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摘 要： 本文主要结合工程实际，阐述了土建基坑中的土钉墙支护技术及施工注意要点，以下仅供参考。
关键词：基坑支护 开挖基坑检测
中图分类号： TV551.4 文献标识码： A 文章编号：
1 工程实例
1.1 工程概况
无锡市凯宾斯基大酒店位于无锡市太湖广场北侧。主楼48层，高度167m，装饰后总高度198m，建设用地面积12147 m2 。地下车库为地下2层，基础埋置深度10.0m左右。根据《岩 土工程勘察规范》确定工程重要性等级为二级 ，地下车库工程重要性等级为二级 。建筑地基基础设计等级为甲级 。基础形式为筏形基础 ，基坑侧壁安全等级为二级 。
1.2 工程地质特征
本工程施工场区地处太湖流域冲湖积平原，地形平坦，地面高程为4.5～5.0米。
根据岩土工程勘察报告，地层顶部为填土，中部大多为第四系上更新统冲湖积黏土、粉质黏土、粉土，下部为早、中更新统冲积形成的黏土，底部揭露中生界三叠系下统青龙组灰岩。地层自上而下依次分布为 ：
1层素填土： 其层顶埋深0.00m，层顶标高-0.01～-0.46m，揭露厚度0.60～2.20m。黄灰色，局部为灰色，以黏性土为主，夹少量碎砖石。分布于全部场地 。
2层黏土： 其层顶埋深0.60～2.20m，层顶标高-0.69～-2.38m，揭露厚度3.40～6.00m。灰黄色，可塑。分布于全部场地 。
3层粉质黏土： 其层顶埋深5.00～6.90m，层顶标高-5.11～-7.20m，揭露厚度2.30～9.40m。灰黄色，可塑。分布于全部场地 。
4层粉质黏土：其层顶埋深8.80～11.65m，层顶标高-9.05～-11.81m，揭露厚度2.25～5.60m。灰黄色，可塑－硬塑。分布于全部场地 。
5层黏土： 其层顶埋深12.30～14.90m，层顶标高-12.62～-14.97m，揭露厚度1.90～4.40m。灰色，可塑。分布于全部场地 。
6-1层黏土： 其层顶埋深14.60～18.10m，层顶标高-14.87～-18.40m，揭露厚度8.25～13.70m。灰黄色，硬塑。分布于全部场地 。
6-2层粉质黏土： 其层顶埋深23.10～25.20m，层顶标高-23.53～-25.40m，揭露厚度0.40～1.80m。棕黄色，可塑。分布于全部场地 。
7层粉土： 其层顶埋深27.00～29.60m，层顶标高-27.17～-29.75m，揭露厚度5.00～12.90m。灰色，很湿，中密-密实。分布于全部场地 。
8-1层粉质黏土： 其层顶埋深32.20～41.00m，层顶标高-32.36～-41.15m，厚度12.70～18.10m。灰青-灰黄色，可塑。分布于全部场地 。
8-2层淤泥质粉质黏土： 其层顶埋深36.90～40.60m，层顶标高-37.05～-40.61m，揭露厚度0.85～2.90m。灰色，软-流塑。分布于全部场地 。
8-3层粉土： 其层顶埋深42.80～45.60m，层顶标高-43.03～-45.61m，揭露厚度1.00～4.50m。灰色，很湿，密实。分布于全部场地 。
9层粉土： 其层顶埋深51.50～55.70m，层顶标高-51.65～-55.92m，揭露厚度1.50～6.40m。灰色，湿，密实。分布于全部场地 。
10层黏土： 其层顶埋深57.20～59.50m，层顶标高-57.42～-59.89m，揭露厚度1.80～4.50m。灰-灰青色，软塑。分布于全部场地 。
11层粉质黏土： 其层顶埋深60.00～63.10m，层顶标高-60.24～-63.47m，揭露厚度2.10～6.20m。灰-灰青色，可-硬塑。分布于全部场地 。
12层粉土： 其层顶埋深62.60～67.70m，层顶标高-66.06～-68.72m，揭露厚度0.80～4.80m。灰-黄灰色，湿，密实。分布于全部场地 。
13层黏土： 其层顶埋深65.90～68.50m，层顶标高-66.06～-68.72m，揭露厚度13.95～18.95m。灰黄色，硬塑-坚硬。分布于全部场地 。
14层灰岩： 其层顶埋深81.50～85.08m，层顶标高-81.75～-85.45m，最大揭露厚度10.13m。灰白色，湿，致密块状，坚硬。分布于全部场地 。
基坑开挖深度约10.0m。场地周围无其它大型建筑，场地开阔，开挖深度内土层多为可塑状黏性土，基础底部位于第4工程地质层顶部，局部为第3工程地质层底部。
2 准备工作
1) 开挖前，负责人员根据施工图纸及有关资料核对现场平面尺寸和坑底标高，掌握设计内容及各项技术要求，熟悉土层地质、水文勘察资料；会审图纸，理清地下构筑物、基础平面与周围地下设施管线的关系，了解基坑支护尺寸的允许偏差，支护坡顶的允许最大变形。
2) 综合分析工程的现场情况、进度要求，以及分期分批施工工程的土方堆放和调运问题，确定土方开挖支护方案。开挖采取两台挖掘机分层同时作业，由西向东退行开挖施工，并按围护结构要求及时修整边坡及放坡，防止土方坍塌，基坑的坡度为 1：0.3。
3) 所选用原材料均有合格复试报告及配合比试验报告；土钉钢筋使用前应调直、除锈除油; 采用干净的中粗砂； 选用强度等级为32.5的普通硅酸盐水泥。
4) 施工机具：成孔采用洛阳铲；混凝土喷射机应密封良好，输送连续均匀；空压机应满足喷射机工作风压要求；输送管能承受0.8MPa以上的压力；注浆泵规格、压力和输浆量应满足使用要求。
3 基坑支护的施工
3.1 工艺流程
工艺流程为： 测量放样→第一层基坑开挖→人工修整→初喷射混凝土面层→钻孔→插入钢筋土钉→注浆→布钢筋网→复喷射混凝土→第二层基坑开挖（循环进行至坑底）。
3.2 基坑开挖
土方开挖由专人指挥，采取分层分段开挖，每层开挖深度不超过2 m。在完成上一层作业面土钉与喷射混凝土面层达到设计强度的70%以前不得进行下一层土层的开挖。土方开挖过程中，应采取措施防止碰撞支护结构。机械开挖后，及时配合人工修整壁面，要求达到平整，无虚土，边坡的轴线位置准确，严禁护壁后掏挖，若开挖面出现渗水、裂缝现象时应先喷射一层30mm厚度左右的混凝土，以保护开挖壁面。
3.3 初喷射混凝土面层
每层开挖后即对修整后的边壁初喷上一层50mm强度为C20的混凝土。混凝土采用 32.5普通硅酸盐水泥，骨料为机制砂和粒径为小于20mm的碎石，含泥量小于3%，水泥：砂：碎石：水＝1：2：2：0.5；注浆水灰比：0.4～0.45。喷射作业分段分片进行，喷射顺序从下而上，喷头与土钉墙墙面保持垂直，距離为0.6～1.0，喷射混凝土终凝后2 h应及时喷水养护。
3.4 钻孔
1) 钻孔前根据图纸设计，土钉水平间距1.5m，竖向间距2 m，定出孔位，孔径100mm，最上一排水平孔深度9m，以下三排深度为6m，采用人工洛阳铲成孔，土钉倾角为5°～15°，以便于注浆。如遇障碍物可以偏移孔位，个别情况下不能成孔的不影响边坡整体稳定。
2) 土钉水平方向孔距误差不大于50 mm，竖直方向孔距误差不大于100mm。
3) 孔深应大于设计长度0.1m，土钉杆体大于设计长度。
4) 正常情况施工应符合以下规定： 孔深允许偏差： ±30mm；孔径允许偏差： ±5 mm；孔位允许偏差： ±100 mm；成孔倾角偏差： 3°。
3.5 插入钢筋土钉
1) 土钉采用Ф25 钢筋，使用前应调直并清除污锈。
2) 当钢筋需要连接时，采用双面搭接焊，搭接长度不小于主筋直径的 5 倍，焊缝高度不应小于主筋直径的 0.3倍。
3) 土钉必须严格按照设计规定的各排土钉长度、直径制作，将加工合格的锚杆置于孔的中心位置，每隔 2 m 焊接一个直径 8 mm 的对中支架，以保证钢筋处于孔位中心且注浆后其保护层厚度不小于 20 mm。
3.6 注浆
1) 注浆材料采用纯水泥浆，水灰比0.5～0.55，水泥选用32.5级普通硅酸盐水泥，浆液应搅拌均匀，随搅随用，并在初凝前用完。
2) 注浆时应将注浆管插入孔底，边注浆边缓慢地拔管，注浆管始终保持在液面以下，注浆压力不小于0.4kPa。
3) 注浆到孔口时，应停注封口。当浆体凝固后不能充满锚固体时应补注。
4) 注浆完成后，应将器械清洗干净，以便下次再用。
3.7 布钢筋网
1) 采用Ф8 圆钢按网格 200mm × 200mm 制作，允许偏差10 mm，网筋的搭接长度大于 300mm。
2) 铺设钢筋网前，先调直钢筋。
3) 加强筋焊接：加强筋采用Φ14钢筋，施工时必须与土钉钢筋焊牢，外焊挡块，纵横连接成一体。加强筋采用单面焊接，焊接长度不小于10d。
3.8 复喷射混凝土
钢筋网经验收合格后，进行第二次面层喷射，厚度50 mm，喷射方法与第一层面层喷射相同。
4 施工质量检验
4.1 材料
所使用原材料的质量应符合相关标准和设计要求，并具备出厂合格证及试验报告书；材料进场后进行复验。
4.2 土钉现场抗拔试验
土钉的抗拔承载力检测试验在注浆固体强度达到10MPa 或达到设计强度的70%后进行，检测数量不少于土钉总数的1%，且同一土层中的检测数量不少于3根。
4.3 土钉墙面层质量检验
1) 土钉墙面层混凝土进行现场试块抗压强度试验：每500m2面积不少于一组试块。
2) 土钉墙的喷射混凝土面层厚度进行检测：每500m2面积检测数量不少于一组，每组的检测点不少于3个，全面检测点的面层厚度平均值不小于厚度设计值。
3) 面层外观检查无漏喷、离鼓现象。
5 基坑施工监测
为确保基坑施工安全顺利进行，施工中进行 24 h 的系统监测，及时掌握围护结构、周围土体的受力与变形情况，使基坑处于安全稳定监控中。监控内容：基坑四周邻建物沉降观测、地下水位观测、位移观测；现场设置观测点20个。在支护施工阶段，每天监测不少于2次，连续3d沉降速率达到1mm/d，或肉眼发现建筑物裂缝急剧扩张，应及时上报监理并研究处理方案；每天进行观测成果需汇总并绘制地表沉降曲线图并进行讨论，分析变形是否过大及是否趋于稳定，确定是否需采取补救措施。监测结果表明，沉降、位移量均控制在预定的范围内，基坑施工始终是安全稳定的。
6 注意事项及有关问题
1) 土方开挖应按照确定的基坑边界分层分段进行，边坡附近不留孤岛、土柱，每层开挖深度2m左右，不可超挖，随开挖随支护。
2) 加强安全监控。由于土性及地下工程的复杂性，施工过程中常存在许多影响安全的不可知因素，因而必须在基坑开挖和基础施工期间，进行边坡土体及周边位移观测，分析对比观测值以指导和控制施工。
3) 边坡浸水对边坡的稳定性危害极大，要求查明基坑周边上下水管道，切断可能侵蚀边坡的水源，并做好基坑周边地表水的排水工作。
4) 基坑邊沿严禁超载，以免导致支护结构较大变形而危及边坡及建筑物安全。
5) 基坑开挖到底后，应迅速做好垫层并尽快浇筑底板，避免基底暴露时间长。
参考文献：
［1］ JGJ 120-2012，建筑基坑支护技术规程．
［2］ YBJ 226-91，喷射混凝土施工技术规程．
［3］ GB 50202-2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范.
关键词：基坑支护 开挖基坑检测
中图分类号： TV551.4 文献标识码： A 文章编号：
1 工程实例
1.1 工程概况
无锡市凯宾斯基大酒店位于无锡市太湖广场北侧。主楼48层，高度167m，装饰后总高度198m，建设用地面积12147 m2 。地下车库为地下2层，基础埋置深度10.0m左右。根据《岩 土工程勘察规范》确定工程重要性等级为二级 ，地下车库工程重要性等级为二级 。建筑地基基础设计等级为甲级 。基础形式为筏形基础 ，基坑侧壁安全等级为二级 。
1.2 工程地质特征
本工程施工场区地处太湖流域冲湖积平原，地形平坦，地面高程为4.5～5.0米。
根据岩土工程勘察报告，地层顶部为填土，中部大多为第四系上更新统冲湖积黏土、粉质黏土、粉土，下部为早、中更新统冲积形成的黏土，底部揭露中生界三叠系下统青龙组灰岩。地层自上而下依次分布为 ：
1层素填土： 其层顶埋深0.00m，层顶标高-0.01～-0.46m，揭露厚度0.60～2.20m。黄灰色，局部为灰色，以黏性土为主，夹少量碎砖石。分布于全部场地 。
2层黏土： 其层顶埋深0.60～2.20m，层顶标高-0.69～-2.38m，揭露厚度3.40～6.00m。灰黄色，可塑。分布于全部场地 。
3层粉质黏土： 其层顶埋深5.00～6.90m，层顶标高-5.11～-7.20m，揭露厚度2.30～9.40m。灰黄色，可塑。分布于全部场地 。
4层粉质黏土：其层顶埋深8.80～11.65m，层顶标高-9.05～-11.81m，揭露厚度2.25～5.60m。灰黄色，可塑－硬塑。分布于全部场地 。
5层黏土： 其层顶埋深12.30～14.90m，层顶标高-12.62～-14.97m，揭露厚度1.90～4.40m。灰色，可塑。分布于全部场地 。
6-1层黏土： 其层顶埋深14.60～18.10m，层顶标高-14.87～-18.40m，揭露厚度8.25～13.70m。灰黄色，硬塑。分布于全部场地 。
6-2层粉质黏土： 其层顶埋深23.10～25.20m，层顶标高-23.53～-25.40m，揭露厚度0.40～1.80m。棕黄色，可塑。分布于全部场地 。
7层粉土： 其层顶埋深27.00～29.60m，层顶标高-27.17～-29.75m，揭露厚度5.00～12.90m。灰色，很湿，中密-密实。分布于全部场地 。
8-1层粉质黏土： 其层顶埋深32.20～41.00m，层顶标高-32.36～-41.15m，厚度12.70～18.10m。灰青-灰黄色，可塑。分布于全部场地 。
8-2层淤泥质粉质黏土： 其层顶埋深36.90～40.60m，层顶标高-37.05～-40.61m，揭露厚度0.85～2.90m。灰色，软-流塑。分布于全部场地 。
8-3层粉土： 其层顶埋深42.80～45.60m，层顶标高-43.03～-45.61m，揭露厚度1.00～4.50m。灰色，很湿，密实。分布于全部场地 。
9层粉土： 其层顶埋深51.50～55.70m，层顶标高-51.65～-55.92m，揭露厚度1.50～6.40m。灰色，湿，密实。分布于全部场地 。
10层黏土： 其层顶埋深57.20～59.50m，层顶标高-57.42～-59.89m，揭露厚度1.80～4.50m。灰-灰青色，软塑。分布于全部场地 。
11层粉质黏土： 其层顶埋深60.00～63.10m，层顶标高-60.24～-63.47m，揭露厚度2.10～6.20m。灰-灰青色，可-硬塑。分布于全部场地 。
12层粉土： 其层顶埋深62.60～67.70m，层顶标高-66.06～-68.72m，揭露厚度0.80～4.80m。灰-黄灰色，湿，密实。分布于全部场地 。
13层黏土： 其层顶埋深65.90～68.50m，层顶标高-66.06～-68.72m，揭露厚度13.95～18.95m。灰黄色，硬塑-坚硬。分布于全部场地 。
14层灰岩： 其层顶埋深81.50～85.08m，层顶标高-81.75～-85.45m，最大揭露厚度10.13m。灰白色，湿，致密块状，坚硬。分布于全部场地 。
基坑开挖深度约10.0m。场地周围无其它大型建筑，场地开阔，开挖深度内土层多为可塑状黏性土，基础底部位于第4工程地质层顶部，局部为第3工程地质层底部。
2 准备工作
1) 开挖前，负责人员根据施工图纸及有关资料核对现场平面尺寸和坑底标高，掌握设计内容及各项技术要求，熟悉土层地质、水文勘察资料；会审图纸，理清地下构筑物、基础平面与周围地下设施管线的关系，了解基坑支护尺寸的允许偏差，支护坡顶的允许最大变形。
2) 综合分析工程的现场情况、进度要求，以及分期分批施工工程的土方堆放和调运问题，确定土方开挖支护方案。开挖采取两台挖掘机分层同时作业，由西向东退行开挖施工，并按围护结构要求及时修整边坡及放坡，防止土方坍塌，基坑的坡度为 1：0.3。
3) 所选用原材料均有合格复试报告及配合比试验报告；土钉钢筋使用前应调直、除锈除油; 采用干净的中粗砂； 选用强度等级为32.5的普通硅酸盐水泥。
4) 施工机具：成孔采用洛阳铲；混凝土喷射机应密封良好，输送连续均匀；空压机应满足喷射机工作风压要求；输送管能承受0.8MPa以上的压力；注浆泵规格、压力和输浆量应满足使用要求。
3 基坑支护的施工
3.1 工艺流程
工艺流程为： 测量放样→第一层基坑开挖→人工修整→初喷射混凝土面层→钻孔→插入钢筋土钉→注浆→布钢筋网→复喷射混凝土→第二层基坑开挖（循环进行至坑底）。
3.2 基坑开挖
土方开挖由专人指挥，采取分层分段开挖，每层开挖深度不超过2 m。在完成上一层作业面土钉与喷射混凝土面层达到设计强度的70%以前不得进行下一层土层的开挖。土方开挖过程中，应采取措施防止碰撞支护结构。机械开挖后，及时配合人工修整壁面，要求达到平整，无虚土，边坡的轴线位置准确，严禁护壁后掏挖，若开挖面出现渗水、裂缝现象时应先喷射一层30mm厚度左右的混凝土，以保护开挖壁面。
3.3 初喷射混凝土面层
每层开挖后即对修整后的边壁初喷上一层50mm强度为C20的混凝土。混凝土采用 32.5普通硅酸盐水泥，骨料为机制砂和粒径为小于20mm的碎石，含泥量小于3%，水泥：砂：碎石：水＝1：2：2：0.5；注浆水灰比：0.4～0.45。喷射作业分段分片进行，喷射顺序从下而上，喷头与土钉墙墙面保持垂直，距離为0.6～1.0，喷射混凝土终凝后2 h应及时喷水养护。
3.4 钻孔
1) 钻孔前根据图纸设计，土钉水平间距1.5m，竖向间距2 m，定出孔位，孔径100mm，最上一排水平孔深度9m，以下三排深度为6m，采用人工洛阳铲成孔，土钉倾角为5°～15°，以便于注浆。如遇障碍物可以偏移孔位，个别情况下不能成孔的不影响边坡整体稳定。
2) 土钉水平方向孔距误差不大于50 mm，竖直方向孔距误差不大于100mm。
3) 孔深应大于设计长度0.1m，土钉杆体大于设计长度。
4) 正常情况施工应符合以下规定： 孔深允许偏差： ±30mm；孔径允许偏差： ±5 mm；孔位允许偏差： ±100 mm；成孔倾角偏差： 3°。
3.5 插入钢筋土钉
1) 土钉采用Ф25 钢筋，使用前应调直并清除污锈。
2) 当钢筋需要连接时，采用双面搭接焊，搭接长度不小于主筋直径的 5 倍，焊缝高度不应小于主筋直径的 0.3倍。
3) 土钉必须严格按照设计规定的各排土钉长度、直径制作，将加工合格的锚杆置于孔的中心位置，每隔 2 m 焊接一个直径 8 mm 的对中支架，以保证钢筋处于孔位中心且注浆后其保护层厚度不小于 20 mm。
3.6 注浆
1) 注浆材料采用纯水泥浆，水灰比0.5～0.55，水泥选用32.5级普通硅酸盐水泥，浆液应搅拌均匀，随搅随用，并在初凝前用完。
2) 注浆时应将注浆管插入孔底，边注浆边缓慢地拔管，注浆管始终保持在液面以下，注浆压力不小于0.4kPa。
3) 注浆到孔口时，应停注封口。当浆体凝固后不能充满锚固体时应补注。
4) 注浆完成后，应将器械清洗干净，以便下次再用。
3.7 布钢筋网
1) 采用Ф8 圆钢按网格 200mm × 200mm 制作，允许偏差10 mm，网筋的搭接长度大于 300mm。
2) 铺设钢筋网前，先调直钢筋。
3) 加强筋焊接：加强筋采用Φ14钢筋，施工时必须与土钉钢筋焊牢，外焊挡块，纵横连接成一体。加强筋采用单面焊接，焊接长度不小于10d。
3.8 复喷射混凝土
钢筋网经验收合格后，进行第二次面层喷射，厚度50 mm，喷射方法与第一层面层喷射相同。
4 施工质量检验
4.1 材料
所使用原材料的质量应符合相关标准和设计要求，并具备出厂合格证及试验报告书；材料进场后进行复验。
4.2 土钉现场抗拔试验
土钉的抗拔承载力检测试验在注浆固体强度达到10MPa 或达到设计强度的70%后进行，检测数量不少于土钉总数的1%，且同一土层中的检测数量不少于3根。
4.3 土钉墙面层质量检验
1) 土钉墙面层混凝土进行现场试块抗压强度试验：每500m2面积不少于一组试块。
2) 土钉墙的喷射混凝土面层厚度进行检测：每500m2面积检测数量不少于一组，每组的检测点不少于3个，全面检测点的面层厚度平均值不小于厚度设计值。
3) 面层外观检查无漏喷、离鼓现象。
5 基坑施工监测
为确保基坑施工安全顺利进行，施工中进行 24 h 的系统监测，及时掌握围护结构、周围土体的受力与变形情况，使基坑处于安全稳定监控中。监控内容：基坑四周邻建物沉降观测、地下水位观测、位移观测；现场设置观测点20个。在支护施工阶段，每天监测不少于2次，连续3d沉降速率达到1mm/d，或肉眼发现建筑物裂缝急剧扩张，应及时上报监理并研究处理方案；每天进行观测成果需汇总并绘制地表沉降曲线图并进行讨论，分析变形是否过大及是否趋于稳定，确定是否需采取补救措施。监测结果表明，沉降、位移量均控制在预定的范围内，基坑施工始终是安全稳定的。
6 注意事项及有关问题
1) 土方开挖应按照确定的基坑边界分层分段进行，边坡附近不留孤岛、土柱，每层开挖深度2m左右，不可超挖，随开挖随支护。
2) 加强安全监控。由于土性及地下工程的复杂性，施工过程中常存在许多影响安全的不可知因素，因而必须在基坑开挖和基础施工期间，进行边坡土体及周边位移观测，分析对比观测值以指导和控制施工。
3) 边坡浸水对边坡的稳定性危害极大，要求查明基坑周边上下水管道，切断可能侵蚀边坡的水源，并做好基坑周边地表水的排水工作。
4) 基坑邊沿严禁超载，以免导致支护结构较大变形而危及边坡及建筑物安全。
5) 基坑开挖到底后，应迅速做好垫层并尽快浇筑底板，避免基底暴露时间长。
参考文献：
［1］ JGJ 120-2012，建筑基坑支护技术规程．
［2］ YBJ 226-91，喷射混凝土施工技术规程．
［3］ GB 50202-2002，建筑地基基础工程施工质量验收规范.