復合土釘墻技術在雜填土層基坑支護中的應用

吳長盛

【摘要】隨著經濟的快速增長，人們的生活水平也在不斷的提高，關于在基坑支護中運用的技術是運用的越來越完善，所以，本文就從復合土釘墻技術在雜填土層基坑支護中的應用這方面來研究。

【關鍵詞】復合土釘墻；雜填土層；基坑支護

中圖分類號：TV551文獻標識碼： A

一、前言

當今社會中,復合土釘墻技術是隨著時代的進步也在不斷的進步，并且對于在基坑支護中起到了很大的作用，也為基坑支護這項工程提供了安全保證，相信在以后的日子中復合土釘墻這項技術會在更多的工程起到很重要的作用，更會為社會的進步做出貢獻。

二、工程地質及水文地質

建筑場地土層主要由雜填土、粉土、粉細砂、含卵礫中細砂、粉土等土層組成。各層土的分布及特征如下：

1、雜填土厚度為6.5-9.5m，雜色，濕、飽和，松散狀態，主要成分為填土、磚塊、石塊、煤屑及建筑垃圾等。

2、粉土平均厚度為3.3m，褐黃色，飽和、軟塑-流塑狀態，標貫擊數1-6擊，夾有細砂層及透鏡體，中等壓縮性。

3、含卵礫中細砂平均厚度為3.3m。黃褐色。飽和松散狀態，該層分布不連續，在場地東北部按透鏡體分布，以中細砂為主，含礫石及粉土，標貫平均擊數9.5擊。

4、粉土平均厚度為13m，褐黃色，飽和、可塑狀態，夾有粉細砂、中粗砂透鏡體，局部夾有粘土層，中等壓縮性。該場地地下水埋深1.05-2.3m,20m以上為潛水，20-50m為微承壓水，含水層為中細砂和粉土層。

三、復合土釘墻的作用機理

復合土釘支護作用機理:土釘與樁錨支護體系的設計思路是通過土釘來調動土體淺部滑裂面外的潛能,通過預應力錨桿的預應力來調動土體深部潛能,通過密排微型樁的被動擋土作用控制上層開挖過程中的側向位移,將主動支護與被動支護有機地結合,大大提高基坑的穩定性,有效地控制開挖過程中的坑頂變形量;當坑壁土體含水量較大時,網噴混凝土面層不易與土體粘結在一起,若噴層直接噴在深層攪拌樁或旋噴樁上,則很容易粘結在一起,水平土釘的壓密注漿及二次壓力灌漿,增強了土釘的抗拔力,由于漿液的滲透,同時對土體有加固作用,對抵抗基底隆起、管涌等起重要作用;預應力錨桿設置在較好的土層中或設置在估算的滑移面以外,通過預加應力限制基坑的位移,把土壓力荷載傳遞到深部的穩定地層中,調動深部穩定地層的潛能,使土釘支護體系、錨桿、深部穩定土層緊密聯系在一起,共同承受荷載,使坑壁穩定而且位移不大;在土釘與止水帷幕復合支護中,攪拌樁的水泥摻量較常規攪拌樁或旋噴樁高,并常選用早強型水泥品種,樁身強度一般可達l～2MPa,除止水功能外,常有加固地層和穩定開挖面的作用;在土釘與樁錨復合支護體系中,樁間土釘的作用之一就是承受一部分土壓力荷載,穩定樁間的局部土體;超前加固大大提高了邊坡開挖過程中的穩定性,有效控制了

開挖過程中的坑頂變形量。

復合土釘墻支護方法雖然與傳統的土釘支護技術相比,造價有所提高,但仍比采用剛性樁大為節省,且不需要大、重型施工機械,施工方便,工期短,得到了普遍的應用。

四、復合土釘墻施工工藝流程

根據該工程的特點采用復合土釘墻施工技術,對地下室開挖采用先對四周進行水泥土攪拌樁施工,隨后進行分層開挖,分層支護,隨開挖隨打入土釘掛網噴混凝土,對開挖面進行土釘網噴聯合支護,開挖后,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成硬殼,利用掛網加強噴層強度,以防噴層與土層脫離。

1、水泥土攪拌樁的施工

根據該工程地質勘探資料,水泥土攪拌樁樁長設計為9m,直徑700m,搭接200mm。

2、土釘墻施工

(1)放線:根據設計圖紙,確定基坑開挖邊線,用木樁和白灰作出開挖線標記;

(2)土方開挖:分三次開挖,第一次至-1.8m,第二次至-2.8m,第三次至-3.8m。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壁和釘頭,開挖進程和土釘墻施工形成循環作業;

(3)修坡:要求坡面修理平整,確保噴射混凝土質量;

(4)土釘制作、成孔:土釘按照設計方案制作,鋼管四周開注漿小孔,小孔直徑8mm,小孔在鋼管上呈螺旋狀布置,小孔間距50mm,鋼管口部1m范圍不設注漿孔,鋼管末端封閉。土釘位置、間距及角度根據設計圖紙要求,用空壓機帶動沖擊器將加工好的土釘分段焊接打入土中;

(5)編制鋼筋網:將6.5鋼筋拉直,鋼筋網片按照設計之間距綁扎。土釘成孔后,端部用16螺紋聯系筋、井字加強筋焊接壓在鋼筋網上,使鋼筋網片、土釘連成整體。土釘與加強筋、聯系筋之間均焊接聯接,焊縫長度符合規范要求。鋼筋網編扎接長度及相臨搭接接頭錯開長度符合規范要求,有不能滿足規范要求的,必須用電焊焊接牢固;

(6)噴射混凝土:在土方開挖、修坡之后,鋼筋網編焊完成后,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≥5%。噴射混凝土在每一層、每一段之間的施工搭接之前,將搭接處泥土等雜質清除,確保噴射混凝土搭接良好,保證噴射混凝土質量,不發生滲漏水現象;

(7)土釘注漿:在面層噴射混凝土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底部,從土釘底部注漿,邊注漿邊拔注漿管,再到口部壓力灌漿?；炷凉{按照設計拌制,攪拌充分,并用細篩網過濾,然后通過擠壓泵注漿。土釘注漿通過兩方面控制,一是注漿壓力控制在0.6MPa,二是單管注漿量控制在80L左右。為防止土釘端部發生滲水現象,在土釘成孔之后,噴射混凝土施工之前,將土釘周圍用粘土及混凝袋填塞搗實,噴射混凝土時先將土頭噴射填塞密實,注

漿飽滿,即可避免出現土釘頭滲水現象。

五、質量檢查及施工觀測

1、質量檢查

（1）每批原材料到達工地后,必須經檢查合格后方可使用,檢查錨桿與土釘所用水泥漿及噴射混合料的配合比及拌合均勻性。

（2）采用人工觀測方法檢查錨噴支護外觀,錨噴支護面不應有漏噴、裂縫、空鼓、鋼筋網及錨桿頂端外露等現象。

（3）每噴射500m3混凝土混合料制作一組試件,采用“噴大板”的方法制作,進行抗壓強度實驗。

（4）面層強度檢驗采用回彈儀檢測,按回彈儀檢測要求進行檢測.噴射混凝土厚度檢查采用鑿孔法,檢查數量應每500m2取一組,每組不小于3個點,其合格條件為:全部檢查孔厚度平均值不小于設計厚度，最小厚度應不小于設計厚度的

80%。

2、施工觀測

（1）監測內容:支護結構頂部位移與沉降及支護結構的變形。

（2）變形觀測點環繞基坑四周布置,各點間距不大于30m。

（3）基坑最大水平位移不超過50mm,基坑邊坡總沉降值不大于35mm。

六、止水帷幕滲漏的處理

利用深層攪拌樁作為止水帷幕是一種常見的布置形式。該工程由于基坑較深，水位較高，場地土層變化較大，加之施工質量等方面的原因，以單排攪拌樁作為止水帷幕，由于滲漏等問題給基坑降水、土釘施工帶來了較大的困難。在基坑東側開挖時，好多部位均不同程度地出現了漏水現象，為此，依據現場的實際情況，在施工中采取了一些行之有效的辦法。

1、內部封堵

對于滲漏點較淺，水量較小的滲漏現象，采用內部封堵，即利用水玻璃砂漿等直接封堵滲漏點。對于滲漏點較深，水量較大的滲漏現象，則先在滲漏區打入一些48mm的花管，然后注入CS漿液，并封堵花管。

2、外部封堵

對于滲漏點較深，水量較大的滲漏現象，則采用內部封堵結合樹根樁進行堵漏，在滲漏區外側補打一排樹根樁，注漿壓力控制在0.1MPa左右。在局部地段采用雙管雙塞法進行重復注漿，也取得了較好的效果。

七、結束語

綜上所述，就復合土釘墻技術在雜填土層基坑支護中的應用這方面而言，不僅為基坑支護在雜填土層中提供了強有力的技術，也為社會的進步做出了很大的貢獻，復合土釘墻在雜填土層中的施工還存在一些問題，需要施工者在施工的時

候加強注意并且努力改善，從而完善復合土釘墻的施工工藝以及檢測技術。

參考文獻

[1]張凡 復合土釘支護工作性能的現場測試研究 建筑技術 2003(2)。

[2]楊志銀 復合土釘墻模式研究主土釘應力的監測試驗 建筑施工 2001(6)。