基坑围护结构设计与施工技术问题研究

【摘 要】土钉墙施工技术自己20世纪70年代产生以来，因其造价较其他基坑围护体系低，施工周期短，安全性基本满足基坑稳定性及变形要求，在边坡工程、基坑工程中得到广泛的认可。土钉墙支护是近年发展起来用于土体开挖和边坡稳定的一种新的挡土技术，由于土钉支护具有施工速度快、用料省、造价低的优点，故其已在深基坑支护中得到了广泛的应用。

【关键词】地基基坑；基坑围护；现场施工

0.工程概况

（1）素填土：灰黄色，松散以粘土为主，顶部0.3m以碎砖，瓦砾为主。

1.围护体系方案选择

综合场地地理位置、土质条件、基坑开挖深度和周围环境条件，本基坑围护下特点：

（1）基坑支护设计与施工要综合考虑工程地质与水文条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境、基坑周边荷载、施工季节、支护结构使用期限等因素。基坑支护施工控制的关键是基坑的稳定性、地面变形及地下水的控制、并要根据地质、环境因素的变化适时地调整支护方案。

（2）场地地基土质性质较差，主要为素填土、淤泥质粉质粘土，处理不好容易产生流砂现象。

（3）土层渗透系数一般，采用地表面排水和坑内明沟集水沟排水。

（4）本工程周邻环境条件尚可，结合本工程上述特点，根据“经济、合理、安全”方面施工的原则，采用土钉墙围护方案是比较经济合适的，土钉墙围护结构具有经济性好、施工方便、施工工期短、安全可靠等优点，目前已在嘉兴地区许多基坑工程中取得了成功的经验，土钉墙支护结构具有如下特点：

1）基坑开挖作业面宽敞，施工速度快，施工工期短，由于基坑内无支撑等障碍物，基坑开挖时能全面铺开作业，大型施工挖土机具，运输车辆均能直接下坑作业。土钉墙施工与基坑挖土同时进行，交叉作为。边挖边支护。

2）围护结构造价低，经济性好，土钉墙是比较经济的一种围护结构型式。

3）土钉墙施工设备轻便，方法简单，对场所地适应性强，无需大型、复杂设备，施工所占场地小，对周围环境干扰少，施工噪音小，无震动，施工文明。

4）土钉墙围护结构有较好柔性，自重轻，能承受较大变形，并具有良好抗动荷载的能力。

2.基坑围护土钉墙施工

2.1施工流程

土钉墙施工流程包括锚杆Φ48*2.5mm打入土中后锚杆注浆。根据现场情况的复杂程度，施工程序可适当调正。

2.2确保基坑支护的施工质量

深基坑支护重在过程控制，一旦出现质量问题，事后纠正和补救比较困难。因此，现场施工人员必须严格把关，确保施工质量。

（1）严格按设计方案组织施工，工程施工前，有关人员应熟悉地质资料、设计图纸及周围环境，降水系统应确保正常工作，必须的施工设备正常动转，在施工过程中不得随意改变锚杆位置、长度、型号、数量，钢筋网间距，加强筋范围，放坡系数等。设计方案变更时必须重新经专家评审。

（2）核验水准点及坐标控制点的正确性和保护措施，审查施工单位的水平及竖向施工放线是否正确，开挖过程中施工员要随时对基坑的开挖尺寸、水平标高和边坡进行检查，随时注意基坑的变化。

（3）坚持见证取样制度，对进场材料严格把关。进场的水泥、钢筋、钢铰线、砂子、石子、掺加剂等必须按规定报验，“两证一单”齐全，并见证取样送检。

（4）做好隐蔽工程验收，施工过程中，施工人员应对锚杆位置、钻孔直径、深度及角度、锚杆插入长度，注浆配比、压力及注浆量，喷锚墙面厚度及强度，锚杆应力等进行检查，按规定留置混凝土试块、水泥浆试块，对锚杆抗拔力实验，采用机械开挖时，应预留0.3m-0.4m，人工铲除修整坡面，尽量减少边坡超挖和扰动边坡土体，使之表面平整。坡角符合设计要求。

钢筋网的钢筋直径和间距要符合设计要求，钢筋网绑扎随开挖分层进行时，搭接长度要符合要求，一般为一个网格边长。

锚杆打入应按设计倾角和深度进行，当锚杆遇到障碍物无法打入时，允许改变打入位置：当土层为软土时允许加大倾角，强锚杆打入有利的土层中：当打入锚杆深度不能满足要求时，应在该项锚杆的左右或下方按锚杆抗拔力等同的原则则补强。

锚杆打入结束后，应将扎内松土、泥浆等清除干净，应把注浆管、锚杆和止浆袋一起放入孔内，注浆要严格控制配合比，并根据注浆情况多次注浆，以保证浆液充满孔壁，使锚杆具有较高的抗拔力。锚杆孔内锚固体强度达到设计强度的70%以上且不小于3天，方可开挖下一层土方。

喷射混凝土地要按设计配合比搅拌均匀，钢筋网置于混凝土中间，垂直作业面尽量从底部逐步向上部施喷，混凝土厚度要符合设计要求，每500/O喷射面留置试块一组，每组不小于3块。

（1）基坑支护单位要与挖土单位紧密配合。遵循时空效应原则，土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，并遵循“开槽支撑，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则，减少开挖过程中土体的扰动范围，缩短基坑开挖卸荷后无支撑的暴露时间，对称开挖，均衡开挖，合理利用土体自身在开挖过程中控制位移的能力，基坑开挖过程中，应采取措施防止碰撞支护结构、工程桩或挠动基底原状土。发生异常情况时，应立即停止挖土，并应立即查清原因和采取措施，方可继续挖土。

（2）基坑开挖完成后，应提醒建设单位尽快组织勘察、设计、质监、监理、施工等部门进行验槽，及早开始地下结构工程的施工，严禁基坑长时间暴露。基坑回填前，支护层不能破坏。特别是坡脚部分。

（3）在基坑开挖过程中，如出现边坡水平位移超过警戒值，可采用加长、加密土钉或放慢挖土速度及场外卸土或坑内回填等方法处理。如周围建筑物沉降较大可采用注浆建（构）筑物地基或沉降较大处沿建筑物或地下管线打设竖向钢管、木桩进行加固。

2.3注意地下水或水患的影响

在选择地下水的处理方式时，要根据工程地质和水文条件及周围环境，决定采取降水防渗措施，以免引起地面沉降，给周边建筑及管线造成破坏。

基坑边界周围地面应设排水沟，且应避免漏水、渗水进入坑内；放坡开挖时，应对坡顶、坡面、坡脚采取降排水措施。

地下管道漏水，极易造成边坡失稳。在基坑开挖过程中，施工员如发现地下管道有漏水现象，应及时采取措施，如使地下管道改道，对漏水管道进行修补、防渗、将漏水及时导出等，防止边坡含水量过大旨起滑坡。

2.4加强对基坑的管理

基坑设计与施工一般情况下都没有问题，但在运行管理期间，在基坑周边附近堆放得物超载、施工过程序破坏边坡整体面或基坑周边来回跑车时，也极易造成基坑失稳事故。因此，支护完毕后，应要求支护施工单位与总承包单位办理阶段验收和文字移交手续，将基坑支护情况、监测结果、注意事项等书面转交总包单位，同时要求继续委托有资质的检测单位加强监测，以便出现问题时界定责任。 [科]

【参考文献】

[2]陶龙光，巴肇伦.城市地下工程.北京：科学出版社，1996.