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土钉墙支护工艺在深基坑中应用的实践
核心提示：　　【摘要】土钉墙支护结构的主要作用是保持边坡稳定，保证基坑在土方开挖和基础施工过程中的安全，对临近建（构）筑物和周边环&　　【摘要】土钉墙支护结构的主要作用是保持边坡稳定，保证基坑在土方开挖和基础施工过程中的安全，对临近建（构）筑物和周边环境不产生危害，本工程通过对深基坑土钉墙支护方案的设计、施工等方面的实践探索，确保工程质量和安全施工的可靠性、科学性。
　　一、工程概况
　　河南省安装集团办公暨培训中心综合大楼位于洛阳市伊滨区伊洛大道与团结路的交叉口，由1栋25层主楼和4层裙房以及2层地下车库组成，总建筑面积65810M2。&0.0标高132.65，采用天然地基。其中主楼为框架结构，采用筏板基础，基础埋深&0.0以下12.8米，裙房及纯地下车库采用独立基础+防水板，基础埋深&0.0以下11.5米。
　　二、编制依据
　　1、根据设计部门提供的施工平面图纸；
　　2、《河南省安装集团办公暨培训中心综合大楼岩土工程勘察报告书》；
　　3、施工现场及周边环境的具体情况；
　　4、施工执行规范：
　　《建筑基坑支护技术规程》（DBJGJ120-99）
　　《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》（JGJ167-2009）
　　《基坑土钉支护技术规程》（CECS96：97）
　　《锚杆喷射混凝土支护技术规程》（GB）
　　《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB）
　　三、工程地质条件
　　根据勘察报告，拟建场地地貌单元属于伊河&I级阶地，场区地层分布呈河流阶地&二元&结构，根据室内土工试验及原位测试成果进行综合分析，勘探深度范围内的地基土自上而下分述如下：
　　1、素填土：黄褐色，以黄土状粉土、粉质粘土形成的素填土为主，层厚0.40～1.50m。土钉锚固体与土体的极限摩擦阻力标准值qsik=20kPa。
　　2、黄土状粉质粘土：黄褐色，可塑为主，干强度中等，韧性中等，无摇振反应，稍有光泽反应，属中压缩性土。层厚2.90～3.90m，土钉锚固体与土体的极限摩擦阻力标准值qsik=55kPa。
　　3、卵石：杂色，饱和，中密为主。卵石含量约60～70%左右，以砂、粘性土、圆砾充填，级配较好，分选性一般，层厚约3.40～8.50m，土钉锚固体与土体的极限摩擦阻力标准值qsik=120kPa。
　　4、卵石：杂色，饱和，中密为主，局部为密实。卵石含量约70%以上，磨圆度较好，分选性一般，级配较好，颗粒间以砂、粘性土及少量圆砾充填，层厚约0.80～4.70m。土钉锚固体与土体的极限摩擦阻力标准值qsik=100kPa。
　　四、基坑周边环境及水文地质条件
　　该场地位于洛阳市伊滨区，场地平整，周围无建（构）筑物分布。勘察期间，各钻孔内均见地下水，地下水初见水位埋深在自然地面下11.9～12.5m之间，相应稳定水位标高在120.25～120.34m之间。施工时需采用降水措施。
　　五、支护施工方案
　　（一）基坑支护结构类型选择
　　本工程考虑到周边环境和空间限制，将基坑分为2个类型，即①②层土采用土钉墙联合预应力锚杆进行支护，③④层卵石采用花管注浆，土钉墙边坡坡度为1：0.3放坡，地面设计均布荷载为15kPa，土钉墙支护距坡顶6.0m范围内禁止堆载，基坑设计的使用期限为九个月。
　　（二）基坑支护方案的设计
　　1、钢筋土钉墙锚固体直径为110mm，钢管土钉锚固体直径为100mm，土钉长度为6.0m～13.5m，注浆用水泥为普通42.5R硅酸盐水泥，水灰比为0.45～0.5，注浆压力控制在0.3～0.5MPa，强度不低于M10。预应力锚杆用三级&22的HRB335级钢筋，待锚固段强度达到70%后做自由段注浆。待锚杆强度达到70%后施加预应力。
　　2、花管土钉墙采用&P48、壁厚3.0的钢管，长度为6.0m～13.5m每隔2米焊接一个居中支架，将土钉安放在孔内，花管上面每隔40cm打&8出浆孔，并在浆孔上面焊L40&40&4的角钢作为倒刺。
　　（三）支护施工组织部署
　　1、施工方法
　　A、修坡：基坑开挖用反铲式挖土机分层分段开挖，开挖深度不能超过2.0m，长度为20～30m。预留5～10cm厚人工修坡，开挖深度在土钉孔位下30～50cm，预留成孔工作面宽度8～10m，确保边坡的立面和壁面的平整度。遇有滞水及残留层间潜水时，要在坡面上每隔1.0米插放一个导流管，疏导上层滞水对坡面的作用。
　　B、成孔及绑扎钢筋网
　　本工程主要采用人工洛阳铲成孔。
　　在坡面修正好后绑扎钢筋网，钢筋网用扎丝绑扎、固定，钢筋接头采用搭接形式。在边坡坡面上，按照设计方案敷设100*100钢筋网，网片之上下层间的竖向钢筋搭接长度应大于300mm，以保证钢筋网的整体性，在地表距边坡1.0m处打一排深约500mm的短钢筋，各钢筋之间用二级16钢筋焊接起来，便于挂网，基坑边缘修成比较平缓的弧面，便于雨水流过。钢筋保护层厚度不宜小于20mm。
　　C、土钉制作与安放为了土钉定位于孔的中心位置，需沿长度每隔2.0m焊上定位支架，定位支架的高度不小于2.5cm，支架采用&6热扎盘条握弯做成，每个断面固定3个支架，要确保土钉钢筋能够居中。土钉如果长度不够需要焊接时采用双面焊接。下部卵石采用打入式花管，花管上面每隔40cm打&8的出浆孔，梅花形布置。
　　D、注浆注浆质量是保证土钉抗拔力的关键。在施工中必须认真按照设计要求，严格控制配比，并根据施工需要采取措施确保浆液的流动性和提高强度，使土钉尽早进入工作状态。注浆方式采用底部注浆，即将注浆管插入孔底（距孔底500mm），浆液从孔底开始向孔口灌填。当浆液从底部充满至孔口时，还需进行多次补浆，一般不少于2次，保证浆液注满孔内。向孔内注入浆体的充盈系数必须大于1.0。浆体应搅拌均匀并立即使用，开始注浆前、中途停顿或作业完毕后需用水冲洗管路。
　　E、土钉端部焊接
　　土钉端部对弯成环状，加强筋均穿入土钉端部弯钩中。
　　F、喷射混凝土
　　喷射混凝土强度等级采用C20，碎石的最大粒径不超过10mm，喷射混凝土机的工作压力为0.3～0.4MPa。喷射厚度为100㎜。作业面的喷射顺序应是自下而上，从开挖层底部开始向上喷射，这样可防止喷射混凝土由于自重悬吊于上层土钉，增加上一层土钉荷载，尤其是当上层土钉注浆和喷射混凝土尚未达到一定强度时，更要尽量避免。对于局部脱落亏坡的部位，要分层喷射，每层喷射厚度不应大于50mm，待第一层混凝土初凝后，再喷射第二层混凝土。施工中掌握好喷头角度，降低回弹量，在喷过的混凝土终凝两个小时后，洒水养护3-7天。
　　2、施工流程
　　土方开挖&修坡&测量放线&成孔&安装土钉&注浆&挂钢筋网&焊接加强筋&焊接锚头&喷射混凝土&养护&监测。
　　（四）注意事项及应急预案
　　根据现场实际情况，土钉施工中遇到管线或者降水井时位置可做适当调整。加强基坑施工、设计、监测单位的联系，及时提交监测资料，根据监测结果和现场情况变化及时会同各方做好施工工作，确保施工安全。基坑周边应设置安全防护栏杆，当施工中出现控制标准值时，应立即停止开挖，回填砂土袋、反压堆土。如发现基坑边坡变形较大或变化较快，人员应立即撤离，随后加打预应力锚杆或超长土钉或者增加支撑等措施。
　　（五）现场检测
　　1、土钉采用抗拉试验检测承载力，每一种长度的土钉试验数量不应小于3根，不宜小于土钉总数的1%。
　　2、注浆用的水泥砂浆应做抗压强度试验，每批注浆取不少于1组，每组6块。
　　3、面层喷射混凝土应做抗压强度试验，每500m2取一组试块，每组3块。
　　4、面层混凝土厚度采用钻孔检测，钻孔数量宜每100m2墙面一组，每组不应少于3点。
　　六、支护成果
　　本工程自土方开挖至土方回填历时15个月，最大沉降量为4.5mm，平均沉降量为1.3mm，达到了预期目的。实践证明：本工程采用的深基坑土钉墙支护方案的选择、设计、施工等方面是成功的，切实保证了工程施工的安全。　　充分利用土体自身强度和自稳能力，但对土质和地下水条件要求较高；
　　应用广泛、成熟，施工快、造价低；
　　土体发生一定的变形后，土钉墙才发挥其抗力，变形较大。 责任编辑：tufangss
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水泥土墙和土钉墙的区别在哪里,一建教科书中提到的几种深基坑支护方式的主要区别在哪里呢
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土钉墙是采用挂钢筋网喷射混凝土做护坡的,设置土钉是为了固定钢筋网.水泥土墙是用搅拌桩来加固土体作为围护结构的挡土止水支护方式.做法的区别很大,原理也不同.
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扫描下载二维码深基坑边坡工程土钉墙支护设计--《全国给水排水技术信息网2009年年会论文集》2009年
深基坑边坡工程土钉墙支护设计
【摘要】：随着城市建设的飞速发展,涌现出许多深基坑工程,土钉墙支护作为一种较常用的支护形式,凭借其工期短、造价低的优势异军突起。本文以某排水泵站13.90m深基坑工程为背景,运用极限平衡理论,通过条分法确定最危险滑动面,从而对土钉墙支护参数进行设计计算,确定一套切实可行的深基坑边坡土钉墙支护方案。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：TU753【正文快照】：
0引言基坑工程是为保证基坑施工、主体地下结构的安全和周边环境不受损害而采取的支护结构、加固、降水和土方开挖与回填等工程总称〔，’。随着近年来城市建设的飞速发展，高层、超高层建筑和地下市政设施日益增多，基坑开挖深度也日益加深，涌现出许多深基坑工程。土钉墙支
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京公网安备75号【摘要】深基坑施工前根据工程的地质情况，确定本工；【关键词】土钉墙滑裂面基坑支护；中图分类号：TV551.4文献标识码：A文章编号；1、工程概况；1.观府壹号二组团一期位于贵阳市金阳新区金岭东路；2、边坡岩土工程特征；2.1地层结构；场地内岩土构成自上而下为：第四系杂填土层（Qml；2.1.1杂填土层（Qml）：杂色，主要由碎石、；2.1.2红粘土层（Qel
【摘要】深基坑施工前根据工程的地质情况，确定本工程的支护形式，以确保安全施工的目的，本文是观府壹号二组团一期一标建安工程为实例，根据地质资料，确定本工程采用土钉墙支护施工；通过设计、计算、实施，确保深基坑开挖及基础施工安全，为同类的工程施工提供可借鉴的经验。
【关键词】土钉墙滑裂面基坑支护
中图分类号：TV551.4文献标识码： A 文章编号：
1、工程概况
1.观府壹号二组团一期位于贵阳市金阳新区金岭东路与金阳北路交口东南侧，场区地貌类型为溶蚀谷地-丘陵地貌，场地西部地势起伏平缓, 东部为溶蚀残丘，起伏稍大，基坑开挖深度最高为6.0m,最低为3.9m,边坡平均坡比为：1：0.4，拟支护边坡长度600.3m，支护面积约2800m2，边坡设计使用使用年限为1年。为临时性边坡，工程重要性等级二级。
2、边坡岩土工程特征
2.1地层结构
场地内岩土构成自上而下为：第四系杂填土层（Qml）、第四系残坡积红粘土层（Qel+dl）、三叠系下统大冶组（T1d）灰岩组成，现分述如下：
2.1.1杂填土层（Qml）：杂色，主要由碎石、粘土及建筑垃圾组成，结构松散，回填均匀性差，场地内大部都有分布，最大厚度2.0m，平均厚度0.87m。
2.1.2红粘土层（Qel+dl）：褐黄色，质纯，含少量铁、锰质氧化物，土质均匀、密实，致密状结构，有光泽，韧性、干强度高，残坡积成因。据其塑性状态可分为硬塑红粘土、可塑红粘土和软塑红粘土三个亚类:
2．1．3 硬塑红粘土: 褐黄色，结构致密，土质均匀，局部夹风化岩块，网状裂隙较发育，场内大部有分布，平均厚度4.20m，厚0～7.0m。
2．1．4可塑红粘土: 褐黄色，致密状结构，土质较均匀，局部夹风化岩块，网状裂隙较发育，场内局部分布，平均厚度3.10m，厚0～5.10m。
2．1．5三叠系下统大冶组（T1d）灰岩：灰白色，中风化，细晶结构，薄层～厚层状构造，岩石结构致密坚硬，节理裂隙较发育，岩芯呈短柱状、饼状，岩芯采取率80～90%，分布于整个场地下部，埋深1.2～18.7m。
2．2地质构造
据区域地质资料，场地位于贵阳向斜西翼，据调查，场地内无较大断层发育，地层分布连续，场地下伏基岩为三叠系下统大冶组（T1d）灰岩，灰白色，薄层～厚层状，根据现场实测，场区岩层倾向70，倾角30。
2．3根据勘察报告，本次设计采用的岩土参数如下表。
3、支护土压力计算
3．1支护工程设计
根据计算，边坡放坡开挖后土压力为零，说明边坡整体稳定，为防止边坡受雨水影响产生局部滑塌，对基坑边坡放坡开挖后采用临时性支护。
基坑土质边坡采用土钉墙支护，技术参数为：锚杆为全粘结式锚杆， ￠20@ L=6000外露300mm与钢筋网片焊接，矩形布置,锚杆上设置两道定位器，并挂￠6.5@300×300
钢筋网后采用喷射C20混凝土封闭，喷射混凝土厚度10cm。喷射混凝土前，在与土质边坡接触部位的采用直径40mmPVC泄水孔，向下斜15度，长度为300mm带孔塑料的排水管，插入200×200的碎石囊外露20 泄水管间距，水泥砂浆强度M30。每15m设置一道伸缩缝，伸缩缝宽3cm用沥青麻丝?实。
4、基坑支护施工
边坡开挖采用自上而下分层开挖的方法，开挖高度3m为一层，先开挖后对边坡进行锚喷支护，使边坡形成封闭?环施工，以减少边坡暴露时间，以确保施工安全。
锚喷施工采取边开挖，边修整边坡，埋设喷射混凝土厚度控制标志，安放钻孔定位管,喷射第一层混凝土；钻孔安设土钉，注浆，安设连接件；绑扎钢筋，喷射第二层混凝土；
4.1锚杆施工
造孔：采用风压冲击钻造孔，钻头选用符合要求，钻孔直径80mm钻孔位经测量后用油漆标志；钻孔与坡面水平夹角为15°钻孔完成后用风清洗孔内残渣；钻孔超深50～100mm对钻孔的孔径、孔向、孔深及孔清洁度进行认真检查记录。
注浆：土钉注浆，注浆管一定要插至孔
底，然后回抽3～5?，送浆后拨浆管必须借浆压，缓缓退出，直至孔口溢出（管亦刚好自动退出）。封闭灌注的锚杆，孔内管路要通畅，孔口塞堵要牢靠；水泥砂浆强度M30。
安装：插送方向要与孔向一致，插送过程中要适当旋转（人工扭送或管钳扭转）；先注浆锚杆插送速度要缓、均，有“弹压感”时要作旋转再插送，尽量避免敲击安插。
4.2 喷射混凝土施工
材料：水泥采用早强型P.O. 42.5普通硅酸盐水泥；细骨料采用坚硬耐久的中、粗砂，细度模数大于2.5；粗骨料选用耐久的卵石或碎石；速凝剂按施工图要求选用，并经监理人批准。
配合比：喷射混凝土配合比，通过室内试验和现场试验确定，保证喷层性能指标的前提下，尽量减少水泥和水的用量。
4.2.1挂钢筋网：随开挖进度分区、分块进行，挂网前先喷一层3～5cm厚素混凝土。钢筋网采用光面钢筋在场外按2～4m2一块进行编焊，运至工作面后，人工在脚手架平台上沿岩面铺设，利用锚杆头点焊固定，钢筋网距离壁面3～5cm，网间用铅丝扎牢。
4.2.2喷混凝土：采用混凝土喷射机TK961人工手持喷射，喷嘴与岩面距离约0.7～1.2m，喷射方向大致垂直于岩面每次喷厚4～7cm，分2～3次喷至设计厚度，每次间隔时间30～60min。喷射作业参数通过生产试验确定，在保证喷混凝土密度的前提下，尽量减少回弹量。
4.2.3 喷射混凝土质量控制
喷射混凝土前按规范要求，为每种拟用的外加剂至少作三次试块试验，试验板测定的喷射混凝土工艺质量和抗压强度达到要求后，才能进行喷射混凝土施工。
喷射混凝土作业应分段分片依次进行，喷射顺序自下而上，分层喷射时，后一层应在前一层混凝土终凝前进行，若终凝后1h后进行喷射，应先用风水清洗喷层面；喷射作业应紧跟开挖工作面，喷射机作业应严格执行喷射机的操作规程：应连续向喷射机供料；保证喷射机工作风压稳定；完成或因故中断喷射作业时，应将喷射机和输料管内的积料清除干净。
喷射混凝土养护：喷射混凝土终凝2h后，喷水养护；养护时间一般工程不少于7昼夜，重要工程不少于14昼夜；气温低于+5℃，不得洒水养护，采用混凝土养护剂养护。
5、施工安全监测
5.1 监测点的设置
1．监测点、后视点、水准基点应设置在基坑施工影响范围外。
2．沉降和位移监测点应设置在基坑边壁和基坑底部，间距不宜大于30m。地表开裂，宜采用标记法进行观察和比较，有裂缝时，先测量其宽度并做好记录，然后用水泥浆灌实抹平，必要时可拍照留存。
5.2 监测次数及方法
1.在基坑开挖期间，每天监测次数一次为宜，当位移出现发展趋势或接近预警值时，应加大监测的频率。
2.地下室底板完工后可减少监测次数，地下室侧墙完工后停止监测。
3.位移观察用ET-02电子经纬仪，沉降观测用精密水准仪，精度为标准二等水准。
5.3 监测数据处理及反馈
监测数据应即填入规定的表格，及时向项目经理报告，定期向业主和监理工程师报告。如发现数据明显变化或临近报警值时应即向项目经理、业主、监理工程师报告。
从基坑支护工程开始施工至地下室底板完工，严格按照设计施工并且进行全过程的施工监测，以便及时掌握施工全过程围护结构，周围土体的受力与变形情况，及时掌握基坑开挖对周边环境，尤其对建筑物、道路的影响程序，以便在监测信息指导下，及时采取有效措施，调整施工方案，避免了基坑重大事故的发生，以及事故带来的经济损失和社会影响，通过对本工程深基坑的设计、计算及实施，为同类型工程施工提供了可借鉴的经验。
参考文献：《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99
《建筑边坡工程技术规范》GB
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