楊有清

(中冶天工集團有限公司，天津 300000)

0 引言

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展和城市化進程的加快，城市人口的急劇增加，城市用地在不斷減少，為了節(jié)約土地資源，滿足現(xiàn)代城市的居住和使用功能，現(xiàn)代建筑的發(fā)展逐步向縱深方向延伸，深基坑的支護工程是一項重要和復(fù)雜的基礎(chǔ)工程，各種支護技術(shù)推陳出新，土釘墻作為一項支護技術(shù)，在建筑實踐中不斷應(yīng)用，技術(shù)越來越成熟，尤其在施工環(huán)境比較緊張的城市建設(shè)中尤為突出，而且支護結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、安全、可靠是關(guān)鍵，一旦失穩(wěn)將產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。

1 土釘墻穩(wěn)定性要點

1)地勘資料詳細，規(guī)范施工。詳細準(zhǔn)確的勘察資料是基坑施工質(zhì)量的重要保證。2)設(shè)計參數(shù)要合理，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，編制可行的設(shè)計方案。3)施工技術(shù)要規(guī)范，嚴(yán)格按照設(shè)計及規(guī)范要求進行施工，不得偷工減料。4)穩(wěn)定性的監(jiān)測要及時不間斷，隨時分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)問題及時處理和采取應(yīng)急措施。

2 土釘墻施工工藝

2．1 工藝流程

1)按設(shè)計要求開挖工作面，修整邊坡，埋設(shè)混凝土厚度標(biāo)志(在基坑四面邊坡埋設(shè)120 mm鋼筋頭8個，外露80 mm);2)初噴混凝土:噴射厚度為20 mm;3)成孔:設(shè)計孔徑120 mm，深度不小于設(shè)計要求;4)將土釘鋼筋插入孔內(nèi)，同時將注漿管插入;5)注漿:向孔內(nèi)注入水灰比為0．45 P．O42．5水泥漿;6)噴射混凝土1 d后，強度達到5 MPa，外掛網(wǎng)，噴射混凝土面層;7)在坡腳設(shè)置排水溝。土釘支護剖面示意圖見圖1。

圖1 土釘支護剖面示意圖

2．2 主要施工機具

主要施工機具有:空氣壓縮機、混凝土噴射泵、電焊機、壓力注漿泵、泥漿攪拌機、切割機、洛陽鏟、手推車、鋼筋切斷機、錨桿機。

3 土釘墻施工質(zhì)量控制

1)設(shè)計參數(shù)控制(土體參數(shù)、荷載、土與土釘間的粘結(jié)力、釘長、土釘密度、土釘傾角、鋼材強度等)。2)土方開挖深度和速度與土釘支護要合理安排作業(yè)順序，保證土體在土釘施工過程中保持穩(wěn)定。土方開挖和基坑支護施工必須密切配合，基坑支護必須配備足夠的施工人員，確保施工進度，土方開挖必須分段分層進行，給每層段的支護作業(yè)留有時間，確保進行下一層的土方開挖時上一層的土釘強度達到70%以上。3)土釘施工控制:定位、成孔、土釘防腐、置筋、注漿。4)基坑變形監(jiān)測:主要監(jiān)測圍護結(jié)構(gòu)頂部水平位移，基坑周圍管線及建筑物的沉降變形，是深基坑監(jiān)測中最重要的一項檢查內(nèi)容。

4 深基坑支護失穩(wěn)的原因

1)設(shè)計不完善，設(shè)計中沒有考慮實際情況和可能存在的問題，存在漏洞和不足，計算不精確和誤差，現(xiàn)場勘察不仔細等。2)環(huán)境了解不透徹，基坑周邊建筑物和荷載估計不足，監(jiān)測工作不到位，疏忽大意，發(fā)現(xiàn)預(yù)兆沒有采取措施，低估周邊環(huán)境對基坑的影響。3)施工方法不規(guī)范，沒有嚴(yán)格按照設(shè)計要求和施工組織方案進行施工，在開挖中出現(xiàn)超挖、放坡不到位、一次開挖深度太大，工作面開展太大，邊坡裸露時間過長等。4)地下水位和地表水控制不到位，根據(jù)地勘報告，確定基坑降排水施工措施，保證施工期間工作面沒有明水積水，防止地表水對邊坡的侵蝕和浸泡。

5 土釘支護的失穩(wěn)分析

土釘墻失穩(wěn)現(xiàn)象有兩種:一種是從新開挖的土層上部開始崩塌，逐漸向縱深發(fā)展，另一種是從新開挖的土層下部開始崩塌，開挖底部出現(xiàn)崩塌，屬于圓弧滑移破壞，加固處理采用預(yù)應(yīng)力鋼索進行錨固處理，由于預(yù)應(yīng)力鋼索能提供較大的抗拔力，同時采用錨索和土釘結(jié)合的復(fù)合體支護技術(shù)，在控制邊坡變形方面具有顯著優(yōu)勢，比純土釘支護變形減少近2倍～5倍，因此剪切失穩(wěn)后最有效的加固措施是在土釘墻上部采用預(yù)應(yīng)力錨索進行變形控制，提供較大的抗傾覆彎矩效果更好。為保證施工階段的穩(wěn)定性，在土釘墻支護設(shè)計中，除按規(guī)范進行內(nèi)部穩(wěn)定性分析外，還應(yīng)進行每個工況的剪切破壞分析，施工階段內(nèi)部失穩(wěn)是施工超挖，或上層土釘和坡面還未發(fā)生有效的各類作用時即開始下部開挖，因此此類失穩(wěn)與土體參數(shù)、開挖深度和開挖時間有關(guān)。

土釘墻失穩(wěn)示意圖見圖2。

圖2 土釘墻失穩(wěn)示意圖

6 勞動力組織和機械設(shè)備

每個班組需要人員:測量放線1名，機械鉆孔2人、人工成孔6人～8人，土釘制作2人，鋼筋網(wǎng)片加工安裝3人，鉆孔注漿2人。施工技術(shù)員1人，兩班循環(huán)作業(yè)。

施工機械:鉆孔機1臺、注漿機1臺、空壓機1臺、攪拌機1臺、電焊機1臺、洛陽鏟6把～8把、噴混凝土機1臺。

7 經(jīng)濟效益分析

傳統(tǒng)意義上的支護屬于被動支護，把土體當(dāng)作荷載，支護結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工成本費用高，工期長，土釘支護屬于主動支護，利用土體自身的強度和穩(wěn)定性，自支撐能力作為支護的一部分，減少支護結(jié)構(gòu)的工程量和加快工期，成本較低，施工便捷，與土方開挖同步進行，大大節(jié)省前期施工準(zhǔn)備時間。工程造價相比較經(jīng)濟，據(jù)不完全資料統(tǒng)計，土釘工程造價比帷幕、護壁樁等類型的工程造價低30%～50%左右。

［1］JGJ 120-2012，建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程［S］．

［2］GB 50202-2009，建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范［S］．

［3］建筑巖土工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［Z］．

［4］王春山．土釘墻在18號計量科研實驗樓基坑支護中應(yīng)用［J］．山西建筑，2012，38(3):78-79．