土钉墙施工技术在深基坑支护工程中的应用

任 宏 亮

(山西省第三建筑工程公司，山西 晋中 030600)

土钉墙施工技术在深基坑支护工程中的应用

任 宏 亮

(山西省第三建筑工程公司，山西 晋中 030600)

分析了桩基与土钉墙相结合的工作原理，对土钉墙支护的形式、特点及施工条件进行了研究，阐述了土钉墙支护后基坑开挖的施工方法，指出土钉墙具有施工简单、造价低以及性能安全可靠的优点。

土钉墙，深基坑，支护，形式

土钉墙以其经济实用、安全可靠的优势，在现代高层建筑深基坑工程中,正逐渐得到越来越广泛的运用。土钉墙作为深基坑支护的施工技术发展,其独特的受力性能,良好的技术经济效果,被越来越多地使用于工程项目中,并取得了明显的技术经济效益。

在深基坑开挖的支护工程或者是护坡的加固技术当中，用土钉进行支护、挡土的技术应用非常广泛，因为土钉墙支护具有施工快捷、简单，而且在施工中能够随时对设计进行调整等优点。在以前的深基坑施工当中，土钉支护一般被应用于有一定的结合能力或者是摩擦阻力较大的土层当中，比如稠度较大的粘性土、有一定的胶结能力的砂土或者粉质土等等，这是由土钉墙的受力工作原理决定的，在软土层当中，如果单单采用土钉墙则很难满足施工要求，所以一般在工程施工当中，采用土钉与其他的支护形式相结合的支护形式，即为复合土钉支护方式，这种支护方法具有巨大的潜力，比如土钉墙加搅拌桩的支护形式、锚杆加土钉墙的支护形式等等，这都是在工程中比较具有代表性的，而且在实际的应用当中，这些支护形式也得到了成功的运用。

1 桩基与土钉墙相结合的工作原理

在深基坑支护当中，如果能够对深基坑的土体进行强度的提高与加强，则土钉支护结构能够利用这部分加强的土体成为支护结构的一个组成部分，而在深基坑开挖的支护过程当中，随着土体开挖的深度不断加大，侧边的土压力也在不断增加，这样土体增加的强度能够得到有效的利用，如果深基坑当中存有软弱下卧层或者是软弱的夹土层这样的地质时，深基坑的土钉支护就很难满足深基坑防护的要求，深基坑的土体有可能因为剪切面的滑动而受到破坏，因此增加土钉的长度或者锚杆的长度以及数量已经很难提高土钉支护的支护能力，在这样的情况下，就必须采取其他的工程措施来保证深基坑支护的稳定性，提高土体的边坡稳定性与抗剪能力，保证深基坑的安全施工，其中搅拌桩、灌注桩等等都具有一定的抗剪能力，能够提高深基坑防护工程的稳定性与安全性，在深基坑的侧边土压力的作用下，桩基与土钉墙能够形成一个共同抵抗剪力的整体结构，对于桩体来讲，土钉加固的土体与下层土体是接触的，因此在水平压力的作用下，土钉结构与被加固的土体之间就会产生被动摩擦力，这样可以减小由于主动土压力造成的滑移与变形，提高复合支护结构的抗侧能力，也会减小桩体在土中的打入深度，具有经济性，在土钉的支护底部，桩体抗剪强度较高也弥补了土钉的缺点，所以深基坑的稳定性更加容易满足。

2 土钉墙支护的特点与施工条件

根据不同的施工地质条件与深基坑的深度特点，土钉墙支护的方案可以分为很多种，支护的类型也可以分为若干种，比较常见的支护类型有以下几种：

1)自立支护的形式。主要有以下两种形式，第一种是水泥搅拌桩挡墙的支护；第二种是悬臂排桩的支护形式，这两种支护形式的共同特点是深基坑内部没有支撑的结构，因此可以进行地下室施工与机械化挖土的施工，使用水泥搅拌桩挡墙的缺点是挡墙的占地面积会比较大，所以不适合于占地面积较小的工程，但是使用这两种支护方法的成本是很低的。它的缺点是支护桩的桩顶位移可能会比较大，所以当深基坑深度较大时，工程的造价会比较高。

2)排桩内部支撑的形式。这种支护形式最大的优点就是支护系统比较安全可靠，缺点是竖向支撑比较占施工的空间，而且必须保证每一个施工节点的施工质量，因为如果有一个节点出现质量问题，那么有可能整个支护结构都会被破坏，而且在施工过程中，应当尽量选择简单的支撑，否则会影响到机械化施工的进度，不利于成本的节约。

3)排桩加拉锚的形式。使用排桩加拉锚的形式可以在外侧的地面进行拉锚或者在排桩的岩土上进行锚杆支护。使用外侧地面的拉锚支护费用较低，而且支护的操作比较方便，深基坑的施工空间也比较大，但是采用这种支护形式要求场地也比较大，否则施工的场地空间可能不足。第二种形式适用于土层比较薄或者土层地质比较好的场地，对地下室的施工与深基坑的开挖都是比较有利的。

3 土钉墙施工中应当考虑的相关因素

在深基坑支护方案的选择当中，应当重点考虑以下几种环境条件的影响：

1)深基坑的周围场地的情况与地质的情况，不同的地质情况使用不同的深基坑支护方案；2)深基坑周围的建筑物情况，如果存在比较重要的建筑物，那么采用的支护方案应当保证建筑物以及地下管线不受到深基坑支护的影响；3)深基坑周围的交通情况与地下水的情况，保证深基坑的支护不受到地下水的影响；4)考虑深基坑周围地下构筑物的管线，施工中应当尽量避开管线，防止对周边的构筑物造成影响；5)还要考虑到深基坑周边的特殊环境的影响和对于深基坑施工的要求，不同的深基坑环境，要设置不同的安全系数与监测预警值，尽量节约支护的施工成本，保证企业的经济利益。

在地下水的控制当中，应当注意降水、防水与两种措施的结合。如何控制地下水是我国工程当中的难题，降水的处理方式分为坑内降水与坑外降水两种，疏导地下水的方法也分为抽排与导渗两种，在降水的过程当中，深基坑四周要做防水帷幕和封底，降水更加经济一些，但是会对周边的环境造成不利的影响，所以应当把防水、降水和回灌技术结合起来，这样更加经济。

4 土钉墙支护后基坑开挖的施工方法

在深基坑支护当中，设计好的支护方案应当为土方开挖创造良好的施工条件，当然，合理的土方开挖也可以保证基坑的安全。基坑支护结构的位移与支护结构的刚度以及地层性质是相关的，也和基坑的开挖顺序以及开挖形式有关，相比于从一侧开挖直到另一侧的推进开挖方法，从中间开始开挖或者是两侧对称开挖的中心岛法更加安全，对基坑的影响更小，在深基坑的开挖中也应当采用分层的方法，控制开挖的深度与支撑的架设，充分利用基坑工程的时间与空间。

在施工中，还要注意信息化设计的应用，包括施工的经验、观察和理论信息等，这些信息可以通过施工监测得到，对信息进行处理，可以掌握支护结构的工作状态，对于异常现象与潜在的危险也可以及时进行处理，另外通过基坑监测还可以掌握基坑的变形，从而对基坑的安全作出评估。

5 结语

深基坑工程具有高风险与高难度，基坑的支护是把支护结构、基坑土体、周边环境与施工方法结合起来的一个动态变化的复杂工序，目前由于设计、施工方面原因造成基坑事故的大有人在，或者是在支护的选型与设计上面过于保守，使得企业蒙受经济损失的也有很多例子，这是我国深基坑存在的两种极端的问题，施工人员应当对方案进行合理甄选。

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Application of soil-nailing wall construction technology in deep foundation support engineering

Ren Hongliang

(Shanxi3rdBuildingEngineeringCorporation,Jinzhong030600,China)

The paper analyzes the working principle of pile foundation and soil-nailing wall, studies soil-nailing wall support forms, features and construction conditions, describes foundation excavation methods after soil-nailing wall support, and finally points out advantages of soil-nailing wall, such as simple construction, low cost and safe and reliable performance as well.

soil-nailing wall, deep foundation, support, form

2015-06-02

任宏亮(1974- )，男，工程师

1009-6825(2015)23-0044-03

TU463

A