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PAGE PAGE 1 复合土钉墙支护技术及其工程应用 　　摘要：复合土钉墙是近年来在土钉墙基础上发展起来的新型支护结构，在基坑工程中得到了广泛应用。简述了复合土钉墙的构造设计和常见形式，介绍了放坡土钉墙支护技术在基坑工程中的应用。 　　关键词：基坑支护；土钉墙；复合土钉墙；放坡 　　中图分类号：U655.4文献标识码：A文章编号： 　　一、复合土钉墙技术简介 　　土钉墙是用于基坑开挖和边坡稳定的一种挡土结构，它由被加固土、放置于原位土体中以较密问距排列的细长金属杆件(土钉)及附着于坡面的喷射混凝土面板组成，形成一个类似重力式的挡土墙，以此来抵挡墙后传来的土压力和其它作用力，从而使开挖坡面稳定。 　　对于需要严格控制土体变形的基坑来说，可将土钉与具有主动约束机制的预应力锚杆联合形成复合土钉墙支护结构，达到即保证基坑开挖稳定又控制基坑变形的目的。复合土钉墙是近年来在土钉墙基础上发展起来的新型支护结构。它是将土钉墙与预应力锚杆、深层搅拌桩、旋喷桩、微型桩及钢管土钉等结合起来，形成的一种复合支护技术。 　　二、复合式土钉墙的构造设计 　　1、止水帷幕 　　水泥土深层搅拌桩止水帷幕效果好，应用较普遍。搅拌桩法适合于人工填土、淤泥、淤泥质土、粉土和粘性土（fsk≤120kPa)等软土地层。搅拌桩的排数一般为l～3排，根据工程需要，可选用壁状或格栅状的墙体结构型式。桩伸入基坑底部3～5m，最好能进入到坑底不透水层l～2m。 　　高压旋喷桩造价比深层搅拌桩高，但适用地层广泛，如粘性土、砂性土均可以。采用二重管法或三重管法进行旋喷，或采用定喷或摆喷方法做止水帷慕。旋喷桩直径600～l000mm，相互搭接100～200mm。 　　2、微型桩 　　微型桩常采用直径100～30Omm的钻孔灌注桩，桩插入基坑底面以下3～5m。微型桩配置钢筋笼或型钢，配置型钢时，以l6～22号工字钢应用最多。微型桩上常设置小型冠梁或连梁，将桩连接在一起，连梁上可设置一道预应力锚杆(或土钉)。 　　3、土钉 　　目前，常用钻孔注浆式土钉。先在土坡上钻一定深度的横孔，然后置入变形钢筋，沿全长注入水泥浆填孔，浆液固结后使钉杆与孔壁土体牢牢地粘结在一起。该类土钉钻孔直径为φ70～φ120mm，土钉杆筋多为直径φl6～φ32mm的Ⅱ、Ⅲ级螺纹钢筋。 　　4、预应力锚杆 　　对于有锚杆参与组合的复合式土钉墙，预应力锚杆可采用钢绞线、粗钢筋、钢管等。锚杆头部必须与喷射混凝土面层连接可靠，可设置承压板和喷射混凝土连梁。预应力锚杆设计荷载一般为300KN左右。预应力锚杆起到控制土钉墙侧向位移的作用，应根据基坑深度和控制变形要求，确定锚杆的层数和锚固长度。 　　三、复合式土钉墙常见形式 　　复合土钉墙将土钉墙与预应力锚杆、深层搅拌桩、旋喷桩、微型桩及钢管土钉等结合起来，常见的有以下几种基本形式。见图一。 　　图一复合土钉墙常见形式 　　1、土钉支护+土层锚杆 　　对于基坑周围变形要求比较严格的情况，常采用土钉与锚杆复合式支护技术，可以有效地控制基坑变形，大大提高基坑边坡的稳定性，应用非常广泛。 　　预应力锚杆一般施作在基坑顶部的第1～2排，对主动区土体施加初始力，限制基坑的位移，把土压力荷载传递到深部的稳定地层中，调动深部稳定地层的潜能，土钉支护体系、锚杆、深部稳定土层紧密联系在一起，共同承受荷载，使基坑边壁稳定并减小位移。土钉与锚杆二者结合可以有效地提高土体的力学强度，比之单独土钉支护或锚杆更有效，是复合土钉支护常用而有效的形式。但是这种复合支护方式要求面层和自由段的土体应有足够的抗压强度，因此在土、砂土等不良地质土层中，预应力达不到设计值，不宜使用该种支护方式。 　　2、土钉支护+止水帷幕 　　当基坑有防渗要求，防止因基坑外地下水位下降过大而引起地面沉降过大时，可以采用土钉与止水帷幕复合支护形式。基坑开挖前，先采用深层搅拌法或高压喷射注浆法形成水泥土止水帷幕，然后再分层开挖施工土钉和喷射混凝土面层。 　　止水帷幕的作用在于阻止基坑开挖后土体渗水，保证开挖面土体局部的自立性，减少基坑底部的隆起。这种形式适用于软弱土层。 　　3、土钉支护+超前微型桩 　　基坑开挖前，在开挖线外侧垂直打入钢管，在钢管内高压注入水泥浆，形成沿基坑开挖线以一定间距分布的一组微型桩。基坑开挖过程中，按照土钉施工方法，分层开挖，分步设置土钉与喷射混凝土面层，并与微型桩联成一个整体。 　　这种支护方式适用于土质松散，自立性差的土体。对于限制基坑的变形、增加边坡的稳定性是十分有利的，但不能起到止水隔水的作用。 　　4、土钉墙+放坡+外加剂（粘稠剂、密实剂） 　　该种土钉墙，我们称复合放坡土钉墙。一般的土钉墙都作直坡，或稍微倾一点，放坡土钉墙是根据库尔曼公式分层计算确定各土层的开挖密度及坡角，在基坑开挖至设计深