建筑工程深基坑中的土钉墙支护施工技术分析

何 正 勇

(贵州地矿工程勘察有限公司，贵州 贵阳 550002)

1 概述

建筑工程深基坑施工环境复杂，容易受到复杂地质状况的影响，要求结合实际情况选用适宜的加固方式。土钉墙支护是建筑工程深基坑常用施工技术，能够有效提升深基坑工程稳定性以及安全性。因此，对土钉墙支护施工技术在建筑工程深基坑中的应用进行深入研究迫在眉睫。

2 土钉墙支护的原理

近年来，我国建筑工程建设数量和规模均不断增加，在深基坑施工中，安全事故频发。建筑工程深基坑支护施工措施主要有三种，包括水泥挡土墙、排桩以及板墙式。其中，在水泥土挡墙式施工中，需应用钢筋混凝土桩支护技术以及高压旋喷桩技术，而在排桩与板墙式施工中，需采用地下连续墙技术、钻孔灌注桩技术以及钢管支护技术。其中，为提升建筑工程深基坑结构的稳定性，应推广应用土钉墙支护施工技术。

与其他支护施工方式相比，土钉墙支护可充分利用天然土方与土钉体之间的摩擦力，进而促进土方与钢筋网之间的结合，进而形成土钉墙，改变深基坑支护桩的受力情况。土钉墙支护施工技术主要被应用于建筑工程边坡施工中，通过抵抗自然土方的压力作用，可有效提升建筑工程深基坑结构稳定性，避免发生塌方事故。

3 建筑工程深基坑中的土钉墙支护施工流程

3.1 施工前测量

在建筑工程深基坑边坡施工前，首先需要在施工现场进行测绘定位，确定基坑的上口线以及下口线，保证土钉墙支护施工的准确性，避免对后续施工造成不良影响。

3.2 基坑施工

在建筑工程施工中，如果遇到强降雨，则深基坑中会产生大量积水，导致土层结构发生变化，土质硬度降低，边坡稳定性降低。对此，应注意尽量避免在强降雨天气下组织施工，并及时排出深基坑中的积水。

3.3 钻孔施工

在土钉墙支护施工中，需严格控制钻孔直径以及钻孔深度。在钻孔过程中，必须保证打孔的水平状态，避免钻孔孔位发生偏移。另外，在土钉上，还需要焊接托架，对于各个托架之间的距离，应控制在2 m以内。

3.4 钢筋网施工

在土钉墙支护施工中，挂网是十分重要的施工内容，要求严格控制钢筋网施工时间。通常情况下，在完成注浆后4 h即可进行钢筋网安装，对于各个钢筋网之间的距离，应控制在30 mm左右。另外，对于钢筋网，可采用螺纹钢与土钉进行连接。在钢筋网连接完成后，即可进行混凝土喷射施工。

4 土钉墙支护施工技术在建筑工程深基坑中的应用实例

4.1 工程概况

某建筑工程为商住楼，在8号住宅楼、11号住宅楼以及地下停车库施工中，需进行深基坑开挖施工。根据该工程设计方案，深基坑开挖深度为8.5 m。在本工程施工前，首先对施工场地进行勘察，从上而下的土质分布为人工堆积层、砂质粉土层、细中砂层以及卵石层，土质结构复杂。另外，根据现场勘察，在深基坑开挖施工中，开挖场地与周边老年活动中心之间的距离为3.9 m，要求对基坑西侧采取支护措施。

4.2 土钉墙支护设计

在对该建筑工程深基坑土钉墙支护结构继续设计时，需采用深基坑支护软件工具，并结合工程实际情况对土钉墙支护设计方案进行调整。该建筑工程深基坑支护剖面如图1所示。

该建筑工程深基坑土钉墙设计中，土钉墙直径为130 mm，边坡系数为1∶0.3，对于深基坑面层钢筋，采用φ6.5×200钢筋网，

对于土钉加强筋，可采用φ16双向加强筋，土钉倾斜角度为15°，在混凝土浇筑施工中，混凝土结构厚度为100 mm，混凝土配合比如下：水灰比0.5，水泥、砂、石之比1∶2∶2。在对深基坑土钉墙支护稳定性进行计算时，可根据式(1)，并加入上述各项数据。

(1)

通过应用式(1)计算得出，土钉墙整体稳定安全系数Ks=1.86，符合相关规定。

4.3 土钉墙施工流程及要点

1)深基坑开挖。在该建筑工程深基坑开挖施工中，可采用分层分段开挖施工方式。如果土体强度没有达到设计要求的70%以上，则应停止开挖施工，并确定深基坑开挖深度，可根据式(2)进行计算。

h=2C/γtan(450-φ/2)

(2)

其中，h为深基坑中各层开挖深度，m；C为土粘聚力，kPa；γ为土比重，kN/m3；φ为土内摩擦力，N。

在深基坑开挖施工中，需注意预留一定量的混凝土块。在具体施工中，对于开挖机械设备，应选用对于坡面影响比较小的设备，并优化土方开挖施工方式，避免对地块造成松动作用。在应用机械设备进行深基坑开挖施工后，还需组织施工人员对深基坑进行切削处理，严格控制深基坑开挖坡度以及坡面平整度。

2)边坡处理。为了避免深基坑边坡塌陷，应注意以下几点：a.在对深基坑边坡进行修整处理后，在边坡表层喷射混凝土，当混凝土凝固后即可进行打孔处理。b.在土层上搭设钢筋材料后，即可进行混凝土喷涂处理，将钢筋层厚度控制在20 mm以上。

3)钻孔。根据工程设计图要求确定钻孔位置，并对各个钻孔进行编号。对钻孔深度进行计算，然后在计算结果上增加20 mm，这样能够有效避免在钻孔过程中出现孔深不足的问题。

4)插入土钉钢筋。钻孔完成后，对钻孔进行检查，如果钻孔中有渗水，或者土体松动，则应采取有效的解决措施，然后再插入土钉钢筋。在钢筋插入完成后，即可安装定位支架，确保钢筋能够处于钻孔的中心。

5)注浆。在注浆施工前，对土钉钢筋安装位置进行检查，然后向钻孔中注入水泥浆，本工程所用水泥浆的水灰比为1∶0.3，为了提升凝固速率，还可加入一定量的速凝剂。在注浆施工过程中，可以将注浆管与土钉杆捆绑在一起并插入至钻孔中，从孔底开始注浆。在注浆完成后，如果出现液面下沉的问题，则应及时采取补浆措施。

6)铺设钢筋网。在混凝土喷射施工前，根据工程设计图要求绑扎钢筋网。对于钢筋网，需固定在边壁位置，严格控制钢筋网厚度。在混凝土喷射施工过程中，注意避免造成钢筋网振动，并控制好钢筋网之间的固定间距，一般可将误差控制在30 mm以内。邻近钢筋网的搭接长度应控制在300 mm以上。

7)面层混凝土喷射。在混凝土喷射施工过程中，为了保证喷射混凝土的均匀性，可将钢筋垂直插入至边壁中，并对混凝土厚度做好标记。在混凝土喷射中，对于射距，可控制在0.6 m～1.0 m之间。采用自上而下的喷射方式，分两层喷射，在每层喷射中，需将混凝土厚度控制在50 mm左右。对于喷射的接缝位置，需要对缝隙做好清理，当混凝土面层终凝2 h后，即可对混凝土面进行喷水养护管理。

5 结语

本文主要结合实例，对土钉墙支护施工技术在建筑工程深基坑施工中的应用方式进行了详细探究。土钉墙施工技术应用优势明显，对于单位场地所占面积比较小，施工进度较快，有利于缩短工期。在具体施工中，必须严格控制土钉墙施工位置，提升土钉墙支护设计水平，加强钻孔、钢筋网铺设、混凝土浇筑等工序控制，这样才能够保证建筑工程深基坑施工质量。