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[摘要]在软土地区基坑支护中为了发挥土钉墙支护的优势，可辅以水泥搅拌桩组合支护手段构成复合土钉墙，来提高土钉支护设计与施工的安全与经济性。本文结合土钉墙支护的实际工程，对土钉墙支护施工方法进行了总结。
[关键词]土钉墙支护； 施工方法； 工程应用
土钉墙支护是一种利用经加固后的原位土体来维护基坑边坡主体稳定的支护方法。它是由土钉、钢丝网喷射混凝土面板和加固后的原位土体三部分组成。该支护结构轻型，施工操作方便，是一种较有前途的深基坑边坡支护方法，适用于地下水位以上或经降水后的粘性土或密实性较好的砂土地层，开挖深度一般不大于15m。
1土钉墙支护施工方法
1.1施工材料及机具
1.1.1原材料
土钉钢筋宜采用HRB335，HRB400热轧带肋钢筋，网片钢筋宜采用HPB235热轧圆钢筋，使用前应调直、除锈、去油污；水泥选用P.O32.5普通硅酸盐水泥，也可用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥，当有防腐或其他特殊要求时，应采用特种水泥；细骨料采用干净、坚硬耐久的中粗砂，细度模数要求不宜小于2.5，含泥量小于5%；粗骨料采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不宜大于15mm；速凝剂质量应符合现行标准JC477喷射混凝土用速凝剂的规定，应做与水泥相容性试验及水泥浆凝结效果试验；电焊条、外加剂等其他材料的品种、性能应符合设计要求和相应标准的规定。
1.1.2施工机具
土钉成孔机械根据土质水文和现场环境条件选用冲击钻机、回旋冲击钻机、螺旋钻机、套管跟进钻机等机具；注浆泵工作压力2MPa、灰浆流量1.4m3/h～2.0m3/h；混凝土喷射机工作气压0.2MPa～0.4MPa，生产率5.0m3/h，水平输送距离100m，垂直输送距离50m，要求密封良好且输送连续均匀；空压机应满足喷射机工作压和耗风量的要求；砂浆搅拌机选用小型、便于移动的搅拌机；电焊机、输浆管、喷射混凝土输料管、钢筋弯曲机、切割机等其他机具。
1.2工艺流程
工艺流程为：挖土、整理坡面→钻孔→土钉置入→注浆→铺设钢筋网→喷射混凝土→养护。
1.2.1开挖、整理坡面
土钉支护是分层进行的，因此挖土深度不能超过设计深度，每层开挖深度不应超过锚孔下0.5m，土方开挖分段长度控制在15m～20m，机械开挖后，应及时对坑壁进行人工修整，土钉墙的墙面设计坡度为1∶0.2，施工时要求不宜大于1∶0.1。
1.2.2钻孔
根据设计位置放线测量、定出孔位，设计孔位水平、垂直距离分别为1.5m，锚孔采用KY100型潜孔冲击钻机机械干式钻孔，施工中根据不同的土层分别使用振动冲击钻头（适用于岩石、大漂石）、麻花螺旋钻头（适用于软粘土）、三翼回旋钻头（适用于硬土）进行成孔，机械支架及导向架应调整到与锚孔的倾斜度相适应，设计钻孔下倾斜度为15°，允许偏差为1°，锚孔的孔位偏差为100mm，设计孔深分别为10m，12m，15m，9m，8m，7m，孔深应大于设计长度10mm～50mm，设计孔径为110mm，孔径不得小于设计孔径5mm。孔内虚土应用压缩空气清洗干净。
1.2.3土钉置入
成孔后按设计要求插入Φ22mm的HRB400土钉钢筋，土钉钢筋每2m焊接Φ6.5mm的HPB235对中支架，土钉钢筋的位置、深度应符合设计要求，土钉钢筋安装后不得敲击、碰撞。将压力注浆的10mm塑料排气管应随土钉钢筋同时插入，排气管应放在土钉钢筋的正上方，排气管底部绑扎透气的海绵，外端比錨杆长1m左右。
1.2.4注浆
注浆用纯水泥浆，水泥浆用搅拌机搅合均匀，水灰比为0.4～0.5，要求随拌随用，水泥浆必须在初凝前用完。采用底部注浆方式，从孔底开始，连续均匀的进行，浆液以孔满为准，注浆压力保持在0.5MPa，在浆液初凝前补浆1次～2次。
1.2.5铺设钢筋网
按设计要求，将Φ65mm的HPB235钢筋按200mm×200mm的网距绑扎，绑扎搭接长度不应小于31d，Φ14mm的HRB400加强钢筋与土钉钢筋连接后将钢筋网压在内侧，加强钢筋与土钉钢筋的连接必须牢固可靠。
1.2.6喷射混凝土
喷射混凝土厚度为100mm，喷射混凝土的配合比根据设计要求进行确定，必须经试验确定，一般可采用水泥∶砂∶碎石=1∶（2～2.5）∶（2～2.5），水灰比宜为0.4～0.45，坍落度宜为80mm～120mm，速凝剂的掺量通常为水泥重量的3%。混合料应搅拌均匀，颜色一致，要求随拌随用。喷射时，喷头处的工作风压应保持在0.10MPa～0.12MPa，喷射流与受喷面应垂直，保持0.8m～1.2m的距离，喷射应分段从下向上进行，喷头应均匀缓慢移动，喷射厚度可在坑壁上打入垂直短钢筋作为厚度标志，喷射混凝土厚度的允许误差为±10mm。喷射混凝土接槎应斜交搭接，搭接长度为喷射混凝土厚度的2倍以上。冬季施工时，应保持喷射作业区温度不低于5℃，混合料进入喷射机的温度不低于5℃，根据天气情况采取有效的保温措施，使混凝土在达到规定的强度前不受冻。
1.2.7养护
喷射混凝土终凝2h后，喷水或覆盖塑料薄膜湿润养护，养护时间不得少于14d，气温低于5℃时，不得喷水养护。
2土钉墙支护的监测
有目的的进行现场安全监测十分必要。土钉墙支护监测的内容包括：支护的结构水平位移、沉降，深层挠曲，结构内部收敛、结构内力，结构外侧水、土压力；周围地层的水平位移、沉降，分层沉降，地层深层水平位移，水、土压力，地下水位，孔隙水压；相邻环境的地下管线水平位移、沉降，道路水平位移、沉降，道路、建筑物裂缝，建筑物水平位移、沉降，建筑物倾斜。按设计要求进行监测，及时反馈结果，优化调整设计参数和下一步施工措施，以确保支护结构的安全和减少对环境的影响。
3土钉墙支护工程质量验收检验标准
土钉墙支护工程质量验收检验标准见表1。
表1土钉墙支护工程质量验收检验标准
4土钉墙支护施工注意事项
4.1一定按设计要求及规定控制挖土深度，否则，可能会出现塌方、滑坡等不安全的情况。
4.2根据具体情况，为使挖好的坡面不产生垮塌，对于破碎、滑移的土体应立即进行初喷，以使表层固结，确保安全。
4.3在基坑顶部宜设置宽度为1m～2m的喷射混凝土护顶。
4.4支护的喷射混凝土面层宜插入基坑底部以下，插入深度不少于0.2m。
4.5根据具体情况设置泄水孔，如果土体内的积水排不出去，土体会变软或冻融，造成土体膨胀变形，直接影响基坑的安全。
4.6冬季施工应做好保温，以免混凝土面层和土体受冻，造成不安全隐患，施工中可以采用彩条雨布、棉毡覆盖后电热毯内部加热的方法进行保温，彩条雨布、棉毡的层数可根据具体情况而定。
4.7注意基坑的实时监测，即对支护结构的内力、位移、侧向土压、土体变形、孔隙水压及周围环境的变形等参数进行监测，及时反馈结果，调整设计参数和施工措施，以确保支护结构的安全和减少对环境的影响。
4.8土钉墙支护工程的设计、施工与监测宜统一由支护工程的施工单位负责，以便于及时根据现场测试与监控结果进行反馈设计。
5结语
由于土钉墙施工用机具简单，可以随基坑开挖分层分段进行交叉施工，占用场地少，施工周期较短，工程造价低，安全性较高，因此土钉墙支护以其独特的性能，在基坑支护工程中得到广泛应用。
参考文献：
[1]中国建筑科学研究院.JGJ120-99建筑基坑支护技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，1999.
[2]潘秋元，应宏伟.深基坑开挖工程的若干问题[M].北京：中国建筑工业出版社，1996.
[3]余志成，施文华，等.深基坑支护设计与施工[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.
[4]沈先鹏.复合土钉墙在大型基坑支护中的应用[J].浙江建筑，2006，23（10）：30-32.
[关键词]土钉墙支护； 施工方法； 工程应用
土钉墙支护是一种利用经加固后的原位土体来维护基坑边坡主体稳定的支护方法。它是由土钉、钢丝网喷射混凝土面板和加固后的原位土体三部分组成。该支护结构轻型，施工操作方便，是一种较有前途的深基坑边坡支护方法，适用于地下水位以上或经降水后的粘性土或密实性较好的砂土地层，开挖深度一般不大于15m。
1土钉墙支护施工方法
1.1施工材料及机具
1.1.1原材料
土钉钢筋宜采用HRB335，HRB400热轧带肋钢筋，网片钢筋宜采用HPB235热轧圆钢筋，使用前应调直、除锈、去油污；水泥选用P.O32.5普通硅酸盐水泥，也可用矿渣硅酸盐水泥或火山灰质硅酸盐水泥，当有防腐或其他特殊要求时，应采用特种水泥；细骨料采用干净、坚硬耐久的中粗砂，细度模数要求不宜小于2.5，含泥量小于5%；粗骨料采用坚硬耐久的碎石或卵石，粒径不宜大于15mm；速凝剂质量应符合现行标准JC477喷射混凝土用速凝剂的规定，应做与水泥相容性试验及水泥浆凝结效果试验；电焊条、外加剂等其他材料的品种、性能应符合设计要求和相应标准的规定。
1.1.2施工机具
土钉成孔机械根据土质水文和现场环境条件选用冲击钻机、回旋冲击钻机、螺旋钻机、套管跟进钻机等机具；注浆泵工作压力2MPa、灰浆流量1.4m3/h～2.0m3/h；混凝土喷射机工作气压0.2MPa～0.4MPa，生产率5.0m3/h，水平输送距离100m，垂直输送距离50m，要求密封良好且输送连续均匀；空压机应满足喷射机工作压和耗风量的要求；砂浆搅拌机选用小型、便于移动的搅拌机；电焊机、输浆管、喷射混凝土输料管、钢筋弯曲机、切割机等其他机具。
1.2工艺流程
工艺流程为：挖土、整理坡面→钻孔→土钉置入→注浆→铺设钢筋网→喷射混凝土→养护。
1.2.1开挖、整理坡面
土钉支护是分层进行的，因此挖土深度不能超过设计深度，每层开挖深度不应超过锚孔下0.5m，土方开挖分段长度控制在15m～20m，机械开挖后，应及时对坑壁进行人工修整，土钉墙的墙面设计坡度为1∶0.2，施工时要求不宜大于1∶0.1。
1.2.2钻孔
根据设计位置放线测量、定出孔位，设计孔位水平、垂直距离分别为1.5m，锚孔采用KY100型潜孔冲击钻机机械干式钻孔，施工中根据不同的土层分别使用振动冲击钻头（适用于岩石、大漂石）、麻花螺旋钻头（适用于软粘土）、三翼回旋钻头（适用于硬土）进行成孔，机械支架及导向架应调整到与锚孔的倾斜度相适应，设计钻孔下倾斜度为15°，允许偏差为1°，锚孔的孔位偏差为100mm，设计孔深分别为10m，12m，15m，9m，8m，7m，孔深应大于设计长度10mm～50mm，设计孔径为110mm，孔径不得小于设计孔径5mm。孔内虚土应用压缩空气清洗干净。
1.2.3土钉置入
成孔后按设计要求插入Φ22mm的HRB400土钉钢筋，土钉钢筋每2m焊接Φ6.5mm的HPB235对中支架，土钉钢筋的位置、深度应符合设计要求，土钉钢筋安装后不得敲击、碰撞。将压力注浆的10mm塑料排气管应随土钉钢筋同时插入，排气管应放在土钉钢筋的正上方，排气管底部绑扎透气的海绵，外端比錨杆长1m左右。
1.2.4注浆
注浆用纯水泥浆，水泥浆用搅拌机搅合均匀，水灰比为0.4～0.5，要求随拌随用，水泥浆必须在初凝前用完。采用底部注浆方式，从孔底开始，连续均匀的进行，浆液以孔满为准，注浆压力保持在0.5MPa，在浆液初凝前补浆1次～2次。
1.2.5铺设钢筋网
按设计要求，将Φ65mm的HPB235钢筋按200mm×200mm的网距绑扎，绑扎搭接长度不应小于31d，Φ14mm的HRB400加强钢筋与土钉钢筋连接后将钢筋网压在内侧，加强钢筋与土钉钢筋的连接必须牢固可靠。
1.2.6喷射混凝土
喷射混凝土厚度为100mm，喷射混凝土的配合比根据设计要求进行确定，必须经试验确定，一般可采用水泥∶砂∶碎石=1∶（2～2.5）∶（2～2.5），水灰比宜为0.4～0.45，坍落度宜为80mm～120mm，速凝剂的掺量通常为水泥重量的3%。混合料应搅拌均匀，颜色一致，要求随拌随用。喷射时，喷头处的工作风压应保持在0.10MPa～0.12MPa，喷射流与受喷面应垂直，保持0.8m～1.2m的距离，喷射应分段从下向上进行，喷头应均匀缓慢移动，喷射厚度可在坑壁上打入垂直短钢筋作为厚度标志，喷射混凝土厚度的允许误差为±10mm。喷射混凝土接槎应斜交搭接，搭接长度为喷射混凝土厚度的2倍以上。冬季施工时，应保持喷射作业区温度不低于5℃，混合料进入喷射机的温度不低于5℃，根据天气情况采取有效的保温措施，使混凝土在达到规定的强度前不受冻。
1.2.7养护
喷射混凝土终凝2h后，喷水或覆盖塑料薄膜湿润养护，养护时间不得少于14d，气温低于5℃时，不得喷水养护。
2土钉墙支护的监测
有目的的进行现场安全监测十分必要。土钉墙支护监测的内容包括：支护的结构水平位移、沉降，深层挠曲，结构内部收敛、结构内力，结构外侧水、土压力；周围地层的水平位移、沉降，分层沉降，地层深层水平位移，水、土压力，地下水位，孔隙水压；相邻环境的地下管线水平位移、沉降，道路水平位移、沉降，道路、建筑物裂缝，建筑物水平位移、沉降，建筑物倾斜。按设计要求进行监测，及时反馈结果，优化调整设计参数和下一步施工措施，以确保支护结构的安全和减少对环境的影响。
3土钉墙支护工程质量验收检验标准
土钉墙支护工程质量验收检验标准见表1。
表1土钉墙支护工程质量验收检验标准
4土钉墙支护施工注意事项
4.1一定按设计要求及规定控制挖土深度，否则，可能会出现塌方、滑坡等不安全的情况。
4.2根据具体情况，为使挖好的坡面不产生垮塌，对于破碎、滑移的土体应立即进行初喷，以使表层固结，确保安全。
4.3在基坑顶部宜设置宽度为1m～2m的喷射混凝土护顶。
4.4支护的喷射混凝土面层宜插入基坑底部以下，插入深度不少于0.2m。
4.5根据具体情况设置泄水孔，如果土体内的积水排不出去，土体会变软或冻融，造成土体膨胀变形，直接影响基坑的安全。
4.6冬季施工应做好保温，以免混凝土面层和土体受冻，造成不安全隐患，施工中可以采用彩条雨布、棉毡覆盖后电热毯内部加热的方法进行保温，彩条雨布、棉毡的层数可根据具体情况而定。
4.7注意基坑的实时监测，即对支护结构的内力、位移、侧向土压、土体变形、孔隙水压及周围环境的变形等参数进行监测，及时反馈结果，调整设计参数和施工措施，以确保支护结构的安全和减少对环境的影响。
4.8土钉墙支护工程的设计、施工与监测宜统一由支护工程的施工单位负责，以便于及时根据现场测试与监控结果进行反馈设计。
5结语
由于土钉墙施工用机具简单，可以随基坑开挖分层分段进行交叉施工，占用场地少，施工周期较短，工程造价低，安全性较高，因此土钉墙支护以其独特的性能，在基坑支护工程中得到广泛应用。
参考文献：
[1]中国建筑科学研究院.JGJ120-99建筑基坑支护技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，1999.
[2]潘秋元，应宏伟.深基坑开挖工程的若干问题[M].北京：中国建筑工业出版社，1996.
[3]余志成，施文华，等.深基坑支护设计与施工[M].北京：中国建筑工业出版社，1997.
[4]沈先鹏.复合土钉墙在大型基坑支护中的应用[J].浙江建筑，2006，23（10）：30-32.