趙利

摘 要：土釘支護(hù)是深基坑支護(hù)中最常用的一種支護(hù)形式之一。當(dāng)基坑周圍不具備放坡條件、地下水位較低，鄰近無重要建筑或地下管線，基坑外地下空間允許土釘占用時，均可采用這種即經(jīng)濟(jì)又安全的土釘支護(hù)，以便于滿足安全的前提下節(jié)約投資。

關(guān)鍵詞：深基坑；支護(hù)結(jié)構(gòu)；土釘支護(hù)

1 工程簡介

大族創(chuàng)新大廈工程位于深圳高新技術(shù)園區(qū)北區(qū)，總用地面積12488平方米，總建筑面積72179平方米，三棟高層建筑的建筑高度（不含屋頂樓梯間）依次A棟為60.90米、B棟為32.20米、C棟為44.50米，其中地上部分建筑面積：50109平方米，地下部分22070平方米。地上部分由三棟高層建筑組成，地下部分為整體式地下室，其中地下一層為小汽車停車庫，地下二層平時為小汽車停車庫，戰(zhàn)時局部為人防工程。本工程主要結(jié)構(gòu)類型：鋼筋混凝土框架剪力墻結(jié)構(gòu)形式，抗震設(shè)防烈度：七度?；又ёo(hù)采用土釘墻支護(hù)，坡面掛HPB6.5雙向鋼筋網(wǎng)噴射C20混凝土100mm厚。

2 土釘支護(hù)原理、方法與特點

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，大規(guī)模的高層建筑地下室、地下商場的建設(shè)和大規(guī)模的市政工程的施工都面臨深基坑工程。土釘支護(hù)是目前我國城市基坑工程和支護(hù)方法最常用的一種。土釘支護(hù)通常采用鉆孔后放入帶肋鋼筋并沿孔全長注漿的方法施工。它依靠與土體之間的粘結(jié)力或摩擦力，在土體發(fā)生變形時被動承受拉力作用。一般由密集的土釘群和噴射混凝土面層組成。土釘支護(hù)一般適用于地下水位以上的可塑、硬塑或堅硬的粘性土。深度在6m至12米左右的基坑。土釘支護(hù)在深基坑支護(hù)中有良好的經(jīng)濟(jì)性和安全性。

3 土釘支護(hù)的基本構(gòu)造

土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)造除了被加固的土體外，主要由土釘、面層噴射混凝土、及防排水系統(tǒng)三部分組成。

3.1 土釘

土釘在整個復(fù)合結(jié)構(gòu)中發(fā)揮著重要的作用，它有效地增大了土體的抗剪強(qiáng)度使本來松散的土體變成整體性比較強(qiáng)的類似加筋土的復(fù)合體。當(dāng)土釘置入土體后，由于釘土之間產(chǎn)生相對位移，從而在釘-土之間產(chǎn)生摩擦力，土釘依靠釘-土之間的摩擦力分擔(dān)了超出原狀土所能承受的過大的應(yīng)力，這種應(yīng)力轉(zhuǎn)移和重分布可以大大推遲和延緩?fù)馏w的塑性流動和滑塌。

土釘主要可分為鉆孔注漿釘與擊入釘兩種，其中前者最為常見。

3.1.1 鉆孔注漿釘

鉆孔注漿釘首先在土中采用機(jī)械或人工成孔，置入鋼筋，然后沿全長注漿填充形成鉆孔注漿釘。土釘?shù)某煽追椒ㄔ诤艽蟪潭壬先Q于土體的特點，常用的方法有洛陽產(chǎn)、螺旋鉆、輕型地質(zhì)鉆、沖擊鍾成孔等。為使土釘鋼筋周圍有足夠的漿體保護(hù)層，需沿釘長每隔1.5-2米設(shè)置對中支架.土釘宜采用Ⅱ、Ⅲ級鋼筋，直徑一般為16～32mm，置于直徑70～120mm的鉆孔中。注漿材料可采用強(qiáng)度等級不低于M10的水泥漿或水泥砂漿，注漿方式一般采用低壓（≤0.5MPa）重力式注漿，也可采用高壓注漿技術(shù)以增加土釘與土層的粘結(jié)力。土釘與面層的連接一般宜做成由帶螺紋的鋼筋與螺母、鋼墊板組成待注漿體及面層硬結(jié)后用扳手?jǐn)Q緊螺母，也有在面層內(nèi)設(shè)置加強(qiáng)筋，使土釘也加強(qiáng)筋焊接連接的形式。對于永久土釘，一般在鋼筋外還需要加環(huán)氧樹脂防腐涂料或用水泥漿填充密封的波紋塑料保護(hù)層，以提高鋼筋防銹蝕能力。

3.1.2 擊入釘

擊入釘一般采用震動、沖擊、液壓等措施將土釘（角鋼、鋼管、鋼筋等）擊（射）入土體中形成土釘。由于不需預(yù)鉆孔，施工速度快，在工程中有一定的應(yīng)用前景但不宜用于密實膠結(jié)土及永久性支護(hù)工程中。

（1）普通擊入釘

普通擊入釘即在土體中直接打入角鋼、鋼管或圓鋼等，不再注漿，因此與土體的粘結(jié)強(qiáng)度較低，釘長又受限制。所以一般為短而密的布置，支擋土坡高度也受到限制。

（2）注漿擊入釘

注漿擊入釘即用周圍帶孔的鋼管（工程中多稱“鋼花管”），通常在鋼管周圍鑿孔作為注漿孔眼，并在孔眼邊焊接倒刺制成，擊入土中后，從管內(nèi)通過壁孔漿注漿體滲到周圍土體中，從而提高擊入釘與周圍土體的粘結(jié)力。注漿擊入釘宜用于砂性土中。

（3）高壓噴射注將擊入釘（Jet bolting）

高壓噴射注漿擊入釘是利用高郵頻沖擊震動鍾將土釘擊入土體，同時以高壓（20MPa）把水泥漿從土釘端部的小孔中或通過焊接于土釘上的薄壁管射出進(jìn)入周圍土中從而提高與周圍土體的粘結(jié)力。高壓噴射注漿擊入釘可適用于各類一般粘土層和砂性土層。

（4）氣動射入釘

用高壓氣體作動力，將土釘射入土中，一般釘徑為25～38mm，長度不超過6m。

4 土釘支護(hù)的施工技術(shù)要求

4.1 土釘墻設(shè)計及構(gòu)造。土釘墻設(shè)計及構(gòu)造如下：

（1）土釘墻墻面坡度不宜大于1：0.1；

（2）土釘必須和面層有效連接，應(yīng)設(shè)置承壓板或加強(qiáng)鋼筋等構(gòu)造措施，承壓板或加強(qiáng)鋼筋應(yīng)與土釘螺栓連接或鋼筋焊接連接；

（3）土釘?shù)拈L度宜為開挖深度的0.5～1.2倍，間距宜為1～2m，與水平面夾角宜為5°～20°；

（4）土釘鋼筋宜采用2、3級鋼筋，鋼筋直徑宜為16～32mm，鉆孔直徑宜為70～120mm；

（5）注漿材料宜采用水泥漿或水泥砂漿，其強(qiáng)度等級不宜低于M10；

（6）噴射混凝土面層宜配置鋼筋網(wǎng)，鋼筋直徑宜為6～10mm，間距宜為150～300mm；噴射混凝土強(qiáng)度等級不宜低于C20，面層厚度不宜小于80mm；

（7）坡面上下段鋼筋網(wǎng)搭接長度應(yīng)大于300mm；

（8）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(hù)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。

4.2 土釘施工

（1）土釘墻施工。土釘墻施工可按下列順序進(jìn)行：應(yīng)按設(shè)計要求開挖工作面，修整邊坡，埋設(shè)噴射混凝土控制標(biāo)志；噴射第一層混凝土；鉆孔安設(shè)土釘、注漿，安設(shè)連接件； 綁扎鋼筋網(wǎng)，噴射第二層混凝土；設(shè)置坡頂、坡面和坡角的排水系統(tǒng)。endprint

（2）土釘成孔。土釘成孔宜符合下列規(guī)定：孔深允許偏差：±50mm；孔徑允許偏差：±5mm；孔距允許偏差：±100mm；成孔傾角偏差：±5%。

（3）上層土釘注漿體及噴射混凝土面層達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%后方可開挖下層土方及下層土釘施工；

（4）基坑開挖和土釘墻施工應(yīng)按設(shè)計要求自上而下分段分層進(jìn)行。在機(jī)械開挖后，應(yīng)輔以人工修整坡面，坡面平整度的允許偏差宜為±20mm，在坡面噴射混凝土支護(hù)前，應(yīng)清除坡面虛土。

4.3 土釘注漿

（1）土釘注漿作業(yè)應(yīng)符合以下規(guī)定：注漿前應(yīng)將孔內(nèi)殘留或松動的雜土清除干凈；注漿開始或中途停止超過30min時，應(yīng)用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及其管路；注漿時，注漿管應(yīng)插至距孔底250～500mm處，孔口部位宜設(shè)置漿塞及排氣管；土釘鋼筋應(yīng)設(shè)定位支架。

（2）土釘注漿材料應(yīng)符合下列規(guī)定：注漿材料宜選用水泥漿或水泥砂漿；水泥漿的水灰比宜為0.5，水泥砂漿配合比宜為1：1～1：2（重量比），水灰比宜為0.38～0.45；水泥漿、水泥砂漿應(yīng)拌合均勻，隨拌隨用，一次拌合的水泥漿、水泥砂漿應(yīng)在初凝前用完。

4.4 噴射混凝土

（1）噴射混凝土作業(yè)應(yīng)符合下列規(guī)定：噴射作業(yè)應(yīng)分段進(jìn)行，同一分段內(nèi)噴射順序應(yīng)自下而上，一次噴射厚度不宜小于40mm；噴射混凝土?xí)r，噴頭與受噴面應(yīng)保持垂直，距離宜為0.6～1.0m；噴射混凝土終凝2h后，應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間根據(jù)氣溫確定，宜為3～7h；

（2）噴射混凝土面層中的鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)應(yīng)符合下列規(guī)定：鋼筋網(wǎng)應(yīng)在噴射一層混凝土后鋪設(shè)，鋼筋保護(hù)層厚度不宜小于20mm；采用雙層鋼筋網(wǎng)時，第二層鋼筋網(wǎng)應(yīng)在第一層鋼筋網(wǎng)被混凝土覆蓋后鋪設(shè)；鋼筋網(wǎng)與土釘應(yīng)連接牢固。

4.5 土釘墻檢測。土釘墻應(yīng)按下列規(guī)定進(jìn)行質(zhì)量檢測：

（1）土釘采用抗拉試驗檢測承載力，同一條件下，試驗數(shù)量不宜少于土釘總數(shù)的1%，且不應(yīng)少于3根；

（2）墻面噴射混凝土厚度應(yīng)采用鉆孔檢測，鉆孔數(shù)宜第100㎡墻面積一組，每組不少于3點。

5 結(jié)論

土釘支護(hù)是深基坑支護(hù)中最經(jīng)濟(jì)性的一種支護(hù)方式。當(dāng)基坑周圍不具備放坡條件、地下水位較低，鄰近無重要建筑或地下管線，基坑外地下空間允許土釘占用時，可采用土釘支護(hù)。在土質(zhì)允許條件下，且對基坑變形要求不高的工程，采用土釘支護(hù)與其他支護(hù)形式相比方便施工，便于土方機(jī)械開挖，可以縮短工期，滿足總進(jìn)度的要求，是值得推廣的一種支護(hù)方法。endprint