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摘要：文章结合作者多年工作经验，并根据施工工艺和相关理论，结合工程实际，介绍了土钉墙在地下室工程支护中的应用。
关键词：土钉墙；地下室；基坑支护；
某工程地下室一层并相互贯通，地下室轴线范围约为70.1m×93.6m，地上三幢主楼为17-19层，总建筑面积约为4万m2。地下室基坑开挖深度为5.9m(相对现自然地面)，电梯井处开挖深度为7.55m(图1)。
一、基坑周边环境状况
本工程基坑四周均有围墙，围墙外有楼房、道路和管线。基坑东侧上口距离现有围墙约为10m，其他三面基坑上口距离现有围墙约为2.0m，在基坑支护及地下室施工期间对四周的环境必须予以保护，防止因塌方和施工不当造成不必要的损失。
二、场地工程地质条件
地形地貌：建筑物拟建场地的地势平坦，地形整体呈四周高中间低，西北部较东南部高，高差约为0.5m。
根据地质勘探报告，该场地的主要土层自上而下：第一层土为人工回填土，土质为不均匀可塑至软塑，平均厚度为1.5m，重度为18kN/m3 ，粘聚力为15kPa；第二层土为粘土，平均厚度为1.8m，重度为19.2kN/m3，粘聚力为40kPa ；第三层土为粘土，平均厚度为1.1m，重度为19.3kN/m3，粘聚力为55kPa；第四层土为粉质粘土，平均厚度为0.9m，重度为19.4kN/m3，粘聚力为48kPa；第五层土为粉土，平均厚度为3.55m，重度为19.1kN/m3，粘聚力为36kPa。基坑底部处在粉质粘土夹粉土层中，该层在不降水情况下，为相对软弱土层，易流动，对基坑稳定性非常不利。
根据工程地质勘探资料和施工经验，本工程地下室基坑底已经进人粉质粘土夹粉土层，该土层含微承压水，应采取降水措施。
三、支护方案设计
根据建筑物拟建场地周围环境状况、区域地质条件，本着经济合理的原则选择支护方案。本工程基坑分成A、B两个不同的支护区域，依据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-1999 )的计算方法，结合施工经验确定合理施工参数，并经计算机进行分项验算，本工程地下室支护结构采用土钉墙支护。A区为基坑南侧、西侧及北侧区域；B区为基坑东侧区域。A区(图2，图3)：
1.坡面按1：0.5放坡，并采用土钉墙支护，沿坡面自上而下共设置5排土钉，呈梅花形布置。
第一排至第四排：Ф18mm钢筋土钉，长度l=4.5m，土钉横向间距均为1.0m，第一排土钉纵向间距为1.3m，其余土钉纵向间距均为1.0m，土钉入射角度为100~150。
第五排：Ф40mm钢管土钉，长度l=6.0m，土钉横向间距为1.0m，纵向间距为1.1m，入射角度为100~150。
2.面层
土钉施工完毕，在修整的坡面上，先铺设1张镀锌铁丝网，再铺设Ф6@300mmx300mm双向钢筋网，钢筋网上设两道Ф12mm加强筋，钢筋网和加强筋均与土钉露头焊牢。
再向坡面高压喷射细石混凝土面层，厚度为80mm。面层水泥采用P•O32.5级，砂为中粗砂，细石粒径小于或等于10mm，面层混凝土强度等级为C20。
3.面层泄水措施
喷射混凝土面层前，按坡面每10m2设置一根泄水管，泄水管管口下倾，以便排除面层与土体接触面间积水，遇土坡面渗水严重处应增设泄水管。泄水管可采用Ф40mm以上塑料管制成，长度为400~500mm，管端伸出混凝土面层外。
B区(图4，图5)：
1.坡面采用两级放坡，一、二级放坡之间为1.5m宽放坡平台；一级放坡比例为1：0.6，放坡高度为3.0m，坡面采用钢筋网加混凝土保护面层；其余为二级放坡，放坡比例为1：0.3，并采用土钉墙支护，沿坡面自上而下共设置3排土钉，呈梅花形布置。
第一排：Ф18mm钢筋土钉，长度l=4.5m， 土钉横向间距均为1.0m，纵向间距为1.2m ，入射角度为100~150。
第二、三排Ф18mm钢筋土钉，长度1=4.5m，土钉横向间距均为1.0m，纵向间距为1.2m，入射角度为100~150。
2.面层与土层间泄水措施同A区。
四、基坑排水、降水方法
沿基坑四周设置环形排水明沟，明沟离坡脚宽度不小于500mm，并设一定数量的集水井，以排除明水。
五、施工工艺流程
土钉墙支护工艺流程：
基坑开挖上下口放线→机械挖土、人工修平边坡→土钉施工→镀锌铁丝网、钢筋网铺设→安置泄水管、喷射混凝土面层→面层养护→基坑监测。
六、主要施工方法及技术要求
1.土钉墙支护
(1)土钉施工的质量允许偏差应符合以下规定：
1)土钉定位允许偏差不超过±100mm ，如遇特殊情况需调整土钉位置时，应进行局部加钉补强；
2)土钉倾角允许偏差不超过±5%；
3)土钉击人长度允许偏差不超过±30mm，如打不进可在其旁边增打土钉。
(2)泄水孔采用长0.4~0.5m、直径Ф40mm以上的塑料管制成，管壁上半圆钻适量透水孔，埋设时外管口略向下倾斜，并伸出喷射混凝土面。
(3)钢筋网与土钉交接处与土钉露头焊牢。
(4)喷射混凝土面层
1)在喷射混凝土面层前，必须先清除表面虚土，然后分段进行喷射作业。
2)为保证混凝土厚度达到均匀的设计值，可在边壁上定距离设置厚度标志；土钉墙面层厚度允许偏差为±10mm。
3)喷射距离宜保持在1.0m左右，喷头应垂直于壁面，喷射路线从每段的底部逐渐向上进行，并喷至覆盖基坑顶面1.0m处。
4)面層喷射混凝土终凝后2h即开始养护，可采用喷水、覆盖浇水等方法，养护时间一般为3~7 d。如果喷射混凝土后下雨，应采取措施覆盖保护(包括未喷的开挖面)。
2.土方施工
土方开挖分层：土方开挖应分层分段施工，每段开挖长度不大于30m，每层开挖深度不大于2.5m，下层土方开挖至距坑底设计标高15cm处停止，最后15cm厚土层采用人工开挖并请核验地基。
七、基坑监测
在基坑开挖及地下室施工期间，应做好施工监测工作。
1.观测点布置
沿基坑周围支护坡面顶共设置10个位移和沉降观测点。
2.观测要求
(1)采用精密测量仪器，并由专职测量人员测量。
(2)土方开挖前，对沉降观测点测读初始高程，在土方开挖时，每天测读一次测点沉降量与位移量，遇有特殊情况应加密观测频率。
(3)基坑监测报警值为：水平位移大于2mm/d，位移总量大于0.5%，挖深或最大变形大于100mm，沉降速率大于2mm/d，建筑物差异沉降值大于1/1000。
(4)每天派专人对坑壁、坑边、坑底进行巡视，观察有无裂缝、漏水、漏砂点等情况，发现问题应及时处置。
3.监测情况
基坑边坡无明显变形、位移现象，周边建筑物安全、稳定，基坑支护是成功的。土钉墙支护体系施工快捷方便，工期短，噪声小，安全可靠，造价也较低，可供借鉴。
关键词：土钉墙；地下室；基坑支护；
某工程地下室一层并相互贯通，地下室轴线范围约为70.1m×93.6m，地上三幢主楼为17-19层，总建筑面积约为4万m2。地下室基坑开挖深度为5.9m(相对现自然地面)，电梯井处开挖深度为7.55m(图1)。
一、基坑周边环境状况
本工程基坑四周均有围墙，围墙外有楼房、道路和管线。基坑东侧上口距离现有围墙约为10m，其他三面基坑上口距离现有围墙约为2.0m，在基坑支护及地下室施工期间对四周的环境必须予以保护，防止因塌方和施工不当造成不必要的损失。
二、场地工程地质条件
地形地貌：建筑物拟建场地的地势平坦，地形整体呈四周高中间低，西北部较东南部高，高差约为0.5m。
根据地质勘探报告，该场地的主要土层自上而下：第一层土为人工回填土，土质为不均匀可塑至软塑，平均厚度为1.5m，重度为18kN/m3 ，粘聚力为15kPa；第二层土为粘土，平均厚度为1.8m，重度为19.2kN/m3，粘聚力为40kPa ；第三层土为粘土，平均厚度为1.1m，重度为19.3kN/m3，粘聚力为55kPa；第四层土为粉质粘土，平均厚度为0.9m，重度为19.4kN/m3，粘聚力为48kPa；第五层土为粉土，平均厚度为3.55m，重度为19.1kN/m3，粘聚力为36kPa。基坑底部处在粉质粘土夹粉土层中，该层在不降水情况下，为相对软弱土层，易流动，对基坑稳定性非常不利。
根据工程地质勘探资料和施工经验，本工程地下室基坑底已经进人粉质粘土夹粉土层，该土层含微承压水，应采取降水措施。
三、支护方案设计
根据建筑物拟建场地周围环境状况、区域地质条件，本着经济合理的原则选择支护方案。本工程基坑分成A、B两个不同的支护区域，依据《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-1999 )的计算方法，结合施工经验确定合理施工参数，并经计算机进行分项验算，本工程地下室支护结构采用土钉墙支护。A区为基坑南侧、西侧及北侧区域；B区为基坑东侧区域。A区(图2，图3)：
1.坡面按1：0.5放坡，并采用土钉墙支护，沿坡面自上而下共设置5排土钉，呈梅花形布置。
第一排至第四排：Ф18mm钢筋土钉，长度l=4.5m，土钉横向间距均为1.0m，第一排土钉纵向间距为1.3m，其余土钉纵向间距均为1.0m，土钉入射角度为100~150。
第五排：Ф40mm钢管土钉，长度l=6.0m，土钉横向间距为1.0m，纵向间距为1.1m，入射角度为100~150。
2.面层
土钉施工完毕，在修整的坡面上，先铺设1张镀锌铁丝网，再铺设Ф6@300mmx300mm双向钢筋网，钢筋网上设两道Ф12mm加强筋，钢筋网和加强筋均与土钉露头焊牢。
再向坡面高压喷射细石混凝土面层，厚度为80mm。面层水泥采用P•O32.5级，砂为中粗砂，细石粒径小于或等于10mm，面层混凝土强度等级为C20。
3.面层泄水措施
喷射混凝土面层前，按坡面每10m2设置一根泄水管，泄水管管口下倾，以便排除面层与土体接触面间积水，遇土坡面渗水严重处应增设泄水管。泄水管可采用Ф40mm以上塑料管制成，长度为400~500mm，管端伸出混凝土面层外。
B区(图4，图5)：
1.坡面采用两级放坡，一、二级放坡之间为1.5m宽放坡平台；一级放坡比例为1：0.6，放坡高度为3.0m，坡面采用钢筋网加混凝土保护面层；其余为二级放坡，放坡比例为1：0.3，并采用土钉墙支护，沿坡面自上而下共设置3排土钉，呈梅花形布置。
第一排：Ф18mm钢筋土钉，长度l=4.5m， 土钉横向间距均为1.0m，纵向间距为1.2m ，入射角度为100~150。
第二、三排Ф18mm钢筋土钉，长度1=4.5m，土钉横向间距均为1.0m，纵向间距为1.2m，入射角度为100~150。
2.面层与土层间泄水措施同A区。
四、基坑排水、降水方法
沿基坑四周设置环形排水明沟，明沟离坡脚宽度不小于500mm，并设一定数量的集水井，以排除明水。
五、施工工艺流程
土钉墙支护工艺流程：
基坑开挖上下口放线→机械挖土、人工修平边坡→土钉施工→镀锌铁丝网、钢筋网铺设→安置泄水管、喷射混凝土面层→面层养护→基坑监测。
六、主要施工方法及技术要求
1.土钉墙支护
(1)土钉施工的质量允许偏差应符合以下规定：
1)土钉定位允许偏差不超过±100mm ，如遇特殊情况需调整土钉位置时，应进行局部加钉补强；
2)土钉倾角允许偏差不超过±5%；
3)土钉击人长度允许偏差不超过±30mm，如打不进可在其旁边增打土钉。
(2)泄水孔采用长0.4~0.5m、直径Ф40mm以上的塑料管制成，管壁上半圆钻适量透水孔，埋设时外管口略向下倾斜，并伸出喷射混凝土面。
(3)钢筋网与土钉交接处与土钉露头焊牢。
(4)喷射混凝土面层
1)在喷射混凝土面层前，必须先清除表面虚土，然后分段进行喷射作业。
2)为保证混凝土厚度达到均匀的设计值，可在边壁上定距离设置厚度标志；土钉墙面层厚度允许偏差为±10mm。
3)喷射距离宜保持在1.0m左右，喷头应垂直于壁面，喷射路线从每段的底部逐渐向上进行，并喷至覆盖基坑顶面1.0m处。
4)面層喷射混凝土终凝后2h即开始养护，可采用喷水、覆盖浇水等方法，养护时间一般为3~7 d。如果喷射混凝土后下雨，应采取措施覆盖保护(包括未喷的开挖面)。
2.土方施工
土方开挖分层：土方开挖应分层分段施工，每段开挖长度不大于30m，每层开挖深度不大于2.5m，下层土方开挖至距坑底设计标高15cm处停止，最后15cm厚土层采用人工开挖并请核验地基。
七、基坑监测
在基坑开挖及地下室施工期间，应做好施工监测工作。
1.观测点布置
沿基坑周围支护坡面顶共设置10个位移和沉降观测点。
2.观测要求
(1)采用精密测量仪器，并由专职测量人员测量。
(2)土方开挖前，对沉降观测点测读初始高程，在土方开挖时，每天测读一次测点沉降量与位移量，遇有特殊情况应加密观测频率。
(3)基坑监测报警值为：水平位移大于2mm/d，位移总量大于0.5%，挖深或最大变形大于100mm，沉降速率大于2mm/d，建筑物差异沉降值大于1/1000。
(4)每天派专人对坑壁、坑边、坑底进行巡视，观察有无裂缝、漏水、漏砂点等情况，发现问题应及时处置。
3.监测情况
基坑边坡无明显变形、位移现象，周边建筑物安全、稳定，基坑支护是成功的。土钉墙支护体系施工快捷方便，工期短，噪声小，安全可靠，造价也较低，可供借鉴。