复合土钉支护技术在市政基坑支护工程中的应用

（中国市政工程西南设计研究总院有限公司，四川 成都 610084）

通常情况下，在市政工程项目施工中，深基坑支护工程属于其中非常重要的组成部分，其施工质量与整体市政工程施工质量之间有着非常密切的联系[1-2]。如今，基于新形势发展背景下，市政工程项目施工规模也在原来的基础上实现了进一步拓展，深基坑支护技术成为了目前市政施工中所面临的重点难题，已经引起施工单位以及设计单位的高度重视[3]。复合土钉支护技术作为一种新型的深基坑支护技术，如今在市政工程项目中获得了非常广泛的应用，可以对以往市政基坑支护中存在的问题进行合理解决，从而在更大程度上提升市政工程施工质量，需要相关部门引起高度重视。

1 复合土钉支护技术在市政基坑支护工程中的重要作用

在市政基坑支护工程项目中，其施工质量与安全性在很大程度上会受到复合土钉支护技术支护方案的影响。结合目前的实际情况来看，在我国社会经济不断提升的背景下，我国所涉及到的市政工程项目总量一直呈现出上升的趋势，并且其建设规模也在原来的基础上实现了进一步的拓展，在市政工程项目施工中，深基坑支护施工逐渐成为其中所面临的重点与难点问题，从而逐渐受到了施工部门、设计部门以及监理部门的高度重视，并在此基础上加强了对相关技术的研究工作。

在实施相应的深基坑支护开挖项目时，复合土钉支护技术实现了非常广泛的应用，主要是因为该技术具有非常明显的先进性，在对其进行应用时，主要是将土钉墙进行加固，在固定在土地的基础上之后，然后使用相应的预应力锚杆，将边坡旁边的压力荷载转移到滑移面之外的土地深处，在保证锚固力比较充足的基础上，可以在很大程度上提升边坡的安全性以及稳定性能[4]。

2 支护方案的编制

本文主要结合某工程案例进行分析，在该市政工程项目中，对基坑周边的实际状况进行了勘察，其中，需要开展施工工作的场地周边存在一定的建筑物，同时地下存在相应的房屋基础设施，同时还有一些废弃的管道。所以，市政工程项目周边环境呈现出了非常明显的复杂性，在基坑的开挖口处，存在一所单层结构厂房，其中另外一边有天然气与热力管道等，在西北方存在一条高压电线，东方与南方与一条市政道路相邻，在西方基坑开挖工作涉及到的范围内，存在废弃的污水管道，同时还有对污水进行处理的建筑设施。

在对支护方案进行编制的过程中，相应的工作人员需要针对实际状况引起高度重视，主要是因为在市政基坑支护工程项目中，所涉及到的开挖深度以及开挖面积等都比较大，相关人员只有在对现场周边环境条件、地质状况以及水文条件等因素全面了解的基础上，才能为接下来的编制工作提供非常重要的参考依据，并且在对同类市政工程项目进行施工中，在经验方面也能起到一定的引导作用。首先，在主体基坑中，其底部标高为-15.28m，基坑边坡放坡为1：0.2，在所应用到的支护技术中，主要是将土钉与预应力锚杆之间进行了有效结合。当东边与西边坡道结构封顶之后，接下来在再开展其他区域相应的施工开挖工作，在这一过程中对开挖深度进行了严格控制，分段分层开外支护。采用土钉与预应力锚杆之间进行有效结合，在此基础上开展支护开挖工作的支护措施，在特定特殊的区域范围内，受开挖条件限制，需要采用混凝土灌注桩与预应力锚杆技术，将两项技术之间进行有效结合的方式支护开挖，来开展相应的支护开挖工作。对于一些局部地区，主要是采用了土钉支护技术方法，在对施工现场实际状况掌握的基础上，汽车坡道结构墙体外围与场地围墙之间的距离在1.6m 之间，其中汽车坡道与天然气以及热力管道之间存在的距离更近。基坑周边的环境条件比较恶劣，同时能够使用的工期比较有限，面对这种现象，相关的监理单位提出将外侧作为直立边坡，在汽车的坡道上，不能存在任何形式的工作面，在对护坡面利用的基础上，将其改装成一侧的结构模板。通过这种方式不但可以实现对开挖护坡施工时间的有效控制，同时还能促进市政基坑支护施工工作可以实现顺利开展，并在更大程度上满足现场施工条件。

3 复合土钉支护技术在市政基坑支护施工中的应用

3.1 土钉墙的施工流程

将复合土钉支护技术应用到市政基坑支护工程项目中，其土钉墙的施工流程主要体现在了以下几个方面：第一，基坑降水、上土方开挖、修坡编网、安装加强筋、土钉施工、喷射混凝土、注浆以及预应力锁定等。

3.2 基坑降水与排水措施

在基坑内降水操作中，主要是采用大口井降水的方式，首先，在基坑开挖工作开展之前，需要在前20 分钟的时间内采取降水措施，同时对于相关的工作人员而言，需要在一定的时间内对基坑内外水位观测孔进行监测，在具体的监测过程中，主要是对基坑内的降水效果进行明确，保证基坑外部的水位累计可以控制在1m 以内。在对大口井进行布置的过程中，需要严格按照相应的设计要求，采用两排的形式进行布置，主体结构中线位置为20 口，在结构与维护结构之间，同样也需要设置一定数量的大口井。在实际的施工过程中，需要注意在周边建筑物基坑内设置大口井，同时根据实际情况对井深进行合理控制。

在对降水井进行制作的过程中，其中大口井的直径为600mm 水泥管，外围不存在砂布与等粒径碎石，其中透水直径应该为800mm 以上。在土方开挖工作开展之前，需要提前采取相应的降水措施，同时保证降水井内部的水面高程要小于的基坑底。在具体的开挖过程当中，如果出现基坑边坡内部地下水资源比较充足的现象，工作人员需要在其中设置相应的泄水孔，从而实现对水资源的有效排出。

3.3 锚杆或钢花管施工

首先，在锚杆施工过程中，该工程项目第二与第三排设置了相应的土钉杆体，主要是使用了直径为20 的钢筋与钢花管，然后采用交错的方式进行分布，其中孔的直径为130mm，之间的距离为2m。

在土钉成孔操作过程中，主要是应用了机械成孔与泥浆护壁的形式，在对土钉钢筋进行设置时，安排了相应的支撑架，使用130mm 的钻头钻进，最终孔的直径为130mm，角度为10°，当孔深已经达到了设计方案中的相关要求之后，就可以将先前设计好的土钉杆体插入到其中。

其次，在钢花管施工过程中，该工程在最深的位置一共设置了八排土钉，周期其中不但要设置土钉锚杆，同时还需要完成对钢花管的设置工作。在具体的设置过程中，主要是通过空气动力锥直接击入到土体当中，最终布置出相应的梅花形状。

3.4 喷射混凝土面层

开展相应的喷射混凝土施工工作，主要是为能对护坡钢筋起到非常重要的保护作用，在土钉防护面层中，其混凝土的强度为C20，厚度为100mm，在中间布置相应的钢筋网，同时在外部设置横向加强筋，其直径为20mm，加强筋需要对于所有土钉头之间进行有效连接。

在喷射混凝土施工中，主要是使用人工操作的方式来进行，保证在搅拌过程中国可以满足一定的均匀性，同时将搅拌的次数控制在三次以上。如果是在混凝土没有加入速凝剂的情况下，应该将存放的时间控制在两个小时以内，如果是在加入速凝剂的情况下，那么需要将存放的时间控制在二十分钟以内。在混凝土喷射工作开始之前，对于相关的施工人员而言，需要对机械设备、管道以及电线设备等情况进行全面检查，保证在使用性能方面可以达到相应的标准要求。在对喷射机以及空压机进行选择的过程中，需要对使用性能进行严格检测，为了可以在更大程度上达到喷射机工作风压与耗风量等方面的要求，该工程祖最终主要是应用每分钟12m³以上的空压机。

另外，在喷射混凝土施工中，需要严格按照分段分片的顺序来进行，当处于同一阶段内的，需要按照自下而上的顺序进行喷射。同时，在对混凝土进行喷射的过程中，需要保证喷头与受喷面之间的垂直度，同时将距离控制在1m 左右。对于进行喷射操作的工作人员来说，需要根据实际情况对水灰之间的比例进行严格控制，保证喷射面可以满足一定的平整度，避免存在波纹或者是流淌等问题。

3.5 孔内注浆施工

在对孔内进行注浆之前，首先，工作人员需要做好相应的清理工作，也就是对孔内存在的杂质进行全面清理。在开展土钉注浆操作时，可以使用压力注浆的方法来进行，在这一过程中需要根据实际情况对压力进行合理控制，同时在孔口布置相应的止浆器具。在进行注浆的过程中，需要将注浆管插入到孔内，保证与孔底之间的距离控制在300mm 左右，然后在开展相应的注浆工作。随着注浆工作的不断推进，需要将注浆管逐渐向外拖动，等到有水泥溢出孔外之后，就证明在孔内已经注满了水泥浆。在注满水泥浆4 分钟之后，然后再将注浆管全部拔出孔内。在具体的注浆过程当中，需要预留出相应的浆体，主要是为了方便土钉强度检查工作的顺利开展。

3.6 预应力锚杆施工

在土钉墙的第三排，需要设置相应的预应力锚杆以及钢花管，并采取互相交错的方式来进行，在土钉头锁定之前，需要完成对钢结构腰梁的设置工作。在钢梁的外侧施加一定的预应力，一般将预应力控制在50KN 左右。当施加完相应的预应力之后，这时整个立面会受到力的作用，在力的作用下可以降低台阶下土体的侧滑问题，从而能够为整个基坑的安全性与稳定性提供重要的保障。

在预应力锚杆施工过程中，需要使用到相应的钢垫板，同时根据实际情况对钢垫板的长度进行合理选择，然后将钢垫板套在锚杆头与喷射混凝土面层的顶部，然后通过锚具用张拉机进行锁定。在对预应力锚杆进行设置时，其自由端的长度为3m，将黄油涂抹在预应力锚杆的表面，并采用塑料胶管对预应力锚杆进行覆盖。

4 结语

综上所述，基于现代社会经济发展背景下，我国市政工程在其中发挥着非常重要的基础作用，同时市政工程施工规模也在原来的基础上实现了进一步的拓展[5]。在市政工程项目施工中，基坑支护工程属于其中非常重要的组成部分，其施工质量将直接影响到整个市政工程的施工质量。因此，在市政工程基坑支护施工中，复合土钉支护技术受到了相关部门的高度重视，主要是因为该技术可以对以往施工方法中存在的问题进行合理解决。但是，复合土钉支护技术在应用过程中还会受到一定条件的限制，这就需要相关人员对施工现场存在的影响因素进行明确，从而才能在更大程度上提升市政工程施工安全性。