人类提供服务。建筑物地基的基坑处理一直是困扰建筑师 们的难题，因为其要考虑多方面的影响因素，例如地基所处的地 质条件、水文条件、土体的应力条件以及施工过程会对地基产生 粘土混砂 强风化泥岩 １９－２４ ｌ９～２ｌ ４０￣４５ ３５－３８ ｌｌ一１４ ３５－４０ 多大的影响等。因此，合理的基坑支护就成为决定建筑物施工质 加固区范围内基本不会出现土体滑移现象，从而达到稳定土体 量高低的关键因素，如今土钉墙的支护方式被广泛的应用到基 边坡的目的。土钉墙主要通过以下几个方面的作用来确保基坑 坑支护之中，并取得了理想的施工效果，为我国建筑事业的发展 土体的稳定： 打下了坚实的基础。 ４．１锚固作用 锚固的主要原理是通过注入的砂浆体与锚杆之间的结合来 ２土钉墙支护的特点 土钉墙的基本工作原理是借助细长杆件来固定基坑中的原 加固周围的土体，防止土体发生不必要的变形而影响施工的进 位土体，其主要由需要被加固处理的原位土体、密集的土钉群、 度。土钉墙依靠其密集的锚杆来提升土体的强度，从而达到锚固 需要混凝土喷射的土面层和必要的防水系统等组成。土钉墙支 土体的作用。 护可以最大的限度的利用原有土体的力学强度，最大限度的维 ４．２护坡作用 持土体稳定，最关键的是将土体的荷载变为基坑支护体系的一 部分。混凝土的喷射可以在土层与喷层之间形成相应的“嵌固效 土钉墙的主要功能是加固土体的局部稳定性，然而其采用的 面层并不是土钉墙的主要受力结构。除此之外，在治理公路边坡 应”，并随着施工的进行而最终形成了一个全面封闭的支护体 的过程中，土钉墙的面层还可以起到防止雨水发生渗漏和水体 系，可以对表土层进行加固和保护，有效的避免了土层的坍塌、 对土层的冲刷作用，从而对护坡起到一定的保护作用。 雨水冲刷、水体渗漏等现象。土钉墙可以使注射的泥浆发挥其物 ４－３土钉受力的范围 理力学性能，使周围的土体变成一种新型的地质体，有效的避免 了周围土体的变形。 通常情况下，土钉墙锚杆的长度为１Ｏ ５０ｍ，具有较大的直径 范围，并且每根锚杆可以承受４００ｋＮ的荷载。然而锚索的构造相 ３工程概况 对比较复杂，其一般可以承受高达３０００ｋＮ的荷载，有效的预防 某施工单位需要建立一座多功能大厦，其大夏的基坑标高 了面层被冲刷破坏。土钉的长度较锚杆比较短，而且仅能承受 为一２１ｍ，上面开口的尺寸为４０ｍ￣４５ｍ，下面开口的尺寸为２５ｍ￣ １００ｋＮ以下的载荷，拥有比较简单的面层结构。 ３０ｍ。由于施工的场地受到周边环境和地质条件的，不能通 过放坡的形式进行开挖，只能先对其进行支护，然后在进行深基 坑的开挖。该地区属于原始地形，地势较平坦，且施工场地的地 ５土钉墙支护实施 ５．１施工工艺 建筑深基坑土钉支护的一般流程为土钉制作一基坑上方开 基自上而下分别是耕土（１．５～２ｍ）、粉质粘土（２ ３ｍ）、碎石土（３～ ５ｍ）、粘土混砂（５～８ｍ）、强风化泥岩（３～４ｍ），且它们各自的物理 力学性质不同，具体参数见表１。 挖一土钉施工一扎钢筋网片一喷射混凝土一养护等。 土钉墙施工过程的主要特点是一般开挖一边进行支护，这样 做不仅可以节省相应的工期，加快基坑的施工进度，而且还可以 确保土钉结构的稳定性。其在施工过程中需要注意以下几个方 ４深基坑土钉墙施工的作用 土钉墙的支护原理完全不同于传统的挡土墙和护坡支撑，其 面：①土钉制作时一般采用钻有半径为４ｒａｍ孔的钢管作为土钉， 通过在基坑范围加入土钉锚杆使基坑周围形成一个加固区，此 １３１・ ・施工技术 叠耐目蒜猕 表２土钉的变量及取值范围 土钉的变量 土钉长度（ｍ） 土钉直径（ｍ） ２０１３年９月 并且土钉之间的间距设置为３５ｅｎｌ，便于泥浆的灌入。②基坑开挖 的过程要分段进行施工，而且每一层都要对其进行支护，以确保 取值范围 ６、９、１２、１５、１８ ７５、１ｏｏ、１２５、１５Ｏ 基坑支护的整体性。③水泥砂浆喷射过程一般采用９ｍ３的空压 喷射机，并且选用Ｍ５的砂浆强度，以确保水泥砂浆的快速硬化， 土钉钢筋直径（ｍｍ） 基坑深度（ｍ） 土钉间距（ｍ） ２３、２５、２８、３２、３５ ５、８、ｌ１、１４、ｌ７ Ｏ．５、０．８、０．１１、０．１４、０ １７ 同时对其进行定期养护，保证下步施工的顺利进行。④如果边坡 支护工程在寒冷的天气下进行施工，还要对其进行保温处理，同 土钉倾角（ｏ） ０、３、６、９、１２、１５、１８、２１、２４、２７、３０ 时还要委派专门人员对其温度进行测试，避免支护坡面受冻，并 间接决定土钉墙质量的好坏。在注浆过程中，水：砂：水泥的比例 在喷射的泥浆中加入一定比例的早强剂和防冻剂，以加快泥浆 般为０．４５：０．５：１，注浆的压力一般控制在０．２～０．５ＭＰａ范围内， 的快速硬化。 注浆２ｈ之后还要进行二次注浆，但是这时注浆水：水泥的比例 一５．２支护施工过程应该注意的问题 为０．４５：１，注浆的压力增大到１．５，２ＭＰａ之间。注浆过程中要委 在基坑开挖的过程中，由于采用机械化作业的方式，要尽可 派专门人员对注浆的速度、比例以及注浆的压力进行控制和监 能避免对周围土体的扰动破坏，每次挖掘的深度要依据土钉的 测，借以确保注浆的质量，提升基坑的整体质量。 长度、施工现场的地质条件、施工机械的挖掘能力等，并对挖掘 ６结束语 工作面进行定期修整，修整完毕之后就可以对其喷射混凝土了。 综上所述，土钉墙在深基坑的支护中起着举足轻重的作用， 土钉也要按照一定的工作流程进行施工，而且每一层的土钉 并得到了建筑行业的广泛青睐。土钉墙与其它支护方式相比具 都要按照相应的规范和标准进行施工。在进行成孔作业时，要按 照预先设计的孔径、孔深和孔斜进行施工，同时要避免对周围土 有施工方便、稳定性强、施工周期短等特点。施工企业要根据施 工现场的各方面因素来决定土钉支护的工序，只有这样才能更好 体的扰动，钻孔完成之后要及时将土钉放入其中，然后从土钉内 的提高基坑支护的质量，为后续工作打下坚实的基础。 部将泥浆快速注入到孔底，其注浆的流程是前期采用高速度进 行注浆，后期采用低速度注浆，以保证泥浆完全充注土钉。注浆 参考文献 完毕之后，要对土钉头进行焊接，同时编制钢筋网。最关键的环 ［１】王滨．土钉墙在建筑深基坑施工中的应用【ＪＪ＿科技创新与应用，２０１１，２３ 节就是确保层与层之间的土钉衔接在一起，待土钉全部安装完 （４）：４２～４４． 毕之后，进行第二次混凝土喷浆，以确保基坑支护的完整性。 ［２】古荣锋．土钉墙支护技术在建筑深基坑工程中的应用［Ｊ】．城市建设理论 ５．３土钉墙施工过程的控制 研究，２０１１，２５（７）：１５７～１５８． 由于土方的开挖通常与支护是由不同的施工单位来完成的， ［３］孙小杰，魏焕卫．土钉墙在深基坑中的设计应用［Ｊ］．探矿工程一岩土钻掘 这时就需要两方合理的进行协调，避免基坑支护的不合理性。施 工程，２００９，ｌ１（９）：３２～３３． 工过程中会遇到一些管道、不明地质体的影响，这就要求相关设 【４］龚得惊．桩一锚＋土钉墙联合支护技术在建筑深基坑工程中的应用［Ｊ】．广 计和施工人员提前对其进行考察，争取在动土之前将其完全掌 东建材，２００９，７（２）：１５２～１５３． 握，以避免工程事故的发生。如果施工过程中遇到事先未标明的 管道时，不仅会延误施工的周期，而且还会增加施工的施工难度 收稿日期：２０１３—８—２８ 和成本。成孔是土钉墙支护过程中最为关键的环节，其决定着基 作者简介：覃炳怀（１９８０一），男，大专，主要从事工程项目施工现 坑支护的成败。因此，要求施工人员根据钻孔的特点，采用不同 场管理工作。 的钻孔设备和方法进行施工，以保证钻孔施工的顺利进行。例如 在钻遇黏土层时，一般采用湿钻的方法，而且还要快速进行钻 进，但是当遇到砂土层、岩层时，一般采用干钻的方式，并适当的 放慢钻进速度。由于施工的地质条件千差万别，地形起伏想对比 较大，这时单单依靠一种钻进方法是不可能达到预想效果的，最 好采用多种方式混合的方式，以确保施工的进度。 土钉的制作和安装要严格按照设计图纸进行施工，并且相关 部门要对其进行严格的监督，避免不良操作的存在。土钉墙中土 钉的变量及取值范围如表２所示。 土钉安装时，要由专门的人员进行验收，各项指标合格之后 才能进行下一步工序，严格避免不合格现象出现而影响施工质 量。成孔完成之后要及时、合理的对土钉进行安装，有效的预防 了踏孔现象发生。 注浆过程对注浆比例、时间的控制也是至关重要的，因为其 ・１３２・
