摘要 ：土钉墙支护是近年来发展起来用于土体开挖和边坡稳定的一种新型挡土结构。由于其具有经济、施工快捷等优势，因此得以迅速推广和应用，并取得了良好的效果，获得了显著的社会效益和经济效益。本文简单介绍了土钉墙支护的特点、土钉墙支护的作用机理等相关技术。
关键词：土钉墙支护；材料；施工工艺
Abstract: soil nailing wall is developed in recent years to soil mass excavation and slope stability for a new type of retaining structure. Since it has economic, construction quickly and so on the advantage, therefore the rapid popularization and application, and obtained good effect and obtained significant social benefits and economic benefits. This article simply introduces the characteristics of soil nailing wall, soil nailing wall mechanism and related technology.
Keywords: soil nailing wall; Materials; Construction technology
中图分类号：TV551.4文献标识码：A 文章编号：
0 前言
随着我国基础工程建设不断增加，按照构造和使用功能的要求，基础埋深也随之不断增加。为缓解人口密集、土地紧张、交通拥挤等引发的矛盾，地下空间的合理开发与有效利用已显得越来越重要，如地下停车场、地下公共交通通道已广泛用于国内大城市的基础建设之中。因此，基坑支护、开挖成为工程实施中倍受关注的问题。所谓土钉墙支护就是用加固和锚固现场原位土地的细长杆件（土钉）作为受力杆件，与被加固的原位土体、喷射混凝土面层组成的支护体系。
1 土钉墙的工作原理
土钉是在土体内增设了一定长度与一定分布密度的锚固体，它与土体牢固结合而共同工
作，以弥补土体自身强度不足，增强土坡自身的稳定性，属于主动制约机制的支挡体系。土钉在其加强的复合土体中起着箍束骨架的作用，制约土体变形，并使复合土体构成一个整体，提高土坡的整体刚度和稳定性。
2 土钉墙支护的特点
2.1能合理地利用土体的自承能力，最大限度地利用基坑边壁土体固有力学强度，将土体作为支护结构不可分割的一部分。
2.2总工期短，可以随开挖随支护，不占用施工工期。
2.3稳定可靠，支护后边坡土体的结构强度和抗变形能力明显提高，边坡位移小。
2.4费用低，经济，与其他支护类型相比，总造价可降低10%~40%。
3 土钉墙支护的原材料及施工机械设备
3.1原材料
选用强度等级为32.5MPa的普通硅酸盐水泥；采用干净的中粗砂和细石，砂含泥量小于5%；钢筋使用前应拉直、除锈、涂油；使用符合规范要求的早强剂、速凝剂，使用速凝剂时应做与水泥相容性试验及水泥浆凝结效果试验。
3.2施工机械设备
根据土质和现场环境条件选用（冲击钻、螺旋钻、风枪或洛阳铲等）能完成设计要求的有效机具；混凝土喷射机应密封良好，输送连续均匀，输送水平距离不小于60m，垂直距离不小于10m；注浆泵选用孔口压力大于0.1MPa的泥浆泵；空压机应满足喷射机工作压和耗风量的要求；搅拌方法采用现场人工或混凝土搅拌机搅拌。
4 土钉墙支护的施工工艺
4.1根据土层的特点，合理地确定土层的挖深和进度，切不可在坑壁四周局部进行开沟式挖土，以免发生地应力不均匀释放，加剧坑壁不稳，故必须分层开挖，在完成上层作业面的土钉与喷射混凝土以前，不得进行下一层深度的开挖。在分层开挖的前提下，分段相间跳挖，限制开挖的长度。在粘土层中一次开挖长度15~20m，每层开挖深度3m；在粉土夹粉砂的软土地层中每次开挖长度10m左右，开挖深度2m。
4.2基坑开挖后，坡面应平整光滑，坡脚未达到设计要求的则要进行专门修整。
4.3为使挖好的坡面不产生垮塌，凡挖好的坡面应立即进行混凝土喷射，以使其表层固结，即为初喷。初喷混凝土厚度控制在3~5cm。喷射混凝土表面应平整，湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。喷射混凝土终凝2小时后，应喷水养护，至少7天内保持其表面湿润。
4.4根据设计要求的平面位置、孔深、下倾角、孔径，选择合理的钻孔设备，人工成孔常采用洛阳铲成孔。成孔过程中应做好成孔记录，按土钉编号逐一记载取出的土体特征、成孔质量、事故处理等。成孔后应进行清孔检查，对孔中出现的局部渗水、塌孔或掉落松土应立即处理。
4.5成孔后按照设计要求安设土钉钢筋。为保证钢筋处于钻孔的中心部位，土钉钢筋置入孔中前应先设置定位支架。土钉钢筋置入孔中后，按照配合比将水泥浆或砂浆注入孔内。重力注浆以满孔为止，但需1~2次补浆；压力注浆采用二次注浆法，该技术可以提高土钉在软土中的锚固力。同时，注浆时需加入早强剂和膨胀剂。
4.6上道工序完工后，按照设计要铺设钢筋网片。钢筋网片可采用直径为6~8mm的钢筋焊接或绑扎而成，网格尺寸150~300mm。
4.7挂网后，整个坡面复喷混凝土，其喷射厚度应达到设计要求。喷射混凝土的配合比必须经实验确定，喷射混凝土宜随拌随用。喷头应与受喷面垂直，间距以0.6~1.2m为宜。喷头应连续、缓慢横向移动，保证喷射厚度均匀。喷射混凝土终凝2h后及时进行湿润养护。
4.8土钉支护施工作业是一循序渐进的过程，基坑的安全是施工的关键。为此，随时掌握开挖及支护施工整个过程中边坡的动态变化，采用信息法施工，加强基坑的安全监测，并把基坑及周边环境的变化信息反馈到施工工作中去，以指导施工正常进行。在土钉墙施工前，应预先在坡面上设置恰当的观测点，监测主要针对坡顶水平位移和坡顶沉降。每天进行观测，并及时将资料整理成各种图表，分析各种观测内容的发展趋势以及可能出现的问题，并采取相应的措施，确保基坑安全。
5 施工质量控制
土钉墙在施工期间应当严格控制施工质量，做好质量检验。
5.1原材料的检验：采用的各种材料必须满足规范及设计要求，必须选择清洁、坚硬、耐久的材料，禁止使用含有达到有害量的废物、泥、盐类、有机物等的不合格材料；选择的混合剂不能对水泥的凝固、水化作用产生有害的影响。
5.2注浆强度及喷射混凝土强度检验。
5.3喷射混凝土厚度检验：喷射混凝土的厚度可采用凿孔法，全部检查处厚度平均值应大于设计厚度，最小厚度不应小于设计厚度的80%。
5.4土钉抗拔力实验：抗拔实验操作方法按照《基坑土钉支护技术规范》（CEOS96:97）。
6 结束语
土钉墙是由放置于原位土体中的土钉群、被加固的原位土体、混凝土面层共同组成的，是一种新型挡土结构。土钉墙可充分利用土的自稳能力，借助土体的主动加固作用，从而显著提高基坑边坡的稳定性。同时土钉墙支护技术具有材料用量少、施工速度快、安全可靠、造价低等优点，逐渐得到工程技术界的认同，具有广阔的发展空间。
[参考文献]
[1] 《建筑地基处理技术规范》JGJ 79―2002.
[2] 陆肇元，崔京浩.土钉支护在基坑工程中的应用.中国建筑工业出版社.
[3] 曾宪民，李世丁，王作民.土钉支护设计与施工手册[M]. 中国建筑工业出版社.
作者简介：王冰（1983.05-），女，汉族，毕业于济南大学土木工程专业，助理工程师，现任职于山东金河房地产开发有限公司，从事施工管理工作。
邱晓明（1982.06-），女，汉族，毕业于黄河水利职业技术学院水利水电工程专业，助理工程师，现任职于山东金河房地产有限公司，从事设计管理工作。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。