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摘要：笔者结合工程实例，分析了深基坑工程特点，从基坑支护设计、基坑支护施工、基坑监测等方面，阐述了土钉墙支护技术在深基坑工程施工中的应用。
关键词：土钉墙支护；基坑支护设计；基坑支护施工；基坑监测
中图分类号：TU753.8 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）06－0060－02
1工程概况
该花园位于佛山市三水区，总建筑面积约为145 650 m2，由7幢地上21层住宅楼组成，地下室分为两层。主楼及地下车库部分工程桩为φ900～1900 mm钻孔灌注桩，桩长25～35 m，水下砼C30。现场自然地面高程约73.6 m，基底高程66.4 m，基坑开挖深度约7.2 m。
2深基坑工程特点
该花园项目的基底面积较大，支护工程量较多，采用土钉墙支护方案，其特点主要有以下几个方面：
2.1周边条件复杂
该工程周边环境条件比较复杂。周围环境及地下管线情况为：西面临近的既有建筑为两幢砖混结构8层建筑，一幢砖混结构2层建筑，另有两条紧邻西侧围墙南北走向埋地电缆，该区段为重点监测和防护部位。
2.2技术管理要求高
该支护采用土钉墙，局部结合钢管桩，基坑深度达到7.2 m，施工过程中技术管理要求高。
2.3支护与挖土作业
支护与挖土作业关系密切。由于土钉要分层施工，且每个施工段不能过长，因此，要求土方开挖时要分区、分层开挖。每层的开挖不能过深，要与土钉的设计间距相适应。土钉墙施工的重点之一就是有计划地控制土方开挖。
3基坑支护设计
本项目支护方案主要采用土钉墙支护为主，局部结合微型钢管桩的多种支护形式。钢管插入土体辅以灌注水泥砂浆形成
微型桩，将土钉、微型桩、喷锚混凝土面板与滑裂面以外的土体连成一个整体，通过暗梁、锚头、钢筋网片与微型桩连接，组成一个受力体，承受主动土压力、水压力，利用地层的锚固力来维持被锚固体的稳定。正常区段（图1中1区、5区）采用土钉墙支护，土方开挖的坡度约为71 °，土钉为φ20～25 mm钢筋，长度9～12 m，倾角15 °；重点防护区段采用土钉墙结合微型钢管桩支护，土方开挖坡度为85 °，土钉为φ20～25 mm钢筋，长度9～15 m，倾角15 °，微型钢管桩为φ89 mm×5无缝钢管，长度9～12 m，间距1 m。
图1基坑支护平面及周边建筑示意图
4基坑支护施工
4.1微型钢管桩施工
微型钢管桩布置于基坑开挖顶边线处，在土方开挖前施工。成桩采用地质工程钻机成孔，清孔后打入钢管、灌浆。钻孔直径φ130mm，钢管为φ89mm×5无缝钢管，钢管下部3～5 m段钻出浆孔，沉管到位后低压注入水泥砂浆形成微型桩。
4.2土钉支护与土方工程
土钉施工工艺流程：放线→开挖→修坡→安放锚杆→注浆→绑扎钢筋网片→喷面层混凝土→开挖下一区。
土钉按设计要求制作，采用φ20～25 mm钢筋，长度9～15 m，根据成孔部位土质，分别采用洛阳铲人工成孔或螺旋钻机干钻成孔，钻孔倾角15 °。成孔清孔后，插入土钉钢筋至设计深度，灌注水泥浆至孔道密实。混凝土面板钢筋网规格为φ6.5 mm钢筋@200双向布置，并与土钉位置通长设置2φ14 mm加强筋。土钉成孔并注浆后，端部用φ14 mm螺纹钢连接筋焊
接压在钢筋网及加强筋上，使钢筋网片与土钉连成整体。
土钉成孔应避开微型桩位置，面板混凝土施工时必须要保证钢筋网片及加强筋的布置符合要求，确保微型桩与土钉墙能共同工作。
在喷射混凝土前，钢筋网用插入土中的钢筋固定，使在混凝土喷射下不出现振动，并安放泄水管。喷射混凝土强度C20，厚度100 mm，喷射砼中添加5%的速凝剂，使得喷层初凝小于10 min，终凝小于30 min。
基坑边坡共布置五道土钉，均采用梅花布置。土方开挖及支护施工均采取分区、分层施工，每次只开挖一层土钉高度的土方，施工一层土钉，上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后开挖下层土方及下层土钉施工。
土方开挖按1～6区的顺序进行，先开挖基坑边约10 m范围土方，形成支护施工工作面，再进行坑内其他部位的土方开挖。待最后一道土钉施工完毕，土方开挖完成后，修筑坑内排水沟。
至基坑开挖结束，共挖土方量约142 000 m3，完成土钉墙支护面积约6 100 m2，微型钢管桩109根。
4.3施工过程应急措施
基坑支护施工应备有应急所需材料及设备，若支护结构出现倾斜、位移变形过大时，可采用加插锚管并注浆、打松木桩等措施加固，同时在坑边及时卸载，在坑底相应回填，待边坡稳定并作技术处理后再继续施工。
5基坑监测
该工程基坑面积大、深度深、基坑边有建筑物，因此基坑监测显得尤为重要。委托专业监测单位对基坑施工实行全程跟踪监测，且项目部同步进行自行监测，确保第一手数据。基坑周围设置24个观测点，其中水平位移观测点12个，沉降观测点12个，另设置水平位移控制基准点4个，沉降控制基准点4个，监测内容包括：①支护位移的测量；②地表开裂状态（位置、裂宽）的观察；③附近建筑物和重要管线等设施的变形测量和裂缝观察；④基坑渗、漏水和基坑内外的地下水位变化。
监测方法：采用精密全站仪及水准仪进行位移变形观测、肉眼巡检等。
监测周期：在支护施工阶段，每天监测2次；在完成基坑开挖、变形趋于稳定的情况下适当减少监测次数。施工监测过程应持续至整个基坑回填结束和支护退出工作为止。安全警示值：累计水平位移30 mm或日位移速率达3 mm。
6结束语
土钉墙支护技术在深基坑工程施工中的应用作为一种经济可靠、快速简便的基坑支护技术，具有施工工艺简单、无需大型机械设备、无噪声、污染少、施工进度快等诸多优点。在一些基坑支护无法采用普通土钉墙支护的时候，如采用土钉结合微型钢管桩基坑支护，可比采用灌注桩方案节约可观的成本，且可加快施工进度。由于土钉墙结合微型钢管桩基坑支护技术作为一种介于土钉墙和混凝土灌注桩之间的支护技术，必将在基坑支护工程中得到越来越广泛的应用。
The Analysis of Soil Nailing Wall Support Technology’s
Application in Deep Foundation Engineering Construction
Zeng Zhaohang
Abstract: The author, based on the engineering practice, analyzes the characteristics of deep foundation engineering, from the aspects of foundation support design, foundation support construction, and foundation monitoring, etc. describes the soil nailing wall support technology’s application in deep foundation engineering construction.
Key words: soil nailing wall support; foundation support design; foundation support construction; foundation monitoring
关键词：土钉墙支护；基坑支护设计；基坑支护施工；基坑监测
中图分类号：TU753.8 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）06－0060－02
1工程概况
该花园位于佛山市三水区，总建筑面积约为145 650 m2，由7幢地上21层住宅楼组成，地下室分为两层。主楼及地下车库部分工程桩为φ900～1900 mm钻孔灌注桩，桩长25～35 m，水下砼C30。现场自然地面高程约73.6 m，基底高程66.4 m，基坑开挖深度约7.2 m。
2深基坑工程特点
该花园项目的基底面积较大，支护工程量较多，采用土钉墙支护方案，其特点主要有以下几个方面：
2.1周边条件复杂
该工程周边环境条件比较复杂。周围环境及地下管线情况为：西面临近的既有建筑为两幢砖混结构8层建筑，一幢砖混结构2层建筑，另有两条紧邻西侧围墙南北走向埋地电缆，该区段为重点监测和防护部位。
2.2技术管理要求高
该支护采用土钉墙，局部结合钢管桩，基坑深度达到7.2 m，施工过程中技术管理要求高。
2.3支护与挖土作业
支护与挖土作业关系密切。由于土钉要分层施工，且每个施工段不能过长，因此，要求土方开挖时要分区、分层开挖。每层的开挖不能过深，要与土钉的设计间距相适应。土钉墙施工的重点之一就是有计划地控制土方开挖。
3基坑支护设计
本项目支护方案主要采用土钉墙支护为主，局部结合微型钢管桩的多种支护形式。钢管插入土体辅以灌注水泥砂浆形成
微型桩，将土钉、微型桩、喷锚混凝土面板与滑裂面以外的土体连成一个整体，通过暗梁、锚头、钢筋网片与微型桩连接，组成一个受力体，承受主动土压力、水压力，利用地层的锚固力来维持被锚固体的稳定。正常区段（图1中1区、5区）采用土钉墙支护，土方开挖的坡度约为71 °，土钉为φ20～25 mm钢筋，长度9～12 m，倾角15 °；重点防护区段采用土钉墙结合微型钢管桩支护，土方开挖坡度为85 °，土钉为φ20～25 mm钢筋，长度9～15 m，倾角15 °，微型钢管桩为φ89 mm×5无缝钢管，长度9～12 m，间距1 m。
图1基坑支护平面及周边建筑示意图
4基坑支护施工
4.1微型钢管桩施工
微型钢管桩布置于基坑开挖顶边线处，在土方开挖前施工。成桩采用地质工程钻机成孔，清孔后打入钢管、灌浆。钻孔直径φ130mm，钢管为φ89mm×5无缝钢管，钢管下部3～5 m段钻出浆孔，沉管到位后低压注入水泥砂浆形成微型桩。
4.2土钉支护与土方工程
土钉施工工艺流程：放线→开挖→修坡→安放锚杆→注浆→绑扎钢筋网片→喷面层混凝土→开挖下一区。
土钉按设计要求制作，采用φ20～25 mm钢筋，长度9～15 m，根据成孔部位土质，分别采用洛阳铲人工成孔或螺旋钻机干钻成孔，钻孔倾角15 °。成孔清孔后，插入土钉钢筋至设计深度，灌注水泥浆至孔道密实。混凝土面板钢筋网规格为φ6.5 mm钢筋@200双向布置，并与土钉位置通长设置2φ14 mm加强筋。土钉成孔并注浆后，端部用φ14 mm螺纹钢连接筋焊
接压在钢筋网及加强筋上，使钢筋网片与土钉连成整体。
土钉成孔应避开微型桩位置，面板混凝土施工时必须要保证钢筋网片及加强筋的布置符合要求，确保微型桩与土钉墙能共同工作。
在喷射混凝土前，钢筋网用插入土中的钢筋固定，使在混凝土喷射下不出现振动，并安放泄水管。喷射混凝土强度C20，厚度100 mm，喷射砼中添加5%的速凝剂，使得喷层初凝小于10 min，终凝小于30 min。
基坑边坡共布置五道土钉，均采用梅花布置。土方开挖及支护施工均采取分区、分层施工，每次只开挖一层土钉高度的土方，施工一层土钉，上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后开挖下层土方及下层土钉施工。
土方开挖按1～6区的顺序进行，先开挖基坑边约10 m范围土方，形成支护施工工作面，再进行坑内其他部位的土方开挖。待最后一道土钉施工完毕，土方开挖完成后，修筑坑内排水沟。
至基坑开挖结束，共挖土方量约142 000 m3，完成土钉墙支护面积约6 100 m2，微型钢管桩109根。
4.3施工过程应急措施
基坑支护施工应备有应急所需材料及设备，若支护结构出现倾斜、位移变形过大时，可采用加插锚管并注浆、打松木桩等措施加固，同时在坑边及时卸载，在坑底相应回填，待边坡稳定并作技术处理后再继续施工。
5基坑监测
该工程基坑面积大、深度深、基坑边有建筑物，因此基坑监测显得尤为重要。委托专业监测单位对基坑施工实行全程跟踪监测，且项目部同步进行自行监测，确保第一手数据。基坑周围设置24个观测点，其中水平位移观测点12个，沉降观测点12个，另设置水平位移控制基准点4个，沉降控制基准点4个，监测内容包括：①支护位移的测量；②地表开裂状态（位置、裂宽）的观察；③附近建筑物和重要管线等设施的变形测量和裂缝观察；④基坑渗、漏水和基坑内外的地下水位变化。
监测方法：采用精密全站仪及水准仪进行位移变形观测、肉眼巡检等。
监测周期：在支护施工阶段，每天监测2次；在完成基坑开挖、变形趋于稳定的情况下适当减少监测次数。施工监测过程应持续至整个基坑回填结束和支护退出工作为止。安全警示值：累计水平位移30 mm或日位移速率达3 mm。
6结束语
土钉墙支护技术在深基坑工程施工中的应用作为一种经济可靠、快速简便的基坑支护技术，具有施工工艺简单、无需大型机械设备、无噪声、污染少、施工进度快等诸多优点。在一些基坑支护无法采用普通土钉墙支护的时候，如采用土钉结合微型钢管桩基坑支护，可比采用灌注桩方案节约可观的成本，且可加快施工进度。由于土钉墙结合微型钢管桩基坑支护技术作为一种介于土钉墙和混凝土灌注桩之间的支护技术，必将在基坑支护工程中得到越来越广泛的应用。
The Analysis of Soil Nailing Wall Support Technology’s
Application in Deep Foundation Engineering Construction
Zeng Zhaohang
Abstract: The author, based on the engineering practice, analyzes the characteristics of deep foundation engineering, from the aspects of foundation support design, foundation support construction, and foundation monitoring, etc. describes the soil nailing wall support technology’s application in deep foundation engineering construction.
Key words: soil nailing wall support; foundation support design; foundation support construction; foundation monitoring