張先良

湖南工學(xué)院機(jī)械系（421002）

0 引言

土釘支護(hù)技術(shù)是近年來在基坑邊坡支護(hù)的重要形式，其充分利用土體自身強(qiáng)度,在原位土中置入間距較密的鋼筋等細(xì)長(zhǎng)桿件,使其沿桿件長(zhǎng)度與周圍土體接觸并形成復(fù)合體來抵抗土體后方傳來的土壓力及其他方面荷載,并通過在開挖面敷設(shè)鋼筋網(wǎng)之后在網(wǎng)上噴射混凝土面層,讓土體、土釘及混凝土面層形成整體,通過這一整體共同受力來改變土體的受力情況以保證支檔體系及后方土體的穩(wěn)定性，該方法具備施工簡(jiǎn)單、效率高、性能可靠以及經(jīng)濟(jì)性好等優(yōu)點(diǎn)而在深基坑支護(hù)、邊坡加固等方面得到廣泛應(yīng)用。

1 土釘支護(hù)的作用機(jī)理及特點(diǎn)

1.1 土釘支護(hù)機(jī)理[1]

土釘支護(hù)由于在邊坡的一定范圍內(nèi)敷設(shè)桿件而在一定范圍內(nèi)形成加固區(qū),在加固區(qū)內(nèi)不可能出現(xiàn)滑移面從而達(dá)到邊坡穩(wěn)定的目的,其抗傾覆與抗滑移力主要通過加固區(qū)寬度和底排錨桿通過向下傾斜穿過滑移面來賦予。

1.2 土釘支護(hù)特點(diǎn)[2]

其特點(diǎn)主要為經(jīng)濟(jì)性好。邊坡處理有常規(guī)邊坡支護(hù)、樁板墻支護(hù)和土釘墻支護(hù)等類型。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,在基坑深度相同的情況下，采用土釘支護(hù)所發(fā)生的費(fèi)用較樁板墻支護(hù)低34.1%，較常規(guī)挖方邊坡設(shè)計(jì)費(fèi)用低35.2%，同時(shí)基坑越深即挖方邊坡越高則采用土釘支護(hù)的經(jīng)濟(jì)性越好。

2 土釘?shù)念愋图斑m用范圍

2.1 土釘類型[3]

1）鉆孔注漿釘：該種土釘所用鋼筋一般在20～32 mm范圍內(nèi)，錨孔一般為70～150 mm甚至更大，其一般需沿釘長(zhǎng)每隔2～3 m設(shè)置對(duì)中支架來保證土釘鋼筋處于孔的中心位置，其成孔方式有手工洛陽(yáng)鏟和螺旋鉆等,注漿形式有多種，采用最多的是重力注漿，但采用該種方法時(shí)應(yīng)使釘孔向下傾斜15°以上。2）擊入釘：該種土釘無需注漿，但由于其釘長(zhǎng)受限制而與土體接觸面積相對(duì)較小，因此應(yīng)布置較密。施工時(shí)一般采用震動(dòng)沖擊鉆或液壓錘擊入,其具有不需預(yù)先鉆孔而大大提高了施工速度,但該種工藝只適用于粘性土而不適用于礫石土、硬膠結(jié)土和松散砂土等土質(zhì)。3）注漿擊入釘：是將周圍帶孔、端部密閉的鋼管擊入土層，然后向管內(nèi)注漿并使其透過壁孔而滲入到土體，也有采用軸向有孔槽的土釘,在灌入土體后注漿與周圍土體粘接為一體，近年來國(guó)外發(fā)明了帶擴(kuò)大端的土釘，其在進(jìn)入土層后能在筋體與周圍土體間形成空隙并同時(shí)注漿填充其空隙。

2.2 適用范圍

土釘支護(hù)一般用于可塑、硬塑或堅(jiān)硬的粘性土，膠結(jié)或弱膠結(jié)的粉土、砂土和角礫以及有一定粘結(jié)性的雜填土甚至風(fēng)化巖等,但該種施工工藝不適用于在侵蝕性土內(nèi)作為永久性支檔結(jié)構(gòu)。其適用的邊坡類型一般有土體開挖的臨時(shí)支護(hù)、深基坑開挖邊坡支護(hù)。

3 土釘支護(hù)施工工藝

1）開挖坡面：土釘支護(hù)應(yīng)分層進(jìn)行，其坡面開挖時(shí)深度不能超過設(shè)計(jì)深度，同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)破角要求，并保證坡面平整光滑。2）初噴：初噴是在挖好的坡面立即進(jìn)行的混凝土噴射，以使其表層固結(jié)而不產(chǎn)生垮塌。3）成孔：是鉆孔注漿釘或注漿擊入釘施工時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)采用人工成孔或機(jī)械成孔,無論何種成孔方式都要保證鉆孔下傾15°～25°的角度要求。4）土釘安裝：擊入釘安裝。一般采用震動(dòng)沖擊汽動(dòng)錘、液壓錘等將其擊入土體。5）注漿釘安裝：是在成孔后將金屬細(xì)長(zhǎng)桿件與輸送水泥漿的軟管連在一起置入孔內(nèi),其安裝方法主要根據(jù)成孔方式?jīng)Q定，成孔方式則根據(jù)土體特征、釘長(zhǎng)及直徑等因素進(jìn)行選擇，一般有沖擊成孔法，即通過使用沿孔錘或頂端錘形成鑿孔。6）插桿灌漿：插桿是指在加筋桿上安裝扶正環(huán)來將鋼筋導(dǎo)正,在插筋的同時(shí)在鋼筋距離孔底約0.3 m時(shí)開始灌漿,漿液應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，并保證灌滿而不留空洞或孔隙。7）掛網(wǎng)：待灌漿后將鋼筋網(wǎng)固定于坡面，并使之與土釘連接在一起。8）復(fù)噴及鎖定：復(fù)噴是指在整個(gè)坡面復(fù)噴混凝土，鎖定是指待水泥漿硬化達(dá)到要求強(qiáng)度后,靠著噴射面層用防松螺母和鋼質(zhì)墊板對(duì)土釘進(jìn)行鎖定。

4 結(jié)語(yǔ)

土釘支護(hù)是近年來在基坑邊坡支護(hù)中廣泛采用的支護(hù)形式，其在實(shí)際工程中應(yīng)根據(jù)實(shí)際土質(zhì)、邊坡設(shè)計(jì)參數(shù)、開挖順序、開挖深度等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工，才能最終保證支護(hù)作用，降低工程事故發(fā)生概率。

[1]陳肇元.土釘支護(hù)技術(shù)[A].深基坑開挖土釘技術(shù)研討會(huì)[c].北京：清華大學(xué)出版社，1996.4-6.

[2]龔曉南，高有潮.深基坑工程設(shè)計(jì)施工手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社.1999.

[3]陳忠漢.深基坑工程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002.