基坑土钉墙支护施工工法研究
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作者: 李扬汉
摘要：近年来，随着建筑行业的发展，其施工技术也有了相应的发展。在建筑工程的施工工艺中，基坑土钉墙支护施工工法是一种新型的挡土施工工艺，它主要适用于基坑的开挖以及边坡的稳定。由于该施工工法具有经济、施工便捷等优点被广泛应用在土木工程建设中。本文主要介绍了基坑土钉墙支护施工工法在建筑工程中的应用，以供大家参考。
关键词：基坑；土钉墙；施工
土钉墙是将天然土体进行就地加固处理，并使其与喷射混凝土面板相结合，从而形成一个与重力墙相类似的土挡墙，这种可以有效的抵抗土钉墙后面的土压力，从而稳定基坑的开挖面。这种土钉墙主要是利用相关机械设备来对其钻孔。插筋以及珠江来设置的，或者由施工人员直接向其打入角钢等粗钢筋，以此来形成土钉。所谓的土钉墙支护也就是将施工现场原位土体中的钢筋作为受力构件，并将其进行加固处理，此时该受力构件就与原位土体和混凝土面层相结合，形成一个支护体系，从而保证基坑的稳定，便于后期工程的顺利施工。
一、基坑土钉墙支护的特点分析
（一）土钉墙工艺在我国应用广泛。
在地基工程施工过程中，施工人员需要依层逐次开挖，并且要求边挖边加固，以此作为支护结构，采用这种方式一直挖到设计要求的基坑深度。其施工步骤主要是：1）施工人员在开挖坡面时，可以采用相应的机械设备进行钻孔，或者采用相应的工具进行人工钻孔；2）钻孔完成之后，施工人员需要彻底清理孔内的杂物，放置锚杆之后灌注水泥浆；3）再在开挖的坡面上安装钢筋网，并合理的喷射混凝土，此时我们要求其混凝土的强度不得小于C20；4）此时，施工人员需要将土钉墙与坡面钢筋网以及混凝土有机的结合，形成一种深基坑土钉墙支护结构。这种结构的技术原理是：通过岩土结构中的承载力，使其与土钉墙和周边土地的各种力量相结合，让各种本不稳定的土质结构变成一种稳定的凝固体，再将土钉墙上的钢筋与坡面的钢筋网香菇连接，在其表面喷射一层混凝土，这样就可以保证土钉与地下土体形成一个复合体，从而有效的提高边坡的稳定性以及承载能力，减小土体的破坏程度，减少安全事故的发生。这种施工工艺是我国当前应用最广的技术之一。
（二）土钉墙工艺优势。
在地基工程施工过程中，施工人员往往会采用土钉墙施工手段来保护基坑，因为它具有以下几点优势：1）这种结构能够将土体中的承载能力充分发挥出来，使土体与支护结构形成一个整体，更能保证基坑的稳定性；2）该结构具有质轻、柔性大的特点，并且其抗震能力非常好，通过试验分析，将其运用在基坑支护中是可行的；3）在施工过程中，这种结构施工极为简便，并且安全可靠，具有一定的灵活性，它可以根据施工现场的实际情况进行变更设计，从而起到稳定的作用；4）其占用面积小，在一些特殊的场地中，这种施工技术具有较大的优越性；5）稳定并可靠，在施工过程中，施工人员往往在进行其他步骤时，使得支护结构产生位移，为采用土钉墙支护结构就能够明显较小位移，其承载能力极好；6）能够缩短施工工期，在施工过程中，施工人员可以一边开挖基坑，一边制作支护结构；7）经济成本低，在一定程度上降低了工程造价。
二、基坑土钉墙施工方法
（一）施工思路。
从保证工程质量的重要性来看土钉墙施工是关键环节，其特点表现为作业时间长，施工难度大，受土体影响大。施工应根据土方开挖情况、降水情况进行。开挖一步，支护一步，直至基坑底。施工前设置位移观测点，施工期间应连续观测，直至施工完毕。同时，土钉墙支护一般适用于地下水位以上或进行人工降水后的可塑、硬塑或坚硬的粘性土，胶结或弱胶结（包括毛细水粘结）的粉土、砂土和角砾、填土；随着土钉墙理论与施工技术的不断成熟，在经过大量工程实践后，土钉墙支护在杂填土、松散砂土、软塑或流塑土、软土中也得以应用，并可与混凝土灌注桩、钢板桩或在地下水位以上的土层与止水帷幕等配合使用进行支护，从而扩大了土钉墙支护的使用范围。采用土钉墙支护的基坑其深度不宜超过18m。
（二）施工工序。
编写施工方案及施工准备→开挖→清理边坡→孔位布点→成孔→安设土钉钢筋（钢管）→注浆→铺设钢筋网→喷射混凝土面层→开挖下一步。根据不同土性特点和支护构造方法，上述个别顺序可以变化。支护的内排水以及坡顶和基底的排水系统应按整个支护从上到下的施工过程穿插设置。
（三）施工工艺。
1.1做好准备工作。
认真学习规范，熟悉设计图纸，以书面形式让甲方出据地下障碍物、管线位置图，了解工程的质量要求以及施工中的监控内容，编写施工方案。同时，施工前应确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点等，并在设置后加以妥善保护。组织项目管理小组及专业施工队伍，对施工人员进行班前技术、安全交底，并完成上报审批程序。
1.2 挖掘工艺。
首先，土钉墙支护应按施工方案规定的分层开挖深度按作业顺序施工，在完成上层作业面的土钉与喷射混凝土以前，不得进行下一层深度的开挖。其次，当用机械进行土方作业时，严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动，当基坑边线较长，可分段开挖，开挖长度10～20m。第三，支护分层开挖深度和施工的作业顺序应保证修整后的裸露边坡能在规定的时间内保持自立并在限定的时间内完成支护。应尽量缩短边壁土体的裸露时间，对于自稳能力差的土体如高含水量的粘性土和无天然粘结力的砂土必须立即进行支护。第四，为防止基坑边坡的裸露土体发生塌陷，对于易坍塌的土体因地制宜采用相应措施，并在开挖过程中如遇到土质与原设计有异常情况时应及时进行反馈设计。
1.3清理边坡和孔位布点。
首先，基坑开挖后，基坑的边壁宜采用小型机具或铲锹进行切削清坡，以达到设计规定的坡度。其次孔位布点。土钉成孔前，应按设计要求定出孔位并作出标记编号。孔位的允许偏差不大于150mm。
1.4成孔。
根据经验及现场试验，一般采用人工洛阳铲成孔，孔径、孔深、孔距、倾角必须满足设计标准，其误差符合《基坑土钉支护技术规程》CECS 96：97的要求。如出现边坡土体含水量较大，杂填土较厚，松散砂层等情况不宜进行人工成孔时，可采用钢管代替钢筋，利用机械打人土层，钢管上可每隔300mm钻直径8～10mm的出浆孔，梅花形布置，并以∠30角钢呈倒刺状焊于孔边，以防打管时散落土粒堵塞出浆孔，同时增加其抗拔力，钢管前端宜作成锥形，以减少打入时的摩擦阻力。成孔过程中如遇障碍物需调整孔位时，不得影响支护安全，成孔后要进行清孔检查，对塌孔处应及时处理。
三、结束语
通过上述，土钉墙支护结构是当前地基工程中应用最为广泛的结构之一，它能够有效的稳定开挖的基坑，保证地基工程的顺利施工，从而保证整个建筑工程的稳定性与质量。采用土钉墙支护在施工中具有施工简便、稳定性高、抗震能力好等优点，并且该结构能够有效的降低经济成本，缩短施工工期，所以该技术得到越来越广泛的应用。
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