土钉支护技术在深基坑支护中的应用

范全胜

摘要：建筑密度很大的城市中心地带，往往不具备基坑放坡开挖的条件，所以只能采用支护结构保护下的垂直开挖。土钉支护技术是深基坑支护常用的一种形式，本文重点对土钉支护技术在深基坑支护中的应用进行分析概述。

关键词：土钉支护技术；深基坑支护；应用

一、土钉支护技术

土钉墙是采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面等组成的结构。它是将拉筋插入土体内部全长度与土粘结，并在坡面上喷射混凝土，从而形成加筋土体加固区带，用以提高整个原位土体的强度并限制其位移，同时增强基坑边坡坡体的自身稳定性。

土钉墙适用范围：开挖支护、天然边坡加固。土钉墙按施工方法不同可分为：钻孔注浆型土钉墙、打入型土钉墙、射入型土钉墙。

土钉支护构造要求如下：

1、土钉墙的墙面坡度不宜大于1∶0.1；

2、土钉必须与面层有效连接，应设置承压板或加强钢筋等构造，承压板或加强钢筋应与土钉钢筋焊接连接；

3、土钉的长度宜为开挖深度的0.5～1.2倍，间距宜为1～2m，与水平面夹角宜为5°～20°；

4、土钉钢筋材料宜采用Ⅱ、Ⅲ级钢筋或钢管，钢管直径易为48、53mm；钢筋直径宜为16～32 mm，钻孔直径宜为70～120mm；

5、喷射混凝土面层中宜配置钢筋网，钢筋直径宜为6～10 mm，间距宜为150～300mm；喷射混凝土强度等级不宜低于C20，面层厚度不宜小于80 mm；

6、坡度上下段钢筋网搭接长度应大于300mm。

二、土钉支护技术在深基坑支护中的应用

（一）工程概述

某商住楼工程位占地约1084.58㎡，总建筑面积10026.47㎡，地上16层，地下2层，共设地下停车位50位。地下室东西（最）长29.9m、南北（最）宽39.069m。本工程基础为人工挖孔灌注桩，桩基础埋深约-19.4m。基坑采用机械大开挖，根据施工需要，开挖作两阶段进行，坡比按1∶1放坡，第一阶段开挖至底板面-6.60m，第二阶段开挖须待桩基全部施工完毕并检验合格后进行，本场地原自然地坪标高约为89.50m，第二阶段开挖后基坑底部标高约为82.10m，基坑高度为7.4m，支护面积约为1400㎡。

为确保边坡安全，并降低成本，基坑的西侧、南侧、北侧杂填土厚度较大，采取1：1放坡进行土钉墙支护；基坑东侧杂填土厚度不大，基岩面较浅，采取放坡并布设钢筋网片喷射细石混凝土护面的支护形式。土钉墙放坡坡度为45°；土钉采用矩形布置，土钉的垂直和水平间距均为1.0m，土钉倾角25°，土钉成孔直径100mm，土钉水泥浆体强度20MPa，土钉水泥浆配比（W/C）0.5，土钉排数6排，土钉长度5～11 m。土钉规格Ф16～25。面层结构采用ф6@200mm×200mm，保护层为100mm厚C20喷射混凝土组成。

（二）土钉墙施工

1、放线：

根据设计图纸，确定基坑开挖边线，用木桩和白灰作出开挖线标记；

2、土方开挖：分三次开挖，第一次至-1.8m，第二次至-2.8m，第三次至-3.8m。边开挖边支护，分层开挖，分层支护，挖完亦支护完。

3、修坡：要求坡面修理平整，确保喷射砼质量。

4、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。

三、土钉施工中的质量控制

土钉施工包括定位、成孔、置筋、注浆等工序，要保证土钉的质量，必须对这几道工序的施工要严格控制。

（一）定位

土钉的定位要根据设计的要求，控制土钉间距和土钉与顶面、底面的距离，在坡面上做好标记。在用钢管打入法设置土钉时，不需要进行预先钻孔。但直接打入土钉的办法对含块石的土是不适宜的，在松散的弱胶结粒状土中应用时要谨慎，以免引起土钉周围土体局部结构破坏而降低土钉与土体间的粘结力。

（二）土钉防腐

为保证土钉钢筋（钢管）的防腐能力，在正常环境条件下，对临时性支护工程，一般仅由砂漿做锈蚀防护层，也可在钢筋表面涂一层防锈涂料；对永久性工程，可在钢筋外加环桩塑料保护层或涂多层防腐涂料，以提高钢筋锈蚀防护的能力。

（三）置筋

在置筋前，要采用压缩空气将孔内残留及扰乱的废土清除干净。放置的钢筋一般采用II级螺纹钢筋，为保证钢筋在孔中的位置，在钢筋上每隔2-3m焊置一个定位架。如采用钢管土钉，在成孔时需对钢管上的孔用护板将其遮盖，做成倒刺型，以防止在打入时被泥土堵塞。

（四）注浆

土钉注浆采用灰浆泵或砂浆泵灌注，浆液采用纯水泥浆或水泥砂浆。为保证土钉与周围土体紧密结合，在孔口处设置止浆塞并旋紧，使其与孔壁紧密贴合。在止浆塞上将注浆管插入注浆口，深入距孔底0.2～0.5m处，注浆管连接注浆泵，边注浆边向孔口方向拔管，直至注满为止，放松止浆塞，将注浆管与止浆塞拔出，用粘性土或水泥砂浆充填孔口。注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管道。为防止水泥砂浆或水泥浆在硬化过程中产生干缩裂缝，提高其防腐性能，保证浆体与周围土壁的紧密粘合，可掺入一定量的膨胀剂，具体掺入量由试验确定，以满足补偿收缩为准。为提高水泥砂浆或水泥浆的早期强度，加速硬化，可掺入早强剂。水泥浆、水泥砂浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完。

参考文献：

[1]毛学军，张德友，虞光华.深基坑土钉墙支护在工程中的应用研究[J].宁夏工程技术，2012（02）.

[2]邓斌.对某深基坑支护工程施工处理分析[J].广东科技，2007年（03）.