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[摘要]新型土钉墙是在传统土钉墙的基础上和工程实践中发展起来的，介绍土钉墙的构造，并探讨主要施工工艺方法。
[关键词]深基坑 土钉墙支护 构造 施工方法
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0810060－01
一、土钉墙
土钉墙是由天然土体通过土钉就地加固并与喷射混凝土面板相结合，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力;从而保持开挖面的稳定，这个土挡墙称为土钉墙。土钉墙是通过钻孔、插筋、注浆来设置的，也可以直接打入角钢、粗钢筋形成土钉。
二、土钉墙的构造
（一）建筑基坑支护技术规程
1．土钉墙墙面坡度不宜大于1:0.1。
2．土钉必须和面层有效连接，应设置承压板或加强钢筋等构造措施，承压板或加强钢筋应与土钉螺栓连接或钢筋焊接连接。
3．土钉的长度宜为开挖深度的0.5-1.2倍，间距宜为1-2m，与水平面夹角宜为5－20度。
4．土钉钢筋宜采用III III级钢筋，钢筋直径宜为16-32mm，钻孔直径宜为70-120mm。
5．注浆材料宜采用水泥浆或水泥砂浆，其强度等级不宜低于M10。
6．喷射混凝土面层宜配置钢筋网，钢筋直径宜为6-10mm，间距宜为150-300mm；喷射混凝土强度等级不宜低于C20，面层厚度不宜小于80mm。
7．坡面上下段钢筋网搭接长度应大于300mm。
8．当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施；土钉墙墙顶应采用砂浆或混凝土护面，坡顶和坡脚应设排水措施，坡面上可根据具体情况设置泄水孔。
（二）基坑土钉支护技术规程
1．主要承受土体自重作用的钻孔注浆钉支护，其各部件(图1)尺寸可参考以下数据初步选用：
（1）土钉钢筋用Ⅲ级或II级热轧变形钢筋，直径在18-32mm的范围内；
（2）土钉孔径在75-150mm之间，注浆强度等级不低于12MPa,3天不低于6Mpa；
（3）土钉长度l与基坑深度H之比对非饱和土宜在0.6到1.2的范围内，密实砂土和坚硬粘土中可取低值；对软塑粘性土，比值1/H不应小于1.0；
（4）土钉的水平和竖向间距Sh和Sv宜在1.2-2m的范围内，在饱和粘性土中可小到1m，在干硬粘性土中可超过2m；土钉的竖向间距应与每步开挖深度相对应。沿面层布置的土钉密度不应低于每6m2一根；
（5）喷射混凝土面层的厚度在50-150mm之间，混凝土强度等级不低于C20,3天不低于10MPa。喷射混凝土面层内应设置钢筋网，钢筋网的钢筋直径6-8mm，网格尺寸150-300mm。
2．土钉钻孔的向下倾角宜在0-20度的范围内，当利用重力向孔中注浆时，倾角不宜小于15度，当用压力注浆且有可靠排气措施时倾角宜接近水平。
3．土钉钢筋与喷射混凝土面层的连接。可在土钉端部两侧沿土钉长度方向焊上短段钢筋，并与面层内连接相邻土钉端部的通长加强筋互相焊接。
4．土钉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，在基坑顶部也宜设置宽度为1-2m的喷射混凝土护顶。
5．当土质较差，且基坑边坡靠近重要建筑设施需严格控制支护变形时，宜在开挖前先沿基坑边缘设置密排的竖向微型桩，其间距不宜大于lm，深入基坑底部1-3m。
三、土钉墙的施工方法
（一）建筑基坑支护技术规程
1．上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后方可开挖下层土方及下层土钉施工。
2．基坑开挖和土钉墙施工应按设计要求自上而下分段分层进行。在机械开挖后，应辅以人工修整坡面，坡面平整度的允许偏差宜为土20mm，在坡面喷射混凝土支护前，应清除坡面虚土。
3．土钉墙施工可按下列顺序进行
（1）应按设计要求开挖工作面，修整边坡，埋设喷射混凝土厚度控制标志；
（2）喷射第一层混凝土；
（3）钻孔安设土钉、注浆，安设连接件；
（4）绑扎钢筋网，喷射第二层混凝土；
（5）设置坡顶、坡面和坡脚的排水系统。
4．喷射混凝土作业应符合下列规定
（1）喷射作业应分段进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，一次喷射厚度不宜小于40mm；
（2）喷射混凝土时，喷头与受喷面应保持垂直，距离宜为0.6-1.0m；
（3）喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间根据气温确定。
5．喷射混凝土面层中的钢筋网铺设应符合下列规定
（1）钢筋网应在喷射一层混凝土后铺设，钢筋保护层厚度不宜小于3-7h；
（2）采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设；
（3）钢筋网与土钉应连接牢固。
6．土钉注浆材料应符合下列规定
（1）注浆材料宜选用水泥浆或水泥砂浆;水泥浆的水灰比宜为0.5，水泥砂浆配合比宜为1:1-1:2(重量比)，水灰比宜为0.38-0.45；
（2）水泥浆、水泥砂浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完。
7．注浆作业应符合以下规定
（1）注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净;注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路；
（2）注浆时， 注浆管应插至距孔底250-500mm处，孔口部位宜设置止浆塞及排气管；
（3）土钉钢筋应设定位支架。
（二）基坑土钉支护技术规程
土钉施工需分阶开挖，在开挖好的每一阶面上按下述步骤施工：
1．成孔：根据设计要求的平面位置、孔深、下倾角、孔径选择合理的钻机、钻具。目前常采用多节螺纹钻头干法成孔。钻机可采用XJ-100型钻机也可用YTN-87型土层锚杆钻机。成孔质量标准：孔位偏差为±5mm，倾斜度偏差±2度，孔深偏差±100mm。
2．清孔：采用0.5-0.6Mpa压力空气将孔内残留及松动的废土清除干净，当孔内土层的湿度较低时需采用润孔花管由孔底向孔口方面逐步湿润孔壁，润孔在管内喷出的水压不宜超过0.15Mpa。
3．置筋：为确保钢筋置中在钢筋上每隔3m焊一个托架。
4．注浆：在孔口外设置止浆塞并旋紧，使其与孔壁紧密贴合。由止浆塞上将注浆管插入注浆口，深入至孔底以上0.5-1.0m处。注浆管连接注浆泵，边注浆边向孔后方向拔管，直至注满为止。为保证水泥砂浆的水灰比在0.4-0.5范围内，注浆压力保持在0.4-0.6Mpa，当压力不足时，从补压管口补充压力。放松止浆塞，将注浆管与止浆塞拔出，用粘性土或水泥砂浆(细石混凝土)充填孔口。
5．披挂坡面结构：水泥砂浆(细石混凝土)达到设计强度，即可施工面层结构。装垫板及土钉螺母并用扭力扳手对土钉施加设计荷载的10%-20%的预应力，第一次喷射细石混凝土，一般厚度为7-10cm；挂坡面钢丝与横向联系钢筋(或钢构件)，并与土钉端部的U型卡钉绑扎牢固；第二次喷射细石混凝土厚度与第一次相同。
参考文献：
[1]杨志银，程良奎.土钉墙的稳定性分析.北京:人民交通出版社，1999.
[2]徐栋.土钉墙支护技术在深基坑支护中的作用.建筑技术开发. 2001,28（1）.
[3]王静，王森林.土钉墙支护在基坑工程中的应用.江苏煤炭. 2002,25(6).
[4]顾祖炎.土钉支护在扩建工程软土基坑中的应用.施工技术. 2002,31(1).
[关键词]深基坑 土钉墙支护 构造 施工方法
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1671－7597(2008)0810060－01
一、土钉墙
土钉墙是由天然土体通过土钉就地加固并与喷射混凝土面板相结合，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力;从而保持开挖面的稳定，这个土挡墙称为土钉墙。土钉墙是通过钻孔、插筋、注浆来设置的，也可以直接打入角钢、粗钢筋形成土钉。
二、土钉墙的构造
（一）建筑基坑支护技术规程
1．土钉墙墙面坡度不宜大于1:0.1。
2．土钉必须和面层有效连接，应设置承压板或加强钢筋等构造措施，承压板或加强钢筋应与土钉螺栓连接或钢筋焊接连接。
3．土钉的长度宜为开挖深度的0.5-1.2倍，间距宜为1-2m，与水平面夹角宜为5－20度。
4．土钉钢筋宜采用III III级钢筋，钢筋直径宜为16-32mm，钻孔直径宜为70-120mm。
5．注浆材料宜采用水泥浆或水泥砂浆，其强度等级不宜低于M10。
6．喷射混凝土面层宜配置钢筋网，钢筋直径宜为6-10mm，间距宜为150-300mm；喷射混凝土强度等级不宜低于C20，面层厚度不宜小于80mm。
7．坡面上下段钢筋网搭接长度应大于300mm。
8．当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施；土钉墙墙顶应采用砂浆或混凝土护面，坡顶和坡脚应设排水措施，坡面上可根据具体情况设置泄水孔。
（二）基坑土钉支护技术规程
1．主要承受土体自重作用的钻孔注浆钉支护，其各部件(图1)尺寸可参考以下数据初步选用：
（1）土钉钢筋用Ⅲ级或II级热轧变形钢筋，直径在18-32mm的范围内；
（2）土钉孔径在75-150mm之间，注浆强度等级不低于12MPa,3天不低于6Mpa；
（3）土钉长度l与基坑深度H之比对非饱和土宜在0.6到1.2的范围内，密实砂土和坚硬粘土中可取低值；对软塑粘性土，比值1/H不应小于1.0；
（4）土钉的水平和竖向间距Sh和Sv宜在1.2-2m的范围内，在饱和粘性土中可小到1m，在干硬粘性土中可超过2m；土钉的竖向间距应与每步开挖深度相对应。沿面层布置的土钉密度不应低于每6m2一根；
（5）喷射混凝土面层的厚度在50-150mm之间，混凝土强度等级不低于C20,3天不低于10MPa。喷射混凝土面层内应设置钢筋网，钢筋网的钢筋直径6-8mm，网格尺寸150-300mm。
2．土钉钻孔的向下倾角宜在0-20度的范围内，当利用重力向孔中注浆时，倾角不宜小于15度，当用压力注浆且有可靠排气措施时倾角宜接近水平。
3．土钉钢筋与喷射混凝土面层的连接。可在土钉端部两侧沿土钉长度方向焊上短段钢筋，并与面层内连接相邻土钉端部的通长加强筋互相焊接。
4．土钉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，在基坑顶部也宜设置宽度为1-2m的喷射混凝土护顶。
5．当土质较差，且基坑边坡靠近重要建筑设施需严格控制支护变形时，宜在开挖前先沿基坑边缘设置密排的竖向微型桩，其间距不宜大于lm，深入基坑底部1-3m。
三、土钉墙的施工方法
（一）建筑基坑支护技术规程
1．上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后方可开挖下层土方及下层土钉施工。
2．基坑开挖和土钉墙施工应按设计要求自上而下分段分层进行。在机械开挖后，应辅以人工修整坡面，坡面平整度的允许偏差宜为土20mm，在坡面喷射混凝土支护前，应清除坡面虚土。
3．土钉墙施工可按下列顺序进行
（1）应按设计要求开挖工作面，修整边坡，埋设喷射混凝土厚度控制标志；
（2）喷射第一层混凝土；
（3）钻孔安设土钉、注浆，安设连接件；
（4）绑扎钢筋网，喷射第二层混凝土；
（5）设置坡顶、坡面和坡脚的排水系统。
4．喷射混凝土作业应符合下列规定
（1）喷射作业应分段进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，一次喷射厚度不宜小于40mm；
（2）喷射混凝土时，喷头与受喷面应保持垂直，距离宜为0.6-1.0m；
（3）喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间根据气温确定。
5．喷射混凝土面层中的钢筋网铺设应符合下列规定
（1）钢筋网应在喷射一层混凝土后铺设，钢筋保护层厚度不宜小于3-7h；
（2）采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设；
（3）钢筋网与土钉应连接牢固。
6．土钉注浆材料应符合下列规定
（1）注浆材料宜选用水泥浆或水泥砂浆;水泥浆的水灰比宜为0.5，水泥砂浆配合比宜为1:1-1:2(重量比)，水灰比宜为0.38-0.45；
（2）水泥浆、水泥砂浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的水泥浆、水泥砂浆应在初凝前用完。
7．注浆作业应符合以下规定
（1）注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净;注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路；
（2）注浆时， 注浆管应插至距孔底250-500mm处，孔口部位宜设置止浆塞及排气管；
（3）土钉钢筋应设定位支架。
（二）基坑土钉支护技术规程
土钉施工需分阶开挖，在开挖好的每一阶面上按下述步骤施工：
1．成孔：根据设计要求的平面位置、孔深、下倾角、孔径选择合理的钻机、钻具。目前常采用多节螺纹钻头干法成孔。钻机可采用XJ-100型钻机也可用YTN-87型土层锚杆钻机。成孔质量标准：孔位偏差为±5mm，倾斜度偏差±2度，孔深偏差±100mm。
2．清孔：采用0.5-0.6Mpa压力空气将孔内残留及松动的废土清除干净，当孔内土层的湿度较低时需采用润孔花管由孔底向孔口方面逐步湿润孔壁，润孔在管内喷出的水压不宜超过0.15Mpa。
3．置筋：为确保钢筋置中在钢筋上每隔3m焊一个托架。
4．注浆：在孔口外设置止浆塞并旋紧，使其与孔壁紧密贴合。由止浆塞上将注浆管插入注浆口，深入至孔底以上0.5-1.0m处。注浆管连接注浆泵，边注浆边向孔后方向拔管，直至注满为止。为保证水泥砂浆的水灰比在0.4-0.5范围内，注浆压力保持在0.4-0.6Mpa，当压力不足时，从补压管口补充压力。放松止浆塞，将注浆管与止浆塞拔出，用粘性土或水泥砂浆(细石混凝土)充填孔口。
5．披挂坡面结构：水泥砂浆(细石混凝土)达到设计强度，即可施工面层结构。装垫板及土钉螺母并用扭力扳手对土钉施加设计荷载的10%-20%的预应力，第一次喷射细石混凝土，一般厚度为7-10cm；挂坡面钢丝与横向联系钢筋(或钢构件)，并与土钉端部的U型卡钉绑扎牢固；第二次喷射细石混凝土厚度与第一次相同。
参考文献：
[1]杨志银，程良奎.土钉墙的稳定性分析.北京:人民交通出版社，1999.
[2]徐栋.土钉墙支护技术在深基坑支护中的作用.建筑技术开发. 2001,28（1）.
[3]王静，王森林.土钉墙支护在基坑工程中的应用.江苏煤炭. 2002,25(6).
[4]顾祖炎.土钉支护在扩建工程软土基坑中的应用.施工技术. 2002,31(1).