摘要：土釘支護技術(shù)已經(jīng)成為工民建施工中基坑開挖所采取的常用技術(shù)措施之一，因其具備很多優(yōu)點，近些年來在基坑工程中得了廣泛應用。本文對基坑工程土釘支護的設計與施工中的相關(guān)問題進行初步探討，僅供同行參考。
　　關(guān)鍵詞：基坑工程；土釘支護；設計；施工
　　中圖分類號：TU2文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2011)06(b)-0000-00
　　近年來，隨著我國城市建設的迅速發(fā)展，高層建筑日益增多，地下空間的利用也隨之加大。基坑工程在很大程度上滿足了當前的需要，土釘支護技術(shù)作為基坑工程的關(guān)鍵步驟，因其具有經(jīng)濟適用、施工簡便快捷、安全性高等特點已經(jīng)受到人們越來越多的關(guān)注，而一套好的設計方案和施工方法，對于基坑工程就顯得尤為重要。所以，探討基坑工程中支護的設計與施工具有重要的現(xiàn)實意義。
　　1 基坑工程中土釘支護的設計
　?。?）土釘支護概述
　　土釘就是置于土體中排列間距較密集的細長桿件，常以鋼筋、圓鋼和扁鋼作為土釘材料。土釘支護主要是用于基坑工程中土體開挖及邊坡穩(wěn)定的一項新型擋土技術(shù)，具有經(jīng)濟適用、施工簡便快捷、安全可靠等特點。
　?。?）土釘支護的設計原則
　　土釘支護作為一種擋土結(jié)構(gòu)就必須滿足規(guī)定的耐久性、穩(wěn)定性、變形和強度等要求。土釘支護的具體設計原則包括：
　　1.土釘支護方案的選擇要盡量與土體性狀相適應。首先，要了解并掌握土體的工程特性；其次，還要考慮地下水、地表徑流及地下水管漏水等影響因素。
　　2.為了能夠適應邊坡的限量變形，土釘支護結(jié)構(gòu)要具有一定的柔性，要剛度適宜，同時還要限制開挖深度和臺階高度，以便及時進行支護，控制結(jié)構(gòu)的變形量。
　　3.土釘在沿支護高度上下分布時，因其在使用狀態(tài)下的內(nèi)力相差較多，通常為中間大，頂部和底部偏小，所以，中部的土釘所起的作用也要比頂部和底部的大。由于頂部土釘能有效的限制地表開裂，如果頂部土釘較短，則會導致土釘尾部以外的地表出現(xiàn)大面積開裂現(xiàn)象，雖然土釘支護的穩(wěn)定性和強度不會受到很大影響，但卻會使整個支護結(jié)構(gòu)發(fā)生水平移位。因此，在設計時最好適當加長頂部的土釘長度。
　　4.為了使土釘能夠更好的與周圍土體復合在一起，對于不同的土體，土釘?shù)拈g距要盡量控制在合理的范圍，不宜過大，如飽和粘土中土釘?shù)乃介g距以1m/根比較合適，干硬粘土中水平間距應盡量大于2m/根。土釘?shù)呢Q向間距要和開挖的深度相對應。
　　5.土釘傾角主要是取決于土層特征及注漿方法等因素，通常其角度約在5°~20°之間。
　?。?）土釘支護設計的有限元法
　　土釘支護主要是通過土釘來改善基坑開挖面附近的土體強度，以達到支護目的，是一種柔性主動制約機制的支護技術(shù)。土釘支護技術(shù)由于涉及的問題較多，如面層上的土壓力大小、土釘?shù)挠行чL度及間距、滑裂面、支護結(jié)構(gòu)變形等。因此，需借助數(shù)值模擬的方法對這些問題進行解決。有限單元法是巖土工程中較為常見的一種數(shù)值分析方法。從原理上講，有限單元法將支護和土體都作為變形體，分析基坑開挖和卸載條件下土體和各支護點的應力位移，是一種適用性廣、合理準確的設計計算方法。
　?。?）土釘支護的設計內(nèi)容
　　進行土釘支護設計，首先要根據(jù)工程類別和施工經(jīng)驗，初步選定各部件的尺寸和材料參數(shù)；其次，進行計算分析，其主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：
　　1.支護的內(nèi)、外部整體穩(wěn)定性分析。內(nèi)部穩(wěn)定性可按圓弧破壞面采用條分法進行分析，對于外部，可以將土釘加固的土體當做擋土墻，并以此進行抗隆起、抗傾覆、抗滑動和抗管涌驗算進行穩(wěn)定性分析。
　　2.土釘設計計算。其中包括土釘設計內(nèi)力、最大抗力和土釘長度的確定，以及土釘抗拉斷裂極限狀態(tài)計算和注漿釘包裹體錨固極限狀態(tài)計算。
　　3.噴射混凝土面層的設計計算。
　　4.土釘與混凝土面層的連接計算；最后，根據(jù)以上的計算對各部件的初步參數(shù)進行調(diào)整及修改，繪制施工圖開始施工。
　　2 基坑工程中土釘支護的施工
　?。?）基坑開挖
　　為了讓施工工作能夠快速、安全的進行，土釘支護必須逐層進行，開挖的最大高度要以土體的穩(wěn)定性和土釘豎向間距的大小來決定。通過施工流程和施工期間邊坡穩(wěn)定和坡面面積的銜接，確定基坑開挖的縱向長度。使用機械設備開挖時，要盡量減少擾動支護土層，在支護之前必須對坡體表面出現(xiàn)松動的部位進行清除，基坑開挖過程中，要嚴格按照完成上層支護后才能開挖下層的原則，以此確保邊坡穩(wěn)定及控制邊坡變形，保證開挖工作能夠安全進行。
　?。?）排水
　　基坑土釘支護在施工時，應充分考慮到地下水對其結(jié)構(gòu)的影響，必須做好排水工作，防止靜水壓力過大，導致混凝土面層受損，同時還要盡量避免基坑加固土體處于飽和狀態(tài)，如果出現(xiàn)飽和狀態(tài)將很有可能使支護結(jié)構(gòu)出現(xiàn)位移，影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在基坑土釘支護施工過程中，主要采用的排水方式有：淺部排水、深部排水和坡面排水。
　?。?）噴射混凝土面層
　　由于地層性質(zhì)的差異，噴射混凝土面層時，一定要控制好施工時間。通常情況下，為了防止坡面土體崩解和松弛，應盡快噴射混凝土面層。為了使混凝土面層能夠更好的起到加強作用，可在其中配備一些鋼筋網(wǎng)。
　?。?）土釘支護施工
　　土釘支護的施工工序主要包括定位、成孔、置筋、注漿和錨頭焊接等。在基坑土層含水量大或土質(zhì)差時，成孔后要盡快放置鋼筋，為了確保鋼筋能夠位于孔中心，需在鋼筋上每隔2-3m焊制一個定位架，然后注入漿液。由于注漿時要盡量將孔內(nèi)的水和氣排出，所以應采用由孔底向外的注漿方法，保證注漿質(zhì)量。漿體凝固并達到相應強度后，開始錨頭焊接，錨頭應與土釘焊接牢固，并和鋼筋網(wǎng)相連接形成整體。
　?。?）施工監(jiān)測
　　土釘支護施工過程中，較為重要和直觀的監(jiān)測主要是針對土釘支護時的位移而言的。監(jiān)測時如果發(fā)現(xiàn)跳躍點和位移突變，要及時停止施工，并進行變形原因分析和處理，問題解決后才能繼續(xù)施工。做好施工中的監(jiān)測工作，可以更好的保證工程質(zhì)量。
　　結(jié)論
　　總而言之，在基坑工程土釘支護的設計與施工中，應遵循土釘支護的設計原則，選擇適當?shù)挠嬎惴椒ㄗ龊迷O計工作，以此保障土釘支護施工的順利進行，從而為提高土釘支護的施工質(zhì)量提供保障。
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