時志軍，何向明

（1.天水師范學院 工學院，甘肅 天水 741001；2.甘肅第八建筑工程公司，甘肅 天水 741000）

土釘墻支護是近年發(fā)展起來用于土體開挖和邊坡穩(wěn)定的一種新的擋土技術，由于經濟可靠且施工快速簡便，成為基坑支護中最常見的支護方式.土釘墻支護是采用土釘加固的基坑側壁土體與護面等組成的支護結構.[1]通過在基坑邊坡土體內放置一定長度和分布密度的土釘與土體共同作用，彌補了土體自身抗拉、抗剪強度的不足，有效地提高了土體的整體剛度.通過土釘在土體中的分擔作用，土體進入塑性狀態(tài)后，應力逐漸向土釘轉移，顯著提高了邊坡的整體穩(wěn)定性.更重要的是土釘墻受荷載過程中具有明顯的漸進性變形和開裂破壞的塑性變形發(fā)展階段，不會突發(fā)性塌滑，通過變形監(jiān)測，可以及時采取措施加固處理，避免造成更大的人員傷亡和經濟損失.由于其明顯的優(yōu)勢，在邊坡工程、基坑工程中得到廣泛的認可和應用.本文結合天水市某深基坑邊坡支護方案，對土釘墻支護的設計及施工進行了詳細論述，為同類工程提供有益參考.

1 工程概況

天水市某綜合樓工程，框架結構，地上四層，地下一層.基坑開挖深度6.65米，基坑平面為矩形，南北長77.6m，東西寬51m，南側距已建住宅11m，西側距原道路道牙2m.放坡1:0.3，穩(wěn)定水位埋深為5.7m～6.2m.邊坡開挖范圍內，主要土層及其力學性能參數(shù)如表1.

表1 主要土層及其力學性能參數(shù)

2 邊坡支護方案

2.1 支護方案

為防止坑壁坍塌以及安全事故的發(fā)生，考慮預留施工場地及基坑安全穩(wěn)定，根據(jù)場地土層參數(shù)及周邊條件驗算，基坑四側均具有開挖放坡條件，可采用土釘墻支護體系.

2.2 支護計算

采用極限平衡法進行局部抗拉計算,得出土釘參數(shù).采用圓弧滑動簡單條分法分層進行穩(wěn)定性分析計算，進一步調整土釘參數(shù)，再進行包括外部穩(wěn)定性計算在內的穩(wěn)定分析，結合經驗最終確定土釘布置.

2.3 土釘墻土釘布置

土釘墻土釘布置如圖1.土釘橫向間距1.5m，豎向間距從上到下依次為1.6m、1.4m、1.4m、1.4m，錨桿長度從上到下依次為7m、6m、5m、3m；土釘為梅花形布置如圖2.土釘傾角為15°，釘材采用Φ48mm鋼管制作.

2.4 土釘墻面層

圖1 土釘墻支護結構剖面圖

土釘墻面層配筋如圖3.支護護面網(wǎng)筋為Φ6＠250×250mm，噴射混凝土厚度為8cm，網(wǎng)噴混凝土強度為C20.混凝土配合比為：水泥：砂：水=1：4：0.4.可根據(jù)地質條件的不同，增加添加劑.網(wǎng)片和土釘端頭連接如圖4.采用1根橫向Φ16焊接連接，用1根橫向Φ16鋼筋壓Φ6＠250×250mm鋼筋網(wǎng)片.基坑邊頂面做翻邊，翻邊向地面外側延伸1.2m范圍內采用HRB335級Φ22鋼筋制作插筋，插入深度為1.0m,橫向間距為2.0m，掛網(wǎng)噴射混凝土.

圖2 土釘墻土釘布置圖

圖3 土釘墻面層配筋示意圖

圖4 鋼筋網(wǎng)片和土釘端頭連接示意圖

3 土釘墻施工

3.1 施工工藝流程：邊坡開挖→孔位放線→土釘制作、成孔及安放→注漿→掛面層鋼筋網(wǎng)→焊加強筋→噴射混凝土→養(yǎng)護.

3.2 土方開挖：邊坡開挖采取邊開挖邊支護，做到土方挖完支護完，每層開挖深度按錨桿豎向間距加0.2米控制，限制每層開挖長度（不超過25米），超挖深度不大于0.3米，嚴格控制邊坡平整度及坡度，坡面必須達到基本平整，符合尺寸的要求.土釘墻按設計豎向分層，水平跳段施工，土釘未達到設計錨固力以前不得進行下一層的開挖.

3.3 孔位放線：按設計的孔位布置進行測量畫線，標出準確的孔位，孔位誤差小于5 cm.

3.4 土釘制作、成孔及安放：土釘嚴格按設計圖紙要求制作，采用沖擊錨桿機將DN48錨管打入，然后按設計要求的孔長、孔的俯角逐孔進行驗收，做好記錄，不合格者重打.

3.5 土釘注漿：用ZSNS型注漿泵采取底部返漿注漿法，即用注漿導管將水泥漿送到鉆孔底部，邊注邊抽，直至孔口返漿.注漿壓力為0.4～0.6MPa,水灰比控制在0.4～0.45.向孔內注漿時，應預先計算所需的漿體體積并與實際注漿量進行對比，向孔內注入漿體的充盈系數(shù)保證大于1.

3.6 掛面層鋼筋網(wǎng)：注漿完成后立即綁扎鋼筋網(wǎng)片Φ6＠250×250mm，采用1Φ16鋼筋焊接連接網(wǎng)片和錨桿，保證鋼筋搭接長度和間距.

3.7 噴射混凝土面層：噴射混凝土面層采用HPZU-5B混凝土噴射機，噴射混凝土厚度為8cm，強度等級C20，粗骨料最大粒徑不宜超過15mm，水灰比不宜大于0.45.噴射作業(yè)時要分段進行，同一分段內噴射順序自下而上，以免松散的回彈物料粘污尚未噴射的壁面，[2]噴頭與受噴射面保持垂直.先預噴鋼筋后方，后復噴剛筋前方，防止鋼筋背面出現(xiàn)空隙.有地下水部位設泄水孔，及時排掉坑壁內水，防止邊坡土體浸泡軟化，泄水孔直徑不宜小于100mm,在地下水較多或有大股水流處，泄水孔要加密.[3]

3.8 養(yǎng)護：對混凝土及時進行養(yǎng)護，養(yǎng)護時間根據(jù)氣溫確定，一般為3～7天，養(yǎng)護期間注意雨水和溫度的不利影響.

4 施工監(jiān)測

土釘支護的監(jiān)測包括支護位移、地表開裂情況、附近重要建筑物和重要設施的變形等，其目的是為了及時了解邊坡狀況，提早進行防范.結合本工程實際，水平位移觀測點在邊坡土體頂部和土釘墻支護頂部沿基坑周邊布置，支護區(qū)段內每個方向至少設置3個沉降位移觀測點，設置在坡頂外50cm以內.水平觀測點在土釘墻第一層墻面和翻邊完成后設置，并測得初始值，每層在開挖后、支護完、開挖下一層前至少各觀測1次，每天至少應觀測1次，如發(fā)現(xiàn)基坑變位速率較大、支護結構開裂等情況，應加強觀測，縮短觀測間隔時間.要隨時對邊坡坡頂四周地表開裂狀態(tài)（位置、走向、寬度）進行量測，并做好觀測記錄.待土方挖至槽底且坡頂位移趨于穩(wěn)定后，觀測時間為每周觀測2次，直至結構施工至±0.00為止.由于本工程基坑北側局部存有較深且近于飽和雜填土，底層支護完成后，坑邊出現(xiàn)了3mm寬微裂縫后趨于穩(wěn)定，最大水平位移為基坑深度的0.4‰,變形量小于規(guī)范5‰的規(guī)定.直至基坑回填完畢，坑壁未發(fā)現(xiàn)任何異常情況.

5 施工注意事項

5.1 土方開挖堅持采用分層、分段、均衡、對稱的方式開挖，每層開挖深度根據(jù)土釘排距確定，挖土必須與支護互相配合，不得超挖.

5.2 做好周邊地表排水工作，嚴禁地表積水對基坑側壁滲浸、沖刷.

5.3 基坑施工完成后，距基坑開挖邊線5米范圍內，材料、機械設備等堆載重量不得大于20KN/㎡,不得通過大型載重車輛.

5.4 位移和沉降觀測時每層位移不超過3mm,變形量控制在5‰，且支護完該層、開挖下一層時位移收斂，即變形呈階梯式發(fā)展，每層有一個變形、停止的過程.這就要求每層開挖支護時間不少于3天，即每層在開挖后、支護完、開挖下一層前至少觀測3次，出現(xiàn)異常情況時立即上報，采取可靠措施后再進行施工.

5.5 支護要及時，由于變形量的積累主要是在每層開挖卸載后，支護前原則上要求不過夜，根據(jù)條件能施工土釘?shù)南仁┕ね玲敚車娀炷恋南葒娀炷?開挖過程中出現(xiàn)局部土體剝離坍塌，應迅速掛網(wǎng)噴混凝土，待混凝土初凝后再施工土釘部分.

5.6 根據(jù)開挖情況，可對土釘長度和位置做適當?shù)恼{整.如基坑位移和沉降過大，應在位移和沉降過大區(qū)域根據(jù)產生原因可加長加密土釘，或在坡腳位置打入豎向微型樁穩(wěn)定土體，即采用復合土釘支護，必要時可采取先打入豎向微型樁再進行下層土體開挖的施工方法.

5.7 基坑回填前，沿基坑邊寬1米范圍內嚴禁堆放重物.

6 結束語

土釘墻噴錨支護技術在本工程基坑邊坡支護中取得了顯著成效，有效提高了邊坡的整體穩(wěn)定性，防止了邊坡塌方和順層滑坡現(xiàn)象的發(fā)生.土釘墻支護施工速度快、經濟性好、安全性高，適宜在相似地質條件下的邊坡支護中廣泛運用.

[1]中國建筑科學研究院.建筑基坑支護技術規(guī)程JGJ120-99[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,1999.

[2]原國家冶金工業(yè)局.錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)程GB 50086-2001[S].北京:中國計劃出版社,2001.

[3]重慶市建設委員會.建筑邊坡工程技術規(guī)范GB50330-2002[S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2002.