一、前言
基坑土钉墙围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。由于其具有经济性、施工快捷等优点，在我国得以迅速推广应用。所谓土钉墙围护就是用加固和锚固现场原位土体的细长杆件（土钉）作为受力构件，与被加固的原位土体、喷射混凝土面层组成的围护体系。
近几年来，土钉墙围护在我省发展较快，多次用于工业与民用建筑的基坑围护工程中，并与其它支护方法联合使用，均取得了良好的效果，获得了显著的社会效益和经济效益。
二、工法特点
1、能合理地利用土体的自承能力，将土体作为支护结构的不可分割部分。
2、结构轻型、柔性大，有良好的抗震性和延性。
3、施工便捷、安全、土钉的制作简单易行，且灵活机动，便于根据现场监测的变形数据和特殊情况，及时的变更设计。
4、施工设备简单，不需要复杂技术及大型机具设备，施工不需要单独占用场地，对于施工场地狭小，放坡困难，有相邻建筑物，大型围护施工设备不能进场时，该技术显示出独特的优越性。
5、稳定可靠，支护后边坡位移小，水平位移一般为基坑深度的0.1％～0.2％，最大不超过0.3％，超载能力强。
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6、施工工期短，可以随开挖随支护，基本不占用有效施工工期。7、费用低，与其它支护类型相比，工程造价可降低20％～50％。三、适用范围及条件1、适用范围（1）、托换基础（2）、基坑或竖井的支挡（3）、基坑工程抢险（4）、斜坡面的稳定2、适用条件
土钉墙支护一般适用于地下水位以上或人工降水后可塑、硬塑或坚硬的粘性土，胶结或弱胶结（包括毛细水粘结）的粉土、砂土和角砾、填土；随着土钉墙理论与施工技术的不断成熟，在经过大量工程实践后，并可与水泥搅拌桩、钻孔灌注桩、钢板桩等配合使用，从而扩大了土钉墙支护的使用范围。采用土钉墙支护的基坑深度不宜超过15m。
四、施工工艺
1、土钉墙作业流程如下：
第一层挖土→打入土钉（钢管）→编网→焊联系筋及衬垫→注浆及
制作土钉 搅拌水泥浆及拌混凝土干料喷砼→重复上述工序，至坑底。
2、土钉墙施工工艺（1）挖土
基坑挖土应分层开挖，分层厚度应根据土钉的竖向间距确定，一般挖至所在工作层土钉设计标高以下约0.3m处，严禁超挖，挖土机开挖应
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服从土钉支护的要求。挖土至设计坑底时，应留置>200mm土方采用人工挖掘、抄平。
（2）修边坡
根据施工计划总平面图，首先确定基坑放样尺寸，沿线挖出一条6～8m宽的工作断面，然后进行人工修整。
土钉墙施工完本层面后才可开挖下一层面。结合监测的数据，对土钉的密度和长度可适当加以调整。保证土体的位移在规范的范围内。
（3）定位、成孔
成孔前应根据设计定出孔位，并做出标记，成孔时对土体注意保护，孔位误差应小于50mm。成孔作业时要调整好角度，避开邻近建筑的基础和管线。碰到障碍物时，适当调整土钉长度、位置和数量，确保边坡安全。成孔作业时，若发现某个孔的出水量较大，应首先把此孔改成导水孔，具体做法应根据土体饱和情况来处理。钢管土钉采用风钻打入土层中。
（4）注浆
注纯水泥浆，水灰比一般为0.5，掺早强剂，掺量根据早强剂性能定。注浆量根据实际情况调整，分一或两次注浆。
（5）喷砼
为保证喷射砼厚度，打入土钉时，土钉末端露出岩土面100mm。喷射砼采用干喷法，使用32.5级水泥、骨料为中粗砂和直径10－15mm的碎石，干料的级、配开工前由设计级出，掺速凝剂，掺量为水泥的3%。砼干料至少拌和二次。喷射机开机顺序为：送风——送水——送料，关机顺序反之。
土钉墙面层混凝应分二次喷射施工；喷射第一层混凝土厚度为30～50mm，完成后，安装土钉，绑扎钢筋网片，然后喷射第二层混凝土至设计厚度。喷射时喷应与作业垂直，喷头至作业面距离为0.6～1.0m，
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喷射顺序由下至上运动，回料不得再用。要及时清理喷射机。
（6）挂网与加强筋
钢筋网片一般用6～8mm钢筋焊接或绑扎而成，上下层钢筋搭接200mm，焊接或用铁丝绑扎，纵向钢筋插入土中200mm，与下一层钢筋搭接，加强筋压在钢筋网和土钉上，与土钉焊牢，并在土钉头上绑焊一个三角衬垫，压住横向加强筋，横向加强连接筋的搭接采用焊接。
五、主要材料与机具设备1、材料：
水泥：采用强度等级为32.5MPa的普通硅酸盐、矿渣硅酸盐水泥。砂、石子：采用细度模数不小于2.3的中砂和粒径10-15mm的碎石，砂含泥量不大于3％，石子含泥量不大于2％
钢筋、钢管：加强钢筋为Ⅱ级或Ⅲ级18-22mm，网片钢筋为6-8mm钢筋。土钉采用48mm的钢管。
外加剂：采用符合有关规范要求的早强剂、膨胀剂和速凝剂。2、机具设备：见下表
设备名称空压机注浆机混凝土喷射机
切割机经纬仪，水准仪
风 钻铁锤电焊机搅拌机
型 号10m3/min2.0 m3/h5.0 m3/hGJ5-40J2/DS3//AX3-300/
数 量11111/11121
用 途喷射砼及打入土钉用
土钉注浆用喷射砼用钢筋下料放线，测量打入土钉用锤击土钉等钢筋焊接搅拌水泥浆
六、劳动组织
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每班组配备管理人员4名，施工人员20人左右，具体见下表
人员组成项目经理技术员质量员材料员班组长电工焊工测量员钢筋工注浆工成孔工混凝土工
人 数111111226-825-62
职 责组织施工、协调现场负责技术工作及安全负责施工质量负责材料采购及管理负责指挥施工人员的工作
负责现场用电负责钢筋焊接等放线、测量负责钢筋绑扎负责注浆负责打入土钉负责喷射砼
七、质量控制措施1、质量管理
技术员负责技术交底，按设计施工参数施工，整理技术资料及处理施工时发生的变更情况，及时与设计单位、建设单位联系；质量员监督施工质量，并作好质量记录，发现问题及时与技术人员联系解决。具体操作应执行《JGJ120—99》。
2、质量检验
（1）原材料检验。土钉墙支护施工所用原材料（水泥、砂石、砼外加剂、钢筋、钢管）的 质量要求以及各种材料性能的测定，均应以现行的国际标准为依据。
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（2）注浆强度及喷射砼强度检验。用于注浆的水泥浆或水泥砂浆强度用70 mm×70mm×70mm立方体试件经标准养护后测定，每批至少留取3组（每组三块）试件，给出3d及28d的强度，注浆强度等级不低于12MPa，3d强度不低于6MPa；喷射混凝土强度可用边长100mm立方体试块进行测定，每批至少取3组（每组三块）试件，强度等级不低于C20，3d强度不低于10MPa。
（3）喷射混凝土厚度检验。喷射混凝土的厚度，可以采用凿孔法作为检验依据，也可以用混凝土厚度标志或其它方法。有争议时以凿孔法为准。检查数量为100m2取一组，每组不少于3个点，其合格条件可定为：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0.8。
（4）土钉抗拔试验。每一典型土层中，至少留3根非工程土钉进行抗拔试验，其孔径注浆材料等参数以及施工方法与工程土钉完全相同，在注浆体强度不低于6MPa时检验土钉抗拔力是否满足设计要求，一般加荷至设计拔力的1.5倍，观察其抗拔力及变形，一旦发生异常情况，及时采育措施或给设计单位反馈情况，以便加以改进。
3、施工监测：
（1）监测内容包括：支护位移测量、地表开裂状况、附近建筑物荷重要管线等设施的变形测量和裂缝观察、基坑内外地下水位变化。
（2）、应制定详细的监测实施计划，在基坑支护施工前应布置好观测点，并将测得的原始数据处理以及周围现状记录在案；
（3）、在基坑施工期间一般情况下每天观测不少于1次，如遇位移，沉降变化速率较大时则应增加观测次数；
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（4）、每天的数据应绘制成相关的线，根据其发展趋势分析整个基坑的稳定情况以便及时采取安全措施。
八、安全措施
1、所有现场施工人员必须戴安全帽，防止高空坠物伤人及其它意外事故。
2、注浆、喷射混凝土作业时，操作工人必须戴防护眼镜，以防因高压喷射造成的人身伤害。
3、电源线的搭接应符合安全要求，电路操作必须有专人负责，禁止非专业人员进行电路操作。
4、在需要搭设脚手架的部位，脚手架应搭设牢靠、稳固，防止脚手架倒塌伤人。
5、在使用风钻进行土钉施工时，施工人员应注意双手远离钻头，防止钻头震动伤人。
九、效益分析
经我公司大量工程对比及综合分析，土钉墙支护技术具有良好的社会效益和经济效益。
1、边开挖，边支护、工期短。
2、支护后，与其它支护方法相比，边坡稳定，对相邻建筑物和道路影响较小。
3、与其它支护类型相比，可降低造价20％～50％。十、工程实例
1998年4月，上海和达家园工程。该工程为10幢11层的小高层建
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筑，地下车库一层，地下室开挖深度约为5.5m，基坑周长约为296m，基坑四周建筑物均在4～8m以内，设计经过各种方案对比，选择土钉墙支护方案，降水采用轻型井点降水。基坑支护沿垂直方向设置四道土钉，土钉采用48mm钢管制作，上层土钉长9m，其余土钉长均为8m，注浆等级为M15，喷射混凝土强度为C20，厚度为100mm。施工工期为35天，相对钻孔灌注桩围护，节约支护费用约30％，工期提前30天。
-1.1m0001480钢管0,L=0坡面喷射100厚@12009000,φ1C20砼，内配100下倾15φ8@200×200钢48钢0筋网管@12000,L=80000,φ1100下倾10240.8钢管@001200,L0:=8000,11φ100下=倾10i0480钢管@14-5.50m200,L=8000,φ轻型井点100下倾10L=6000@1200-7.9m8
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