（1）開挖深度不超過15m的各種基坑。

（2）淤泥質(zhì)土、人工填土、砂性土、粉土、黏性土等土層。

（3）多個(gè)工程領(lǐng)域的基坑及邊坡工程。

已應(yīng)用的典型工程

北京奧運(yùn)媒體村、深圳的長(zhǎng)城盛世家園二期（深14.2～21.7m）、賽格群星廣場(chǎng)基坑（深13m）、捷美中心（深16.0m）、廣州地鐵新港站（深9～14.1m）、上海西門廣場(chǎng)、華敏世紀(jì)廣場(chǎng)等一批深8～10m處于厚層軟土中的基坑等。

以下是詳細(xì)說明：

一、土釘墻的工作機(jī)理及適用范圍

工作機(jī)理：土釘墻由原位土體、設(shè)置在土中的土釘和噴射混凝土面層組成。通過土釘、墻面與原狀土體的共同作用，形成以主動(dòng)制約機(jī)制為基礎(chǔ)的復(fù)合體，具有明顯提高邊坡土體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗變形能力，減小土體側(cè)向變形，增強(qiáng)整體穩(wěn)定性的特點(diǎn)。因此其支護(hù)效果主要由土釘?shù)拈L(zhǎng)度、設(shè)置密度、土釘?shù)目估箯澓涂辜魪?qiáng)度、土釘與土體的粘結(jié)強(qiáng)度、面墻剛度、土釘與面墻結(jié)合程度、原狀土體性狀、坡頂荷載、開挖深度等因素綜合決定。

適用范圍：土釘墻適用于地下水位以上或經(jīng)人工降水后的人工填土、粘性土和弱膠結(jié)砂土的基坑支護(hù)或邊坡加固。土釘墻宜用于深度不大于18 m的基坑支護(hù)或邊坡加固,當(dāng)土釘墻與有限放坡、預(yù)應(yīng)力錨桿聯(lián)合使用時(shí), 深度可增加。土釘墻不宜用于含水豐富的粉細(xì)砂層、砂礫卵石層和淤泥質(zhì)土, 不宜用于沒有自穩(wěn)能力的淤泥和飽和軟弱土層。若在軟土中應(yīng)用土釘墻需特別謹(jǐn)慎,在國(guó)內(nèi)已有土釘墻用于軟土的一些成功實(shí)例,且造價(jià)便宜。但是,在軟土中土釘墻也出現(xiàn)了由于設(shè)計(jì)不當(dāng)而失敗的例子, 因此, 不能只考慮經(jīng)濟(jì)而忽視安全問題,要根據(jù)具體情況決定?？梢越Y(jié)合使用其他支護(hù)形式(如水泥土攪拌樁、鉆孔灌注樁) , 這樣既可以降低造價(jià),也可以保證基坑開挖圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全。

二、原材料控制要點(diǎn)

原材料質(zhì)量的優(yōu)劣，對(duì)土釘墻質(zhì)量的影響極大。為了保證原材料的質(zhì)量合格，對(duì)每批進(jìn)場(chǎng)的原材料(鋼筋、水泥、砂、石等)，要按規(guī)定進(jìn)行取樣檢測(cè)，檢測(cè)合格后方可使用。

土釘鋼筋和面層網(wǎng)筋的強(qiáng)度必須滿足規(guī)范要求。為增強(qiáng)土釘鋼筋與砂漿(細(xì)石混凝土)的握裹力，土釘鋼筋采用HRB335級(jí)或HRB400級(jí)熱軋變形鋼筋，直徑在18-32mm的范圍內(nèi)。鋼筋網(wǎng)宜采用HPB235級(jí)鋼筋，鋼筋直徑宜為6-1Omm，鋼筋網(wǎng)間距宜為150-300mm。

水泥品種和標(biāo)號(hào)的選擇主要應(yīng)滿足工程使用要求。當(dāng)加入速凝劑時(shí)，還應(yīng)考慮水泥與速凝劑的相容性。噴射混凝土應(yīng)優(yōu)先選用強(qiáng)度等級(jí)不低于32.5 的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，因?yàn)檫@兩種水泥的C3S和C3A含量較高，同速凝劑的相容性好，能速凝、快硬，后期強(qiáng)度也較高。

砂、石子：采用細(xì)度模數(shù)不小于2.3的中砂和粒徑不大于12 mm的細(xì)石。砂含泥量不大于3%，石子含泥量不大于2%。石子采用卵石或碎石均可，但以卵石為好。骨料級(jí)配對(duì)噴射混凝土拌合物的可泵性、通過管道的流動(dòng)性、在噴嘴處的水化和對(duì)受噴面的粘附，以及最終產(chǎn)品的表觀密度都有重要影響，為取得最大的表觀密度，應(yīng)避免使用間斷級(jí)配的骨料。

三、施工技術(shù)要點(diǎn)

1、施工工藝：

編制施工方案及施工準(zhǔn)備--工作面開挖—清理邊坡—孔位布點(diǎn)—成孔—安設(shè)土釘鋼筋—注漿—鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)—噴射混凝土面層—開挖下一步。

根據(jù)不同土性特點(diǎn)和支護(hù)構(gòu)造方法，上述個(gè)別順序可以變化。

2、工作面開挖

土釘支護(hù)應(yīng)按設(shè)計(jì)規(guī)定的分層開挖深度按作業(yè)順序施工，在完成上層作業(yè)面的土釘與噴混凝土以前，不得進(jìn)行下一層深度的開挖。當(dāng)基坑面積較大時(shí)允許在距離四周邊坡8-10m的基坑中部自由開挖，但應(yīng)注意與分層作業(yè)區(qū)的開挖相協(xié)調(diào)。支護(hù)分層開挖深度和施工的作業(yè)順序應(yīng)保證修整后的裸露邊坡能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保持自立并在限定的時(shí)間內(nèi)完成支護(hù)，即及時(shí)設(shè)置土釘和噴射混凝土。基坑在水平方向的開挖也應(yīng)分段進(jìn)行，可按10-20m分段。

3、清理邊坡

基坑開挖后，基坑的邊壁宜采用小型機(jī)具或鏟鍬進(jìn)行切削清坡，以達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的坡度。

4、孔位布點(diǎn)

土釘成孔前，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求定出孔位并作出標(biāo)記和編號(hào)。

5、成孔

根據(jù)設(shè)計(jì)要求的平面位置，孔深，下傾角，孔徑，選擇合理的鉆孔設(shè)備，人工成孔常采用洛陽(yáng)鏟成孔?？讖健⒖咨?、孔距、傾角必須滿足設(shè)計(jì)要求，其偏差值不大于《基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)程》CECS96：97中的規(guī)定。

成孔過程中應(yīng)做好成孔記錄，按土釘編號(hào)逐一記載取出的土體特征、成孔質(zhì)量、事故處理等。應(yīng)將取出的土體與初步設(shè)計(jì)時(shí)所認(rèn)定的加以對(duì)比，有偏差時(shí)應(yīng)及時(shí)修改土釘?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)。

6、清孔

鉆孔后應(yīng)進(jìn)行清孔檢查，對(duì)孔中出現(xiàn)的局部滲水塌孔或掉落松土應(yīng)立即處理。成孔后應(yīng)及時(shí)安設(shè)土釘鋼筋并注漿。

7、安設(shè)土釘鋼筋

鋼筋使用前應(yīng)調(diào)直，除銹，涂油。為保證鋼筋處于鉆孔的中心部位，土釘鋼筋置入孔中前應(yīng)先設(shè)置定位支架，支架沿釘長(zhǎng)的間距為2-3m，可為金屬或塑料件，其構(gòu)造應(yīng)不妨礙注漿時(shí)漿液的自由流動(dòng)。

8、注漿

土釘鋼筋置入孔中后，可采用重力、低壓(0.4-0.6MPa)或高壓(1-2MPa)方法注漿填孔。

水平孔應(yīng)采用低壓或高壓方法注漿，壓力注漿時(shí)應(yīng)在鉆孔口部設(shè)置止?jié){塞（如為分段注漿，止?jié){塞置于鉆孔內(nèi)規(guī)定的中間位置），注滿后保持壓力3-5min。

對(duì)于下傾的斜孔采用重力或低壓注漿時(shí)宜采用底部注漿方式，注漿導(dǎo)管底端應(yīng)先插入孔底，在注漿同時(shí)將導(dǎo)管以勻速緩慢撤出，導(dǎo)管的出漿口應(yīng)始終處在孔中漿體的表面以下，保證孔中氣體能全部逸出。

注漿時(shí)需加入早強(qiáng)劑和膨脹劑，以提高注漿體早期強(qiáng)度和增大土釘與孔壁土體的摩擦力。

9、鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)

在噴射混凝土前，面層內(nèi)的鋼筋網(wǎng)片應(yīng)牢固固定在邊壁上并符合規(guī)定的保護(hù)層厚度要求。鋼筋網(wǎng)片可用插入土中的鋼筋固定，在混凝土噴射下應(yīng)不出現(xiàn)振動(dòng)。

鋼筋網(wǎng)片可用焊接或綁扎而成，網(wǎng)格允許偏差為±10mm。鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)時(shí)每邊的搭接長(zhǎng)度應(yīng)不小于一個(gè)網(wǎng)格邊長(zhǎng)或200mm，如為搭焊則焊長(zhǎng)不小于網(wǎng)筋直徑的10倍。

10、噴射混凝土面層

噴射混凝土?xí)r噴射順序應(yīng)自下而上，噴頭與受噴面距離宜控制在0.8-1.5m范圍內(nèi)，射流方向垂直指向噴射面，在鋼筋部位應(yīng)先噴鋼筋后方，然后再噴填鋼筋前方，防止在鋼筋背面出現(xiàn)空隙。也可在鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片之前初噴一次，鋪設(shè)網(wǎng)片之后再進(jìn)行復(fù)噴，一次噴射厚度不宜小于40mm。噴射混凝土前應(yīng)先向邊壁土層噴水潤(rùn)濕，噴射時(shí)應(yīng)加入速凝劑以提高混凝土的凝結(jié)速度，防止混凝土塌落。

為保證噴射混凝土的厚度，可用插入土內(nèi)用以固定鋼筋網(wǎng)片的鋼筋作為標(biāo)志加以控制。當(dāng)面層厚度超過100mm時(shí)應(yīng)分二次噴射，每次噴射厚度宜為50-70mm。

噴射混凝土終凝后2h，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件，采取連續(xù)噴水養(yǎng)護(hù)5-7d天，或噴涂養(yǎng)護(hù)劑。

土釘墻支護(hù)最下一步的混凝土面層宜插入基坑底部以下，深度不小于0.2m，在基坑頂部也宜設(shè)置寬度為1-2m的噴混凝土護(hù)頂。

土釘墻支護(hù)宜在排除地下水的條件下施工，應(yīng)采取的排水措施包括地表排水、支護(hù)內(nèi)部排水以及基坑排水，以避免土體處于飽和狀態(tài)并減輕作用于面層上的靜水壓力。基坑頂部四周可做散水和排水溝，坑內(nèi)應(yīng)設(shè)置排水溝和集水坑，并與邊壁保留0.5-1m的距離，集水坑內(nèi)積水應(yīng)及時(shí)抽出。

如基坑側(cè)壁水壓較大時(shí)可在支護(hù)面層背部插入長(zhǎng)度400-600mm、直徑不小于40mm的水平導(dǎo)水管，外端伸出支護(hù)面層，間距1.5-2m，以便將混凝土面層后的積水排出。

四、施工質(zhì)量控制

1、注漿強(qiáng)度檢驗(yàn)

用于注漿的水泥砂漿強(qiáng)度用70.7mm×70.7mm×70.7mm立方體試件經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)后測(cè)定。每批至少留取3組(每組3塊)試件，檢測(cè)3d和28d強(qiáng)度。

2、噴射混凝土質(zhì)量控制

噴射混凝土厚度，可采用鑿孔法作為檢查依據(jù)，也可以用混凝土厚度標(biāo)志或其它方法檢查，有爭(zhēng)議時(shí)以鑿孔法為準(zhǔn)。檢查數(shù)量為每100m取1組，每組不少于3個(gè)點(diǎn)，其合格條件可定為：全部檢查處厚度平均值應(yīng)大于設(shè)計(jì)厚度，最小厚度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)厚度的80%。

噴射混凝土強(qiáng)度可用邊長(zhǎng)100mm立方試塊進(jìn)行測(cè)定，制作試塊時(shí)應(yīng)將試模底面緊貼邊壁，從側(cè)向噴入混凝土，每批至少留取3組（每組3塊）試件。

3、土釘?shù)目拱卧囼?yàn)

土釘支護(hù)施工必須進(jìn)行土釘?shù)默F(xiàn)場(chǎng)抗拔試驗(yàn)，應(yīng)在專門設(shè)置的非工作釘上進(jìn)行抗拔試驗(yàn)直至破壞，用來確定極限荷載，并據(jù)此估計(jì)土釘?shù)慕缑鏄O限粘結(jié)強(qiáng)度。

每一典型土層中至少應(yīng)有3個(gè)專門用于測(cè)試的非工作釘。測(cè)試釘除其總長(zhǎng)度和粘結(jié)長(zhǎng)度可與工作釘有區(qū)別外，應(yīng)與工作釘采用相同的施工工藝同時(shí)制作，其孔徑、注漿材料等參數(shù)以及施工方法等應(yīng)與工作釘完全相同。測(cè)試釘?shù)淖{粘結(jié)長(zhǎng)度不小于工作釘?shù)亩种磺也欢逃?m，在滿足鋼筋不發(fā)生屈服并最終發(fā)生拔出破壞的前提下宜取較長(zhǎng)的粘結(jié)段，必要時(shí)適當(dāng)加大土釘鋼筋直徑。為消除加載試驗(yàn)時(shí)支護(hù)面層變形對(duì)粘結(jié)界面強(qiáng)度的影響，測(cè)試釘在距孔口處應(yīng)保留不小于1m長(zhǎng)的非粘結(jié)段。在試驗(yàn)結(jié)束后非粘結(jié)段再用漿體回填。

五、施工監(jiān)測(cè)

土釘墻支護(hù)的施工監(jiān)測(cè)至少應(yīng)包括下列內(nèi)容：

(1)支護(hù)位移的測(cè)量。

(2)地表開裂狀態(tài)(位置、裂縫寬度)觀察。

(3)附近建筑物和重要管線等設(shè)施的變形測(cè)量和裂縫觀察。

(4)基坑滲漏水和基坑內(nèi)外的地下水位變化。

監(jiān)測(cè)過程中應(yīng)特別加強(qiáng)雨天和雨后的監(jiān)測(cè)，以及對(duì)各種可能危及支護(hù)安全的水源進(jìn)行仔細(xì)觀察。在支護(hù)施工階段，每天監(jiān)測(cè)不少于1-2次。在完成基坑開挖，變形趨于穩(wěn)定的情況下可適當(dāng)減少監(jiān)測(cè)次數(shù)。施工監(jiān)測(cè)過程應(yīng)持續(xù)至整個(gè)基坑回填結(jié)束，支護(hù)退出工作為止。