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钢管土钉墙支护技术探析
【摘要】本文介绍了基坑工程中土钉墙支护技术工作原理和施
工工艺,并就施工中的质量控制和基坑监测进行了分析。
【关键词】钢管土钉墙支护技术;工作原理;质量控制
土钉支护技术是一种先进的新型岩土加固技术,它充分利用原状
土体自身的承载能力,通过密布土钉及压力注浆,彻底改善加固区原
状土体的力学性能,在边坡原状土体中形成加固区(土钉墙)以抵抗
不稳定的侧向土压力;边坡加固施工紧随开挖,迅速封闭开挖面,使
得因开挖造成的土层应力释放及时得到控制,从而使边坡土体变形得
到有效控制;用土钉将不稳定的土压力引入深层土体中,借助稳定土
层自身的承载力,提供有效的锚固力来平衡不稳定的压力,从而形成
一种先进的深层承载力主动支护体系,与土体和面板墙共同作用,充
分发挥土层能量,提高边坡土层的整体性,增强自身强度以提高自稳
定能力,使边坡得以稳定。
土钉墙支护技术,是在被加固土体内植入一定角度、长度和密度
的细长杆件与喷射混凝土面层相结合,形成一个类似重力式挡土墙。
锚杆一般采用ф18~ф32的螺纹钢筋或ф48钢管制作,并采用高压
注浆而形成。湖北地区因为是软土地基且地下水丰富,土钉墙支护主
要以钢管土钉形式为主,通过注浆在滑移面以外形成锚固端,以约
束基坑变形。钢管土钉墙支护适用的范围一般为开挖深度5米以内的
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基坑工程且周边无复杂道路、管线、临近建筑物等。近年来随着基坑
安全等级的提高,土钉墙结合水泥土搅拌桩基坑围护形式正得到广泛
的应用。下面将结合这些特点和要求,就钢管土钉墙支护的施工工艺、
质量控制、应用注意事项以及监测进行介绍。
1.土钉墙支护技术和施工工艺
土钉支护施工工艺流程是:测放基坑开挖边线,分层开挖基坑、
土钉施打、土钉注浆锚固、绑扎钢筋网片、喷射护坡混凝土,排水设
施和基坑监测落实。
1.1测放基坑开挖边线
首先按设计施工图测定基础轴线,根据已审批的围护施工方案再
结合地质勘察报告和现场施工情况,综合考虑施工工作面和放坡系数
(当采用搅拌桩复合土钉墙支护时仅需考虑工作面),最后确定基础
开挖范围。
1.2开挖基坑
基坑开挖要配合基坑支护工作进行,一般按1~1.5m深度分层开
挖,严禁超挖,并严格按设计图纸要求的坡度进行。坡面要求平整密
实,坡体上的扰动松散土体应认真进行修整。
1.3土钉施工
(1)土钉加工。根据设计及规范要求进行土钉制作,所用钢管
应有出厂合格证,管径壁厚应符合设计要求。钢管土钉加工应严格按
设计要求的区域和间距,设置锚固端的注浆孔。
(2)测放土钉位置并施打。按照设计要求测放土钉位置,钢管
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土钉一般采用空压机带动振动冲击锤施打,锚杆设计角度的允许偏差
为1~2°,土钉锚杆端部要与护坡钢筋网片焊接牢固。
(3)土钉注浆。注浆前必须按设计要求计算不同长度土钉的注
浆量,施工时以注浆量控制为主,注浆压力为辅。
1.4护坡钢筋混凝土施工
钢筋网片可用插入土中的钢筋固定,在混凝土喷射时应不出现振
动,同时应把网片钢筋与土钉钢管牢固的焊接在一起。喷射混凝土采
用现场搅拌,配合比强度应符合设计要求,同时需控制好塌落度,以
确保护坡施工质量。
1.5土钉墙养护
每层土钉墙施工完成后应进行必要养护,待注浆终凝及喷射混凝
土面层强度达到70%以后,方可进行下层土方开挖。
1.6排水设施
水是土钉支护结构最为敏感的问题,要充分考虑土钉支护结构工
作期间地表水及地下水的处理。基坑四周地表和坡脚应设置明沟排水,
支护坡面上宜适当设置泄水管口,释放背部土体中的部分地下水,有
利于土体固结减少主动土压。2.土钉墙支护施工质量要求和应用注
意事项
钢管土钉支护需土方开挖密切配合,分层开挖分层喷锚支护,严
禁超挖,质量控制包括开挖坡度控制、修坡平整密实、钢筋网片间距、
钢管锚杆长度角度及与护坡钢筋网片的锚固连接、注浆的配合比、注
浆压力、注浆量控制、喷射混凝土的配合比强度等。具体包括以下内
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