土钉墙支护技术的应用现状及评述

作者：温健

来源：《科技创新导报》 2013年第31期

温健

（重庆607勘察实业总公司 重庆 400056）

摘 要：该文介绍了土钉墙的定义及特点，并以运用实例加以阐述，从适用范围、构造要求及注意问题等方面分析土钉墙发展的制约因素。

关键词：土钉墙 重力式挡土墙 支护技术

中图分类号:TU74 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2013)11（a）-0038-01

随着建筑工程的飞速发展，基坑开挖越来越多、越来越深，如何有效而又经济的进行基坑支护，受到了广泛的关注和研究[5]。目前，已出现了种类繁多的基坑支护方法，如支挡式结构、土钉墙、重力式挡土墙、放坡等，而土钉墙是其中较为特殊的一种。

1 土钉墙的定义及特点

土钉墙是一种原位土体加筋技术。系将基坑边坡通过由钢筋制成的土钉进行加固，边坡表面铺设一道钢筋网，再喷射一层砼面层和土方边坡相结合的边坡加固型支护施工方法。其构造为设置在坡体中的土钉与其周围土体牢固粘结形成复合体、在基坑边坡的一定范围内形成了一个类似于重力式挡土墙的加固区，由于密集的土钉锚固作用，土体的滑移面只能产生于非加固区，即远离边坡，进而达到了稳定边坡的目的。土钉墙分为单一土钉墙、预应力锚杆复合土钉墙、水泥土桩垂直复合土钉墙、微型桩垂直复合土钉墙[1]。该文以单一土钉墙为研究对象，其施工顺序为：挖土-整理坡面-初喷-定孔位-成孔-插钉-压力灌注-挂网-焊接接头-复喷-循环施工。

土钉墙支护技术主要特点：（1）安全性高。其加固区类似于重力式挡土墙增强了土体的主动受力能力，增强了土体的延展性从而改变了基坑边坡突然塌方的性质；（2）施工工期短。可以一边进行基坑土方开挖一边进行支护，能做到不占和少占作业时间，当基坑开挖完成时其支护也将近结束，对后续基础工程的作业不会造成大的影响；（3）适应性强。土钉墙施工适用于狭小的空间，且可以使用于较深基坑及场地周围有建筑物和地下构造物的情况；（4）施工文明。施工噪音小能做到不扰民，振动小对周围土层扰动小，不会引起周围建筑物和构筑物地基下陷；（5)造价低。与其他基坑支护方法如灌注桩、搅拌桩围护相比较所需要的费用低很多。

2 土钉墙的运用实例

四川省某总部基地基坑西侧距离道路15 m，开挖3.7～8.8 m，采用土钉墙进行支护，并验算土钉的抗拔承载力、整体稳定均满足要求。土钉墙设计简图见图1，土钉选筋计算结果见表1。土钉采用Φ48 mm（壁厚2.75 mm）机械打入钢管土钉，土钉间距均为1.2×1.2 m，面层采用120 mm厚C25喷射混凝土，双向钢筋网为Φ6.5@150×150。根据边坡高度、地层情况，按1∶0.3放坡，共设6道土钉。经工程实践检验，该设计符合安全要求。

此外，韩艳雷[2]、杜海星[3]、陶红雨等在不同的工程实例中通过对多个施工方法的施工进度、环境保护、经济效益等各方面进行的比选，后经专家论证，最终确定采用土钉墙护坡支护措施进行开挖，且在其后的监控中发现土钉墙支护措施是完全可行的。

3 土钉墙支护中应注意的问题

3.1 适用范围

土钉墙因其独特的优点而在工程实践中广泛采用，但也有所局限。其支护能力很大来源于土钉与土体之间摩阻力，对于砂性土、松散土体、淤泥质土软土及存在地下水位的场地使用将受到限制。故而土钉墙基坑侧壁安全等级宜为二、三级的非软土场地，基坑深度在12～15 m以内；当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施；土钉墙墙面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。当基坑潜在滑动面内有建筑物、重要地下管线时，不宜采用土钉墙[1]。

3.2 构造要求

土钉墙墙面坡度不宜大于1∶0.2，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[1]等要求参照2012版基坑支护技术规程规定。

3.3 注意问题

经典的重力墙方法是忽略墙体内力与变形验算，墙体的变形是整体性很小的旋转或平移变形，而土钉墙容易发生自身的鼓胀和下陷变形难以构成“重力墙”，其附近未固化的土体在垂向和侧向均存在变形，故不能忽略其内力及变形验算。此外，土钉墙支护技术的设计理论还缺乏深入系统的研究，如没有考虑钉土之间的相互作用、已有的理论计算按照平面和静定来考虑，而实际是三维空间和超静定等。

参考文献

[1] 中华人民共和国住房和城乡建设部．JGJ120-2012建筑基坑支护技术规程[s]．2012.

[2] 韩艳雷，蒋克群．土钉墙支护措施在工程中的应用[J]．市政技术，2010，11（28）：321-325．

[3]杜海星．土钉墙支护措施在工程中的应用[J]．山西建筑，2010，36（28）：124-125．