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摘要：土钉墙技术是建筑工程深基坑施工中应用最为广泛的支护技术之一，是保障施工质量的关键，因此，应强化土钉墙支护技术，保障建筑工程的高效、安全进行。本文在论述土钉墙技术特点和应用范围的基础上，结合工程实例，探究土钉墙技术的施工流程和要求，并提出土钉墙施工质量保障措施。
关键词：建筑工程；土钉墙；深基坑支护
土钉墙由被加固土体、土钉体以及钢筋混凝土面层3部分构成，通过向原位土体实施加固措施同时和喷射砼面板结合，构成一个土钉墙，其主要作用是抵挡墙后土压力，保障开挖面稳定。
1 土钉墙技术特点和应用范围
土钉墙作用原理是土钉、混凝土面层和原位土共同受力，1增强土体破坏延性，调整边坡塌方性质，保障建筑施工的安全性。在工艺方面，运用的方式为：边开挖边支护，工作面不会受到各类因素的约束，使得工期缩短。在成本方面，由于土钉借用了土体自身的承载性能，基坑附近土体均发挥支护作用，使得工程成本降低。但是土钉墙技术也有一定的局限性，对于松软土质，就不适合采用该技术。土钉墙技术优点有成本低、不用单独占用场地、施工中不会产生较大噪音和振动、对地形扰动小、易于锚杆、微型管等形成复合支护体系、工艺简单，施工速度快；缺点有对土质有一定要求，若周边土质自稳能力差，则不适合采用土钉墙支护技术，若抗滑线和边坡间距较大，则该技术就难以发挥加固作用。
土釘墙支护应用主要有4个方面：（1）用于土体开挖的临时支护，如建设高层建筑时的深基坑开挖、土坡工程开挖等。（2）用于永久挡土结构，此类工程通常和临时支护结合运用，比如桥台挡墙建设、隧道洞口挡墙建设建设等。（3）用于挡土结构的维修、支护加固。如挡土墙的后期维修、支护结构由于变形时实施加固工作等。（4）用于边坡稳定，比如可能出现失稳的堤破等。
2 工程概况
某商住楼工程需对8#、11#住宅楼及地下车口范围区域进行深基坑开挖，开挖深度8.5 m，该区域土质情况自上而下依次为：人工堆积层、砂质粉土层、细中砂层、卵石层，土质较为复杂，且场地西侧为老年活动中心，距开挖边线只有3.89 m，开挖放坡系数较小。基于此，在施工过程中，需对基坑西侧进行支护。
3 土钉墙支护设计
在设计土钉墙结构时，借助深基坑支护软件工具进行计算，根据工程实情进行调整，基坑支护剖面如图1所示。
土钉墙设计参数如：130mm土钉直径，坡度系数l：0.3，面层钢筋φ6.5 X200钢筋网，土钉加强筋为1φ16双向加强筋，15°土钉倾斜角，lOOmm厚度C20强度的混凝土面层，水灰比0.5，水泥、砂、石之比l：2：2。将上述参数分别代入整体稳定性验算公式：
计算结果得：土钉墙整体稳定安全系数Ks=1.86，符合相关规定，表明设计参数可行。
4 土钉墙施工流程及要点
土钉墙施工流程：基坑开挖-边坡处理-钻孔-插入钢筋-注浆-铺设钢筋-面层砼喷射-现场测试-施工检测。
4.1基坑开挖
基坑开挖作业中，需严格遵从分层分段的原则，当作业土体的强度尚未达到设计要求的70%时，严禁开展后续开挖工作。同时，还需确定基坑最大开挖深度，计算公式为：
式中：h深基坑中各层开挖深度（m）；C土粘聚力（kPa）；γ土比重（KN/m3）；φ土内摩擦力（N）
另外，还需留置一定量的混凝土块，便于后期检验混凝土强度是否符合要求。在作业过程中，应选择尽可能对坡面土体影响小的机械装置与挖土方式，并且注意不能造成地块松动。在使用机械装置挖掘后，还需进行工人切削，确保坡度和坡面平整度满足要求。
4.2边坡处理
为避免边坡土地出现塌陷的情况，需实施以下措施：（1）边坡修整后，在表层喷涂一层强度高于C20的混凝土，待其凝固后再进入下一步的打孔操作；（2）在作业土层上搭设钢筋后，随后喷涂混凝土，确保钢筋层厚度大于20 mm，随后再实施打孔。
4.3钻孔
在钻孔之前，应当根据设计要求标示出各孔位置，并排列编号。在计算钻孔深度时，需在计算的标准上增加200mm，避免出现孔深不足的情况。使用洛阳铲钻孔，在作业时注意避免造成土地坍孔。
4.4插入土钉钢筋
在作业前，需对钻孔进行检查，若孔内有渗水、松土情况时，需在解决之后才能插入土钉钢筋。在插入钢筋时，需在钢筋上装配定位支架，以确保钢筋插入钻孔的中心位置。
4.5注浆
在作业前，需检验土钉钢筋安装位置是否达标，检验无误后，在孔内注入水泥浆，其水灰比为1：0.3，同时添加适量速凝剂，加快凝固速率，减少泌水。
在注浆过程中，可把注浆管和土钉杆捆绑在一起，将二者插入孔的底部，由孔底注浆，随后把导管匀速拉出。在整个过程中，导管口应当处于浆体内部，确保孔内所有气体能够释放。注浆后，若出现液面下沉的现象，应当立即补浆。
4.6铺设钢筋网
在喷射混凝土前，需根据设计要求利用捆绑的方式将钢筋网固定。在作业层中，钢筋网应当被固定于边壁位置，且其厚度需达到设计要求。在喷射时，应当注意避免使钢筋网出现振动的情况。
各钢筋网之间有固定间距，允许误差为±30 mm，在铺设钢筋网时，各边搭接长度需大于300 mm，网片和坡面间隙大于20 mm。
4.7面层砼喷射
为确保各位置的混凝土均匀，可截取长度为100 mm的钢筋，将其垂直打入边壁位置，作为混凝土厚度记号。在喷射混凝土过程中，射距应当保持在0.6～1.0 m，同时射流和壁面保持垂直。每个部分的喷射顺序都应当是自下而上，在下部接茬300 mm位置喷射为斜坡状。混凝土分两层喷射，每次喷射厚度应为50 mm左右。在喷射接缝位置时，需先对缝内进行预处理，确保内部干净。待砼面层终凝2h后，需进行喷水养护。 5 土钉墙施工质量控制措施
5.1控制各层开挖深度
土钉墙施工应当使用分段开挖、分层保护的方式，当作业土体开挖完毕但尚未设置土钉时，很容易发生坍塌的问题，严重会造成整个支护结构的破坏。由此，在各层土体开挖完毕后，应当以最快的速度设置土钉。在开挖过程中，需使用水准仪对施工现场实施检测，确保各层开挖深度在2m以内。放坡比例为1：0.3，使用机械挖掘装置挖掘后，再由人工对坡面平整度进行修整，将平整度误差控制在±20 mm，在喷射混凝土之前，应当清除土体表层杂质。在钻孔之前，首先根据设计要求标记钻孔位置。孔深、孔径以及孔距允许误差范围分别为：±60 mm，±5 mm，±100 mm。从某种程度上讲，钻孔倾角不合理或是偏差过大会导致土钉墙抗剪强度减少，因此，钻孔倾角误差范围一般控制在±2°。
5.2控制材料质量
在购入材料時，需要求厂家出示产品合格证、复试报告单。在使用水泥浆和混凝土时，应当确定需要使用的量，确保搅拌后的水泥浆和混凝土在凝固之前使用完。其中，水泥浆强度等级高于Ml0，混凝土强度等级高于C20。
5.3土钉抗拔力试验
依据《基坑土钉支护技术规程》，在土钉墙支护施工中，应当在现场留置非工作土钉实施专门的抗拔试验，确定土钉的极限载荷，从而推算出土钉的极限粘结强度。在各土层中留置3个以上非工作钉进行测试，在抗拔试验中，土钉、测力杆以及千斤顶应当处于同一轴线，千斤顶反力架应当装配在混凝土层上、下两个位置，同时装配两个槽钢作为横梁，和护坡墙紧靠在一起。当拉拔到设计载荷时，拧紧锁定螺母，达成锚定操作。在此过程中，应当使用跳拉法，确保土钉与钢梁受力均匀。
在试验过程中，对非工作钉施加的抗压强度应当高于6 mPa。使用连续分级加载的方式，即先施加一定量的初始载荷，该载荷一般小于设计载荷的20%，随后逐级添加载荷量（小于设计载荷20%）。在施加载荷后，记录位移数值，同时确保载荷稳定，分别记录1 min，6 min以及10 min时刻的位移数值。同级载荷下10 min和l min位移差值小于lmm，则施加下一级载荷，否则继续记录15 min，30 min，60 min时的位移数值。同级载荷下60 min和6 min位移差值小于2mm，则施加下一级载荷，若差值大于2 mm，则认定为此时达到极限载荷。设计载荷和试验极限载荷的比值应当为1.25：1，若得出的结果不为该比值，则表明设计载荷存在问题，应当进行修正。
5.4基坑的有效监控
在深基坑施工过程中，需依据基坑等级、场地条件以及精度要求等因素确定监控方法，确保支护结构的稳定，保障周边设施的安全。在开挖前，应当在2倍深度位置设置3个以上的观测基准点，以实现对支护结构的有效监控。在基层周边位置也需设定监测点，放置位置通常在基坑外端2-3倍深度。监控内容主要包括直接结构是否开裂、是否出现渗水问题等。在开挖前就实施监控，一直到基坑回填完成才能结束监控。
6 结语
土钉墙支护技术具备工期短、成本低等优点，在建筑工程中的应用日益广泛，具备巨大的发展空间。文章就土钉墙支护技术在深基坑建筑工程中的应用进行探讨，对施工流程和施工质量控制进行重点论述，对土钉墙支护技术在深基坑工程中的实践运用具有指导意义。
[参考文献]
[1]罗卓慰.建筑工程深基坑土钉墙施工工艺分析[J].建材与装饰，2018 （26）：10-11.
[2]郝军和.土钉墙支护技术在深基坑中的应用[J].内蒙古科技与经济，2017 （7）：54-56.
[3]贾飞艳.深基坑土钉墙支护设计案例分析[J].科技与企业，2015（23）：126.
[4]任宏亮.土钉墙施工技术在深基坑支护工程中的应用[J].山西建筑，2015 （23）：44-46.
关键词：建筑工程；土钉墙；深基坑支护
土钉墙由被加固土体、土钉体以及钢筋混凝土面层3部分构成，通过向原位土体实施加固措施同时和喷射砼面板结合，构成一个土钉墙，其主要作用是抵挡墙后土压力，保障开挖面稳定。
1 土钉墙技术特点和应用范围
土钉墙作用原理是土钉、混凝土面层和原位土共同受力，1增强土体破坏延性，调整边坡塌方性质，保障建筑施工的安全性。在工艺方面，运用的方式为：边开挖边支护，工作面不会受到各类因素的约束，使得工期缩短。在成本方面，由于土钉借用了土体自身的承载性能，基坑附近土体均发挥支护作用，使得工程成本降低。但是土钉墙技术也有一定的局限性，对于松软土质，就不适合采用该技术。土钉墙技术优点有成本低、不用单独占用场地、施工中不会产生较大噪音和振动、对地形扰动小、易于锚杆、微型管等形成复合支护体系、工艺简单，施工速度快；缺点有对土质有一定要求，若周边土质自稳能力差，则不适合采用土钉墙支护技术，若抗滑线和边坡间距较大，则该技术就难以发挥加固作用。
土釘墙支护应用主要有4个方面：（1）用于土体开挖的临时支护，如建设高层建筑时的深基坑开挖、土坡工程开挖等。（2）用于永久挡土结构，此类工程通常和临时支护结合运用，比如桥台挡墙建设、隧道洞口挡墙建设建设等。（3）用于挡土结构的维修、支护加固。如挡土墙的后期维修、支护结构由于变形时实施加固工作等。（4）用于边坡稳定，比如可能出现失稳的堤破等。
2 工程概况
某商住楼工程需对8#、11#住宅楼及地下车口范围区域进行深基坑开挖，开挖深度8.5 m，该区域土质情况自上而下依次为：人工堆积层、砂质粉土层、细中砂层、卵石层，土质较为复杂，且场地西侧为老年活动中心，距开挖边线只有3.89 m，开挖放坡系数较小。基于此，在施工过程中，需对基坑西侧进行支护。
3 土钉墙支护设计
在设计土钉墙结构时，借助深基坑支护软件工具进行计算，根据工程实情进行调整，基坑支护剖面如图1所示。
土钉墙设计参数如：130mm土钉直径，坡度系数l：0.3，面层钢筋φ6.5 X200钢筋网，土钉加强筋为1φ16双向加强筋，15°土钉倾斜角，lOOmm厚度C20强度的混凝土面层，水灰比0.5，水泥、砂、石之比l：2：2。将上述参数分别代入整体稳定性验算公式：
计算结果得：土钉墙整体稳定安全系数Ks=1.86，符合相关规定，表明设计参数可行。
4 土钉墙施工流程及要点
土钉墙施工流程：基坑开挖-边坡处理-钻孔-插入钢筋-注浆-铺设钢筋-面层砼喷射-现场测试-施工检测。
4.1基坑开挖
基坑开挖作业中，需严格遵从分层分段的原则，当作业土体的强度尚未达到设计要求的70%时，严禁开展后续开挖工作。同时，还需确定基坑最大开挖深度，计算公式为：
式中：h深基坑中各层开挖深度（m）；C土粘聚力（kPa）；γ土比重（KN/m3）；φ土内摩擦力（N）
另外，还需留置一定量的混凝土块，便于后期检验混凝土强度是否符合要求。在作业过程中，应选择尽可能对坡面土体影响小的机械装置与挖土方式，并且注意不能造成地块松动。在使用机械装置挖掘后，还需进行工人切削，确保坡度和坡面平整度满足要求。
4.2边坡处理
为避免边坡土地出现塌陷的情况，需实施以下措施：（1）边坡修整后，在表层喷涂一层强度高于C20的混凝土，待其凝固后再进入下一步的打孔操作；（2）在作业土层上搭设钢筋后，随后喷涂混凝土，确保钢筋层厚度大于20 mm，随后再实施打孔。
4.3钻孔
在钻孔之前，应当根据设计要求标示出各孔位置，并排列编号。在计算钻孔深度时，需在计算的标准上增加200mm，避免出现孔深不足的情况。使用洛阳铲钻孔，在作业时注意避免造成土地坍孔。
4.4插入土钉钢筋
在作业前，需对钻孔进行检查，若孔内有渗水、松土情况时，需在解决之后才能插入土钉钢筋。在插入钢筋时，需在钢筋上装配定位支架，以确保钢筋插入钻孔的中心位置。
4.5注浆
在作业前，需检验土钉钢筋安装位置是否达标，检验无误后，在孔内注入水泥浆，其水灰比为1：0.3，同时添加适量速凝剂，加快凝固速率，减少泌水。
在注浆过程中，可把注浆管和土钉杆捆绑在一起，将二者插入孔的底部，由孔底注浆，随后把导管匀速拉出。在整个过程中，导管口应当处于浆体内部，确保孔内所有气体能够释放。注浆后，若出现液面下沉的现象，应当立即补浆。
4.6铺设钢筋网
在喷射混凝土前，需根据设计要求利用捆绑的方式将钢筋网固定。在作业层中，钢筋网应当被固定于边壁位置，且其厚度需达到设计要求。在喷射时，应当注意避免使钢筋网出现振动的情况。
各钢筋网之间有固定间距，允许误差为±30 mm，在铺设钢筋网时，各边搭接长度需大于300 mm，网片和坡面间隙大于20 mm。
4.7面层砼喷射
为确保各位置的混凝土均匀，可截取长度为100 mm的钢筋，将其垂直打入边壁位置，作为混凝土厚度记号。在喷射混凝土过程中，射距应当保持在0.6～1.0 m，同时射流和壁面保持垂直。每个部分的喷射顺序都应当是自下而上，在下部接茬300 mm位置喷射为斜坡状。混凝土分两层喷射，每次喷射厚度应为50 mm左右。在喷射接缝位置时，需先对缝内进行预处理，确保内部干净。待砼面层终凝2h后，需进行喷水养护。 5 土钉墙施工质量控制措施
5.1控制各层开挖深度
土钉墙施工应当使用分段开挖、分层保护的方式，当作业土体开挖完毕但尚未设置土钉时，很容易发生坍塌的问题，严重会造成整个支护结构的破坏。由此，在各层土体开挖完毕后，应当以最快的速度设置土钉。在开挖过程中，需使用水准仪对施工现场实施检测，确保各层开挖深度在2m以内。放坡比例为1：0.3，使用机械挖掘装置挖掘后，再由人工对坡面平整度进行修整，将平整度误差控制在±20 mm，在喷射混凝土之前，应当清除土体表层杂质。在钻孔之前，首先根据设计要求标记钻孔位置。孔深、孔径以及孔距允许误差范围分别为：±60 mm，±5 mm，±100 mm。从某种程度上讲，钻孔倾角不合理或是偏差过大会导致土钉墙抗剪强度减少，因此，钻孔倾角误差范围一般控制在±2°。
5.2控制材料质量
在购入材料時，需要求厂家出示产品合格证、复试报告单。在使用水泥浆和混凝土时，应当确定需要使用的量，确保搅拌后的水泥浆和混凝土在凝固之前使用完。其中，水泥浆强度等级高于Ml0，混凝土强度等级高于C20。
5.3土钉抗拔力试验
依据《基坑土钉支护技术规程》，在土钉墙支护施工中，应当在现场留置非工作土钉实施专门的抗拔试验，确定土钉的极限载荷，从而推算出土钉的极限粘结强度。在各土层中留置3个以上非工作钉进行测试，在抗拔试验中，土钉、测力杆以及千斤顶应当处于同一轴线，千斤顶反力架应当装配在混凝土层上、下两个位置，同时装配两个槽钢作为横梁，和护坡墙紧靠在一起。当拉拔到设计载荷时，拧紧锁定螺母，达成锚定操作。在此过程中，应当使用跳拉法，确保土钉与钢梁受力均匀。
在试验过程中，对非工作钉施加的抗压强度应当高于6 mPa。使用连续分级加载的方式，即先施加一定量的初始载荷，该载荷一般小于设计载荷的20%，随后逐级添加载荷量（小于设计载荷20%）。在施加载荷后，记录位移数值，同时确保载荷稳定，分别记录1 min，6 min以及10 min时刻的位移数值。同级载荷下10 min和l min位移差值小于lmm，则施加下一级载荷，否则继续记录15 min，30 min，60 min时的位移数值。同级载荷下60 min和6 min位移差值小于2mm，则施加下一级载荷，若差值大于2 mm，则认定为此时达到极限载荷。设计载荷和试验极限载荷的比值应当为1.25：1，若得出的结果不为该比值，则表明设计载荷存在问题，应当进行修正。
5.4基坑的有效监控
在深基坑施工过程中，需依据基坑等级、场地条件以及精度要求等因素确定监控方法，确保支护结构的稳定，保障周边设施的安全。在开挖前，应当在2倍深度位置设置3个以上的观测基准点，以实现对支护结构的有效监控。在基层周边位置也需设定监测点，放置位置通常在基坑外端2-3倍深度。监控内容主要包括直接结构是否开裂、是否出现渗水问题等。在开挖前就实施监控，一直到基坑回填完成才能结束监控。
6 结语
土钉墙支护技术具备工期短、成本低等优点，在建筑工程中的应用日益广泛，具备巨大的发展空间。文章就土钉墙支护技术在深基坑建筑工程中的应用进行探讨，对施工流程和施工质量控制进行重点论述，对土钉墙支护技术在深基坑工程中的实践运用具有指导意义。
[参考文献]
[1]罗卓慰.建筑工程深基坑土钉墙施工工艺分析[J].建材与装饰，2018 （26）：10-11.
[2]郝军和.土钉墙支护技术在深基坑中的应用[J].内蒙古科技与经济，2017 （7）：54-56.
[3]贾飞艳.深基坑土钉墙支护设计案例分析[J].科技与企业，2015（23）：126.
[4]任宏亮.土钉墙施工技术在深基坑支护工程中的应用[J].山西建筑，2015 （23）：44-46.