摘 要：在實際工程中，復合土釘墻的各項技術(shù)可根據(jù)工程需要進行靈活的有機結(jié)合，形式多樣，復合土釘墻是一項技術(shù)先進、施工簡便、經(jīng)濟合理、綜合性能突出的基坑支護技術(shù)。
關(guān)鍵詞：基坑；復合土釘墻
一 工程概況
�。ㄒ唬┕こ糖闆r概述
某綜合樓工程，建筑物占地面積約1600m2，地上16層，地下3層。基坑開挖深度約為13m。
本工程在勘察期間鉆孔深度范圍部分勘查孔見地下水，為局部上層滯水，埋深2.9～5.0m，其余鉆孔30m內(nèi)未見地下水。有據(jù)可查的歷史最高水位接近地表，近3～5年水位埋深約25m。故本工程可不考慮降水。
由于建設(shè)方急于在年底前結(jié)構(gòu)封頂，而開槽日期已經(jīng)為5月初，根據(jù)工程進度安排，留給土方開挖及邊坡支護的時間僅為一個月。
由于資金方面的問題，建設(shè)方要求護坡工程在保證安全的前提下，盡量降低工程造價。
�。ǘ┲ёo方案分析
根據(jù)以上情況進行分析：若采取常規(guī)的放坡開挖，由于基坑深，緊鄰建筑物及道路，基坑的穩(wěn)定安全性將難以保障，且放坡后上口開挖線將超出施工紅線，同時按此方案存在土方回填量較大的問題，不適合本工程施工，因此該方案被排除； 若采用土釘墻結(jié)合排樁施工，則基坑支護工期大大延長，總體進度計劃將受到影響，且造價較高，不符合建設(shè)方意圖；經(jīng)過方案對比優(yōu)化分析，結(jié)合本工程的實際情況，本基坑支護采取土釘墻+預應力土層錨桿噴錨支護，噴錨的護坡面作為地下室外墻的外側(cè)模板，選擇此種方式進行基坑支護，可邊開挖邊支護，不影響工程進度，且無回填量，同時也大大降低了施工成本，縮短了施工工期。
�。ㄈ┦┕るy點
1.本工程基坑深約13m，屬深基坑，基坑支護方式和支護結(jié)構(gòu)應科學、經(jīng)濟，嚴防坍塌、流砂，確保邊坡安全，并有效限制邊坡位移。
2.工程地質(zhì)條件較復雜，場地自然地面下約5m的位置出現(xiàn)幾十公分至2m左右厚度不均的河道淤泥粘土層，土質(zhì)條件特別差，局部含水量較大，施工難度大。
3.現(xiàn)場東側(cè)緊鄰三環(huán)輔路，南側(cè)為一座營業(yè)的加油站，周邊地下障礙物、地下管線分布復雜且不明確，給支護施工帶來一定難度；西側(cè)為一已開挖基坑，深度約10.0m，如何處理并保證相鄰基坑中間的孤立土體安全穩(wěn)定成為一個難題。
4.工程對環(huán)境保護要求高，施工中應嚴格控制噪音、揚塵、振動、遺灑、廢棄物等有害環(huán)境要素，最大限度減少污染。
二 基坑圍護方案
針對基坑支護的功能特點，結(jié)合本工程的實際情況，主要考慮對河道淤積粘土層進行土體加固，控制土層滑移。加固范圍為開挖面四周。通過土體加固，一方面使被加固土體的滲透系數(shù)降低，保證土體的抗?jié)B性能；一方面使被加固土體的強度達到1MPa以上，保證土體的直立性和強度，盡可能有效控制該層軟粘土的塑性變形。根據(jù)主體設(shè)計思想，邊坡主要采用土釘墻作為基坑的支護形式，土釘（錨桿）沿深度方向布置9排，采用梅花型布置；錨孔內(nèi)采用二次壓漿的注漿方式，待漿體達到強度后，錨頭壓設(shè)16號槽鋼作為腰梁，人工鎖定。
三 復合土釘墻支護施工
�。ㄒ唬┩玲攭κ┕�
根據(jù)設(shè)計圖紙，確定基坑開挖邊線，用木樁和白灰作出開挖線標記。
分九次開挖，每次挖至土釘（錨桿）標高下60～70厘米左右。邊開挖邊支護，分層開挖，分層支護，挖完亦支護完。土方開挖必須和支護施工密切配合，前一層土釘完成注漿1天以上方可進行下一層邊坡面的開挖。開挖時鏟頭不得撞擊網(wǎng)壁和釘頭，開挖進程和土釘墻施工形成循環(huán)作業(yè)。
要求坡面修理平整，確保噴射砼質(zhì)量。
錨筋設(shè)計長度包括彎鉤長度，彎鉤長為20cm；彎鉤處采用冷彎，與錨筋成90°；錨筋沿長度方向每隔2m用 6.5鋼筋焊一個三角形托架，使土釘居于錨孔中心；放線定孔位，人工洛陽鏟成孔至設(shè)計深度。
將 Φ6.5鋼筋拉直，鋼筋網(wǎng)片按照設(shè)計之間距綁扎。土釘成孔后，端部用中Φ16螺紋聯(lián)系筋、井字加強筋焊接壓在鋼筋網(wǎng)上，使鋼筋網(wǎng)片、土釘連成整體。土釘與加強筋、聯(lián)系筋之間均焊接聯(lián)接，焊縫長度符合規(guī)范要求。鋼筋網(wǎng)編扎接長度及相臨搭接接頭錯開長度符合規(guī)范要求，在不能滿足規(guī)范要求的，必須用電焊焊接牢固。
土方開挖、修坡之后，鋼筋網(wǎng)編焊完成后，進行混凝土噴射，一次噴射總厚度≥100mm，石子粒徑5～10mm，最大粒徑<12mm，專用噴射混凝土
速凝劑摻入量不小于5%。噴射砼在每一層、每一段之間的施工搭接之前，將搭接處泥土等雜質(zhì)清除，確保噴射砼搭接良好，保證噴射砼質(zhì)量，不發(fā)生滲漏水現(xiàn)象。
在面層噴射砼達到一定強度時才能注漿。對于土釘注漿，注漿前將注漿管插入土釘?shù)撞�，從土釘�(shù)撞孔{，邊注漿邊拔注漿管，再到口部壓力灌漿。水泥漿按照設(shè)計拌制，攪拌充分，并用細篩網(wǎng)過濾，然后通過擠壓泵注漿。
�。ǘ╁^桿施工
1.施工工藝。錨孔主要穿越河道淤泥粘土層及粉細沙地層，在該類土層中可使用干作業(yè)成孔工藝，由于成孔深度不大，可采用人工洛陽鏟（加大直徑）成孔：挖土機鋪設(shè)人工成孔施工作業(yè)面一放線定位一校正位置及角度一掏孔至設(shè)計深度一插送鋼筋一壓灌水泥漿一養(yǎng)護一加工腰梁一裝錨具一張拉一鎖定。
2.錨桿成孔、桿體制作。（1）錨桿施工根據(jù)設(shè)計傾角進行調(diào)整定準孔位后方可成孔，錨桿水平方向孔距誤差不大于50mm，垂直方向孔距誤差不大于100mm。（2）錨桿孔深不小于設(shè)計長度，不宜大于設(shè)計長度的1%。（3）錨桿桿體制作前對進場材料進行復檢。合格后方可使用，桿體制作應在現(xiàn)場平坦、堅實地面進行。（4）根據(jù)設(shè)計桿體長度下料，下料尺寸誤差不大于10cm。下好的錨桿桿體順直排列，沿桿體軸線方向每2.00m設(shè)置一個隔離架。非錨固段套軟塑料管，兩端用鉛絲扎緊并密封。（5）桿體安放前，把注漿管（6'塑料管）插入隔離架中心孔距孔底30～50cm，然后下入桿體，中途遇阻時，可適當調(diào)整提動桿體再重新下入。如處理無效時，應將桿體提出孔外，重新清孔。 3.注漿。（1）注漿是錨桿施工的一道重要工序，直接決定錨桿的質(zhì)量，本次錨桿施工進行二次常壓注漿，直至注滿錨孔，孔口返出水泥漿為止。（2）注漿材料選用水灰比為0.40～0.50的純水泥漿，用P032.5#水泥加水攪拌而成，施工前必須對進場材料進行原材試驗，合格后方可使用。選用BW一250注漿泵進行注漿。（3）漿液要攪拌均勻且攪拌時間不小于2分鐘，漿液隨用隨攪，不得有灰水離析現(xiàn)象，漿液應在初凝前用完，嚴防石塊、雜物混入漿液。（4）注漿作業(yè)開始和中途停止較長時間，再作業(yè)時宜用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及注漿管路。（5）指定專人作好錨桿施工的詳細記錄。
4.腰梁設(shè)置、錨桿鎖定。（1）為保證護坡面平整度，預應力錨桿施工的錨頭部位采用挖槽埋設(shè)的方式，即在坡面上挖設(shè)溝槽，將腰梁（16#槽鋼）埋入槽內(nèi)，槽鋼上按錨桿間距留出小孔，使鋼筋從小孔穿出。待面層錨噴結(jié)束后將露在外面的錨頭割掉，從而使整個面層保持良好的平整度。本工序施工時，既要保證腰梁的作用性能不變，又要保證在挖設(shè)溝槽時面層土方不坍塌，所以在實際施工時采用了面層噴淋水泥漿，預防面層土體散落，同時分段挖設(shè)，及時埋梁的一系列辦法，有效地解決了暗埋腰梁的問題。（2）錨桿養(yǎng)護時間大致為3天，但不少于3天。錨固體養(yǎng)護期間不得受擾動。錨桿主筋端部焊接螺紋錨具，錨具為1孔錨頭和1Omm厚鋼板。待養(yǎng)護期達到要求后，采用人工扳手擰緊鎖定。
四 基坑監(jiān)測
信息化施工是基坑支護的一個新特點，為了確保基坑安全，不影響周圍建筑物，要求隨時掌握開挖及支護施工整個過程中邊坡的動態(tài)變化，因此必須在支護施工過程中實施信息化施工。并把獲得的信息通過修改設(shè)計反饋到施工工作中去，以指導施工。本基坑按一級基坑要求，測量內(nèi)容以位移和沉降為主，數(shù)據(jù)如下：
1.基坑邊坡的監(jiān)測：沿基坑周邊布置水平位移觀測點和沉降觀測點，每隔20～30米布置l點。其中東側(cè)邊坡最大水平位移值為20mm，最大沉降值為5.2mm。北側(cè)邊坡最大水平位移值為13mm，最大沉降值為4mm。位移及沉降量在土釘墻施工完成3天便趨于穩(wěn)定。
2.基坑西側(cè)中段獨立土體的監(jiān)測： 由于基坑西側(cè)中段河道淤泥粘土層厚度大，局部超過1.5m，且含水量較大，在2004年4月28日晚基坑土方下挖后，于29日晨發(fā)現(xiàn)該段邊坡上方土體出現(xiàn)一道長約27m，寬約2～10mm的裂縫。緊急處理后，經(jīng)過連續(xù)三天的觀測，發(fā)現(xiàn)該處裂縫已不再擴大，趨于穩(wěn)定。
由于該處邊坡上存有一道管線外磚墻，磚墻外側(cè)上部有一道毛石圍墻，墻體較厚，土釘無法成孔施工，故該段場地自然地面上約4m的范圍內(nèi)無法做支護對西側(cè)土體進行加強，加之上部土體為新近回填土，土質(zhì)松散，所以隨基坑下挖，土體發(fā)生變形，形成裂縫。為此，我方采取以下措施進行處理：
�。�1）請總包協(xié)調(diào)將西側(cè)邊坡上毛石圍墻拆除掉，對圍墻外土體進行放坡（坡比大于l∶0.5），并根據(jù)放坡程度對坡面進行支護處理；（2）在下部磚墻中間位置做一排人工預應力土釘，土釘長度為6m，間距為1.2m，土釘上槽鋼。經(jīng)上述加強措施處理后，基坑西側(cè)該段邊坡最大終水平位移值為8mm，最大沉降值為3mm。
五 結(jié)語
復合土釘墻成功解決了基坑邊坡的強度及穩(wěn)定性問題，施工周期短，與挖土同時進行，很少占獨立工期，且成本低。根據(jù)基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，由預應力錨桿結(jié)合土釘墻應用的復合型土釘支護在此工程中的位移變形較小，為坑內(nèi)施工提供了安全的保障，是一種成功的基坑圍護體系。
關(guān)鍵詞：基坑；復合土釘墻
一 工程概況
�。ㄒ唬┕こ糖闆r概述
某綜合樓工程，建筑物占地面積約1600m2，地上16層，地下3層。基坑開挖深度約為13m。
本工程在勘察期間鉆孔深度范圍部分勘查孔見地下水，為局部上層滯水，埋深2.9～5.0m，其余鉆孔30m內(nèi)未見地下水。有據(jù)可查的歷史最高水位接近地表，近3～5年水位埋深約25m。故本工程可不考慮降水。
由于建設(shè)方急于在年底前結(jié)構(gòu)封頂，而開槽日期已經(jīng)為5月初，根據(jù)工程進度安排，留給土方開挖及邊坡支護的時間僅為一個月。
由于資金方面的問題，建設(shè)方要求護坡工程在保證安全的前提下，盡量降低工程造價。
�。ǘ┲ёo方案分析
根據(jù)以上情況進行分析：若采取常規(guī)的放坡開挖，由于基坑深，緊鄰建筑物及道路，基坑的穩(wěn)定安全性將難以保障，且放坡后上口開挖線將超出施工紅線，同時按此方案存在土方回填量較大的問題，不適合本工程施工，因此該方案被排除； 若采用土釘墻結(jié)合排樁施工，則基坑支護工期大大延長，總體進度計劃將受到影響，且造價較高，不符合建設(shè)方意圖；經(jīng)過方案對比優(yōu)化分析，結(jié)合本工程的實際情況，本基坑支護采取土釘墻+預應力土層錨桿噴錨支護，噴錨的護坡面作為地下室外墻的外側(cè)模板，選擇此種方式進行基坑支護，可邊開挖邊支護，不影響工程進度，且無回填量，同時也大大降低了施工成本，縮短了施工工期。
�。ㄈ┦┕るy點
1.本工程基坑深約13m，屬深基坑，基坑支護方式和支護結(jié)構(gòu)應科學、經(jīng)濟，嚴防坍塌、流砂，確保邊坡安全，并有效限制邊坡位移。
2.工程地質(zhì)條件較復雜，場地自然地面下約5m的位置出現(xiàn)幾十公分至2m左右厚度不均的河道淤泥粘土層，土質(zhì)條件特別差，局部含水量較大，施工難度大。
3.現(xiàn)場東側(cè)緊鄰三環(huán)輔路，南側(cè)為一座營業(yè)的加油站，周邊地下障礙物、地下管線分布復雜且不明確，給支護施工帶來一定難度；西側(cè)為一已開挖基坑，深度約10.0m，如何處理并保證相鄰基坑中間的孤立土體安全穩(wěn)定成為一個難題。
4.工程對環(huán)境保護要求高，施工中應嚴格控制噪音、揚塵、振動、遺灑、廢棄物等有害環(huán)境要素，最大限度減少污染。
二 基坑圍護方案
針對基坑支護的功能特點，結(jié)合本工程的實際情況，主要考慮對河道淤積粘土層進行土體加固，控制土層滑移。加固范圍為開挖面四周。通過土體加固，一方面使被加固土體的滲透系數(shù)降低，保證土體的抗?jié)B性能；一方面使被加固土體的強度達到1MPa以上，保證土體的直立性和強度，盡可能有效控制該層軟粘土的塑性變形。根據(jù)主體設(shè)計思想，邊坡主要采用土釘墻作為基坑的支護形式，土釘（錨桿）沿深度方向布置9排，采用梅花型布置；錨孔內(nèi)采用二次壓漿的注漿方式，待漿體達到強度后，錨頭壓設(shè)16號槽鋼作為腰梁，人工鎖定。
三 復合土釘墻支護施工
�。ㄒ唬┩玲攭κ┕�
根據(jù)設(shè)計圖紙，確定基坑開挖邊線，用木樁和白灰作出開挖線標記。
分九次開挖，每次挖至土釘（錨桿）標高下60～70厘米左右。邊開挖邊支護，分層開挖，分層支護，挖完亦支護完。土方開挖必須和支護施工密切配合，前一層土釘完成注漿1天以上方可進行下一層邊坡面的開挖。開挖時鏟頭不得撞擊網(wǎng)壁和釘頭，開挖進程和土釘墻施工形成循環(huán)作業(yè)。
要求坡面修理平整，確保噴射砼質(zhì)量。
錨筋設(shè)計長度包括彎鉤長度，彎鉤長為20cm；彎鉤處采用冷彎，與錨筋成90°；錨筋沿長度方向每隔2m用 6.5鋼筋焊一個三角形托架，使土釘居于錨孔中心；放線定孔位，人工洛陽鏟成孔至設(shè)計深度。
將 Φ6.5鋼筋拉直，鋼筋網(wǎng)片按照設(shè)計之間距綁扎。土釘成孔后，端部用中Φ16螺紋聯(lián)系筋、井字加強筋焊接壓在鋼筋網(wǎng)上，使鋼筋網(wǎng)片、土釘連成整體。土釘與加強筋、聯(lián)系筋之間均焊接聯(lián)接，焊縫長度符合規(guī)范要求。鋼筋網(wǎng)編扎接長度及相臨搭接接頭錯開長度符合規(guī)范要求，在不能滿足規(guī)范要求的，必須用電焊焊接牢固。
土方開挖、修坡之后，鋼筋網(wǎng)編焊完成后，進行混凝土噴射，一次噴射總厚度≥100mm，石子粒徑5～10mm，最大粒徑<12mm，專用噴射混凝土
速凝劑摻入量不小于5%。噴射砼在每一層、每一段之間的施工搭接之前，將搭接處泥土等雜質(zhì)清除，確保噴射砼搭接良好，保證噴射砼質(zhì)量，不發(fā)生滲漏水現(xiàn)象。
在面層噴射砼達到一定強度時才能注漿。對于土釘注漿，注漿前將注漿管插入土釘?shù)撞�，從土釘�(shù)撞孔{，邊注漿邊拔注漿管，再到口部壓力灌漿。水泥漿按照設(shè)計拌制，攪拌充分，并用細篩網(wǎng)過濾，然后通過擠壓泵注漿。
�。ǘ╁^桿施工
1.施工工藝。錨孔主要穿越河道淤泥粘土層及粉細沙地層，在該類土層中可使用干作業(yè)成孔工藝，由于成孔深度不大，可采用人工洛陽鏟（加大直徑）成孔：挖土機鋪設(shè)人工成孔施工作業(yè)面一放線定位一校正位置及角度一掏孔至設(shè)計深度一插送鋼筋一壓灌水泥漿一養(yǎng)護一加工腰梁一裝錨具一張拉一鎖定。
2.錨桿成孔、桿體制作。（1）錨桿施工根據(jù)設(shè)計傾角進行調(diào)整定準孔位后方可成孔，錨桿水平方向孔距誤差不大于50mm，垂直方向孔距誤差不大于100mm。（2）錨桿孔深不小于設(shè)計長度，不宜大于設(shè)計長度的1%。（3）錨桿桿體制作前對進場材料進行復檢。合格后方可使用，桿體制作應在現(xiàn)場平坦、堅實地面進行。（4）根據(jù)設(shè)計桿體長度下料，下料尺寸誤差不大于10cm。下好的錨桿桿體順直排列，沿桿體軸線方向每2.00m設(shè)置一個隔離架。非錨固段套軟塑料管，兩端用鉛絲扎緊并密封。（5）桿體安放前，把注漿管（6'塑料管）插入隔離架中心孔距孔底30～50cm，然后下入桿體，中途遇阻時，可適當調(diào)整提動桿體再重新下入。如處理無效時，應將桿體提出孔外，重新清孔。 3.注漿。（1）注漿是錨桿施工的一道重要工序，直接決定錨桿的質(zhì)量，本次錨桿施工進行二次常壓注漿，直至注滿錨孔，孔口返出水泥漿為止。（2）注漿材料選用水灰比為0.40～0.50的純水泥漿，用P032.5#水泥加水攪拌而成，施工前必須對進場材料進行原材試驗，合格后方可使用。選用BW一250注漿泵進行注漿。（3）漿液要攪拌均勻且攪拌時間不小于2分鐘，漿液隨用隨攪，不得有灰水離析現(xiàn)象，漿液應在初凝前用完，嚴防石塊、雜物混入漿液。（4）注漿作業(yè)開始和中途停止較長時間，再作業(yè)時宜用水或稀水泥漿潤滑注漿泵及注漿管路。（5）指定專人作好錨桿施工的詳細記錄。
4.腰梁設(shè)置、錨桿鎖定。（1）為保證護坡面平整度，預應力錨桿施工的錨頭部位采用挖槽埋設(shè)的方式，即在坡面上挖設(shè)溝槽，將腰梁（16#槽鋼）埋入槽內(nèi)，槽鋼上按錨桿間距留出小孔，使鋼筋從小孔穿出。待面層錨噴結(jié)束后將露在外面的錨頭割掉，從而使整個面層保持良好的平整度。本工序施工時，既要保證腰梁的作用性能不變，又要保證在挖設(shè)溝槽時面層土方不坍塌，所以在實際施工時采用了面層噴淋水泥漿，預防面層土體散落，同時分段挖設(shè)，及時埋梁的一系列辦法，有效地解決了暗埋腰梁的問題。（2）錨桿養(yǎng)護時間大致為3天，但不少于3天。錨固體養(yǎng)護期間不得受擾動。錨桿主筋端部焊接螺紋錨具，錨具為1孔錨頭和1Omm厚鋼板。待養(yǎng)護期達到要求后，采用人工扳手擰緊鎖定。
四 基坑監(jiān)測
信息化施工是基坑支護的一個新特點，為了確保基坑安全，不影響周圍建筑物，要求隨時掌握開挖及支護施工整個過程中邊坡的動態(tài)變化，因此必須在支護施工過程中實施信息化施工。并把獲得的信息通過修改設(shè)計反饋到施工工作中去，以指導施工。本基坑按一級基坑要求，測量內(nèi)容以位移和沉降為主，數(shù)據(jù)如下：
1.基坑邊坡的監(jiān)測：沿基坑周邊布置水平位移觀測點和沉降觀測點，每隔20～30米布置l點。其中東側(cè)邊坡最大水平位移值為20mm，最大沉降值為5.2mm。北側(cè)邊坡最大水平位移值為13mm，最大沉降值為4mm。位移及沉降量在土釘墻施工完成3天便趨于穩(wěn)定。
2.基坑西側(cè)中段獨立土體的監(jiān)測： 由于基坑西側(cè)中段河道淤泥粘土層厚度大，局部超過1.5m，且含水量較大，在2004年4月28日晚基坑土方下挖后，于29日晨發(fā)現(xiàn)該段邊坡上方土體出現(xiàn)一道長約27m，寬約2～10mm的裂縫。緊急處理后，經(jīng)過連續(xù)三天的觀測，發(fā)現(xiàn)該處裂縫已不再擴大，趨于穩(wěn)定。
由于該處邊坡上存有一道管線外磚墻，磚墻外側(cè)上部有一道毛石圍墻，墻體較厚，土釘無法成孔施工，故該段場地自然地面上約4m的范圍內(nèi)無法做支護對西側(cè)土體進行加強，加之上部土體為新近回填土，土質(zhì)松散，所以隨基坑下挖，土體發(fā)生變形，形成裂縫。為此，我方采取以下措施進行處理：
�。�1）請總包協(xié)調(diào)將西側(cè)邊坡上毛石圍墻拆除掉，對圍墻外土體進行放坡（坡比大于l∶0.5），并根據(jù)放坡程度對坡面進行支護處理；（2）在下部磚墻中間位置做一排人工預應力土釘，土釘長度為6m，間距為1.2m，土釘上槽鋼。經(jīng)上述加強措施處理后，基坑西側(cè)該段邊坡最大終水平位移值為8mm，最大沉降值為3mm。
五 結(jié)語
復合土釘墻成功解決了基坑邊坡的強度及穩(wěn)定性問題，施工周期短，與挖土同時進行，很少占獨立工期，且成本低。根據(jù)基坑監(jiān)測數(shù)據(jù)分析，由預應力錨桿結(jié)合土釘墻應用的復合型土釘支護在此工程中的位移變形較小，為坑內(nèi)施工提供了安全的保障，是一種成功的基坑圍護體系。
