土釘技術(shù)在我國應(yīng)用始于80年代初,由于它具有材料用量少,施工速度快,安全可靠,經(jīng)濟等優(yōu)點,目前該項技術(shù)在甸高層建筑的深基抗開挖中得到愈來愈多應(yīng)用,甚至不少是用于常規(guī)支護基坑失穩(wěn)時搶險加固或塌滑處理,但由于土釘支護有它的局限性,在松散砂土、軟土、流塑粘性土以及有豐富地下水源的情況下不能單獨使用該支護,必須與其它的土體加固支護方法相結(jié)合使用。事實上,隨著土釘技術(shù)在我國范圍內(nèi)的逐步推廣,其在東南沿海地區(qū)應(yīng)用已成為現(xiàn)實,已有不少成功的例子 ,該種技術(shù)主要是通過土釘支護與其它支護相結(jié)合使用,即我們稱“復(fù)合土釘墻”。

 
現(xiàn)介紹幾種常用的復(fù)合土釘墻在軟土工程中的應(yīng)用:
1、土釘支護+土層錨桿
下面以廣州安信大廈軟土基坑邊坡采用該支護為例:該技術(shù)主要是由錨桿、土釘、鋼筋網(wǎng)噴射混凝土等構(gòu)成,它們互相作用,形成一類似重力式擋土墻的復(fù)合土體墻,從安信大廈所處地質(zhì)分層看出,整個基坑土層從上至下,大部分為軟塑-可塑狀態(tài),屬于典型的軟土地基、經(jīng)反復(fù)論證采用預(yù)應(yīng)力復(fù)合土釘墻技術(shù),其剖面如圖 1.在基坑內(nèi)共設(shè)置8排土釘,6排土釘與錨桿,其中局部中間加強段設(shè)兩排加長錨桿長為4.5m,采用鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面層,每排土釘墻頭之間有加強筋相連,形成暗梁。
 
以上初步設(shè)計,經(jīng)過土釘長度和截面初步驗算邊坡內(nèi)部整體穩(wěn)定驗算、外部整體穩(wěn)定驗算抗滑移驗算、抗傾覆驗算、基坑底穩(wěn)定驗算)等一系列驗算以及變形檢測,都符合條例要求,該工程若采用挖孔樁+錨桿,單方造價為3000元,而采用復(fù)合土釘墻支護時,單方造價只有1800元,而且大大縮短了工期,收到了良好的經(jīng)濟效益。
 
2、土釘支護+攪拌樁
該種復(fù)合土釘墻曾應(yīng)用于上海市華敏小區(qū)和南京市審計局辦公樓等工程,主要是利用攪拌樁體與土釘墻共同作用,產(chǎn)生良好的抗?jié)B性和一定強度,解決基坑開挖后存在臨時無撐條件下的自立穩(wěn)定問題。
 
3、土釘支護+超前微型樁
此種復(fù)合土釘墻曾應(yīng)用于廣州安信大廈,該超前微型樁位于支護噴射混凝土層背部,間距500-1000mm,用直徑108-150mm注漿鋼管做成,微型樁插入基坑底以下2-4m.微型樁的作用是減少施工分層開挖中的土體側(cè)向變形、支撐噴射混凝土面層重量的垂直分力,以及改善支護整體穩(wěn)定性。
 
4、土釘墻與地下室合一逆作法
所謂合一就是將土釘墻和地下室的鋼筋混凝土外墻或磚墻合二為一,同時施工。
下面以石家莊火車站廣場地下商業(yè)街施工為例,該工程用逆作法施工,即按自上而下的順序進行地下主體結(jié)構(gòu)的支護施工,該工程負(fù)二層地層開挖后,對開挖面進行土釘網(wǎng)噴聯(lián)合支護,取得良好的支護效果,開挖后,應(yīng)盡快噴上混凝土,封閉開挖面,以防脫水、噴層不僅封閉土層表面,還與一定深度的土層結(jié)成硬殼,利用掛網(wǎng)加強噴層強度,以防噴層與土層脫離。施工時四周邊墻采用間隔跳躍式開挖,即在樁的兩側(cè)用正臺階法對稱開挖出臺階,隨開挖隨打入土釘掛網(wǎng)噴混凝土,然后現(xiàn)澆邊樁基礎(chǔ)及其兩側(cè)墻體混凝土。
 
該工程選用土釘鋼筋為直徑22螺紋鋼,人工打入土釘,為了減少其對側(cè)壁土層的擾動,土開挖面上預(yù)留300mm厚土層未開挖、待土釘打入規(guī)定深度后,再將預(yù)留土層挖掉,然后按如下順序施工:掛外側(cè)細(xì)鋼筋網(wǎng)-噴含有粘稠劑的水泥砂漿-掛內(nèi)側(cè)粗鋼筋網(wǎng)-焊接-噴混凝土。
 
5、土釘墻+放坡+外加劑(粘稠劑、密實劑)
該種土釘墻,我們稱復(fù)合放坡土釘墻。一般的土釘墻都作直坡,或稍微傾一點,放坡土釘墻是根據(jù)庫爾曼公式分層計算確定各土層的開挖密度及坡角,在基坑開挖至設(shè)計深度后,配合挖土每開挖一段就澆筑一段坡腳矮墻,該矮墻既可保護邊坡穩(wěn)定,同時也可作為澆注基礎(chǔ)底板的外模使用,便于后期土建施工,放坡有利于開挖和邊坡的穩(wěn)定性,為了提高它的安全程度,保證坡體的整體效應(yīng),擊入土釘,對土體潛在滑動面進行加固,同時主體中應(yīng)加適當(dāng)?shù)耐饧觿?/div>
土釘與周圍土體之間界面摩阻力為:F=KerZtgφ+C式中Ke=0.5;Z為埋深;r為重度;φ為土摩擦角,C為土粘聚力。
該支護方法具有代表性的工程是:常州喜樂廣場,該工程采用二級放坡加土釘墻支護體系及多級環(huán)形降水的總體設(shè)計方案。
復(fù)合土釘墻在有的工程中是以上幾種方法綜合使用,在土釘墻的施工中,不但要做好支護方案,同時也要作好一些隔滲、防水、降水措施,還要不斷的進行變形觀測,開挖后立即筑墻,擊土釘,對于特別軟弱的地基應(yīng)采取超前加固措施。