土钉支护技术在建筑工程深基坑中的应用

赵 岚

（广西浩天建筑工程有限公司，广西 南宁530031）

土钉支护技术在建筑工程深基坑中的应用

赵 岚

（广西浩天建筑工程有限公司，广西 南宁530031）

文章主要从土钉支护技术的特点、土钉支护施工工艺要点及施工质量监控这几个方面进行阐述，以供参考。

土钉支护技术；建筑工程；深基坑

土钉支护是以密而短的土钉（锚杆）安设或打入基坑边壁土体内，将土体加固成为能自稳的重力或挡土结构。其将土钉（锚杆）与土体合为一体，共同工作，具有投资少、施工简便、快速灵活、适用性强等特点。目前，随着我国城市建设的迅速发展，大楼越盖越高，基坑越挖越深，工程条件越来越复杂，基坑支护问题也越来越重要。如果基坑支护处理不当，很容易给国家和人民的生命财产造成巨大损失。土钉支护作为20世纪90年代一种新的基坑支护技术，在保证体系安全稳定的同时，往往能满足工程的特殊需要，如限制基坑的顶部变形、保证基坑开挖过程中的自稳性等。在此，本文就土钉支护技术在建筑深基坑中的应用进行探讨，以供参考。

1 土钉支护技术的特点

（1）土钉与土体形成复合体，提高了边坡的整体稳定性和承受坡顶超载能力，增强了土体破坏延性，改变了边坡突然塌方性质，有利于安全施工。

（2）土钉墙体位移小，一般测试约为20 mm，对相邻建筑影响小，设备简单，易于推广。

（3）由于土钉比土层锚杆长度短得多，钻孔方便，注浆容易，而且喷射混凝土等设备，施工单位均易办到。

（4）如能与土方开挖配合好，实行平行流水作业，则工期可缩短，噪声小。

（5）由于土钉利用了土体的承载力，节省了施工成本，经济效益好，一般成本低于灌注桩支护。但在具体施工时，由于分段分层施工，易产生施工阶段的不稳定性，因此须在施工开始就进行土钉墙体位移监测，以便于采用必要的措施。

2 土钉支护施工工艺要点

2.1 土方开挖

（1）土方开挖因采用自上而下方式开挖，每层开挖的深度应控制在土钉以下0.5 m左右，第一层开挖分段长度不应长于15 m，第二层不应长于10 m。

（2）开挖时采用洛阳铲成孔，成孔时适当带水钻进，开钻时应低压慢钻，当钻头全部进入土层后，方可加大压力钻进，土质较差时，开挖长度不应长于5 m，并采用跳打法施工。

（3）为控制钻孔的难度，宜沿着深层搅拌桩搭接处开孔，既容易穿过桩体又不至于钻断已有深层搅拌桩。

（4）为确保钻孔的准确性，钻孔前采用经纬仪、水准仪、钢卷尺等进行土钉放线确定钻孔位置，土钉布孔距允许偏差为±50 mm，成孔采用锚杆钻机，成孔中严格按操作规程钻进，孔径允许误差±10 mm，钻孔偏斜度不大于30%，孔深允许偏差为±50 mm，倾角 5 °～15 °。

（5）在基坑下层土方开挖施工时，须等混凝土强度达到设计要求强度的70%后，才能进行下层土方的开挖和土钉支护施工。

2.2 初喷混凝土

在基坑土方开挖出施工作业面并经整平后，应及时进行坡面的混凝土初喷施工。采用标号为C20的混凝土，其配比为水泥∶碎石∶砂子＝l∶2∶2，水灰比为0.46左右，碎石粒径控制在5～12 mm，喷射压力控制在0.3～0.4 Mpa，厚40 mm，及时封闭暴露在外的土体。

2.3 土钉设置

（1）土钉的制作应严格按设计选准材径、长度下料，误差允许值为±20 mm，稳中架每个间距1.5 m，焊牢。

（2）土钉安装前应进行锚杆长度复核、验收，安放时，应避免杆体扭压、弯曲，注浆管与土钉锚杆一起放入孔内，注浆管应插至距孔底0.5～1.0 m处。

（3）为保证注浆饱满，在孔口部位设置浆塞及排气管，D48钢花管土钉直接注浆。

（4）土钉水平间距误差不大于150 mm。

2.4 清孔

在土钉锚管压入土体过程中，压力作用下会有一定量的淤泥进入管中，进入的淤泥如不在注浆施工前及时清除，会严重影响注浆施工的质量及土层锚杆的承载力。因此，在注浆前须采用高压空气分段吹净孔内残留及松动的废土，以保证注浆施工的良好质量。另外，为改善土层锚杆的承载力，还可采用水泥浆清孔，它可提高锚固力150%，但成本较高。

2.5 注浆施工

（1）注浆采用水泥砂浆材料进行，采用早强型硅酸盐42.5号水泥，水灰比为0.45～0.55。

（2）在注浆过程中，从底部开始先高速低压进行，当孔口开始溢出水泥砂浆后，再从孔口进行低速高压注浆。

（3）为保证浆液能充分挤满孔壁，一般要加压四次以上，注浆压力控制在0.6～0.8 MPa的范围内，二次注浆须在一次浆液初凝后终凝前进行，二次注浆压力大2.5 MPa。

（4）在向锚管孔内进行注浆前，应预先求算出注浆施工所需的水泥砂浆体积，然后根据注浆泵的冲程数确定向孔内注入的浆体实际体积，以确定锚管注浆施工的孔内充填密实程度，一般锚管实际注浆量必须是管内体积的2倍以上。

2.6 钢筋网施工

混凝土护壁终喷施工时，采用一层6@200×200的钢筋网，编网过程中，钢筋网规格为双向钢筋网片，钢筋直径6.5，网片规格为@250双向，竖筋与水平钢筋之间则采用20#双股扎丝连接固定，钢筋搭接绑扎长度不短于200 mm，钢筋搭接焊接长度不短于10 D（D为相应钢筋直径）。施工时，可在钢筋网片后垫砖块或用插入土中的钢筋固定，确保在喷射混凝土前，面层内的钢筋网片牢牢固定在边壁上并符合保护层厚度（20 mm）要求，网筋搭接处需绑扎，搭接长度不小于 30 cm，在钢筋网片外采用2ф1 6加强筋固定在钢钉上，焊接牢固。

2.7 终喷混凝土

（1）在混凝土终喷施工前，应先全面清除初喷混凝土面层上的松散碎屑和浮浆，并洒水冲洗干净。

（2）喷射混凝土时，其喷射距离应控制在1.0～1.2 m内，并由底部逐渐过渡到上部进行，一般应垂直指向坡面进行喷射，在喷射时应注意观察料的水量（不得有干料现象）和回弹情况，及时调整喷浆水量和距离。

（3）应严格掌握喷层厚度，表面平整度要求±30 mm。

（4）在铺设钢筋的部位，应先喷射钢筋后背面，然后再喷射钢筋前方，以保证在钢筋的后背面不会出现混凝土空隙。

（5）混凝土喷射施工完成后，应进行适当的养护。

2.8 排水系统设置

基坑开挖施工过程中，排水系统设置对保证工程的安全十分重要。一般在坡面及坡顶进行混凝土护面施工时，应做好明沟排水的措施；在基坑底部地下水位较高的区域，应预先布置好井点降水的井点和设备；在基坑南北两侧，应采用水泥搅拌桩作为止水帷幕等。

3 施工质量监控

为保护基坑支护结构在开挖及基础施工期间的安全与稳定，施工14 d后进行拔出破坏试验。另外，在基坑开挖施工过程中，要掌握整个开挖施工过程中基坑周边土体的连续动态变化情况，重点监控基坑边坡的地表沉降和水平侧移，仔细观察土钉端部附近的地表是否出现了裂缝、松动等现象。基坑开挖过程中，将间距不大于20 m的监测点布置在基坑边和邻近建筑物边，在距基坑周边不小于2H（H为基坑深度）布置监测基准点，每天观测一次，观测时取每边一基点架设经纬仪，后视另一基点，设置准直线以观测点，各观测点相对于准直线的垂直偏移量。

4 结束语

综上所述，土钉支护技术由于具有施工速度相对较快，投资成本低、工艺简单、施工机具灵活等优点，且施工结束后土钉锚管支撑结构可永久性保留，能协同地下室的挡土墙工作而作为地下抗侧力结构的一部分，受到了建筑工人的青睐。当前，随着我国城市化进程的加快，城市地下空间逐渐被开发利用，土钉支护作为深基坑支护技术之一，值得在建筑领域中被广泛应用和推广。

Earth Nail Supports and Protections Technology in Architectural Engineering Deep Hole Excavated for Building Foundation Application

Zhao Lan

The article mainly from the earth nail supports and protections technology’s characteristic, the earth nail supports and protections construction craft main point and construction quality monitoring these aspects enters a line of elaboration, supplies the reference.

earth nail supports and protections technology; architectural engineering; deep hole excavated for building foundation

TU753

A

1000－8136（2011）06－0059－02