复合土钉墙在软土地基中应用
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摘要：我国自八十年代开始使用土钉技术，源于它施工速度快、用料少、经济、安全可靠等优点，该技术在高层建筑的深基坑开挖中得到越来越多的应用。但由于土钉支护技术在松散砂土、软土、流塑粘性土以及有丰富地下水的情况下不能单独使用，必须与其它的土体加固支护方法相结合使用。本文详细介绍复合土钉墙在软土地基中的应用。
关键词：软土地基；复合土钉墙；基坑支护
土钉墙支护在基坑开挖的过程中将较密排列的细长杆件土钉放置在原位土体中,并在坡表面上喷射混凝土面层。通过土钉、土体和喷射混凝土面层的共同作用,形成一个复合土,可弥补土体强度的不足和发挥土钉的作用。土钉墙以其独特的性能、简单的工艺、快速的施工、便宜的造价,在全国深基坑支护工程中得到了广泛的应用,取得了巨大的经济效益和社会效益。土钉支护是利用土钉和喷射混凝土作为基坑支护的护壁,从而维持了基坑的稳定性,但方法有一定的依赖性，在松散地层的沙子,淤泥软土和高地下水位地层中的应用时,通常因为土钉不能提供足够的抗拉问题，导致土钉支护的应用大受限制。但随着土钉支护技术在全国的推广应用,通过土钉支护和其他配套组合,即“复合土钉墙支护”已有不少成功的例子。包括水泥土搅拌墙和土钉墙支护技术的组合,可以挡土墙防渗性能,既可以防渗漏，又增加了挡土的性能，对于开挖有限的场地，地下水位较浅的土层疏松基坑支护,取得了良好的效果。
一、设计原理及构造
水泥土搅拌墙与土钉组合使用技术,是复合土钉支护的一种形式。这种复合土钉支护形式是用水泥浆液为固化剂,通过搅拌机将水泥浆液和用水泥浆液成为固化剂，通过搅拌机将水泥浆液、水稳性和有一定强度的水泥墙,解决土体独立性能,隔水性问题,然后在原土体中加入土钉、以低压注浆解决土体加固和土钉抗拔的问题,改善土体受力的状况，并在开挖面构筑钢筋网喷射混凝土面层，使土钉、面层、水泥土搅拌桩和原位土体构成一个整体共同工作。
二、基坑支护方案选择
根据环境、工程地质条件等因素的综合分析,并进行了技术经济论证,选择基坑降水与油井水泥墙壁和土钉墙支护方案。这个项目在基坑开挖施工时,发现东侧有公寓大楼高维修区墙壁型和基坑周围有更多的地下管线，东南角落在深搅拌桩桩心打入钢管桩进行重点加强，并用树根桩对7层住宅楼进行加强。
根据《建筑基坑支护技术规程》(JGJl20一1999)，该工程基坑壁安全水平为三级、重要性系数为0.9。土钉支护的各组成部分设计参数如下。
(1)土钉墙边坡度1:0.1。
(2)土钉安排:土钉五行,根据梅花形布局。
(3)土钉支护参数:土钉6至15米长;垂直、水平间距1.20米。土钉杆材料用钢管，用冲击器进入;注浆材料为32.5级水泥、水泥浆水灰比为0.5 0.6。
(4)表面参数:喷射混凝土面板双向钢筋网，喷射混凝土20,厚100毫米。
2、水泥墙壁设计
水泥墙壁和土钉墙一起按照重力挡土墙计算，它的土压力根据朗肯理论计算,可以检查水泥土挡墙的抗渗性能，施工水泥墙壁构造如下。
水泥的墙壁是由单排搅拌桩构成的，轴心线距离基坑周围外侧0.50米,单桩直径500毫米，桩心距为0.35米,桩间搭接为0.15 - -0.20米,单桩桩长:基坑东北侧、E轴、c轴段为7米,其余8米,应用32.5级普通水泥、水泥加量设计为60公斤/(m /桩)。
3、基坑内排水设计
根据施工现场水文地质条件,在基坑四角及南北中央长边成立6口直径为1.10米的降水井点，井距在27至28米之间，井深为8.50米、水位降至基坑开挖的底部1米以下,另一个位于深层搅拌桩基坑底墙体侧向和建立一个宽0.3米深,深0.5米的排水沟,以免基坑土被水浸泡。
三、深层搅拌桩及土钉墙施工
1、深层搅拌桩施工工艺和技术措施
深层搅拌桩采用六搅六喷施工工艺，第一次从地表搅拌到设计深度、第二、三次从地表一米以下到设计深度。施工中控制搅拌下沉的速度，做到搅拌均匀，施工升降速度不大于1.2米/秒,桩位偏差小于50毫米,垂直偏差不超过1.5%,施工中防止搅拌桩分岔和搅拌机损坏以确保厚度和良好的搭接,采用跳孔施工的方法, 也就是等到已施工水泥土初凝后再施工相邻孔。
2、土钉墙施工工艺和技术措施
在施工中为了缩短施工周期并及时保护已开挖面，土方开挖和土钉支护交替进行。做到开挖一段、支护一段，机械开挖以后,再辅以人工修理坡面,以确保坡面平整度偏差在+ 20毫米;水泥注射支护前,先拆卸虚土斜坡。土钉支护施工前,在它的下面每相距0.35米钻设灌浆花眼洞。孔前焊接倒钩, 为了确保锚固性能。土钉杆长度要求偏差为+ 50毫米。在焊接工艺焊接连接杆长度不少于5倍的焊接直径;钢筋网钢筋间距允许偏差为+ 20毫米,边坡上下段钢筋网搭接长度超过300毫米。土钉支护内的水泥浆充填应连续均匀,保证灌满灌实;坡面混凝土喷层厚度的偏差为+ 20毫米。
3、基坑支护及防渗效果
工程施工前在基坑东侧设7个沉降观测点，施工期间每开挖一层测量一次,直到基坑开挖的支护完成。沉降观测结果表明,施工过程中地基沉降速率小、累计沉降小,最大沉降只有1.84毫米,这表明在施工中基坑周围具有安全稳定性。当基坑开挖时坑内干燥、无泄漏现象,这些为基坑开挖与支护工作和基础施工提供有益的工作环境条件。在基坑开挖以后，现场观察深层搅拌桩桩搭接好,没有发现任何泄漏桩和开叉的现象。施工完成后坑壁稳定,未见变形、基坑周边建筑物没有裂纹、沉降、损坏等不良现象,表明该基坑支护效果良好。
四、结论
总之，本文结合云南省技术监督局测试大楼工程论述了水泥土搅拌墙与土钉组合使用技术，并且取得了良好的效果。在今后的软土地基工程中，会随着技术的进一步完善，该技术会应用到更多工程中去，为建筑行业提供技术支持。
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