摘要：本文結合工程實例，從建筑工程地勘察情況入手，詳細闡述了土釘墻支護技術在高層建筑基坑工程的技術設計方案，并結合設計參數，詳細介紹其施工技術及質量控制要點，對其位移監測方式和實施效果進行了具體評析。
　　關鍵詞：高層建筑；基坑工程；土釘墻支護；位移監測
　　1、引言
　　高層商住樓深基坑支護的方案有護壁樁、錨桿、噴錨、土釘墻等多種方式，各種方案有其優點和局限性，應在深入掌握和研究水文、地質資料和周邊環境條件的基礎上，進行方案的分析、論證與優化。
　　特別是現代高層建筑基坑工程朝著深、大、結構更復雜的方向發展，基坑結構支護也不再是采用單一的技術方法，而是多種支護方式的綜合應用。因此，選擇科學合理的基坑支護方案，以確保證基坑支護工程的質量和施工安全。
　　2、工程概況
　　湖南某高層商住樓，主樓為28層，裙樓為5層，總建筑面積94926m2。框剪結構，筏板基礎。基礎埋置深度-11.5m，帶二層地下室，局部二層半。基坑長約210.5m，寬約75.8m，基坑設計開挖深度6.5～10.4m，基坑平面布置見圖1。
　　             
　                                             　圖1基坑平面布置圖
　　經比較，采用土釘墻+噴錨復合支護方案，開挖過程中須注意基坑周圍的建筑物及地下管線。
　　本基坑地質條件相差較大，地面高差懸殊，擬建場地中部有一陡坎，南高北低，高差約3.5m。地層自上而下依次分布為：①雜填土層：厚度差異較大，呈東厚西薄狀，在0.70～5.5m之間。②粉土層：厚度0.55～7.0m，局部區域缺失。③卵石層：埋深4.1～8.2m，勘察厚度7.2～25.6m。各地層相關力學性質指標見表1。
　　表1各地層相關力學性質指標
                       
　　
　　3、土釘墻+噴錨復合支護設計方案
　　本工程采用設計軟件SN2000進行整體穩定性驗算，按照現行有關技術規程，基坑南面邊坡支護工程的安全等級為一級，工程的重要性系數為③＝1.0。本工程主樓與裙樓的筏板板底標高不一致，使得基坑邊坡深度相關較大，為了合理經濟地支護基坑，根據不同的深度分區分別進行支護。主要考慮保證坑壁土體穩定及周圍留有一定的施工空間，采用適度放坡后土釘墻支護的方案（詳見基坑平面圖）。
　　3．1土釘設計參數
　　基坑底邊線距離基礎邊線0.5m，基坑頂邊線距離基坑底邊線2.5m。土釘梅花狀布置。土釘直徑100mm，土釘鋼筋均為Ⅱ級鋼筋，直徑18mm，土釘與水平面之間的夾角為15°（見圖2）。土釘固結用水泥素漿，采用P.O.32.5R級普通硅酸鹽水泥，水灰比0.45，具體設計參數見表2，表3。
　　        
　                                                       　圖2正立面圖
　                                                                                             　表2設計參數
                         
　　3．2掛網、噴射混凝土的設計
　　噴射混凝土厚80mm，配鋼筋網為φ6@200mm×200mm，加強筋為4φ16mm，長度400mm，在坡頂位置上包300mm，鋼筋網剖面見圖3。
　　噴射混凝土可根據土質情況分兩次噴射，也可一次噴射成型。第一層40mm混凝土噴射完成后，掛設鋼筋網，保證鋼筋網距離坡面40mm，然后緊固土釘，再噴射第二層混凝土至設計厚度，噴射混凝土強度等級為C20，噴射混凝土配合比為水泥：砂：石＝1：2：2。
　　              
　　                                             圖3鋼筋網剖面圖
　　
　　4、土釘墻+噴錨復合支護施工與監測
　　4.1施工技術要求
　　1）開挖、修坡：土釘墻施工隨工作面開挖分層施工，開挖高度按照土釘的設計高度1.5m分層進行開挖，嚴禁超控。每層開挖寬試想取決于土體堆積穩定時間和工作流程。對開挖后的邊坡段，用人工及時修整，清除待噴面上的松散雜物，以便于后面初噴、成孔的施工。
　　2）初噴混凝土：邊坡修整后，立即噴射40mm厚的混凝土層，使暴露的土體及時封閉，以免風化、坍塌。在邊坡土體穩定的情況下，可先完成土釘后再進行噴錨。
　　3）成孔：按設計要求施工，孔深見設計圖孔徑100mm，層高1.5m，第一層距地表1.0m，傾角15°。成孔時必須干式鉆進，避免沖洗液沖刷孔壁，降低土釘的抗拔能力。在卵石層如遇到成孔困難時，可用錨管注漿完成土釘。
　　4）設置土釘：成孔后，應及時將土釘鋼筋連同注漿管送入孔內，在放置土釘鋼筋前盡可能對孔內殘存及擾動的廢土進行清除。土釘鋼筋上間隔2.0m設置一組導正支架。
　　5）注漿：灌注純水泥漿至孔口溢出，必要時進行補漿一次。為防止水泥凈漿固結收縮時降低土釘的錨固力，摻入水泥用量3%的氧化鈣類膨脹劑。
　　6）編鋼筋網、焊接錨桿頭：鋼筋網為φ6@200mm×200mm，加強筋為4φ16mm，長度400mm。加強筋與土釘鋼筋進行焊接。
　　7）終噴混凝土：按設計要求噴到所需厚度。噴射混凝土終凝20h后，應噴水養護，養護時間大于3d。
　　8）3d后再進行相鄰土體或下一層體的開挖，并進行下一段土釘墻的施工，根據土質情況可適當縮短時間。
　　4.2施工過程中的位移監測
　　本基坑周邊頂共布置20個點進行邊坡土體頂部的水平位移和垂直位移的監測，監測點間距15～25m，其中東西陡峭地段各布置4個點，南面布置7個點，北面布置5個點。在施工期間要求每天觀察一次，若發現異常情況如地面突然開裂、裂縫持續增大或位移日增量超過3mm等，則加密觀察。
　　       
　　圖4測點W1～W7的水平位移曲線圖
　　在基坑南面的土釘墻由于地面高，支護深，土釘墻的水平位移和垂直位移的監測應予取予以特別重視，在施工期間要求每天觀察一次，施工結束后要求一周觀察一次，若發現有水平位移和垂直位移應立馬采取相應的措施。
　　施工表明，基坑南面的測點水平位移測量結果如圖4所示，測點W3、W4在基坑南面支護中段，主動土壓力影響較大，最終積累水平位移明顯偏大，最大值分別為60mm和71mm；測點W5、W6在設計要求的范圍內，均不超過50mm；其余各點的水平位移在施工期間增長較快，施工結束后趨于穩定。
　　4.3方案實施效果
　　由于施工前對施工方案進行了充分論證，對一些關鍵技術做到有效控制，同時在施工中組織嚴密，方法得當，措施到位，并嚴格按施工工藝和順序進行操作，取得了較好效果。
　　1）節省了施工工期，比計劃提前了20d。
　　2）經連續監測，坑壁土體的水平位移、坡頂沉降量、周邊道路地面垂直位移以及坑壁頂部硬殼層和土釘極限抗拔力等，均滿足了規范和設計要求。
　　3）采用土釘支護技術，確保了基坑土體的整體穩定，避免了基坑開挖對周邊環境的不利影響，達到了預期的目的。
　　5、結束語
　　綜上所述，在現代高層建筑基坑工程中，土釘墻及其復合支護以其經濟實用安全可靠的特點優勢正逐漸得到越來越廣泛的運用；為了減少基坑變形，可通過施加預應力的辦法使其變形有效得到控制，而在軟土地區，則可附加深層攪拌和注漿技術對基坑底部進行加固處理。
　　參考文獻：
　　[1]《土釘墻技術的研究及應用》楊志銀，張俊，王凱旭，巖土工程學報2005.2
　　[2]劉建航、侯學淵；基坑工程手冊[M]；中國建筑工業出版社。
　　[3]《基坑土釘支護技術規程》（CECS96197）；北京,中國建筑工業出版社。