土钉墙支护技术在邻近小高层建筑群深基坑中的应用探讨

贾飞

【摘要】在深基坑工程施工期间，土钉墙支护技术的应用日渐普遍，但是其理论体系却落后于实践发展。为了促进土钉墙支护技术理论体系发展，与现代深基坑实践相结合，本文基于既有的研究成果，分析土钉墙支护技术在深基坑工程中的应用重要性和应用现状，探究土钉墙支护技术优化措施，旨在为提升施工质量，强化理论体系建设提供借鉴。

【关键词】土钉墙支护技术;深基坑施工;措施           【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.34.071

1、土钉墙支护技术特点与重要性

1.1土钉墙支护技术基本特点

建筑工程深基坑施工环节，需要大量使用土钉，随着使用的土钉数量增加，密度将会逐渐缩小。在这种情况之下，少数土钉将会呈现出损坏的现象，导致其基本性能受到影响，甚至丧失其应用价值。但是，极少数的土钉损坏不会大幅度影响支护工程。可见，在实施土钉墙支护技术期间，最为重要的便是使用大量的土钉，由此以提升建筑工程深基坑施工安全性和工程稳定性。土钉支护技术使用较少的材料，且对连续墙支护和桩支护都具有支护作用，可显著降低项目工程施工的成本支出，从而实现经济效益最大化。

建筑工程深基坑施工期间应用土钉墙支护技术，可将项目施工工期缩短，保证在规定时间内完成项目施工，提升项目工程施工整体效率。土钉墙支护技术在绝大多数工程中均具有应用价值和适应性，且能与土层之间表现出很强适应力。就一般支护技术而言，比较适合应用与较差粘合度软土施工中，保证项目工程具有固定且稳定的根基，获得良好的使用效果。

1.2土钉墙支护技术应用重要性

随着社会经济发展进程加快，城市建设用地日趋紧张，大量高层建筑工程兴起，不断朝向高方向和地下方向发展。在工程施工期间，深基坑施工技术的有效性、经济性和迅速性获得广泛关注。控制高边坡开挖支护已经成为决定工程质量，提升工程施工质量的关键之一。开挖边坡和基坑，一般的选择应用打设灌注桩、放坡、地下连续墙和钢板桩等方案展开，但是放坡占据较大面积，实现难度较大。地下连续墙施工、钢板桩施工、灌注桩施工等项目具有很大的成本支出，并且具有很长的施工时间。在最近几十年时间内，土钉墙支护技术伴随着施工技术发展而发展，在施工期间，凭借其简单的工艺、轻便灵活的施工方式、对周围建筑影响较少的特点，在深基坑施工期间被广泛运用，特别是在投资少、施工场地狭窄等地方，广受重视。当前，在法国、德国等国家，有一半以上的深基坑临时支护工程施工选择应用土钉。我国从上世纪八十年代初期引入该项目技术，但是到目前为止，仍旧不够普遍。

随着在全国范围内，土钉墙支护技术不断推广，特别是在我国南方地区，尤其是东南沿海地区，软土地区分布十分普遍，采取土钉墙支护技术已经成为现实。这些地区具有丰富的地下水和很高的承压水头，属于软弱地质条件，在施工期间，要对土钉墙支护技术进行调整优化，否则将难以保证工程稳定性，情节严重的情况会造成塌方。可见，改造和优化常规土钉墙支护技术，特别是应对支护变形要求进行完善，最好是有机整合土钉墙支护技术和其他支护技术，以新型复合型土钉完成施工。

2、土钉墙支护技术设计方法

2.1土钉墙支护结构组成与作用机理

土钉墙支护结构可划分成为三部分，分别为加固后的原位土、钢丝网喷射混凝土面层、土钉，其主要功能与重力挡土墙相类似。在土体中，通过土与上钉加固面两者之间的摩擦力，能够对土体的变形情况予以约束，确保土体保持稳定。

2.2土钉墙支护结构设计

设计土钉墙支护结构，可详细划分成为八个环节：

第一，基于勘察要求对施工场地的水文情况和地质情况展开勘察，获取项目工程土体设计计算参数。

第二，明确土钉墙支护结构墙高、墙面坡度等基本尺寸，同时要获取准确的分段施工高度值和长度值。

第三，明确土钉水平方向间距和垂直方向间距，计算获取土钉倾斜角度和网筋直径。

第四，明確面层喷射混凝土厚度值，计算获取钢筋网钢筋的间距与直径，确定注浆参数、结构设计方式、土钉与连接面层和土钉的方式。

第五，验算土钉支护结构外部结构参数，分析结构稳定性情况。对底部抗滑移、支护结构、深部土抗体滑动性验算、地基承载力、墙体抗倾覆等参数做出计算。

第六，验算土钉抗拔力，分析土钉支护结构内部稳定性情况。

第七，评价项目工程对周围环境的影响情况。

第八，分析项目工程施工图纸，监测项目工程现场施工进度和质量。

2.3计算土钉墙支护结构内部稳定性

基于土体破裂面假设差异性，分析土钉墙支护结构内部稳定性的方法可分为多种，常见的有有限单元法、圆弧形破裂面分析法、对数螺线形破裂面分析法、抛物线形破裂面分析法、折线形破裂面分析法、直线形破裂面分析法等等。按照我国对土钉墙支护结构施工提出的要求，在计算土钉墙支护结构内部稳定性时，选择将破裂面假设为圆弧形，也实现了其统一性。在分析期间，不对土钉抗弯作用和抗剪力作用予以考虑，仅对土钉抗拉作用展开分析，通过极限平衡法完成计算分析。

2.4计算土钉墙支护结构外部稳定性

基于相关资料研究结果显示，墙体抗倾覆、墙地面抗滑移的可靠性比土钉支护墙底深层土体抗滑动具有更高的可靠性，即若是土钉支护墙底深层土体抗滑动能力能够达到基本的稳定性要求，那么此时土钉支护墙底面抗滑移稳定性和墙体倾覆能力也将达到一般性能要求，这主要是由于土钉墙体具有比较厚的厚度，并且其墙底面位置宽度比较宽，能够为墙体提供比较大的抗倾覆力矩和抗滑力。

3、深基坑施工中的土钉墙支护施工要点

3.1土方开挖

开挖土方工程期间，首先要以土体实际情况为依据展开详细设计，同时要以边开挖边支护的要点进行施工处理，支护施工与土方开挖要交替展开，保证开挖土方工作与支护工作全面配合，同时以分段施工为依据，保证施工的有序性和有效性。将施工长度维系在10m以内，不能片面的追求施工速度增加而忽视长度控制，同时也需要规避土体出现位置移动等不良现象，坚决不能影响支护效果。此外，在实施建筑深基坑工程期间，若是出现下雨、下雪等不利于项目施工的天气，不能大面积的开挖深基坑，避免雨雪天气造成场地出现积水等问题，导致施工场地土质疏松，影响深基坑整体稳定性。在开挖深基坑期间，要每进行一层开挖，就要及时排除多余水分，使得深基坑施工工程安全性得以显著提升。

3.2设置土钉

首先要应用冲击钻对土体进行冲击，之后再合理设置土钉。在这个过程当中，需要注意的是土钉设置的合理性，可选择应用钻孔注浆土钉。设置注浆口，保持注浆口有一定的倾斜角度， 保证注浆土钉的直径适宜，最大程度上减少基土流入量。在注浆口的周围位置，要适当性的设置角钢支架，整个施工项目，可能会出现钢管内流入地基土现象，若是处理不当，会影响注浆的各项性能指标，所以在正式注浆之前，要彻底清理干净钢管内部的杂乱物质。

3.3架设钢筋网

首先利用具有特殊性质的机械设备对钢筋进行加工处理，以一定施工要求作为依据，将钢筋片进行连接，使钢筋片相互之间形成与设计相符合的形状，将连接的部位尽可能错开，保持连接位置呈现出一定的重合度，使得连接稳固性增强。若是在一些特殊情况影响下而出现不能符合设计要求的形状，需要在最短时间内完成焊接处理，保证焊接缝隙与相关规范要求保持一致，在钢筋网表面位置，将混凝土仔细的喷注，随着完成各钢筋片之间的连接。

在钢筋网绑扎期间，需要适当性的预留一定长度，其主要目的是为了为后期搭接提供便利。在上层和下层钢筋连接过程中，需要将重合位置的长度与钢筋直径之间的距离做好保持，使其控制在20倍到30倍差距，將钢筋与边坡表面位置的距离维系在2cm左右，由此以避免钢筋网和坡面两者之间的连接力受到不良影响。除此之外，必须要在结束项目工程施工后，在最短时间内有效且合理的做好表面位置的隐蔽和养护工作。

3.4监测项目施工质量

建筑工程深基坑施工，普遍具有比较复杂的环境，并且拥有很大的面积，所以在控制过程中，经常性的受到多种因素影响而导致施工质量下降，可见强化监督与检测能力，提高各细节的观察与整改力度，是极为有必要的。在设施深基坑期间，需通过合理使用多种专门的检测设备及时检测与监督施工中的各种情况，确保每天监测的频率超过两次，对建筑工程深基坑施工进度做好全面的控制与掌握。

4、土钉墙支护结构在深基坑施工中的应用

4.1土钉墙支护对整体施工产生的影响

在整个建筑工程深基坑施工期间，土钉墙支护结构相对于深基坑施工而言，是不可取代的流程。开挖深基坑土方时，需要科学化使用土钉墙支护技术，以确保施工顺利进行，避免出现任何塌土现象。此外，在深基坑建筑工程施工期间，要合理的测量深基坑相关数据，保证深基坑施工技术有序开展。在明确深基坑施工进程之后，在每一步深基坑施工检验环节，也需要综合运用土钉墙支护技术完成施工。在检验期间或者施工过程中，需要使用土钉墙支护结构维护好深基坑建筑，保证各方面检测工作顺利有序展开，由此以大幅度降低检查工作造成的不良影响，同时也提高项目工程施工进程。

4.2土钉墙支护结构施工工艺

土钉墙支护结构不仅可以有效维护和检测深基坑工程，还能够在施工工艺方面发挥出其重要应用价值。施工人员在实施深基坑放样期间，需以施工图纸为样本，合理展开施工，否则将对整个项目工程施工外观产生不良影响，也会造成深基坑施工质量受到不良影响。在实施建筑工程期间，不可避免的会受到外部环境影响而导致施工进度出现问题。在深基坑建筑施工中应用土钉墙支护技术，虽然会在一定程度上延缓施工进度，但是却能保障施工不会受到外界因素影响而出现问题。

4.3打孔方面的土钉墙支护技术应用

实施深基坑技术，必然需要进行打孔，该技术是以土钉墙支护技术为基础，合理打孔，旨在保证土钉插入的更加牢固、准确，对整个深基坑施工工程有较好的保护作用。在打孔期间，需选技术熟练的施工人员完成，避免出现纰漏。自建筑企业发展以来，打孔便是一项技术水平很高的施工类型，在建筑工程中同样不可缺少。必须要保障打孔技术高质量应用，才能实现建筑工程施工质量提升。在打孔期间，要求施工人员小心谨慎，保障各部位稳定安全，顺利完成打孔操作。

结语：

伴随我国建筑工程施工技术在现代科学技术的影响下的不断创新发展，在现代建筑施工技术中，土钉墙支护技术是最为关键的技术之一，在深基坑工程施工中发挥着重要作用。在实际施工期间，施工人员需不断强化土钉墙支护技术相关知识学习，积累实践经验，提高自身施工技术水平，对施工质量做出严格控制。

参考文献：

[1]王国庆.复合土钉墙支护技术在深基坑施工中的运用[J].2021，（03）：41-44.

[2]石建平.边坡土钉墙支护施工技术在城市建筑深基坑中的应用[J].墙材革新与建筑节能，2019，（09）：70-72.

[3]王乾，袁丽梅.深基坑土钉墙支护技术应用浅析[J].居舍，2020，（05）：71-71.