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岩土研究院

土钉墙支护施工常见问题解决方法

521 2020-11-06 17:36:49

由于土钉墙支护结构简单、造价经济并且施工难度系数小,因此,在边坡工程中被广泛应用。虽然,土钉墙复合结构技术在理论上取得了重大突破,但在实际工程应用中还面临着许多困难。

土钉墙支护结构

一、土钉支护特点

土钉支护的工作原理是利用锚固与加固现场存在的原位土体上的土钉做受力支撑体,与喷射混凝土面层以及被加固原位土体共同构成支护整体。土钉支护技术成本投入低、操作简单、节能环保,最主要的是有效增强了支护效果,被应用于很多高层建筑的深基坑支护工程建设中并得到了较好的发展,例如地下停车库、地铁站、地下室以及地下铁路建设等设施基础建设,可见,土钉支护技术是民用或工业设施建设时的首选支护方法,受到了工程建设专家的重点支持。

土钉支护的主要特点如下:施工技巧简单灵活、施工操作安全指数高,其设计方案能够随施工现场的建设数据以及突发状况做出动态调整,土钉的制作过程便捷,易成孔且可用率高;巧妙地将土体自身的承重能力与工程建设的支护结构融为一体,增强支护刚度;土钉支护结构相对轻巧且具有良好的柔性,有效的增强了支护结构本身的延伸和抗震性能;施工场地没有局限性,尤其适合施工场地有空间限制、放坡工作有困难或有其他相邻建筑阻挡的建筑工程项目,体型大的护坡施工设备不占优势;施工工期短,支护工作随工程开挖工作进行,对工期的影响基本为零;技术投入成本低,既经济又节能。


二、边坡工程施工问题

面对城市建设的新需求、错综复杂的地质条件及建设环境、空间局限的施工场地等重重难题,土钉支护在边坡工程的应用技术领域也面临着巨大挑战。首先,土钉支护技术的工作原理是采用了被动支护方法,承重土体发生变形才会将受力全部转移到土钉支护结构上,所以需要基坑发生较大的位移和变形,但相对于基坑建设深度大或者对基坑建设变形有严格规定标准的建筑工程,土钉单一支护结构是无法满足建设需求的。除此之外,土钉支护的主要应用范围是地下水位之上的或者胶结或弱胶结处理过的角砾、填土和粉沙土以及采取过人工降水处理的硬度高、可塑的粘性土,换句话说,一旦土钉支护遇到较高的水位施工地质条件,其支护效果反而会大打折扣。另外,部分边坡工程存在软弱土层,这样的土体本身并不能临时稳固,导致支护工作不能顺利开展。针对现实存在重重困难,土钉支护技术在原有的应用基础上结合新的技术和新的工艺延伸出了新型的复合支护结构,拓宽了土钉支护的应用领域和适用范围,为我国建筑项目边坡工程建设带来了更大的产业效益。

土钉支护在边坡工程的应用

三、土钉墙和微型桩复合支护

1、复合土钉墙的定义

土钉墙支护技术与止水帷幕、预支护微型桩或者预应力锚杆等相结合起来构成新型复合支护结构。在保证边坡工程施工质量和支护效果的同时,突破了原有的使用局限性和应用缺陷,此外,还能满足一些特殊的工程需要,比如可对基坑上部的变形问题进行限制,还能够限制边坡土体内发生水流渗漏,防止基坑底部发生突起问题并对开挖面的自立性问题进行了有效的解决,可以说符合土钉墙支护技术拥有更广泛的应用和发展。与传统土钉墙支护技术相比,复合土钉墙技术在地质环境复杂的区域更为适用,其实用性和发展性更加优越,对于基坑深度大、地质条件恶劣、建设环境复杂多变、附加荷载大、地下水位偏高以及基坑距离其他建筑物环境较近的施工环境来说,土钉墙单一支护结构是远远无法满足支护需求的,然而复合支护结构恰恰能够有效解决这些施工难题。复合土钉墙支护结构的主要复合形式有:土钉与超前锚杆(预支护微型桩)相复合、土钉与预应力锚杆(锚索)复合、土钉与止水帷幕(水泥土桩)复合、土钉与混凝土灌注桩、混筋水泥土或内支撑相复合以及土钉与以上四种形式混合复合支护结构。


2、土钉墙和微型桩复合支护结构

土钉墙与微型桩复合支护结构是土钉复合支护形式的一种,它是将土钉墙与预应力锚杆和微型护坡桩相结合起来用于边坡支护工程的复合技术。土钉墙与微型桩复合支护结构延续了传统土钉支护的优点,如施工操作便捷、结构简单等,同时在原有的基础上加强了其自身的支护强度,扩大了技术应用范围。该技术施工步骤简洁,一般来讲利用地质勘察钻探钻机来打孔,然后将钢管、小钢筋笼或型钢置于钻好的孔内,再注入水泥砂浆。


四、质量问题的有效控制

1、对桩位与桩顶标高误差范围的控制

桩机在应用于施工前应对其进行严格的核查,确认好桩间距离是否正确、精准。然后,质检人员应该在桩机位置被固定后,对桩机安装的垂直度进行严格的检查和测量,保证其精准度,尽可能的将桩机配置的误差量控制到最低。另外,混凝土标高应该严格按照项目设计方案和施工规范来进行配置。


2、埋钻问题的防控

在进行项目施工时,操作失误在所难免,其中最为普遍的失误现象就是埋钻现象。它主要是由于施工人员的操作失误而引起的钻具被埋在孔内而无法拔出的问题。针对这种问题,应该采取以下预防措施:首先应该尽量保持桩机对位水平、稳当、固定;同时还要求钻机在卵石层打钻时,严格把控好钻机的进尺速度,进尺不能速度过快;当钻机进入到设计中的持力层时,应该将钻具进行1~2m的空钻操作,保证钻杆上的粘结的土体被排净后才能拔出钻机,这样能够有效地降低提钻时的摩擦力,防止埋钻问题的发生。