談深基坑土方開挖及土釘墻支護的注意事項

尚潔　馬為烈

【摘 要】在建筑施工過程中，施工材料的運用技術(shù)是施工質(zhì)量的保證，也是確保工程高速度、高品質(zhì)完工的前提。土釘是一種重要的施工材料，因其施工便捷、操作簡單而且用料少的優(yōu)勢，近些年來，被廣泛的應(yīng)用到深基坑土方開挖和墻支護的施工過程中。本文重點介紹了土釘墻支護的優(yōu)勢和用途，供同行參考。

【關(guān)鍵詞】土釘墻支護；深基坑；基坑支護；監(jiān)測

建筑的基礎(chǔ)施工是建筑施工的重點，而在深基坑土方的開挖和土釘墻的支護方面做好施工工作，能夠有效的保證施工質(zhì)量，確保工程的整體水平。本文從這兩個方面入手，對建筑施工設(shè)計進行了詳細(xì)的闡述，為我國建筑行業(yè)的發(fā)展指明了方向。

1.土釘墻支護結(jié)構(gòu)的特點及適用范圍

1.1土釘墻支護結(jié)構(gòu)的特點

近些年來，土釘墻支護結(jié)構(gòu)在建筑中廣泛應(yīng)用，土釘墻支護是指在原位土體的基礎(chǔ)上使用的加固技術(shù)。首先是將土釘安裝在基坑邊坡上，形成較為穩(wěn)定的擋土結(jié)構(gòu)，土釘?shù)闹饕饔檬羌哟髩w和周圍土體的聯(lián)系，在群體和土體的接觸面上形成一定的粘結(jié)，使墻體因土體的約束，較為穩(wěn)定。

1.2土釘墻支護結(jié)構(gòu)的適用范圍

一般來說，土釘墻的適用范圍非常廣，總的來說，有以下幾個方面：

（1）土體開挖的過程需要土釘進行支護，特別是一些高層的建筑物，由于對于地基的重視，因此在開挖時，需要整體加固和維護。

（2）土釘可以作為永久的擋土結(jié)構(gòu)，工程在基層的開挖過程中，需要臨時和永久的支護，臨時支護主要是橋臺擋墻，而永久的支護可以用土釘代替。

（3）在擋土結(jié)構(gòu)的和之后的維修過程中，要重視維修和改建的步驟，做好項目邊坡的穩(wěn)定加固工作。

1.3土釘墻的構(gòu)造

習(xí)慣上的土釘墻主要是由兩個部分組成的，土釘和平面。土釘?shù)闹灬敺绞接袃煞N：鉆孔注漿法和打入法。

（1）平時最常使用的注釘方式是鉆孔注漿法，所采用的土釘材料是最平常螺紋鋼筋土釘，在面層上需要開120毫米的鉆孔，同時注漿的材料為水泥砂漿，強度要高于m10，方可符合標(biāo)準(zhǔn)。水泥的水灰比控制在1：2左右，配合比達到等量，水灰比在0.45以下。注漿的位置有明確的要求，鋼筋居中，孔洞的入口處要防止閉塞。

（2）打入法一般采用的是鋼管材料，強度高，但是釘長短，這種方法不適用于密實膠結(jié)土層。當(dāng)鋼管進入到基層土之后，需要對鋼管口進行閉塞處理，閉塞后的鋼管在通過后管進行注漿，從而增強土釘和土質(zhì)的粘合，提高整個建筑的穩(wěn)定性能。土釘?shù)目拱文芰姡L度深度稿，間距范圍大，這是打入法主要的特點。值得一提的是，土釘需要和地面形成一定的夾角，墻面的坡度要大。

（3）在土釘?shù)淖⑨斶^程中，面層是其中重要的組成部分，面層使用的是鋼筋網(wǎng)，強度等級在混凝土等級之上，一般會在150毫米之間。因此，為了保證土釘和墻面的有效連接，需要在鋼筋和土釘?shù)姆植忌献龊迷O(shè)計，使用加壓墊板進行連接。

（4）當(dāng)?shù)叵滤桓哂诨拥酌鏁r，應(yīng)采取降水或截水措施；土釘墻墻頂應(yīng)采用砂漿或混凝土護面，坡頂和坡腳應(yīng)設(shè)排水措施，坡面上可根據(jù)具體情況設(shè)置泄水孔。

2.工程實例

某商務(wù)樓工程；地上為12層，地下為1層，總建筑面積28812平方米。基坑占地面積3500平方米，實際開挖深度達5.10米。其中基坑西面為空曠場地，北面為河道，水位較高，距基坑邊最小距離為15米左右，其余兩面緊鄰城市干道。為節(jié)省造價，工程支護主要采用了二級放坡土釘墻支護形式，局部轉(zhuǎn)角部位采用灌注樁加上部3米土釘支護，土釘采用￠20鋼筋，長度分別為6m、9m，鉆孔注漿。坑中采用管井降水，同時基坑周邊輔以5套輕型井點降水。場區(qū)主要土層自上而下分別為：①素填土0.3～1.0m②粉質(zhì)粘土0.5～2.5m③淤泥質(zhì)粘土1.3～8.7m。

3.支護施工

3.1土釘支護施工流程

開挖第一層土方→修坡→埋控制噴射混凝土厚度的標(biāo)志→噴射第一層混凝土、混凝土養(yǎng)護，鉆孔→安設(shè)土釘→壓力注漿→綁扎墻面鋼筋網(wǎng)→釘端鎖定筋與鋼筋網(wǎng)，水平垂直加強筋焊接，二次噴射混凝土→養(yǎng)護→開挖下一層土方、重復(fù)以上工序，直至最后一層土。

3.2施工要點

（1）每一層工作面開挖深度為1.6m，其中最后一層工作面開挖至—4.8m，余土人工開挖。

（2）采用PZ—5型噴射混凝土機施工，噴射混凝土前，應(yīng)對機械開挖的坡面及時修坡，每層混凝土噴射前埋設(shè)好混凝土厚度的標(biāo)志，首層厚度控制在40～50mm。噴射作業(yè)應(yīng)分段分片進行，同一分段噴射順序應(yīng)自上而下，噴頭與受噴面應(yīng)保持垂直且距離宜為0.6～1.0m，噴射混凝土終凝后應(yīng)及時噴水養(yǎng)護3d。

（3）采用專用鉆孔機械成孔，成孔后及時安設(shè)土釘以防止坍塌，土釘鋼筋按設(shè)計要求提前預(yù)制，混凝土宜加入早強劑以提高早期強度，注漿應(yīng)連續(xù)灌注。

（4）鋼筋網(wǎng)為￠6@200×200mm雙向，應(yīng)與土釘連接牢固，鋼筋網(wǎng)噴射混凝土而層應(yīng)向上翻過邊坡頂部1.0m；鋼筋搭接長度為35d，土釘端部鎖定筋應(yīng)與鋼筋網(wǎng)、水平垂直加強筋相互焊接，加強筋直徑≮￠16mm。

（5）注漿分為兩次注漿，第一次壓力為0.4MP，第二次為0.8MP，第二次注漿按規(guī)定應(yīng)在第一次注漿漿體初凝前完成，本工程實際控制在第一次注漿2～3小時范圍內(nèi)。

4.基坑監(jiān)測

（1）應(yīng)及時對支護結(jié)構(gòu)及周邊建筑物的安全性及穩(wěn)定性進行跟蹤監(jiān)測；基坑開挖前，在2倍開挖深度以外，至少設(shè)置兩處位移觀測基準(zhǔn)點。

（2）在基坑四周緊鄰的圍墻上合理布置監(jiān)測點，基坑邊緣以外1～2倍開挖深度范圍內(nèi)需要保護的物體及土釘墻支護結(jié)構(gòu)本身，均應(yīng)作為監(jiān)控對象。

（3）各項監(jiān)測的時間間隔可根據(jù)施工進程確定，在雨期及土方開挖過程中，要適當(dāng)加密觀測頻率，當(dāng)變形超過有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或監(jiān)測結(jié)果變化速率較大時，應(yīng)加密觀測次數(shù)，當(dāng)有事故征兆時，應(yīng)進行連續(xù)監(jiān)測。

（4）觀測結(jié)果要形成正式書面資料并作為邊坡是否變形的依據(jù)，如發(fā)現(xiàn)邊坡失穩(wěn)或變形超標(biāo)，應(yīng)及時處理后方可繼續(xù)作業(yè)。為此，現(xiàn)場當(dāng)即對該兩處坡頂面全部硬化處理，并將表層降水及時引流至城市排水管網(wǎng)，處理后監(jiān)測正常。

5.注意事項

基坑開挖深度增加，施工難度增大，施工單位承擔(dān)的風(fēng)險也增加，因此要求深基坑的設(shè)計和施工必須選擇技術(shù)可行、造價合理、安全可靠的支護方案，下面就土釘墻支護技術(shù)在深基坑中應(yīng)注意的幾個事項談一下看法：

（1）施工前應(yīng)徹底熟悉、掌握工程地質(zhì)勘探情況。

（2）要掌握地下管線的材質(zhì)、間距、管徑、是否滲漏、有無損壞等。

（3）要掌握地下水分布情況，及時掌握雨季施工地下水變化情況，并及時調(diào)整土釘分布數(shù)量。在本工程施工中就遇到一個問題，由于基坑北面為一條河道，河道局部地段有一條暗浜與其相連，暗浜的填土質(zhì)量也較差，結(jié)果導(dǎo)致該處水系與河道相通?；釉诖颂庨_挖，土釘成孔放置后，一直有水自土釘孔內(nèi)及該處坡面滲出，坡面噴射混凝土后時間不長就整塊脫落。為此，決定對該處基坑與河道之間進行壓密注漿，通過壓密注漿后將該處河道內(nèi)的水通道阻斷，同時在該坡面增加泄水孔，問題得以解決。

（4）基坑開挖時要及時掌握地基土變化情況，制定相應(yīng)措施。

（5）土釘孔注漿應(yīng)派有責(zé)任心的人員實施，及時檢查釘孔注漿飽滿度；對于漿液流失過多釘孔，應(yīng)及時補漿。

（6）土釘墻施工要隨時注意天氣變化，噴射混凝土面層時盡量避開雨天。

6.結(jié)語

總而言之，在項目施工過程中，土釘墻支護是一種重要的施工技術(shù)和方法，和其他支護方法比起來，土釘墻加固技術(shù)的強度高、造價低、操作簡單、安全可靠，因此受到廣大建筑師的一致好評和青睞。為了保證我國建筑行業(yè)的長足發(fā)展，需要技術(shù)人員作出更多的努力，確保工程科學(xué)穩(wěn)定實施，整體水平再創(chuàng)新高。

【參考文獻】

[1]趙玉亮，劉星偉.土釘墻支護結(jié)構(gòu)在深基坑工程中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工，2012，（04）.

[2]劉旭靈，周覲.土釘墻支護技術(shù)在深基坑工程中的應(yīng)用[J].建筑科學(xué)，2012，（S2）.