支护桩和土钉墙在高层建筑基坑支护中的应用

尹强

【摘 要】分析了某高层建筑工程施工场地情况，提出了支护桩和土钉墙深基坑支护方法，对这两种支护方法及其构造要求和施工工艺进行了论述，结果表明支护效果安全可靠，可进一步推广应用。

【关键词】基坑支护；土钉墙；施工工艺

Support piles and soil nail wall foundation support in high-rise buildings

Yin Qiang

（Taiyuan City Construction Safety Supervision Station Taiyuan Shanxi 030013）

【Abstract】The analysis of a high-rise building engineering construction site situation， proposed the retaining piles and soil nailing wall deep foundation pit supporting method. the two kinds of support method and the construction requirements and construction technology are discussed in this paper. The results show that effect of supporting are safe and reliable and can be further popularized.

【Key words】Foundation pit supporting；Soldier pile；Soil nailing wall；Construction technology

随着城市建设的高速发展，高层建筑层出不穷，也缓解了建筑用地的紧缺状况，因而基坑工程也向更深、更大、更难方向拓展。基坑工程引发的工程质量和安全问题已引起各界的高度重视，基坑支护的重要性已愈显突出。基坑支护的种类很多，本文通过工程实例对支护桩和土钉墙深基坑支护的施工工艺和应用进行分析和介绍，研究认为可以对此两种方法在类似工程中进一步推广和应用。

1. 工程概况

某工程场地位于某市商厦市场北面，框架结构，一层地下室，基础采用混凝土钻孔灌注桩基础。基础开挖深度为5.3米，基坑南面采用800@800钻孔灌注桩围护，其它三面采用48×3.0 @1100×1000（水平），L=8000 、6000、6000、5000mm土钉墙支护，土钉墙共设四排，开挖坡度为1：0.3。

根据工程地质勘查资料，基坑开挖影响深度范围内的土层组成情况为：

①杂填土：杂色，松散，组成成分较复杂， 由粉粒、砂、碎石、建筑垃圾组成，夹杂块石。主要分布鱼塘四周。层厚0.90～ 2.70m。

②淤泥：灰色，流塑，夹杂大量有机质，有臭味，全场分布，层厚0.30～1.20m。

③粉质粘土：黄色，硬可塑状，主要由粘、粉粒组成，夹杂白色团块，全场分布，层厚1.20～5.60m。

④淤泥质粉质粘土：灰色，流塑～较塑，含有较多腐植物，中间夹粉土、细砂透镜体。主要分布在拟建东楼区域，层厚0.70～3.20m。

2. 基坑支护结构参数

根据本工程所处地理位置及场内基坑开挖深度，地下水位、基坑内土层性质，本工程支护结构如下：

边坡按1：0.3的坡度放坡，土钉横向和竖向间距均为1.2m，土钉布置形式呈网状布置，土钉层数4层，土钉长度为第一层8m，第二层6m，第三层6m，第四层5m。土钉孔径110mm，土钉钢筋直径为118mm螺纹钢，土钉注浆采用水灰比为0.5的水泥浆。施工土钉，直接进行编网，锚喷砼形成面层。

土钉钢筋应露出土面30mm，预留弯钩长180mm，弯钩向上，以确保土钉力量的传递。（见剖面示意图）在L形钢筋内侧用12 mm螺纹钢筋与其他土钉钢筋连接，形成梅花形拉筋网。

土钉钢筋与菱形拉筋网铺设完毕后，在坡面上铺设间距为200 mm的钢筋网格，钢筋直径为ф6。再在坡面上锚喷80mm厚的C20混凝土。土钉节点见图1：

图1 土钉墙剖面示意图

3. 支护的施工工艺

土钉墙支护施工包括两部分：坡顶散水平台施工和坡面施工。

3.1 坡顶散水平台施工。

坡顶散水施工和坡面第一层护坡同时进行，首先将坡边上口外延2m处的土面清平，在距坡边1.95m处钉入长度为118mm的钢筋，钉入深度为0.9m，外留0.1m ，间距为2m（沿基坑走向），18mm钢筋之间用12mm的钢筋连接做拉筋。之后铺设ф6mm@200mm 的钢筋网，最后按2%的坡度浇筑混凝土，混凝土强度C20，混凝土厚度为100mm。在坡顶散水平台边砌20cm高的砖墙，防止雨水灌入，影响基坑边坡的稳定性[4]。

3.2 坡面施工。

清理坡面→定位→成孔→插入土钉钢筋→注浆→焊拉筋→铺设钢筋网→喷射混凝土→制作底梁→养护

（1）清理坡面。

由于基坑采用机械开挖，在喷射混凝土前应辅以人工按1：0.3的坡比进行边坡修整。经现场技术人员测量合格后方可施工。

（2）定位。

在成孔前，必须按技术员指定的点位进行施工，土钉倾角为10度。

（3）成孔。

A.采用钻孔机取土成孔，取土到设计孔深，经现场技术人员测量测量合格后为成孔. 土钉的孔位、孔深、孔径及角度应满足设计要求；如成孔中遇塌孔导致土钉钢筋不能插入，应将土钉钢筋拉出，重新成孔。

B.本工程使用普通硅酸盐水泥，搅拌水泥浆的水泥进场后应按要求验收，并进行二次复试，只有复试合格的水泥方可使用。水泥浆按设计配制，注浆所用水泥浆的水灰比为0.5。按给定的水灰比确定每罐水和水泥的用量，并按要求加水和水泥。

水泥浆搅拌后必须用筛网过滤至存浆罐中方可使用，滤出的杂质及时清理，避免掉入存浆罐中。水泥浆储存时，应不断搅动，减少水泥浆因静止产生沉淀，水泥浆储存时间不应大于水泥初凝时间[5]。

（4）插入土钉钢筋。

成孔后将钢筋插入，制作好的钢筋应保持干净不得沾有油污和泥土，按设计长度下料，弯勾后固定。

（5）注浆。

成孔并经检查后，插入土钉钢筋，并同时将注浆管插入，注浆管的插入深度应在孔深的一半以上；注浆前应将孔内残土或松动的杂土清除干净，注浆开始或中途停止30min时，应用水或稀水泥浆润注压浆泵及其管路。用压浆泵向孔内注纯水泥浆，其水灰比为0.5，注浆应满实[6]。

（6）焊拉筋。

在L形钢筋内侧用12 mm螺纹钢筋与其他土钉预留的L型钢筋连接，形成网状拉筋网。

（7）铺设钢筋网。

土钉的水泥浆产生一定强度后，进行修坡挂网，钢筋直径为ф6，敷设间距为200mm。钢筋网用绑线固定好，网片的搭接长度应满足规范钢筋的搭接要求。钢筋网与土钉的连接应牢固[7]。

（8）喷射混凝土。

喷射混凝土前应将坡面虚土清理干净，将按设计要求搅拌好的混凝土从每层土钉的底部向上顺序喷射。喷射混凝土时，喷头与受喷面应保持一定距离，距离宜为0.6～3.0m。坡面喷射混凝土厚度为80mm。

3.3 施工质量检验（见表1）。

4. 支护效果

根据支护要求进行施工，并进行了检测，检测过程注意事项[8]：

4.1 支护的位移、沉降的测量，地面开裂状态（位置，裂缝）的观察。在支护阶段，每天检测不少于一次；在支护施工完成后，变形趋于稳定的情况下，每周检测一次。监测过程中，每天对支护结构与地面进行观察，持续到整个基坑回填土结束后。

4.2 观测点的位置：观测点数量不少于5个，间距不大于30m，其位置应选在变形位置最大或局部条件最为不利的地段。观测仪器要求精密，水准仪和经纬仪应由计量部门检验自身精度后方可使用。

4.3 土钉墙墙顶位移监控值应小于4cm，土钉墙墙体位移监控值应小于5cm，地面最大沉降监控值应小于5cm。

该工程在整个地下工程施工期间，没有出现坑壁坍塌现象，通过对周围建筑物的监测，没有发现大的变形。支护桩和土钉墙的应用保证了基础及地下室的顺利施工，保证了周围建筑物的安全，所以本工程的支护方案是安全可靠的。

5. 结语

基坑支护方法多种多样，实际工程中究竟采用哪种支护方法，应综合考虑工程地质与水文地质条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要求、基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素，做到因地制宜，因时制宜，合理设计、精心施工、严格监控。

参考文献

[1] 王志新，卜晓翠. 深基坑支护的设计与施工[J]. 山西建筑， 2007（9）：112～113.

[2] 李海光. 新型支挡结构设计与工程实例[M].北京：人民交通出版社，2004.

[3] JGJ120-2011 建筑基坑支护技术规程[S]，2011.

[4] 蒋国盛.基坑工程[M].武汉：中国地质大学出版社，2000.

[5] 李宏伟. 某工程的土钉墙支护设计[J].福建建筑，2006（6）：94～97.

[6] 贺渝， 廖维敏. 对某基坑土钉的探讨[J].山西建筑，2009，35（32）：99～100.

[7] 张雪松.建筑基坑支护工程安全的影响因素分析[J].黑龙江科技信息，2007（13）：262.

[8] 陶聿君.对深基坑工程支护技术的论述[J].四川建材，2006（4）：148～149.

[文章编号]1619-2737（2015）05-18-589