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摘要：随着时代的不断进步与城市化进程的日益加快，各项工程建设数量也随之增加，促使各种施工技术得到广泛应用与创新。复合土钉墙是综合深层搅拌桩、预应力锚杆、微型桩以及土钉墙等技术综合形成的一种先进技术，具有施工便捷、经济合理、性能优越等多方面的特点。
关键词：复合土钉墙;支护;深基坑
引言
近些年，我国建筑行业发展迅速，高层建筑层出不穷，地下空间的充分利用引起人们的广泛重视。复合土钉墙作为一种兴起的支护形式，在国内外的基坑工程建设中得到了普遍应用。在一般土钉支护中，主要的受力构件是土钉，施工比较方便，但是对于基坑深度有一定的使用限制，而复合土钉墙打破这一局限性，有效地节约了工期，减少了造价成本。本文运用钻孔灌注桩+土钉支护的结合方式来形成复合土钉墙，并利用有限元分析软件来模拟基坑开挖支护，观察深基坑中土体的变形情况，进而探讨在深基坑工程中复合土钉墙如何发挥作用。
1复合土钉支护类型
1.1土钉墙与微型桩、止水帷幕、预应力锚杆复合支护
当基坑深度较大，变形要求高，地质条件和环境条件复杂时，采用土钉墙与微型桩、止水帷幕、预应力锚杆这种复合土钉墙支护。这种支护常可代替桩锚支护结构或地下连续墙支护。在这种支护形式中，预应力锚杆一般2-3排，止水帷幕一般为旋喷桩或搅拌桩，微型桩直径较大或采用型钢桩。微型桩的作用与水泥土搅拌桩类似，但微型桩以一定距离间隔布置，不能止水防渗。
1.2土钉与预应力锚杆复合支护
这种复合支护是在当地层条件为粘性土层和周边环境允许降水，但基坑较深及无放坡条件的情况下，采用土钉支护、预应力锚杆这种复合土钉支护。在复合土钉的中部设置1-3排预应力锚杆，对土钉支护施加初始背拉力，可减少土钉支护的位移，提高工程的安全性，满足不同实际工程的需要。
2施工操作要点
2.1预应力锚索施工
施工顺序按照钻孔→安放拉杆→灌浆→养护→安装锚头→张拉锚固和挖土进行。操作时，采用套管跟进工艺，隔孔跳打形式，钻孔直径≥150mm，钻孔容许水平偏差不大于50mm，垂直偏差不大于100mm，角度偏差0.5。第二步安放拉杆，采用2根钢绞线。自由端先用黄油涂满，再用PVC管加套，在每组锚索外再用波纹塑管加套并与自由端末端捆扎结实保证自由端钢筋在预加应力时自由拉伸。第三步进行注浆，采用P.O42.5级水泥净浆，水灰比为0.45-0.50，注浆管最末端到孔底距离不宜大于180mm。施工过程中，浆液应始终把注浆管埋裹。溢出口出现水泥浆时停止注浆;在发现注浆后浆液面有下降时，应进行补浆。腰梁采用16a槽钢进行布置。第四步，土层锚杆灌注养护，进行预应力张拉时，锚固体强度大于15MPa并不小于设计强度的75%，且已经在支护结构上安装围檩。张拉所用设备与预应力结构相同，预应力值一般为设计锚固力的70～80%。
2.2土钉安装及注浆
（1）土钉施工要求紧随土方开挖分层支护，上层土钉施工完毕48h后方可进行下层土方开挖，严禁超挖。（2）土方开挖后要求在24h内完成土钉安设及挂网、喷面施工，在淤泥质地层开挖时，应在12h内完成土钉安设及挂网、喷面施工。（3）钢管土钉应按设计要求钻设注浆孔和焊接倒刺，同时将钢管头部加工成嘴状并封闭。（4）钢管土钉采用击入法施工，穿越搅拌桩段采用引孔法施工，土钉倾角为15度。（5）开始注浆前或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。（6）注浆压力不应小于0.6MPa，注浆顺序从管底向外分段进行，最后封闭，土钉注浆后平均直径不小于60mm。注浆水泥采用P.O42.5级水泥，水灰比为0.5-0.6。（7）水泥浆凝结硬化后会产生干缩，要在管口进行二次甚至多次补浆。（8）若久注不满，在排除水泥浆渗入地下管道或冒出地表等情况后，可采用间歇注浆法，即暂停一段时间，待已注入浆液初凝后再次注浆。
2.3水泥土搅拌桩施工方法（用做止水帷幕）
水泥土搅拌桩（止水帷幕桩）一般采用32.5MPa矿硅酸盐水泥，水泥搅拌配合比：水灰比0.6-0.7、水泥掺量15%、每米掺灰量60kg、高效减水剂0.5%。水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。操作时，首先进行桩机定位，桩机在指定桩位对中，调平底盘，保证桩基主轴垂直;第二进行预搅钻进，钻开土体，当遇到土质较硬或下沉缓慢时可适量冲水;第三进行浆液配制，待桩机下沉到一定深度时，按设计配比要求进行投料，拌制水泥浆，应在送浆前不停搅拌;第四为提升注浆搅拌，待搅拌机下沉到设计深度，启动浆液泵将水泥浆注入，然后边注浆，边搅拌提升，提升速度用慢速档约0.8m/min;第五为重复下沉，桩机提至设计桩顶标高时，关闭灰浆泵，重复下沉搅拌，使浆液与土体搅拌均匀，下沉速度约为1.5m/min;第六重复喷浆提升：待下沉至设计深度时，开启灰浆泵，将余浆注入土层中，并且边搅拌边喷浆，提升直至地面，提升速度约为1m/min;最后一步冲洗灰浆泵和输浆管系统，并清除钻头粘附的软土。移至新桩位，重复以上工艺。
3现今复合土钉墙支护技术应用存在的问题分析
结合现如今复合土钉墙支护技术在我国工程项目中的应用实践来看，其存在的问题主要有以下几项：（1）对周边环境的扰动较大。（2）变形控制难度高。（3）监督难度大，不利于质量控制。
结语
复合土钉墙是一类对于技术要求较高的支护形式，在深基坑工程的安全施工中起到了关键性的作用。通过对某具体深基坑工程实例的模拟分析，发现在复合土钉支護中增加钻孔灌注桩，支护结构的侧向变形会减小，基坑壁侧向位移的最大值处于基坑中下部，而不是在顶部钻孔灌注桩由于受到土钉的拉力作用，会施加反作用来参与到支护结构的受力，从而影响支护结构的整体稳定。在深基坑工程中，微型桩、土钉和土体的复合支护体系能够较好地形成统一整体协同工作。在未来的城市建设过程中，复合土钉墙支护也将发挥出越来越多的优势。
参考文献
[1]扈学波.复合土钉墙整体及其组成部分的基本结构工作性状研究[D].济南：山东大学，2014.
[2]琚晓平.复合土钉墙支护技术在高层建筑深基坑施工中的应用[J].山西建筑，2016，42（11）：59-60
关键词：复合土钉墙;支护;深基坑
引言
近些年，我国建筑行业发展迅速，高层建筑层出不穷，地下空间的充分利用引起人们的广泛重视。复合土钉墙作为一种兴起的支护形式，在国内外的基坑工程建设中得到了普遍应用。在一般土钉支护中，主要的受力构件是土钉，施工比较方便，但是对于基坑深度有一定的使用限制，而复合土钉墙打破这一局限性，有效地节约了工期，减少了造价成本。本文运用钻孔灌注桩+土钉支护的结合方式来形成复合土钉墙，并利用有限元分析软件来模拟基坑开挖支护，观察深基坑中土体的变形情况，进而探讨在深基坑工程中复合土钉墙如何发挥作用。
1复合土钉支护类型
1.1土钉墙与微型桩、止水帷幕、预应力锚杆复合支护
当基坑深度较大，变形要求高，地质条件和环境条件复杂时，采用土钉墙与微型桩、止水帷幕、预应力锚杆这种复合土钉墙支护。这种支护常可代替桩锚支护结构或地下连续墙支护。在这种支护形式中，预应力锚杆一般2-3排，止水帷幕一般为旋喷桩或搅拌桩，微型桩直径较大或采用型钢桩。微型桩的作用与水泥土搅拌桩类似，但微型桩以一定距离间隔布置，不能止水防渗。
1.2土钉与预应力锚杆复合支护
这种复合支护是在当地层条件为粘性土层和周边环境允许降水，但基坑较深及无放坡条件的情况下，采用土钉支护、预应力锚杆这种复合土钉支护。在复合土钉的中部设置1-3排预应力锚杆，对土钉支护施加初始背拉力，可减少土钉支护的位移，提高工程的安全性，满足不同实际工程的需要。
2施工操作要点
2.1预应力锚索施工
施工顺序按照钻孔→安放拉杆→灌浆→养护→安装锚头→张拉锚固和挖土进行。操作时，采用套管跟进工艺，隔孔跳打形式，钻孔直径≥150mm，钻孔容许水平偏差不大于50mm，垂直偏差不大于100mm，角度偏差0.5。第二步安放拉杆，采用2根钢绞线。自由端先用黄油涂满，再用PVC管加套，在每组锚索外再用波纹塑管加套并与自由端末端捆扎结实保证自由端钢筋在预加应力时自由拉伸。第三步进行注浆，采用P.O42.5级水泥净浆，水灰比为0.45-0.50，注浆管最末端到孔底距离不宜大于180mm。施工过程中，浆液应始终把注浆管埋裹。溢出口出现水泥浆时停止注浆;在发现注浆后浆液面有下降时，应进行补浆。腰梁采用16a槽钢进行布置。第四步，土层锚杆灌注养护，进行预应力张拉时，锚固体强度大于15MPa并不小于设计强度的75%，且已经在支护结构上安装围檩。张拉所用设备与预应力结构相同，预应力值一般为设计锚固力的70～80%。
2.2土钉安装及注浆
（1）土钉施工要求紧随土方开挖分层支护，上层土钉施工完毕48h后方可进行下层土方开挖，严禁超挖。（2）土方开挖后要求在24h内完成土钉安设及挂网、喷面施工，在淤泥质地层开挖时，应在12h内完成土钉安设及挂网、喷面施工。（3）钢管土钉应按设计要求钻设注浆孔和焊接倒刺，同时将钢管头部加工成嘴状并封闭。（4）钢管土钉采用击入法施工，穿越搅拌桩段采用引孔法施工，土钉倾角为15度。（5）开始注浆前或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。（6）注浆压力不应小于0.6MPa，注浆顺序从管底向外分段进行，最后封闭，土钉注浆后平均直径不小于60mm。注浆水泥采用P.O42.5级水泥，水灰比为0.5-0.6。（7）水泥浆凝结硬化后会产生干缩，要在管口进行二次甚至多次补浆。（8）若久注不满，在排除水泥浆渗入地下管道或冒出地表等情况后，可采用间歇注浆法，即暂停一段时间，待已注入浆液初凝后再次注浆。
2.3水泥土搅拌桩施工方法（用做止水帷幕）
水泥土搅拌桩（止水帷幕桩）一般采用32.5MPa矿硅酸盐水泥，水泥搅拌配合比：水灰比0.6-0.7、水泥掺量15%、每米掺灰量60kg、高效减水剂0.5%。水泥搅拌桩施工采用二喷四搅工艺。操作时，首先进行桩机定位，桩机在指定桩位对中，调平底盘，保证桩基主轴垂直;第二进行预搅钻进，钻开土体，当遇到土质较硬或下沉缓慢时可适量冲水;第三进行浆液配制，待桩机下沉到一定深度时，按设计配比要求进行投料，拌制水泥浆，应在送浆前不停搅拌;第四为提升注浆搅拌，待搅拌机下沉到设计深度，启动浆液泵将水泥浆注入，然后边注浆，边搅拌提升，提升速度用慢速档约0.8m/min;第五为重复下沉，桩机提至设计桩顶标高时，关闭灰浆泵，重复下沉搅拌，使浆液与土体搅拌均匀，下沉速度约为1.5m/min;第六重复喷浆提升：待下沉至设计深度时，开启灰浆泵，将余浆注入土层中，并且边搅拌边喷浆，提升直至地面，提升速度约为1m/min;最后一步冲洗灰浆泵和输浆管系统，并清除钻头粘附的软土。移至新桩位，重复以上工艺。
3现今复合土钉墙支护技术应用存在的问题分析
结合现如今复合土钉墙支护技术在我国工程项目中的应用实践来看，其存在的问题主要有以下几项：（1）对周边环境的扰动较大。（2）变形控制难度高。（3）监督难度大，不利于质量控制。
结语
复合土钉墙是一类对于技术要求较高的支护形式，在深基坑工程的安全施工中起到了关键性的作用。通过对某具体深基坑工程实例的模拟分析，发现在复合土钉支護中增加钻孔灌注桩，支护结构的侧向变形会减小，基坑壁侧向位移的最大值处于基坑中下部，而不是在顶部钻孔灌注桩由于受到土钉的拉力作用，会施加反作用来参与到支护结构的受力，从而影响支护结构的整体稳定。在深基坑工程中，微型桩、土钉和土体的复合支护体系能够较好地形成统一整体协同工作。在未来的城市建设过程中，复合土钉墙支护也将发挥出越来越多的优势。
参考文献
[1]扈学波.复合土钉墙整体及其组成部分的基本结构工作性状研究[D].济南：山东大学，2014.
[2]琚晓平.复合土钉墙支护技术在高层建筑深基坑施工中的应用[J].山西建筑，2016，42（11）：59-60