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土钉支护法:以尽可能保持、显著提高、最大限度地利用基坑边壁土体固有力学强度，变土体荷载为支护结构体系一部分。喷射混凝土在高压气流的作用下高速喷向土层表面，在喷层与土层间产生“嵌固效应”，并随开挖逐步形成全封闭支护系统，喷层与嵌固层同具有保护和加固表层土，使之避免风化和雨水冲刷、浅层坍塌、局部剥落，以及隔水防渗作用。土钉的特殊控压注浆可使被加固介质物理力学性能大为改善并使之成为一种新地质体，其内固段深固于滑移面之外的土体内部，其外固端同喷网面层联为一体，可把边壁不稳定的倾向转移到内固段及其附近并消除。钢筋网可使喷层具有更好的整体性和柔性，能有效地调整喷层与土钉内应力分布。土钉主动支护土体并与土体共同作用，具有施工简便、快速及时，机动灵活、适用性强、随挖随支、安全经济等特点。其工期一般比传统法节省30-60d以上，工程造价低10%-30%，支护最大垂直坑深目前已达到21.5m，建成淤泥(局部杂填土)基坑深达10m。该方法不仅能有效地用于一般岩土深基坑工程支护，而且通常还采用一些其他辅助支护措施，能有效地用于支护流砂、淤泥、复杂填土、饱和土、软土等不良地质条件下的深基坑。此外，它还能快速、可靠、经济地对采用传统法或改良法施作的将要或已经失稳的基坑进行抢险加固处理。
土钉支护似乎与加筋土和锚杆等挡土结构一样，然而土钉支护在结构施工等方面与加筋土和锚杆有许多不同点。
首先，土钉支护与加筋土边坡或挡墙不相同，主要表现在:施工方法不同。土钉支扩从上到下分布进行修建，边开挖边支护，充分利用原状土的强度。加筋土结构由下到上分层填土构筑，填料可以选择，密实度和强度可以控制;加筋体最大拉力的变化规律不同。在加筋土结构中，一般处于下部的筋体受力最大。在土钉支护结构中，一般介于中部的土钉受力最大，上部和底部的土钉受力较小;变形性能不同。土钉支护最大位移发生在支护边坡顶部或接近顶部，加筋土结构的最大位移在底部。
其次，土钉支护与锚杆支护或挡墙也不相同，主要在于:各部分的受力和作用不同。锚杆支护或挡墙中的锚杆一般都有锚固段和自由段，利用滑动面以外的锚固段提供抗力，设置锚杆一般要施加预应力，自由段受到均匀的拉力作用，通过锚座传递到坡面的挡土构件上，挡土构件的刚度较大，主要通过受弯矩提供抗力，是主要的受力部件之一。土钉设置后一般不施加预拉力，只是在土体发生微小变形后才被动受力，受力的大小沿土钉延长的分布不均匀，中间大两边小，所作用在面层上的力较小，喷射混凝土面层不是主要受力部件，其作用是稳定开挖面上的局部土体，防止崩落和受到侵蚀;设置密度不同。在锚杆支护中，单位支护面积上设置的锚杆数量通常较少，对每根锚杆的施工精度和要求都十分严格。在土钉支护中，支护面上土钉排列得较密，对单个土钉的施工精度和质量要求相对较低;设计长度不同。在锚杆支护中，设计要求每根锚杆都要达到要求的抗力，所以锚杆的锚固段需要深入到稳定的土层中，设计长度较长。在土钉支护中，土钉排列较密，数量众多，与周围土层共同作用，能够保持加固区土体的自身的稳定，并抵抗加固区以外的土压力的作用，设计长度较短。当然，锚杆有许多种类，也有不加预应力、长度比一般的土钉还要短，但这种锚杆主要用于隧道或地下工程的喷锚支护上，长度比一般的土钉还要短，常用只有2-4m。
2土钉支护的构造与施工
2.1土钉构造
2.2.1结构组成
土钉支护是以土钉作为主要受力构件的边坡支护技术，它由密集的土钉群、被加固的原位土体、喷射混凝土面层和必要的防水系统组成。
2.1.2结构材料
钢材:钢筋的种类、型号及尺寸规格应符合设计要求，宜采用H级或工H级钢筋，钢筋购进后应妥善保管，防止锈蚀，制作时应调直、除锈、除油，应进行物理力学性能或化学成份分析试验，焊接用的钢材，应作可焊性和焊接质量的试验检测其焊接强度应大于材料整体强度;
水泥:采用普通硅酸盐水泥，标号P032.5，必要时采用抗硫酸水泥，不得使用高铝水泥。水泥应符合现行水泥标准的规定要求，必须有制造厂的试验报告单、质量检验单、出厂证等证明文件，并按其品种、标号、试验编号等进行检查验收并取样检验，按检验结果合理使用。袋装水泥在储运时应妥善保管、防雨、防潮，堆放在距离地面一定高度的堆架上，严禁抛摔和损坏包装袋，严禁使用受潮或不同标号品种混杂的水泥。
骨料:石料和砂料(瓜子片、中细砂)应有检验报告单，石料的检验方法和质量标准按JGJ53-92，砂料的检验方法和质量标准按JGJ52-92。粒径小于2mm的中砂，砂的含泥量按重量计不大于3%，粒径小于12mm碎石或瓜子片，含泥量按重量计不大于3%。
拌合用水:水中不含有影响水泥正常凝结硬化的有害杂质，不得含油脂、糖类及游离酸等;污水、PH值小于4的酸性水和含硫酸根离子超过水重1%的水均不得使用;使用自来水或清洁的天然水作拌合用水，可免作试验。
速凝剂:所用速凝剂为J85、711或红星1号，应有专人负责掌握，添加重量为水泥重量的3%，喷射时由机器自动添加。
焊条:采用THJ422。
混凝土配合比:喷射混凝土的配合比除应达到设计标准强度外，还应满足施工工艺要求，配合比为1:0.4:2:2(水泥:水:砂:瓜子片)，瓜子片的最大直径不大于12mm.
注浆配合比:一次注浆采用1:1水泥砂浆，二次注浆采用水灰比为0.5的纯水泥浆，水泥砂浆与水泥纯浆必须搅拌均匀，一次拌和的浆必须在初凝前(一般为2h)用完。
早强减水剂:根据工程性质，采用不同类型的早强剂，常用红星四号、3F、NC、NNOF、NS2-1等。
2.1.3土钉及钢筋网制作
土钉制作尺寸允许偏差:长度±100mm，弯曲度钢筋制作要求:钢筋使用前应调直并清除污垢，钢筋网宜在喷射一层混凝土后铺设，钢筋与坡面的间隙不宜小于20mm，钢筋网宜采用绑扎，钢筋网与土钉应连接牢固，钢筋网外侧宜用加强筋固定在土钉上。
2.1.4排水系统
土钉支护宜在排除地下水的条件下进行施工，应采取恰当的排水措施，包括地表排水、支护内部排水以及基坑排水，以避免土体处于饱和状态并减轻作用于面层上的静水压力。
基坑四周支护范围内的地表应加修整，构筑排水沟和水泥砂浆或混凝土地面防水地表降水向地下渗透。靠近基坑坡顶宽2-4m的地面应适当垫高，并且里高外低，便于径流远离边坡。在支护面层背部应插入长度为400-600mm，直径不小于40mm的水平排水管，其外端伸出支护面层，间距可为1.5-2m，以便将喷射混凝土面层后的积水排出。为了排除积聚在基坑内的渗水和雨水，应在坑底设置300mm×300mm排水沟，通至600mm×600mm×600mm集水坑。排水沟应离开边壁0.5-1m，排水沟及集水坑宜用砖砌并用砂浆抹面以防止渗漏，坑中积水应及时抽出。
2.2土钉支护施工组织
为了确保土钉支护施工的质量和进度，现场设立由三名人员组成的工程技术组:一名总负责人，一名工程技术负责人，一名质量安全负责人。
现场设四个作业班:
一班:土钉加工、焊接、制作钢筋挂网;
二班:专门机械成孔班;
三班:注浆。自孔内注入一次水泥砂浆，在PVC管内作二次注浆;
四班:喷射混凝土班;
各班组做到分工不分家，必须互相配合，精心施工。
工艺流程详见图2。
3复合土钉支护受力机理
3.1复合土钉受力机理
在土钉支护体系中，土钉是重要的受力构件，土钉的作用将作用于面层或水泥土桩上的水、土压力，通过土钉与土体的磨阻力传递到稳定的地层中去，类似于土层锚杆;通过密而短的土钉将支护后土体的变形约束起来，形成由土体、注浆体及土钉组成的复合土体，复合土体类似于重力式坝受力。这种作用类似于加筋土挡支护;不管用什么形式施工的土钉(钻孔法、打入法和顶入法)，土钉通道都是注浆孔，该注浆不仅形成了土钉挡墙与地层之间的摩擦带，同时以劈裂、渗透及压密注浆的形式加固了支护后土体，这种作用类似于压密注浆机理。
3.2土钉的受力过程
量测表明，土钉的受力过程可分为三个阶段:
第一阶段:土钉安设的初期，完成注浆但注浆体与土层之间的粘结尚未形成，这时该土钉基本不受力。
第二阶段:注浆体将土钉粘结于地层中，随着开挖深度的增加，土钉逐渐产生拉力，并将拉力集中在与面层粘结的部位，这时内力分布类似于无自由变形段的土层锚杆靠近面层处拉力最大，往后逐渐减小。
第三阶段:开挖足够深度，土钉的大部份处于滑裂范围之内。这时土钉内力表现为中间部位(近滑裂面)最大，两端最小。力的分布类似于加筋土挡墙中的拉筋。
4结束语
土钉支护技术能有效调用土体自身的强度和自身的稳定性，是提高岩土工程稳定性和解决复杂岩土工程稳定问题最经济最有效的之一。尽管土钉支护技术从设计计算理论到施工工艺，尚有若干探讨改进和完善处;尽管理论落后于实践的情况十分突出，尚需编制可供遵循的设计、施工规范;尽管许多专业设计、建设及管理工程技术人员仍处在边实践边学习阶段，但伴随着良好社会环境与经济体制的发展，土钉支护技术以其显著的造价、经济、施工工艺等方面的优点，除广泛的应用于一般土层和软土支护外，还将大量地运用于流砂、复杂填土、强膨胀土和砂砾等不良土层中，那些待解决的问题也必将在广大工作者的努力中为人们探知!
参考文献：
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[3]冯志众.土钉工作机理和土钉墙稳定性研究.西安建筑科技人学，1998.
篇2
土钉墙是在新奥法的基础上基于物理加固土体的机制，在上个世纪70年代从德国、法国及美国发展出来的支护方式。上个世纪80年代早期在矿山边坡支护中我国采用了这种方式，随后土钉墙支护法在基坑支护得到了大量应用。土钉墙的组成成分为被加固土、放置于原位土体内的细长金属杆件与在坡面附着着的混凝土面板，最终实现重力式支护结构。将一定长度及密度的土钉设置在土体内，通过土钉和土一起完成作业，进而将原位土的强度、刚度进行有效提升。这种支护技术主要应用于12米以下的基坑开挖深度，如地下水位在坑底以上时，必须根据实际施工要求，进行有效排水与截水施工。
一、土钉墙支护深基坑的作用
1、应力传递与扩散作用
当荷载增大到一定程度后，边坡表面和内部裂缝己发展到一定宽度，此时坡脚应力最大。这时下层土钉伸入到滑裂域外稳定土体中的部分仍能提供较大的抗力，土钉通过其应力传递作用，将滑裂面内部应力传递到后部的稳定土体中，并分散在较大范围的土体内，降低应力集中程度。在相同的荷载作用下，经过检验：被土钉锁加固的土体在内部的应变水平比其他素土边坡土体内的应变水平要降低了很多，这种情况带来的优势就是对开裂区域的形成与发展产生了明显的阻碍效果。
2、箍束骨架作用
土钉与同作用，土钉自身的刚度和强度以及它在土体内的分布空间所决定的，它具有制约土体变形的作用，使得复合土体构成一个整体结构。
3、坡面变形的约束作用
在坡面上设置的与土钉连成一体的钢筋混凝土面板是发挥土钉有效作用的重要组成部分。面板提供的约束取决土钉表面与土的摩阻力，当复合土体开裂扩大并连成片时，只有开裂区域后面的稳定复合土体产生摩阻力。
4、分担作用
在复合土体内，土钉有较高的抗拉、抗剪强度和抗弯强度，当土体进入塑性状态后，应力逐渐向土钉转移。当土体开裂时，土钉分担作用更为明显。土钉内产生相应的弯剪、拉剪等复合应力，于是就会导致土钉体外裹浆体碎裂、钢筋屈服的结果。
二、土钉墙施工技术在建筑工程深基坑支护中的应用
随着我国建筑工程事业发展速度的不断提升，为确保建筑工程深基坑施工的质量，施工企业必须重视其施工工艺，规范施工流程，只有这样才能提高工程的整体质量，实现其经济效益。
1、钻设钉孔。选用土钉成孔的方式进行基坑支护作业，其成孔工具为洛阳钻机，将其孔径设置为80毫米，深度应确保其超过土钉长度100毫米，成孔倾角为15度。每钻进1米，并进行倾角地测量，避免偏向等情况的出现。
2、土钉安装。与本工程基坑土钉墙支护设计需求相结合，进行土钉的制作，确保其长度在设计长度以上。每隔1.5米进行一组土钉的设置，选用搭焊连接的方式进行土钉连接，焊缝高度控制在6毫米，把土钉在成孔作业后设置在孔内。
3、注浆。选用孔底注浆法进行土钉墙基坑支护注浆作业，其作业流程为在孔底插入注浆管，确保管口与孔底之间距离200毫米，注浆管应同时进行注浆与拔出作业，确保注浆管底能够在浆面以下，确保注浆过程中可以顺利从孔口流出，并将止浆阀设置在孔口，选用压力注浆的方式进行施工，确保水泥浆强度为M20，注浆压力控制在1到2Mpa之间。
4、挂钢筋网并与土钉尾部焊牢。选用钢筋网进行土钉墙面施工，将其间距定为200毫米，在坡面上通过人工的方式进行绑扎钢筋的作业；搭接坡面钢筋的长度需在300毫米左右，随后顺着土钉长度方向在土钉端部两侧进行短段钢筋的焊接作业，同时在面层内将相近土钉端部通长加强筋进行连接及焊牢。
5、安装泄水管。土钉墙基坑支护的泄水管制作应选用用PVC管作为主要材料，泄水管长度必须在450毫米以上，并在管附近进行钻孔作业，孔数应控制在5到8个，随后在管外侧进行尼龙网布的包裹作业。泄水孔纵横距离定为2米，布置形状为梅花型并确保安装的牢固性。
6、复喷表层混凝土至设计厚度。选用喷射混凝土方式进行土钉墙施工，其设计强度必须在C20左右，其厚度应控制在80毫米。第一，选用干拌方式，混合料搅拌时必须遵循相应的配合比进行施工，混凝土喷射施工过程中根据实际情况，可以将水泥重量为5%喷射砼速凝剂掺加到里面。在开挖土方、修坡施工后，及时完成土钉锚固作业，结束焊接钢筋网施工后，必须及时进行喷射混凝土作业。选用分层喷射的方式，由下到上的方式进行喷射混凝土作业。第一层喷射厚度应控制在4厘米到5厘米之间，确保其不出现掉浆现象后，进行第二层混凝土再喷射作业，直至其厚度符合设计规定。
三、土钉墙施工技术的质量控制
1、护筒中心和桩中心的偏差不能超过5cm，埋深不能低于1m，泥浆的比重最好控制在1.1～1.2，孔底沉渣的厚度不能超过15cm；钢筋笼安放位置准确，钢筋连接满足规范要求；水下浇筑混凝土施工需要连续作业，保证导管埋入混凝土内深度不小于2米，速度适宜，避免堵管或钢筋笼上浮，同时桩头超灌1米。灌注桩混凝土养护完成后，按照相关规范和设计要求进行质量检测，确保质量合格。
2、土层锚杆在开挖的深基坑墙面或者尚未开挖的基坑立壁土层钻孔，在达到要求的深度后再次扩大孔的端部，一般形成柱状。实施锚杆支护技术施工，主要将钢筋、钢索或者其它类型的抗拉材料放入孔内，然后灌注浆液材料，令其和土层结合成为抗拉力强的锚杆。这样的支护技术能够让支撑体系承受很大的拉力，有利于保护其结构稳定，防止出现变形，同时还具有节省材料、人力，加快施工进度。
3、在深基坑支护完成后的施工期间，无坑壁坍塌问题出现，通过仪器对周围建筑物进行监测，无明显的变形现象出现。混凝土灌注桩和锚杆支护能够保证该工程的顺利进行，并且保障周围的建筑物的安全，因此实施深基坑支护施工方案是可行的。
四、结束语
综上所述，建筑工程是关系到国民经济增长的重要工程，随着我国房地产事业发展速度的不断加快，其建设要求也不断提升，土钉墙施工技术作为建筑工程施工的重要技术之一，其施工工艺选择的科学性、合理性将直接关系着整个工程的质量，关系到人们的生命安全。只有确保其施工工艺的规范性，充分掌握其技术要点，才能有效提升其整体质量。
参考文献：
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[2]闫君；王继勤；崔剑；；土钉墙支护技术在青岛中惠商住楼深基坑中的应用[A]；探矿工程（岩土钻掘工程）技术与可持续发展研讨会论文集[C]；2003年
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土钉墙支护法，以尽可能保持、显著提高、最大限度地利用基坑边壁土体固有力学强度，变土体荷载为支护结构体系一部分。喷射混凝土在高压气流的作用下高速喷向土层表面，在喷层与土层间产生“嵌固效应”，并随开挖逐步形成全封闭支护系统；喷层与嵌固层同具有保护和加固表层土，使之避免风化和雨水冲刷、浅层坍塌、局部剥落，以及隔水防渗等作用。土钉的特殊控压注浆可使被加固介质物理力学性能大为改善并使之成为一种新地质体，其内固段深固于滑移面之外的土体内部，其外固端同喷网面层联为-体，可把边壁不稳定的倾向转移到内固段及其附近并消除。钢筋网可使喷层具有更好的整体性和柔性，能有效地调整喷层与土钉内应力分布。
2 土钉墙边坡支护的机理
土钉墙加固与传统的护坡和挡土墙支撑机理不一样，土钉墙在边坡的一定范围内形成了一个加固区，由于很密的土钉锚杆的作用，滑移面不可能出现在加固区，只能产生于非加固区，从而使滑移面远离边坡，达到稳定边坡的目的，加固区的整体稳定，包括加固区抗倾覆与抗滑移问题，用增加加固区的宽度和底排土锚杆打成向下倾斜穿过滑移面等措施来解决，土钉墙通过下述几个方面的综合作用使边坡周边土体形成加固区。
2.1 锚固作用
密布的锚杆与砂浆柱体相结合对周围土体产生有效的锚固作用，限制了砂浆柱体周围的土体变形。①土钉不需要施加预应力，而是在土体发生变形后使其承受拉力工作；②土钉支护在边坡中比较密集，起到了加筋的作用，提高了土的强度，为被动受力机制。由于土钉在全长范围内与土体接触，其荷载传递沿整个土体进行。
2.2 土钉浆孔对土体的挤密作用
由于土钉锚杆的密度比较大，挤密作用的影响也较大，使加固区的土体比非加固区土体密度大。密集的土钉与土钉之间土形成复合土体，其结构类似重力式挡土墙，个别土钉的破坏不会使整个结构的功能完全丧失。
2.3 护坡作用
土钉墙的面层不是主要受力结构，其主要作用在于保持土体的局部稳定性。在公路边坡治理中，土钉墙的面层还起到防止冲刷、防止雨水渗入坡体影响边坡稳定性的重要作用。
2.4 土钉受力及规模
一般锚杆长度在15～45m之间，直径较大，锚杆所承受的荷载可达400kN以上，某些预应力锚索设计荷载更可达3000kN。其端部的构造较土钉复杂，以防止面层冲切破坏；而土钉长度一般为3～10m，浆体直径100 mm左右，一般不提供很大的承载力。单根土钉受荷一般在100kN以下，面层结构较简单，利用小尺寸垫板及挂网喷射混凝土即可满足要求。
目前国内土钉支护结构主要用在建筑基坑支护上，用于公路边坡支护的较少。这主要是因为基坑深度不大，一般不超过20m。但是山区，道路路堑边坡很高，原来的力学平衡破坏严重，产生的滑坡推力每延米可达1000kN以上，采用土钉支护结构则难以满足要求。对于一些滑坡推力小的土石质路堑边坡，仍可采用土钉支护，既节省投资，也能缩短工期，具有明显的优势。一些缺乏稳定性的高路堤或挡土墙也可以采用土钉支护加固，但还有待于我们改进土钉支护技术，使其优点发挥在整个边坡支护中。
3 土钉墙边坡支护的施工材料及机具
3.1 原材料
土钉钢筋使用前应拉直、除锈、涂油；选用P·032.5普通硅酸盐水泥；采用干净的中粗砂，含泥量小于5％；采用干净的圆砾，粒径2～4 mm；使用速凝剂，应做与水泥相容性试验及水泥浆凝结效果试验。
3.2 施工机具
土钉成孔机具根据土质和现场环境条件选用(冲击钻、螺旋钻、风枪或洛阳铲等)能完成设计要求的有效机具；注浆泵选用孔口压力大于0.1MPa的泥浆泵；混凝土喷射机应密封良好，输送连续均匀，输送水平距离不小于60m，垂直距离不小于10m；空压机应满足喷射机工作压和耗风量的要求；搅拌方法采用现场人工拌和或混凝土搅拌机搅拌。
4 土钉墙边坡支护的施工工艺
土钉墙的施工流程为：挖土整理坡面初喷打孔眼插杆灌注挂网复喷。
4.1 开挖整理坡面
土钉支护是分层进行的，因此挖土深度不能超过设计深度，同时要保证坡角达到设计要求的78°～80°，坡面平整光滑，坡角未达到设计要求的则要进行专门修整。
4.2 初喷
为使挖好的坡面不产生垮塌，凡挖好的坡面需立即进行混凝土喷射，以使表层固结。其混凝土材料的配合比为水泥：石子=1.5:1.5，水灰比=0.5～0.6。
4.3 钻孔
采用人工机械一起作用的方法，钻孔下倾角度为15°～25°，采用风钻的方法进行，人工挖工用的是洛阳铲，两人一组。
4.4 插杆与灌浆
成孔后按设计要求插入直径中22mm加筋杆，加筋杆每1.5m焊接直径110mm的扶正环，起导正作用。在插筋的同时，用加筋杆将注浆管(直径1.5in)带进离孔底0.3m的地方，然后进行灌注，注浆材料的配合比为水泥：砂子=1:2。水灰比=0.4～0.5。孔内一定要灌满，不能形成空洞和孔隙。
4.5 挂网
上道工序完工后，按设计要求，将直径中6mm的钢筋，按30cm×30cm的网距焊接，固定于坡面之上；同时，在危险坡上的土钉之间用金属件(如槽钢等)连接在一起，以进一步加强支护强度。
4.6 复喷
挂网后，整个坡面复喷混凝土，其喷射厚度达到设计要求。
5 土钉墙边坡支护的施工质量控制
5.1 原材料控制
采购的各种材料必须满足规范及设计要求，必须选择清洁、坚硬、耐久的材料，禁止使用含有达到有害量的废物、泥、盐类、有机物等的不合格材料；选择的混合剂不能对水泥的凝固、水化作用产生有害的影响。
5.2 施工工艺控制
土钉孔眼的位置必须根据受喷面实际情况和设计布置。作土钉用的钢筋，使用前须除锈矫直，安装位置距孔眼中心，钢筋插入深度不得小于设计要求的90%，安装后不得敲击、碰撞。灌浆用的砂浆应拌和均匀，随用随拌，孔眼在灌浆前用风吹净，灌浆时从孔底开始，连续均匀的进行。挂钢筋网前必须将坡面清理平顺使钢筋网紧靠坡面钢筋网与土钉的联接必须牢固可靠。喷射混凝上的配合比必须经试验确定喷射混凝上宜随拌随用。分层喷射混凝土时后层混凝土应在前层混凝土终凝后进行，如超终凝1小时以上时，则受喷面必须用水、风清洗；喷头应与受喷面垂自其间距以0.6-1.2m为宜。喷头应连续、缓慢横向移动喷射厚度应均匀。喷射混凝土施工终凝2h后及时进行湿润养护，养护时间不得少于l4天。
结束语
土钉墙施工成功解决了基坑边坡的强度及稳定性问题，保证了施工的安全。此外，由于土钉墙能充分利用土体的自承能力的特点，与喷锚支护相比，其造价低，施工方便。因此在条件允许的情况下，采用土钉墙支护，可以大大节省投资。土钉墙施工周期短，与挖土同时进行，很少占用独立工期。挖土与土钉支护都分层分块施工，充分发挥土体的空间支护作用，并在开挖后几个小时内封闭，使边坡位移和变形及时得到约束限制。
篇4
1、深基坑支护
对于深、浅基坑，目前工程界并没有统一的标准。1967年Terzaghi与Peck建议将6米以上深度的基坑定为深基坑，但实际施工中这种说法并没有得到广泛地认可。现阶段，我国深基坑施工中普遍将超过6米或7米的开挖深度看作是深基坑。基坑支护是指为确保地下室施工及附近环境的安全，选用支挡、加固等方式对基坑侧壁与附近环境加以保护。支护结构主要对侧向压力进行承受，主要包含水土压力、地面荷载、邻近建筑物基底压力及相邻场地施工荷载等引起的附加压力，其中水土压力为支护结构承受的主要压力。传统支护设计理论主要将基坑附近土体作为荷载，作为支护结构的“对立面”，随后按照围护墙位移的状况，进行支护设计。
2、土钉墙支护
作为一种新型支护方式，主动支护就是将基坑附近土体自支撑能力进行充分发挥及提升。目前主动支护主要分为水泥土墙支护、土钉墙支护、喷锚支护、冻结支护、拱形支护等方式，本文主要对基坑主动支护中的土钉墙支护进行分析与探究。
土钉墙是在新奥法的基础上基于物理加固土体的机制，在上个世纪70年代从德国、法国及美国发展出来的支护方式。上个世纪80年代早期在矿山边坡支护中我国采用了这种方式，随后土钉墙支护法在基坑支护得到了大量应用。土钉墙的组成成分为被加固土、放置于原位土体内的细长金属杆件与在坡面附着着的混凝土面板，最终实现重力式支护结构。将一定长度及密度的土钉设置在土体内，通过土钉和土一起完成作业，进而将原位土的强度、刚度进行有效提升。这种支护技术主要应用于12米以下的基坑开挖深度，如地下水位在坑底以上时，必须根据实际施工要求，进行有效排水与截水施工。
二、建筑工程深基坑支护技术的应用
1、工程概况
本工程由15层住宅楼含局部3层商铺（裙楼）组成，裙楼外侧边线范围内设1层连通式地下室。基坑长55.19m，宽36.10m，开挖深度约为4.9m。结合本工程的实际施工情况，选用土钉墙基坑支护的方式进行有效施工，应遵循一定顺序进行，如基坑西侧支护―南侧―东侧。
2、基本工艺
（1）钻设钉孔。选用土钉成孔的方式进行基坑支护作业，其成孔工具为洛阳钻机，将其孔径设置为80毫米，深度应确保其超过土钉长度100毫米，成孔倾角为15度。每钻进1米，并进行倾角地测量，避免偏向等情况的出现。
（2）土钉安装。与本工程基坑土钉墙支护设计需求相结合，进行土钉的制作，确保其长度在设计长度以上。每隔1.5米进行一组土钉的设置，选用搭焊连接的方式进行土钉连接，焊缝高度控制在6毫米，把土钉在成孔作业后设置在孔内。
（3）注浆。选用孔底注浆法进行土钉墙基坑支护注浆作业，其作业流程为在孔底插入注浆管，确保管口与孔底之间距离200毫米，注浆管应同时进行注浆与拔出作业，确保注浆管底能够在浆面以下，确保注浆过程中可以顺利从孔口流出，并将止浆阀设置在孔口，选用压力注浆的方式进行施工，确保水泥浆强度为M20，注浆压力控制在1到2Mpa之间。
（4）挂钢筋网并与土钉尾部焊牢。选用钢筋网进行土钉墙面施工，将其间距定为200毫米，在坡面上通过人工的方式进行绑扎钢筋的作业；搭接坡面钢筋的长度需在300毫米左右，随后顺着土钉长度方向在土钉端部两侧进行短段钢筋的焊接作业，同时在面层内将相近土钉端部通长加强筋进行连接及焊牢。
（5）安装泄水管。土钉墙基坑支护的泄水管制作应选用用PVC管作为主要材料，泄水管长度必须在450毫米以上，并在管附近进行钻孔作业，孔数应控制在5到8个，随后在管外侧进行尼龙网布的包裹作业。泄水孔纵横距离定为2米，布置形状为梅花型并确保安装的牢固性。
（6）复喷表层混凝土至设计厚度。选用喷射混凝土方式进行土钉墙施工，其设计强度必须在C20左右，其厚度应控制在80毫米。第一，选用干拌方式，混合料搅拌时必须遵循相应的配合比进行施工，混凝土喷射施工过程中根据实际情况，可以将水泥重量为5%喷射砼速凝剂掺加到里面。在开挖土方、修坡施工后，及时完成土钉锚固作业，结束焊接钢筋网施工后，必须及时进行喷射混凝土作业。选用分层喷射的方式，由下到上的方式进行喷射混凝土作业。第一层喷射厚度应控制在4厘米到5厘米之间，确保其不出现掉浆现象后，进行第二层混凝土再喷射作业，直至其厚度符合设计规定。
三、建筑工程深基坑支护监测
基坑支护体系随着开挖深度的不断增加会出现侧向变位的情况，这种情况在施工中无法避免，基于此，基坑支护监测的关键就在于侧向变位的发展及控制。通常情况下，体系的破坏都具有相应的预兆性，在基坑支护监测中，施工单位必须做好现场指导工作，利用检测等方式及时分析、了解支护体系的受力情况。在监测中不仅要做好整个基坑支护检测工作，还要充分考虑其附近环境。这种监测方式可以掌握好基坑附近支护的稳定情况，在目前深基坑支护工程理论与相关技术支持下，施工实际情况往往存在或多或少的问题，根据本工程现场施工的具体情况，其地质环境较为复杂，可选用变形监测的方式进行基坑支护作业，这样可以保证施工的安全性。
选用的监测点布置范围为本工程基坑支护的边坡开挖影响范围，遵循其基坑深度2倍以上的深度进行分析，并对监测对象的特定范围进行充分考虑。本工程沉降位移监测点应在基坑边坡附近每个20米到25米的范围进行设置，这样可以为施工的顺利进行提供强有力的保障。并能对施工后路面损坏形成的原因进行分析。在施工前，施工单位必须认真调查路面的实际情况，主要选用拍照等形式对其现状进行分析，随后形成相应文字进行归档。完成以上监测作业后，对于较大危害部位，可以选用石膏膜设点的方式进行施工，尽可能降低对工程施工的影响，并定期进行跟踪查看。分期分阶段将监测情况记录汇报有关各方。此类监测点的设置将在详细调查现状的基础综合确定，同时对在施工间出现的开裂，特别重视监测，将实际情况向相关单位及时上报。
四、结束语
综上所述，伴随国民经济的快速增长，我国建筑工程的规模也在不断扩大，深基坑支护工程作为建筑工程施工的重要组成部分，其施工技术水平的高低将直接影响到工程建设的整体质量。目前最常见的基坑支护技术主要包括两种：主动支护与被动支护，本文根据具体工程实例进行分析，主要选用土钉墙支护技术进行施工，在施工过程中必须做好基坑支护监测工作，了解其施工要求，规范施工工艺流程，只有这样才能有效提升整个建筑工程的质量。
参考文献
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[2]闫君；王继勤；崔剑；土钉墙支护技术在青岛中惠商住楼深基坑中的应用[A]；探矿工程（岩土钻掘工程）技术与可持续发展研讨会论文集[C]；2013年.
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土钉墙支护技术是近年来发展很快的一种主动支护技术，适用于边坡加固和基坑支护。由于经济可靠而且施工快速简便，已经在深基坑支护工程中得到迅速的发展和应用。土钉墙施工操作相对简便，需要占用工程资源相对较少，适用土质范围相对较广，经济效益较为突出。通过受力分析及设计计算，采取合理可靠的技术措施进行全过程监控，可以更好的发挥其技术优势。
一、土钉支护技术的特点
土钉支护法以尽可能保持、显著提高、最大限度地利用基坑边壁土体固有力学强度，变土体荷载为支护结构体系一部分。喷射混凝土在高压气流的作用下高速喷向土层表面，在喷层与土层间产生“嵌固效应”，并随开挖逐步形成全封闭支护系统，喷层与嵌固层同具有保护和加固表层土，使之避免风化和雨水冲刷、浅层坍塌、局部剥落，以及隔水防渗作用。土钉的特殊控压注浆可使被加固介质物理力学性能大为改善并使之成为一种新地质体，其内固段深固于滑移面之外的土体内部，其外固端同喷网面层联为一体，可把边壁不稳定的倾向转移到内固段及其附近并消除。钢筋网可使喷层具有更好的整体性和柔性，能有效地调整喷层与土钉内应力分布。土钉主动支护土体并与土体共同作用，具有施工简便、快速及时，机动灵活、适用性强、随挖随支、安全经济等特点。其工期一般比传统法节省30-60d以上，工程造价低10%-30%，支护最大垂直坑深目前已达到21.5m，建成淤泥基坑深达10m。该方法不仅能有效地用于一般岩土深基坑工程支护，而且通常还采用一些其他辅助支护措施，能有效地用于支护流砂、淤泥、复杂填土、饱和土、软土等不良地质条件下的深基坑。此外，它还能快速、可靠、经济地对采用传统法或改良法施作的将要或已经失稳的基坑进行抢险加固处理。
二、土钉墙施工技术原理
土钉的原理在利用土钉相对较强的抗拉、抗剪和抗弯强度弥补天然土体自身抗剪强度的不足。土钉对土体的补强作用通过土与土钉界面的粘结力和摩阻力而得以发挥。另一方面，密布于土体内的土钉起到了空间骨架的作用，配合已喷混凝土面板，土、土钉、面板相互作用、共同工作而成为一个整体，使加固后的土体整体刚度大大提高，抗变形能力也得以改善，成为一种性能良好的主动支护体系。
三、土钉支护技术施工工艺及方法
3.1施工工艺
工艺流程如图1.2所示：
图1.2 土钉墙施工工艺流程
3.2施工方法
施工过程中使用的主要机械设备有：搅浆机、空压机、喷射机、电焊机、切断机。土钉取用φ16钢筋按照图纸设计尺寸进行加工制作。挖土应按土钉垂直间距挖土并修面坡。机械挖土时预留0.1m，之后人工修整。工程应用中为了保证基坑在开挖过程中，边坡的土体应力场和应变场变化不至于过大，所以对土方开挖严格要求，根据不同性质的土层采用不同的开挖和支护方式。按照设计孔深，人工或机械成孔。质量保证措施：a、成孔前应根据施工平面图标出孔位；b、孔径设计尺寸为100mm、120mm两种，钻孔倾斜角为15度；c、必须把孔内渣土清理干净；d、成孔时做好记录，随时掌握土层情况；e、如遇障碍物孔位可以改变。注浆时采用两次压浆，首次为底部注浆，注浆采用底部注浆法，注浆管插入距孔底250mm-500mm处，随浆液的注入缓慢拔出，借此保证注浆饱满，孔口设止浆塞或止浆袋。工程应用中注浆水泥采用P.S32.5水泥，水灰比为1:0.5—1:0.6，水泥设计强度为M20，在地层中含水量较大或呈粘泥状时在水泥浆中掺入适量早强、膨胀等外加剂。网片筋应顺直，按设计间距绑扎牢固。在每一步工作面上的网片筋应预留与下一步工作面网片筋搭接长度。网片筋应与土钉连接牢固。埋设控制喷层混凝土厚度的标志。工程应用中钢筋边坡面绑扎钢筋网片规格为φ8@200×200，且与土层坡面净距不小于30mm，并沿坑顶口上翻1.0m，中间留置的台阶表面也布网喷护。施工中采用横压筋，压筋全部采用φ16，横压筋与土钉头之间用L勾筋焊接在一起，焊接长度≥5d，采用双面焊。按配合比要求拌制混凝土干料。为使回弹率减少到最低限度，喷头与受喷面应保持垂直，喷头与作业面间距宜为0.6-1.0m。喷射顺序应自上而下，喷射时应控制水量，使喷射面层无干斑或移流现象，工程应用中混凝土面板技术标准如下：
a、面层喷射混凝土材料。材料采用P.S32.5水泥、细砂及碎石，坡面混凝土设计强度为C20。
b、配合比。水泥与砂石的总质量之比为1:4—1:4.5；砂率宜为45—55%；水灰比宜为0.25—0.35。
c、喷射砼气压应根据喷浆的距离进行调整。
d、喷射砼厚度。设计厚度为100mm，喷射混凝土前做好厚度标识。
四、质量控制
在土钉墙支护施工过程中，严格按照设计和规范指导施工，对其进行实时监测和检查，保质保量地完成施工任务。
土钉墙质量验收标准如表1.1所示：
表1.1土钉墙质量验收标准
五、结束语
基坑支护工程施工前，我们积极探索不同的支护方案，从经济、技术等多个角度论证这些方案的可行性，最终确定了采取土钉墙基坑边坡支护方案。在土钉墙施工过程中，按部就班地进行规范施工，踏踏实实地进行测量监控，充分地发挥了土钉墙支护性能。在多个基坑边坡支护应用之后，从经济效益和社会效益等各个方面取得了良好的应用效果。同时，在深基坑边坡支护技术应用中，我们还存在不足，有些方面还需要改进，希望广大同仁给予批评和指导，使土钉墙技术得到更广泛的应用和发展。
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1公路防护技术的类型
公路路堑边坡防护技术大体上可分为2种类型，即植物防护和工程防护。
1.1植物防护
植物防护就是在边坡上种植草丛或树木或两者兼有，以减缓边坡上的ooo水流速度，利用植物根系固结边坡表层土壤以减轻冲刷，从而达到保护边坡的目的。这对于一切适合种植的土质边坡都是应当首选的防治措施。植物防护还可以绿化环境，和周围环境相协调，也是一种符合环境要求的防护办法。草种应就地选用覆盖率高，根系发达、茎叶低矮、耐寒耐旱且具有匍匐茎的多年生植物品种，也可以引进适应当地土壤气候的优良草种，如兰茎冰草、扁穗冰草。
1.1.1 条播法
在整理边坡时，将草籽与土肥混合料按一定比例间距水平条状铺在夯层上，宽约10CM，然后盖土再夯，并洒水拍实。单播只用一种草籽，混播用几种草籽混合，使根系植被和出芽率为最优。另外由于草皮在5摄摄氏度以下停止生长，10摄氏度以下基本不发芽，另外高温季节蒸发太快，草皮生长易于干枯，故在此期间不已播种。
1.1.2密铺法
老边坡先要整理坡面，填平细沟坑洼路堑:边坡防护，新边坡要经初验合格洒水浸湿后再平铺草皮。草皮之间要稍有搭界，块块靠拢，不得留有空隙，根部要密贴坡面、每块拍紧使接茬严密才能成活。边坡陡于1；1.5的就需加钉固定。草皮的切块尺寸约25CM*40CM，厚5CM左右。1.1.3 植树
植树不仅可以加强边坡的稳固性，防风固沙，减轻冰雪对路面的危害，还可以美化路容，调节小气候，大量栽树可以获得部分木材增加收益。但是高大乔木不能植于公路弯道内侧，以免影响视线论文范文。
1.1.4框架内植草护坡
在坡度较陡且易受冲刷的土质和强风化的岩质堑坡上，采用框架内植草护坡。框架制作有多种做法，例如;①浆砌片石框架成45o方格网，净距2 ~4m，条宽0.3~0.5m，嵌入坡面0.3米
左右；②锚杆框架护坡，预制混凝土框架梁断面为12cmⅹ16cm,长1.5m,用4根6~ 8mm 钢筋，两头露出5cm，另在杆件的接头处伸入一根直径14长3m锚杆，灌注混凝土将接头固定。锚杆的作用是将框架固定在坡面上，框架尺寸和形状有具体工程而定，其形状可设计为正方形、六边形、拱形等，框架内再种植草类植物。
1.2工程防护
对不适宜植物生长的土质或风化严重、节理发育的岩石路堑边坡，以及碎石土的挖方边坡等，只能采取工程防护措施即设置人工构造物防护。工程防护的类型很多，有护面墙防护、干砌片石防护、锚杆防护、抗滑桩防护和挡土墙防护。各种防护技术都各有其优、缺点和适用条件，一般说除锚杆、抗滑桩和挡土墙外，其他各种防护结不承受荷载，所以不进行内力分析，直接根据适用条件选择使用。先简单介绍如下;
1.2.1 坡面防护
坡面防护包括抹面、捶面、喷浆等形式
⑴抹面防护
对于易风化的软质岩石，如页岩、泥灰、千枚岩等材料的路堑边坡，暴露在大气中很容易风化剥落而逐渐破坏，因而常在坡面上加设一层耐风化表层，以隔离大气的影响，防止风化。常用的抹面材料有各种石灰混合料灰浆、水泥砂浆等。抹面厚度一般为3―7cm,可使用6-8年。为防止表面产生微小裂缝影响抹面使用寿命，可在表面涂一层沥青保护层。
⑵捶面防护
捶面防护与抹面防护相近，其使用材料也大体相同。为便于捶打成型，常用的材料除石灰、水泥混合土外，还有石灰、炉渣、粘土拌合的三合土与再加适量沙粒的四合土。一般厚度10-15cm，捶面厚度较抹面厚度要大，相应强度较高，可抵御较强的雨水冲刷，使用期约8-10年。抹面、捶面是我国公路建设中常用的防护方法路堑:边坡防护，材料均可就地采用，造价低廉，但强度不高，耐久性差，手工作业，费时费工。
1.2.2砌石防护
砌石防护包括护面墙、干砌片石防护、浆砌片石护坡。
⑴护面墙
护面墙是采用浆砌片石结构，覆盖在各种软质岩层和较破碎的挖方边坡，使之免受大气影响而修建的墙体，以防止坡面继续风化。在缺乏石料的地方，也可以采用现浇水泥混凝土或用预制混凝土块砌筑。护面墙除之自重外，也能增加路堑美观。所以在岩石甚至在一些土质路堑边坡也可砌筑一定高度的护面墙，以美化路容。若岩层破碎或在开挖时坡面有严重凹陷，应局部采用支补护面墙的方式进行。
⑵干砌片
干砌片石防护适用于土质、软岩及易风化、破坏较严重的填挖方边坡，以防止雨雪水流冲刷。在砌面防护中，宜首选干砌片石结构，这不仅为了节省投资，而且可以适应边坡有较大的变形。干砌片石受水流冲击时，细小土颗粒易被水流冲刷带走而引起较大的沉陷，为防止坡面土层被水流冲击和减轻漂浮物的撞击力，应在干砌防护下面设置碎石或砂砾结构的垫层。干砌片石坡脚应视土质情况设置不同埋深的基础
⑶ 浆砌片石防护
浆砌片石防护也是公路路堑边坡防护中常用的工程防护方法。浆砌片石是用水泥砂浆将片石间隙填满，使砌石成为一个整体，以保护坡面不受外界因素的侵蚀，所以比干砌片石有更高的强度和稳定性。干砌或浆砌片石防护在不适于植物防护或者有大量开山石料可以利用的地段最为适合。砌石防护的优越性是显而易见的，它坚固耐用，材料易得，施工工艺简单，防护效果较好，因而在公路的边坡防护中得到了广泛的应用。
1.2.3 挡土墙防护
在公路路堑边坡防护工程中，大量的挡土结构得到了广泛应用论文范文。挡土墙按断面的几何形状及特点，常见的形式有：重力式、锚杆式、土钉墙、悬臂式、扶臂式、柱板式等。各种挡土墙都有其特点及适用范围，在处理实际挡土工程时，应对可能提供的一系列挡土体系的可行性作出评价，选取合适的挡土结构形式，做到安全、经济、可行。现结合工程常用介绍如下形式。
⑴重力式 挡土墙
重力式挡土墙是以挡土墙自生重力来维持其在水土压力等作用下的稳定。它是我国目前常用的一种结构型式，重力式挡土墙可用砖、石、素混凝土、砖块等建成，其优点是就地取材、结构简单、施工方便、经济效益好；缺点是工程量大，地基沉降大，它适合挡土墙高度在5-6M的小型工程。
⑵锚杆挡土墙
锚杆挡土墙是由钢筋混凝土面板及锚杆组成的只当结构物。面板起支护边坡土体并把土体的侧压力传递给锚杆的作用，锚杆通过其锚固在稳固土层中的锚固段所提供的拉力；来保证挡土墙的稳定，而一般挡土墙是靠自重来保持其稳定。锚杆挡土墙按其钢筋混凝土面板的不同，可分为柱板式和板壁式。柱板式挡墙是锚杆连接在肋柱上，肋柱间加当土板；板壁式挡墙是由钢筋混凝土面板和锚杆组成。
⑶锚钉墙
锚钉墙支护技术有着比单纯锚杆支护或土钉支护更广泛的适用范围，它可以结合锚杆深部加固和土钉浅部加固的优点路堑:边坡防护，来对边坡进行加固处理。工程实际中，锚钉联合加固支护的形式各异，大体可归纳为两种: ①强锚弱钉支护体系：该体系以锚杆为边坡的主要加固手段，抑制基坑边坡的整体剪切失稳破坏，然后辅以土钉支护，抑制边坡局部破坏；②强钉弱锚支护体系：即以土钉为边坡的主要加固手段，形成土钉墙，然后辅以锚杆支护，限制土钉墙及墙后土体的位移。
2结语
公路及其附属建筑物的边坡稳定是保证其正常使用的前提条件。边坡的防护技术类型很多，本文只介绍了一些较常用的类型。从力学角度分析，维护边坡稳定的方法，一是借助挡墙的自重来平衡墙后岩土体传来的推力；二是在岩土体中“钉钉子”，如锚杆，利用周围土体对锚固段的锚固力来维持土体的平衡，从而达到保证边坡稳定的目的；第三种办法就是改变土体的性质，通过外加材料而形成强度高、稳定性好的复合土体，这种方法的分析和验算比较复杂，有的机理还在研究中。在实际工作中，还要强调自然界和人为因素这一外部环境，强调岩土参数的准确性，因地制宜选用上述方法，进行符合实际的施工，达到边坡防护的目的。
参考文献：
⑴达.公路挡土墙设计、北京：人民交通出版社，2000.
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随着城市建设的不断发展，对深基槽支护技术提出了更高的要求。在实际的施工过程中，深基槽的开挖会受到诸多因素的影响，比如地下水位、地层、平面形状等。大多数开挖施工都是在复杂环境条件下进行的，深基槽支护技术的重要性不言而喻。在保证施工质量的前提下，有效提高深基槽的支护水平逐渐成为相关部门研究的重点。在科技不断发展的影响下，越来越多的支护技术应运而生，很好地解决了复杂环境对深基槽开挖工作造成的影响。
一、深基槽的设计特点
深基槽支护工程的运行过程中，会受到很多因素的影响，尤其是环境条件，会为工程的质量造成较为严重的影响，深基槽支护工程所涉及到的领域也十分广泛，不仅包括各种形式的力学，还需要对混凝土结构等基本知识进行了解和掌握。深基槽支护工程的施工要本着因地制宜的原则，结合施工地区的实际环境情况，充分考虑可能出现的问题，在施工过程中不能仅靠人员的个人经验，通过对深基槽的研究和分析得知其设计特点主要有以下几个方面。
（一）综合性
在深基槽施工过程中，需要涉及到土力学的方方面面，主要包括强度、渗流等，在施工过程中需要将这两方面进行综合性研究，而不同类型的深基槽工程对应的土力学重点也会存在一定的差异。
（二）失控效应
对于深基槽的而言，其稳定性主要受到两方面因素的影响，具体的平面形状和实际开挖的深度，因此，为了保证深基槽具有良好的稳定性，控制形变的产生，需要在设计环节中充分考虑深基槽的空间效应，而且在此时支护结构上承受的实际压力会在时间的推移下发生不同程度的变化，尤其是质地较为蠕变的软粘土，长时间的使用和支撑为使强度逐渐降低，留下一定安全隐患，为此，在设计的过程中应该密切关注深基槽的时间和空间效益。
（三）环境效应
深基槽的施工实际上就是一个卸除载荷的过程，在这个过程中无法避免的会对周围地下水位等自然条件造成一定的影响，如果无法控制改变的程度，会使深基槽周围的土结构出现不同程度的变形，为周边建筑及管线造成影响，严重时甚至会危及到周边环境的安全性和稳定性，为此，在设计过程中，必须要充分考虑深基槽周边的环境条件，通过不断研究此内容已经成为深基槽开挖设计工作的重点。
（四）风险性
通常情况下，深基槽工程大多是临时性的工程，对于资金储备而言，没有得到相应的管理制度的控制和约束，因此安全资金的储备量较少，会有一定的风险，另外深基槽工程还具有一定的综合性和地域性，在实际的设计环节中需要考虑的方面和领域较为广泛，因此在实际施工过程中，突发性事故并不能得到有效的控制，为施工安全带来一定的安全隐患。
二、常用深基槽支护结构及技术
为了切合不同类型深基槽的需求，挡土结构的具体形式多种多样，比较常见的有，地下连续墙形式、钻孔灌注桩形式、人工挖孔桩形式以及复合型土钉墙形式。
（一）地下连续墙形式
地下连续墙形式的挡土结构实际上就是在深基槽的周围建立一定厚度的封闭性围墙，通常视同钢筋混凝土作为主要材料，该结构主要起到屏障和保护的作用。根据用户的不同要求，地下连续墙既可以作为深基槽的临时型保护墙，在施工结束以后进行拆除，也可作为深基槽的主体部分进行保留和适当的改建。通过研究和实践得知地下连续墙具有以下优势和特点，适用于各种类型的地层，包括砂砾地层；在施工过程中，对周边建筑的影响可忽略不计，相关数据显示，只要与周边建筑保持不小于1m的安全距离就可进行正常施工；具有较强的整体刚度，如果配合支撑结构可承受更大的压力，为深基槽的深挖工作创造有利条件；在施工过程中，可实现噪声的有效控制，满足城市内施工的要求；具有良好的抗渗性能。地下连续墙的缺点和不足主要有，在施工过程中会产生较多的泥浆，对环保措施提出了更高的要求；随着连续墙深度的加大，其垂直度无法得到有效的控制，对墙体的平整度会造成一定影响。
（二）钻孔灌注桩形式
钻孔灌注桩形式挡土结构的施工步骤为，首先需要运用钻孔设备在地层表面上进行钻孔，成孔及验收完毕后下放钢筋支架，最后在孔中关注混凝土完成桩施工。这种形式的结构在软土质地区中得到了广泛的使用，不仅可以使用在软土质中，在砂土、粘土中同样会取得明显的效果。通过研究和实践得知钻孔灌注桩具有以下优势和特点，与钢板桩相比具有更强的刚度，而且施工成本较低；施工过程中所需的机械设备十分简单；桩的体积具有很高的灵活性，可根据实际的要求进行设计和规划。钻孔灌注桩的不足和缺点主要有，桩整体的防水性能还有待提高，由于需要使用大量的混凝土，对周边环境会造成一定的破坏。
（三）人工挖孔桩形式
人工挖孔桩形式的挡土结构的钻孔部分主要靠人工完成，在挖孔的过程中，需要同时进行护壁施工，以此确保人工挖孔的深度，下放钢筋支架、浇筑混凝土等环节与钻孔灌注桩形式基本相同。这种形式的挡土结构更适合我国的基本情况，而且效果显著，主要是因为我国的劳动力价格与发达国家相比较为低廉，具有良好的经济效益和广阔的发展空间。通过研究和实践得知人工挖孔桩具有以下优势和特点，施工成本低，无需借助大型钻孔设备；钻孔工作具有很大的灵活性、可控性，若想减少施工周期合理增加劳动力。人工挖孔桩的不足和缺点主要有，受限于地层结构，无法在砂质地层中施工；施工的整体环境较差，施工人员的工作强度较大，而且施工安全无法得到有效的控制和保障。
（四）复合型土钉墙形式
复合型土钉墙形式的挡土结构是一种近几年得到快速发展的新兴技术，在地下水位较低的粘性土质地层中的使用非常广泛。复合型土钉墙可以与其他种类的挡土结构配合使用，从而达到更高的深基槽支护效果。在深基槽的开挖过程中，在周围边坡上打入排列较为紧密的钢筋土钉，并对其进行反复灌浆，达到加固的目的，同时在边坡上布置预先处理完成的钢筋网，在铺设完毕以后需要对其喷射混凝土，完成进一步的加固处理，最终形成复合型土钉墙形式的挡土结构。具体的优点为，能够有效控制深基槽的变形程度，而且施工周期较短，可节省施工成本。缺点和不足为，不适合深度较大的基槽，基槽上端的形变量无法得到控制。
三、总结
总之，不同类型的工程项目对深基槽支护结构的要求存在一定的差异，因此深基槽开挖的施工单位应该结合施工场地的实际情况，选择更加适用的支护结构，不仅要考虑地下水、平面位置等因素，还要结合施工单位自身的能力，确保深基槽开挖工程具有较高的经济性和安全性。
参考文献：
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1.引言
随着北京市城市化进程不断加速，城市的建筑密度不断增加，新建工程面临着施工场地狭小，基坑开挖没有足够的放坡空间，并且基坑开挖过程中对边坡的沉降和水平位移的要求越来越高的情况下，对于由于含水率过大而失去自立性的土体采用传统的土钉墙的支护办法已经无法保证边坡的安全稳定性。在传统的情况下，为了解决这一施工难题通常采用两种方法，一是预应力锚杆与土钉墙复合使用，即在土钉墙整体变形和受力最大的中部位置增设一～二道预应力锚杆，预应力锚杆支护是一种主动加固的稳定技术【1】，作为技术主体的锚杆，锚固段锚入稳定的土体中，另一端与喷锚面层的支护结构连接，并施加预应力，通过杆体的受拉作用，调动深部土层的潜能，达到维护基坑稳定的目的，预应力锚杆复合土钉墙虽然有一定的适应性，但是不宜用于有机质土或液限大于50%的粘土层及相对密度小于0.3的砂土；二是采用螺旋灌注护坡桩，螺旋灌注护坡桩既可以与土钉墙复合使用，也可以作为纯悬臂灌注桩通过冠梁联系起来使用，但无论采用哪种方法，从施工的工艺要求上来讲，钢筋混凝土都需要一定的养护期，无形中就延长了地下部分的施工时间，对于保证工期并不有利，而且施工成本高，对于房地产开发公司而言并不是最好的选择。采用微型钢管桩复合土钉墙支护体系可以有效克服以上两种方法存在的弱点。
在2012年2月份开工的回龙观D01商业用房项目中，由于紧邻基坑南侧为龙腾苑小区，其小区的污水管线由于年久失修而发生渗漏，南侧边坡仅仅开挖1.5米左右由于污水的浸泡致使土体过饱和而完全丧失自立性，土钉也无法顺利成孔，为了确保工期，降低成本，本工程南侧将土钉、预应力锚杆、微型钢管桩联合使用，形成微型钢管桩垂复合土钉墙【2】 。
微型钢管桩复合土钉墙与预应力复合土钉墙相比，它的荷载作用方式与预应力复合土钉墙不同。在土体开挖前，先施工好微型钢管桩。然后分步开挖土体，由于微型钢管桩在单步开挖后抗弯刚度很大，阻止了土体在未完成土钉施工和喷锚时的变形。待本步土钉施工完毕，并将土钉横拉加强筋连接完毕并完成面层喷锚，此时土钉、钢管桩和横拉加强筋和面层支护体系形成一个完整的整体。微型钢管桩不但具有超前支护的功能，阻止开挖后到土钉墙施工前这段时间土体变形，还有加强面层刚度的作用。微型钢管桩受力方向不局限水平的抗弯，还能有效的控制基坑高压缩性竖向沉降，阻止土钉墙因下部土体失稳引起的支护结构下沉而失效。在预应力复合土钉墙支护体系中，面层的作用只能控制局部的土体坍塌，分担的荷载非常少，刚度也很小。而在微型钢管桩复合土钉墙支护体系中，由于微型钢管桩的存在，相当于垂直方向的梁，与喷锚面层紧密接触，加强了面层的刚度，充分发挥了面层在控制边坡整移的作用。微型钢管桩就像竖向的一道道的钢梁与土钉墙横拉筋将边坡分成了若干小方格，均匀承受边坡开挖引起的荷载。
微型钢管桩复合土钉墙与螺旋灌注桩相比其主要特点是：施工机具小，适用于狭窄的施工作业区，对土层适应性强，施工振动、噪音小，桩布置形式灵活，其承载力高，变形小、造价低廉，有利于充分利用土钉的抗拔力与土体变形协调，而且微型钢管桩复合土钉墙对控制坡面位移、地面沉降、防止土方开挖过程中局部出现坍塌以及控制每层开挖到支护这段时期内的位移、抗倾覆方面都有重要的作用，对周围建筑物的保护和使护坡面作为结构的外模提供可靠的保证。
微型钢管桩复合土钉墙支护结构不但从技术上解决了预应力复合土钉墙无法解决开挖过程土体无法自立的难题，也从经济上和工期上比螺旋灌注桩更有优势，真正实现了“技术可行，经济合理”的施工原则，而且它在回龙观D01商业用房项目深基坑的成功应用，也充分证实了微型钢管桩复合土钉墙具有更强的工程适应性。
2.工程实例
2.1工程概况
北京昌平区回龙观D01地块配套商业用房工程地上商业部分四层，办公部分六层，地下一层，基坑东西长343.175米，南北长34.9米，基础设计等级为乙级，基础形式为筏板基础，本工程的±0.00的绝对高程为42.10，基础开挖标高分别为-5.8米，-7.4米，开挖总平面如下图1：
基坑南侧紧邻回龙观龙腾苑小区，南侧土钉墙坡口线与龙腾苑小区北围墙只有1.0～1.5米的水平距离，原基坑支护方案为纯土钉墙支护结构，基坑放坡系数为1：0.3，分别在标高-0.8、-2.3、-3.8、-5.3（-7.4米基坑位置在-6.8米增设一道4.3米长的土钉）米处设置长度为4.3、5.8、5.8、4.3米长直径为110mm的土钉，水平间距1.5米。按照基坑土方、护坡施工组织设计从基坑西侧施工至图1-1 2-4轴位置处，在第一步土钉仅仅施工完一个星期（基坑开挖至-1.5米处），土钉墙发生了局部垮塌，自边坡土体内向基坑涌入大量污水，土钉墙背后的土体的含水量不断增加改变了土体的力学性能，降低了土本身的抗剪能力和粘聚力，并且完全丧失了土的自立性。
经过对基坑周边南侧环境的调查分析，发现基坑南侧龙腾苑小区污水管线由于年久失修而发生破裂，污水井已经充满了污水，基坑内的污水全部是因为龙腾苑小区污水管线渗漏导致的，众所周知土的固相、气相、液相的三相性决定了土体本身一定会有孔隙的存在，按照常理，即使龙腾苑污水管线渗漏，那么水在土体中也会在24小时内向下渗漏，还不至于在基坑开挖过程中全部涌入基坑，导致土体无法自立，土钉无法成孔，接下来分析基坑南侧部分的地质水文条件。
2.2场地工程地质水文条件
回龙观D01配套商业用房项目场地位于永定河洪积扇的中部，钻孔孔口处地面标高41.29～42.83，地质勘察报告对场地地层构成的描述如下：
①素填土层：褐黄色（暗）～黄褐色，以粉质粘土、粘质粉土为主，软塑～可塑，松散～稍密，总厚度为0.7～3.3米，层底标高为38.55～41.81米。
②粘质粉土、砂质粉土：褐黄色～浅灰色，结构较好，本层夹②1层淤泥质粘土、②2粉砂薄层，本层总厚度2.20～5.80米，层底标高为35.43～37.49米。
②1淤泥质粘土，褐黄色～褐黄色（暗），含云母、氧化铁、有机质，结构性差，湿～很湿，软塑～可塑，高～中高压缩性，最大厚度为1.90米。
③粉质粘土、重粉质粘土：褐黄色～浅灰色，局部为粘土，湿～很湿，软塑～可塑，高～中高压缩性，本层厚度为1.5～4.5米，层底标高为32.27～34.67米。
④粉细砂：褐黄色～褐黄色（暗），厚度为7.10～9.7，层底标高为24.36～25.64米。
⑤重粉质粘土：褐黄色（暗）～褐黄色（暗），湿～很湿，软塑～可塑，中高～中压缩，本层厚度为5.7～7.6米，层底标高为18.04～19.27米。
⑥粉质粘土、砂质粉土：浅灰色，最大厚度2.1米。
通过地质勘察报告可以看出，在场地以下3～4米标高处存在厚度1.9米的淤泥质土，由于淤泥质土的含水率本身大于液限，其透水性非常低，导致其以上的土层中的自由水无法正常的向下渗透而全部停留在土体中，土方开挖破坏了土的三相性，导致大量水涌入基坑，并且由于土的含水量超过了液限，土体颗粒间的摩阻力也完全丧失，所以在正常分步开挖施工过程中，即使开挖了1.5米，土体也无法自立，土钉也无法正常成孔，在这样的施工条件下，纯土钉墙支护结构已经无法正常施工，必须另外选择其他施工方法来解决土体丧失自立性的施工难题，确保工程后续工作的正常开展。
2.3护坡支护结构的比选
现场南侧污水管线大量渗漏，已严重影响基坑支护的安全，如基坑南侧仍按原有支护结构设计进行施工，无法保证基坑的安全。纯土钉墙支护结构对外来水特别敏感，在有外来水冲击土体的情况下，纯土钉墙支护结构已无法实施并难以保证基坑支护结构的安全。在地下水较复杂的地方不宜采用土钉墙，因为地下水对土钉墙支护不利，坡顶容易产生较大变形，尤其对于周边建筑物距离较近的地方，更不宜采用； 基坑南侧距离围挡较近、周边又有大量在用的污水、雨水、电力管线，距离南侧龙腾苑小区也较近，增大放坡系数是不可能实现的，能够采纳的施工方案有以下三种：
方案一：土钉墙结合螺旋钢筋混凝土灌注桩
即在-3米左右处往下采用Φ600@1200单根桩长11.2--11.8（其中嵌固深度3.8米）的拉杆桩进行护坡（-3米以上仍采用1：0.3放坡加土钉墙护坡），桩之间采用钉钢板网加混凝土喷射护壁。这种护坡方式是目前在深基础施工时常用的方法，对本工程状况也是比较有效的，它可以最大限度的减少对周围建筑和地下管线的影响。但是由于它是用混凝土浇筑而成，从施工时间上来说由于需要一定的养护期因此使地下结构施工周期延长，初步测算南侧边坡大约要260棵护坡桩，施工周期大约要40天左右后才能进行南侧的土方开挖。从施工费用上测算 大约需要增加费用约 148.00 万元。
方案二：悬臂护坡桩
即在-1米处开始往下采用Φ800@1600的螺旋钻孔悬臂护坡桩，在桩顶部设置通常拉梁，该悬臂桩单根桩长12--14.6米（其中嵌固深度7.2---8.2米），这种护坡桩也是一种比较成熟的施工方作法，其施工方法和施工周期与方案一基本相同。初步测算南坡大约需要 195棵护坡桩，施工费用大约需要增加174.00万元。
方案三：土钉墙结合钢管护坡桩
即在-3米左右处做出二步台阶后采用钢管护坡桩加土钉墙，-3米以上仍只采用1：0.3加土钉墙护坡的施工方案，钢管桩间距0.75米。这种护坡方案在有潜水层且没有进行地下降水的地质条件下使用的较多，而现场的实际情况正是这种状况。它的作用与混凝土护坡桩作用基本相同，但由于选用的材料不同其施工方法也有所不同，它是采用130钻孔机成孔后下Φ89的钢管随即灌入水泥浆，然后在桩顶部做一根通长的槽钢拉梁做拉杆锚固，其锚固段长度12米。在桩成型后继续进行下部土方开挖随后做土钉墙护坡。从施工方法上看采用这种桩总的施工周期大约在15---20天左右即可完成，从造价上看南侧边坡大约需要钢管护坡桩 420 棵，初步测算大约需要增加费用约111.00万元。
结合现场的实际情况方案三在工期上对工期的影响相对较小且在造价上相对合理，因此采用方案三对回龙观D01配套商业用房项目的南侧护坡方案进行修改以确保施工顺利进行。
3.微型钢管桩复合土钉墙支护方案
3.1微型钢管桩复合土钉墙设计
回龙观D01配套商业用房工程，在方案选择阶段论述了在基坑南侧-3米处做出二步台阶后采用钢管护坡桩加土钉墙的方式进行基坑开挖的护坡支护，但是在实际基坑开挖阶段，由于现场土质含水量较大、水线较高、且局部存在新近回填土，土质自立性差。现场开挖作业后坡面土质流失，边坡支护没有足够时间进行支护。只能提高钢管长度，桩顶标高更改为-2.0m，以提高土质的稳定性，给边坡支护施工创造足够时间。
与主体结构的计算不同，由于土体结构的复杂性，微型钢管桩的计算模型有很多种，一般是作为土钉墙的一部分进行计算，因此微型钢管桩的结构计算的指导思想是概念性设计，概念性的设计归根于大量工程的成功经验的总结，各种理论计算结果是概念性设计基础之上的有力补充，因为本工程的计算为计算机建模，本文不再赘述，具体计算详见附录。
由图1-1回龙观D01商业配套用房基坑开挖总平面图可知，本次微型钢管桩复合土钉墙有-5.8米、-7.4米两个标高。
-5.8米标高处边坡距离龙腾苑小区南围墙非常近，第一级边坡按照1：0.3放坡，基坑的肥槽800mm宽，具体的支护方式见图2：
-7.4米标高在图1-1中的平面位置是2-22轴～1-8轴，此处由于开挖比-5.8米深1.6米，在施工时比-5.8米的支护多了一排微型钢管桩并多了一道锚杆及水平钢管桩，具体的施工图如图3所示：
3.2微型钢管桩复合土钉墙施工
（1）微型钢管桩施工：微型钢管桩采用Φ89钢管作为主筋，钢管下2m处，每隔300mm用电焊机加工出对称的两个直径约为10mm的孔洞，作为渗浆孔，本工程微桩成孔采用SH30钻机成孔，微型钢管桩置入孔中后进行注浆，注浆用P.S.A32.5搅拌而成，水灰比为0.5，采用低压方法进行注浆填孔，注浆压力为0.4～0.6Mpa。注浆时采用底部注浆方式，注浆导管先插入孔底，在注浆时将导管慢慢撤出。因为钢管桩最终完成的桩径只有150mm左右，成孔过程中容易造成塌孔，如果遇到塌孔的现象，可以向微型钢管内抛撒粒径2～7mm碎石，并用钢筋插捣同时进行补浆，从而克服钢管周围水泥剥落，提高了土体的自立性，-7.4米处双排钢管桩，先施工内侧钢管桩，由于桩长是7.5米，垂直度必须控制在1%以内，避免造成吃槽或逆坡，也为外排钢管桩的施工提供准确的施工空间。钢管桩每施工完8～10根，在其顶部内外两侧各焊接一道Φ16的二级钢作为冠梁提高钢管桩的整体性。
（2）土钉、锚杆施工：土方分层开挖，分层开挖后，分层进行土钉墙施工。-5.8米基坑处土钉的标高分别是-1.2米、-2.5米、-3.5米、-4.8米。在标高-2.3米、-3.3米处施工锚杆，锚杆采用1*7Φ5mm1860级钢绞线，锚杆采用钻机成孔，制作杆体时采用常压注浆，注浆管与杆体一同插至孔底，注浆开始2-3分钟后随注随缓慢抽出注浆管，直至注满锚孔。由于第二道锚杆-3.3米正好位于淤泥质土层中，这道锚杆能否达到设计承载力对于边坡稳定至关重要，由于淤泥质土的渗透性较差，若采用常规锚杆的施工方法会使锚固体强度难以达到设计要求，从而降低锚杆承载力，本工程施工过程中使用三次注浆施工工艺，在制作锚杆杆体时将PVC管固定于定位骨架中心，在第一次注浆完毕后间隔10-15分钟再将注浆管插入孔底，进行第二～三次补浆，保证锚孔中的充盈系数>1。（-7.4米深基坑土钉的标高分别是-1.2米，-2.5米，-4.9米、-6.2米，锚杆标高分别是-2.3米、-3.3米、-4.0米，施工工艺与-5.8米相同，不再赘述）
（3）水平钢管桩、坡脚护坡桩、面层施工：对于坡度为90度的边坡开挖后，由于受南侧龙腾苑污水管线破裂的影响，加上-3.0～-4.0米淤泥质土渗透性差，大量滞水停留在上部粉土层，即使护坡桩施工完毕，在预开挖0.5米深，15米长时，局部也发生了土层的坍塌，为了进一步保证土层的自立性，在第二步土钉上下100mm向土体边坡上振动敲击3米深，间距500的Φ40的钢管，使钢管的周围的土进一步挤密，由于-7.4米基坑较深，在第二步水平钢管桩下又增设了一排桩长6米间距500的Φ40的钢管来保证土体的自立性和边坡的整体性，在水平钢管桩及土钉、预应力锚杆施工完毕后，在其面层编织Φ6.5@200*200的钢筋网片，喷射100mm厚C20砼，使钢管、土钉、预应力锚杆及水平钢管桩形成一个完整的支护整体。在施工到基底标高时，在坡脚的位置振动敲击2.1米长，间距500，Φ89钢管桩，从而抵消除坡脚被水泡软而发生的整体倾覆的危险性。
4.基坑支护位移变形监测
为了保证施工过程的安全，并对可能发生的安全隐患进行及时准确的预报，本工程对基坑顶水平进行了监测，由于回龙观D01配套商业用房工程东西长343.175米，沿基坑四周布置了W1～W38总计38个观测点，其中土体渗水量较大的南侧布置了W2～W18总计17个观测点。按照规范要求：边坡位移点W1～W9、W15～W28、W31～W38点的水平位移控制值为34.80mm，预警值为20.88mm；W10～W14、W29～W30点的水平位移控制值为45.6mm，预警值为27.36mm。从2012年的2月15日开始第一次初始观测到2012年6月5日最后一次观测，其中南侧W2～W18的累计变化量最大的监测点是W5、W6、W13、W14，这四个点的累计变化量是-12mm（水平位移边坡方向的位移量：向槽内为“-”值，反向为“+”值），不但没有达到控制值，比预警值也要小很多，说明微型钢管桩复合土钉墙在回龙观D01地块配套商业用房工程上得到了成功的应用。
5.结论
本文通回龙观D01商业用房工程的实例，描述了微型钢管桩与土钉、预应力锚杆联合组成的微型钢管桩复合土钉墙在实际工程的成功应用，证明了以下结论：（1）微型钢管桩复合土钉墙支护结构适用于场地狭小，没有足够的放坡空间的施工现场，并且微型钢管桩作为超前支护，解决了土层在土方开挖后自立性差，保证土方开挖后有足够的时间进行土钉及预应力锚杆的施工，同时在边坡施工过程中在边坡增设水平钢管桩以及在坡脚位置设置竖向钢管桩可以更有效的增强边坡的整体稳定性，并且有效预防了局部边坡土体坍塌，通过边坡基坑的位移检测数据分析，微型钢管桩复合土钉墙的支护结构有效控制了边坡的水平位移。（2）微型钢管桩复合土钉墙支护结构相比较混凝土护坡桩复合土钉墙支护结、悬臂钢筋混凝土护坡桩支护体系，不仅施工工艺简单，而且由于微型钢管桩成桩、注浆与土钉相似，所以可以大大节省了支护工程费用。而且微型钢管桩的养护周期比钢筋混凝土护坡桩的养护周期短，也减少了护坡工程的施工工期，对于早日进行肥槽回填，保证边坡安全有利。
参考文献
[ ]曾祥福.微型钢管桩复合土钉墙模型模拟降雨及坡顶堆载试验研究[D]，中国地质大学，2008
[2]薛丽影，胡立强。微型钢管桩垂直复合土钉墙在某深基坑工程的应用[J]，建筑科学，2011年第07期
篇9
1 工程概况
1.1 工程概述
本工程位于陕西汉中市内天汉大道西侧，场地地形平整，拟建建筑物南北长50.4m，东西宽31.6m，设计基坑开挖深度自现自然地面下7.2m。场地北侧以及东西两侧场地较开阔，而场地南侧0.8m即为同仁医院围墙，距离医院门诊大楼仅相隔一条约5m宽的通道，医院门诊大楼为一6层钢筋混凝土框架结构建筑，而与场地之间相隔的通道为入院的主干道，往来车辆和人员较多，动荷载较大，该侧一旦发生基坑失稳，不仅影响医院门诊楼的安全，也影响到该通道上的车辆和人员安全，基坑安全等级较高。为保障施工期间同仁医院的安全运行，需对南侧基坑进行合理有效的支护。
1.2 工程地质和水文地质条件
根据场地工勘资料，本场地底层结构简单，自上而下依次为素填土、粉质粘土、粉砂、粗砂、圆砾、卵石等，各土层物理力学性质如表1所示：
表1 场地地层情况
土层名称
平均厚度（m）
重度（kN/m3）
黏聚力（kPa）
内摩擦角（）
素填土
3.6
18
20
15
粉质粘土
0.8
20
50
24
粉砂
0.6
19
25
粗砂
1.2
20
30
圆砾
1.4
21
38
卵石
7.0
22
38
2 基坑支护方案的确定
本工程南侧紧邻已建建筑，无放坡开挖的距离，拟采用垂直开挖，悬臂式排桩支护；其余三侧有一定的放坡空间，但考虑基坑开挖过深，为保障施工临时用地以及交通道的安全，拟采用放坡1：0.3开挖，土钉墙支护。
2.1 排桩支护
分布于基坑南侧,采用机械钻孔灌注桩，桩长14.0m，桩径0.9m，桩中心距1.8m，桩顶用600×900mm冠梁连接。
1）桩身。桩身混凝土强度C25，主筋采用HRB335级钢筋，24φ32均为配置；螺旋箍筋采用HPB235级钢筋，φ10@150，加强箍筋采用HRB335级钢筋，φ20@1500，混凝土保护层厚度50mm。
2）桩顶冠梁。各桩桩顶用600×900mm冠梁连接，冠梁混凝土强度等级C25，每侧各配4φ20受力钢筋；梁中部设两道腰筋，每道采用2φ16普通钢筋；冠梁箍筋采用四肢箍，φ8@200；桩体主筋应插入冠梁内不少于冠梁高度，并与冠梁受力筋可靠连接。
3）桩间土处理。孔桩施工时预埋φ8@150插筋，桩侧土体应分层对称垂直开挖，开挖后将两桩间的钢筋焊接，再挂钢筋网，采用φ8普通钢筋，间距150×150mm，竖向钢筋应置于水平钢筋之下，表层喷射C20细石混凝土，厚度80mm。桩间土竖向设置两排泄水孔，矩形布置，水平向间距1.8m，孔径100mm，外斜坡度5％，进入坡体0.60m，用PVC管制成花管安装。
2.2 土钉墙支护
分布于基坑东侧、西侧、北侧，开挖坡比为1:0.3，基坑开挖深度为7.2m。
1）土层锚杆（土钉）。沿基坑竖向布置四排土钉，水平向间距1.3m，矩形布置，锚杆倾角15度。人工洛阳铲成孔，孔径120mm，植入土钉后，灌入M20水泥砂浆形成锚固体。
2）坡面挂网。采用φ8普通钢筋，间距150×150mm，一层，加强钢筋采用φ12普通钢筋将水平向和竖向土钉连接。加强钢筋与土钉交叉处采用焊接连接。坡面钢筋网应上翻至坡顶外侧，外翻长度1.0m，并在坡顶用1.0m长短钢筋垂直打入地下以固定钢筋网。
3）护面。坡面喷射细石混凝土护面，混凝土强度等级为C20，厚度100mm。
3 支护结构稳定性验算
3.1排桩支护验算
《规范》规定排桩支护验算的内容主要包括整体稳定性演算、抗倾覆稳定性验算和基坑底部抗隆起验算。本工程内力计算方法采用增量法，基坑侧壁重要性系数γ0取1.0，地面超载取30kPa，计算结果下所示。
1）整体稳定验算。计算方法采用瑞典条分法，经计算，最危险滑裂面整体稳定安全系数 Ks = 3.102>= 1.3，满足规范要求。
2）抗倾覆稳定性验算。定义稳定安全系数为被动土压力Ep对桩底的弯矩与主动土压力Ea对桩底的弯矩的比值，经计算， Ks = 1.401 >= 1.200, 满足规范要求。
3）基坑底部抗隆起验算。采用普朗德尔公式计算稳定安全系数Ks = 19.689 >= 1.1，满足规范要求。
3.2 土钉墙支护验算
《规范》规定土钉墙支护验算的主要内容包括内部稳定性验算和外部稳定性验算。本工程基坑侧壁重要性系数取1.0，土钉荷载分项系数取1.25，土钉抗拉抗力分项系数取1.3，整体滑动分项系数取1.3，计算结果下所示。
1）内部稳定验算。计算方法采用整体圆弧滑动法，根据施工的步骤将分层开挖支护看做不同工况，经计算，各工况最危险滑裂面整体稳定安全系数均能满足规范要求。
2）外部稳定验算。主要包括基地承载力演算，抗水平滑动演算和抗倾覆稳定性演算。经计算，
基底平均压力设计值 pa=125.6(kPa) < fa=140 kPa
基底边缘最大压力设计值 pamax=155.5(kPa) < 1.2fa=168 kPa
抗滑安全系数 Ks =6.633 > 1.3
抗倾覆安全系数 Ks =36.097 > 1.6
各计算指标均满足规范要求。
4 施工注意事项
1）基坑开挖后应立即进行支护，坡面人工修平后再挂网，施工过程中应采用防水措施，以免施工用水侵蚀坡面，导致坡面跨塌。
2）锚孔灌浆前必须用清孔，清除孔内残土，注浆必须从孔底开始进行。
3）土钉加强筋必须与土钉焊接牢固，且网筋应置于加强筋之下，网筋与加强筋交叉处必须焊接，网筋交叉处必须绑扎。
4）坡体护面混凝土必须平整，保证厚度及质量，混凝土终凝2小时后应洒水养护7天。
5）施工前应检查原材料的品种、质量和规格型号以及相应的检验报告。
6）钻孔偏斜度不得大于5％。
7）钻孔深度应比设计土钉长度长至少超深0.2 m。
8）应用定位短筋将土钉置于钻孔中心，保证保护层厚度。
9）施工过程中应注意地下管线和临近建（构）筑物基础等，如遇见地下管线等，土钉位置、倾角、长度可适当调整，但需征得设计单位同意。
10）基坑开挖应分级进行，每级开挖深度宜为1.5－2.5m，且待前一级支护完成验收后方能开挖下一级基坑。
5 结语
本工程于2009年3月开工，2010年2月竣工，根据施工过程中的支护结构变形检测资料表明，基坑侧壁的土体以及临近建筑物的变形量均在规范规定的变形范围以内，表明本基坑设计施工方案是合理有效的，对本地区相似工程的设计施工具有一定的借鉴作用。
参考文献：
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[2]高大钊. 深基坑工程[M]. 北京：机械工业出版社，2002.
[3]李自明. 复合支护结构在深基坑支护中的应用[J]. 山西建筑，2008.1.
Application of Pile and Soil-Nail-Wall Composite Supporting Structure in a Deep Excavation in Hanzhong
Chen Dongliang
(Department of Civil Engineering and Architecture, Shaanxi University of Technology , Hanzhong, 723001)
Abstract According to the actual condition of a deep excavation in Hanzhong, Using the pile and soil-nail-wall combined form for supporting structure, and stability analysis of the results are in line with current regulatory requirements, the application of engineering practice, the project runs well, the monitoring data show that The supporting structure is safe and effective in the region similar to the reference design and construction projects.
Key words Deep excavation; Piles; Soil-nail-wall; Foundation Support
作者简介：陈栋梁（1980-）男，硕士，讲师，主要从事岩土工程方向的教学研究。
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本高层建筑由4栋31层塔楼、2层群楼、2层地下室组成。建筑基坑开挖深度为9.00m，总用地面积约20000平方米，一期地下室已建成，本次基坑支护为二期项目。基坑场地东面6米为高5层的泰安居装饰材料商场，南面18米为高25层的2栋住宅楼，西面20米为吊鸡沥，北面5米为小区道路，距多层住宅约20米。本次二期项目位于场地的北侧，场地南侧为一期地下室。本基坑根据钻孔表明，场地地层有素填土层、第四系冲积土层、残积土层及侏罗系基岩。本基坑平面图如图1所示。
根据场地工程地质条件和设计、施工经验，结合土工实验结果，参考规范规程等，本基坑支护各土层力学计算参数如下表1：
2 深基坑支护方案
本基坑支护设计从安全、经济、可靠出发，根据场地工程地质条件，并结合基坑周边环境分段进行处理。本基坑支护分3个区段，其中1及2区段安全等级为一级，基坑侧壁重要性系数1.1，3区段安全等级为二级，基坑侧壁重要性系数1.0。本基坑主要采用复合土钉墙支护，局部场地允许范围则采用放坡。当本基坑开挖时边界、地质条件发生较大变化或土层情况与地质资料不符时，基坑支护设计应作相应的修改。
2.1 本基坑1区及2区因距建筑物或道路较近，除上部1米采用1：1放坡，并设置1米宽台阶；下部采用直立开挖。为确保周边建筑物及市政设施安全，采用复合土钉墙支护：采用双排φ550深层搅拌桩作超前支护，并起到止水围幕双重作用，另设置一排φ140钢管桩，桩间距为1.2m,桩长12m；设置7排φ25-28土钉（基坑上部第一及第二层锚杆因处于填土层，成孔困难，采用同等强度φ48锚管代替），长度12～16米；另于-1.2米及-5.5米处设置一排3×7φ5预应力锚索。
2.2 3区段因距周边建筑物较远，从经济及安全考虑，采用放坡开挖，放坡坡率1：1，并设置一级台阶。土方开挖后，及时进行坡面挂网插筋，φ8@200×200mm钢筋网及100mm厚C20喷射混凝土面层施工；台阶下部因土质较差，增加三排锚管支护。
3 深基坑支护模拟计算
本深基坑根据基坑周边的荷载及支护形式分段采用北京理正最新版本基坑计算软件6.0进行现场模拟计算。计算时，各段面土层采用最能代表该断面的钻孔数据，选取超载类型为满布均布，超载值为25kN/m。在本基坑计算分析时考虑到周边楼房荷载对本基坑支护产生的影响，提高本基坑支护结构的安全稳定性。
本深基坑模拟计算。分别为动荷载10kN/m2，楼房首层地面堆载20kN/m2及楼房荷载240kN/m2，因为楼房主要荷载由人工挖孔桩基础承担，其桩端持力层位置低于基坑开挖底面，考虑到桩周承载力的影响，因此模拟计算时将楼房荷载的位置进行调整，调高至基坑开挖深度的影响范围内（强风化岩层中），增加了楼房荷载对基坑支护结构的影响的考虑，持高了基坑支护结构的安全稳定性。其中本基坑1-1区段（zk5)支护模拟计算验算简图如图2所示。经验算，外部稳定性抗水平滑动安全系数1.495>1.300，抗倾覆安全系数10.203> 1.600，均满足要求。
图21-1区段基坑验算简图
4 深基坑施工要点及要求
4.1 放坡施工
本工程的放坡施工采取人工放坡方式，土方开挖后，及时进行坡面挂网插筋，采用φ8@200×200mm钢筋网及100mm厚C20喷射混凝土面层施工。鉴于本基坑台阶下部因土质较差，增加三排锚管支护形式。
4.2 搅拌桩施工
本基坑工程所采用的搅拌桩桩径为550mm。在施工中要求搅拌桩桩端穿过含水砂层，进入残积土粉质粘土隔水层不少于1.0m，施工工艺采用四搅四喷，同时桩喷浆3min、增加桩底喷浆搅拌时间、严格控制垂直度和提升搅拌速度。另外，搅拌桩施工采用32.5R普通硅酸盐水泥,设计水泥掺入比15％，且不少于50kg/m，水灰比为0.55，施工要求采用4搅4喷喷浆法工艺施工，提升速度不大于0.5m/min，垂直度偏差≤0.5%,桩位允许偏差为50mm，桩径允许偏差为4%。搅拌桩施工时邻近不得进行抽水作业，若场地内水量较大则使用速凝浆材。桩与桩的搭接时间间隔不应大于12h，如间隔时间太长搭接质量无保证时，应采取局部补桩或注浆措施。
4.3 钢管桩施工
本工程采用φ140（厚度4mm）钢管桩，桩间距为1.2m，桩长为12m；其中本基坑的1区段采用双排钢管桩，排间距为0.8m。桩成孔直径为φ150，全孔采取灌注纯水泥浆。注浆材料采用32.5R普通硅酸盐水泥，水灰比为0.45，浆体强度不低于M20。
4.4 土钉墙施工
土钉钢筋采用二级螺纹钢筋，钢筋土钉钻孔直径为130mm。由于本基坑上部第一及第二层锚杆因处于填土层，造成成孔困难，因此本基坑第一及第二排土钉采用同等强度φ48锚管代替。土钉沿长度方向每隔2m设置一个定位支架，以确保保护层不小于25mm。土钉施工时采用M25水泥浆一次注浆，拆除注浆管后，再封堵孔口加压注浆，施工中注浆压力控制在0.5～0.8Mpa范围内。当注浆体终凝、有一定强度后（一般在24小时后，可依施工单位的经验，适当缩短，但不少于15小时），方可焊接锁定筋。
土钉墙坡面钢筋网搭接长度应大于300mm，加强筋搭接应采用焊接，单面焊时焊缝10d，土钉的钢筋必须与加强筋焊接牢固。喷射砼等级为C20，土钉墙喷射砼厚度100mm，分两次施工，第一次喷射砼40mm，第二次待土钉挂网施工完成后再喷射砼60mm。
本工程土钉墙施工采取自上而下分层施工形式，并及时进行喷锚网施工，待面层混凝土和水泥注浆体强度达到设计强度的70％以上时,方可进行下一层开挖。每次开挖面在土钉设置处以下400mm，不得超挖。在打入土钉之前，应及时通过沙井探明管线埋深，避免土钉碰到地下管线。
本基坑开挖时采取分层开挖；当开挖深度至基坑底300mm时应由人工开挖、凿平。基坑顶面和基坑底面应做好散水排水工作，及时排出地表水和坑内集水，沿基坑底边排水沟约每30m设置1个集水井。如雨季施工，必须准备足够的抽水设备。
4.5 锚索施工
本基坑开挖时，每层土开挖至锚孔位置以下0.4m施工锚索，后面土方开挖必须在锚索施工完毕不小于7日后进行。锚索施工采用二次灌浆工艺，一次灌浆采用32.5R或以上普通硅酸盐水泥，水灰比采用0.5；而二次灌浆采用纯水泥浆，水灰比控制在0.45。一次灌浆压力采用0.5～0.8MPa，二次灌浆压力采用2～3MPa。二次灌浆在一次灌浆液初凝后终凝前（约6～8小时内）封堵孔口加压进行，要求灌浆体设计强度不低于25MPa。
锚索张拉必须在灌浆体达到70％设计强度后进行。张拉采用隔一拉一跳张。在锚索正式张拉前，取0.1～0.2倍轴向拉力设计值对锚索预张拉1～2次，使锚索完全平直和各部位接触紧密、产生初剪；锚索张拉至轴向拉力设计值并保持15min，然后卸载至零，再重新张拉锁定。工程中必须分单束预张紧后再多束共同分级张拉至设计张拉锁定值。在基坑施工期间锚索应进行长期监测，当预应力变化值>锚索力设计值的10％时，应进行重复张拉或补偿张拉。锚头采用夹片式锚具。
4.6 基坑排水
本基坑顶、底及过渡平台四周设置排水沟（300mm×360mm），坡度为1%，将雨水及地下渗水导流排入集水井，经泵送排往地面、沉淀后排入市政地下水道。具体集水井位置、数量安排视场地情况确定。沿排水沟每30m左右设一个集水井（800mm×800mm，深1000mm），基坑底面不得有凹坑。施工场区内
5 深基坑支护工程监测
本深基坑支护工程安全等级为1～2级，主要监测项目有：测斜、锚索拉力、水平位移、竖向沉降、地下水位及周边建筑物的监测。
工程中采取的基坑监测注意措施如下：
5.1 监测须由有资质的单位进行，施工单位应与监测单位密切配合，做好检测元件的安放和保护工作；
5.2 监测频率：施工开挖期间观测周期为3天，雨天施工每天观测1次；支护结构完成后，变形未稳定前，每7天观测1次，变形相对稳定后可每15～30天观测1次；遇特殊情况（如变形出现突变或出现险情）时，每天观测1次。
5.3 基坑2区段水平位移量不得超过30mm，报警值为22mm；竖向位移不得超过30mm，报警值为22mm。其余区段水平位移量不得超过50mm，报警值为36mm；竖向位移不得超过40mm，报警值为30mm。变形速率报警值为：基坑开挖施工期间连续每天变形速率大于10mm/d，地下室施工期间连续每天变形速率大于5mm/d。
6 结语
鉴于该深基坑深度较大（9米），属深基坑，且基坑周边都存在建筑物，一般多采用桩锚、内支撑及地下连续墙等刚性结构支护；土钉墙属柔性结构，一般深基坑不宜采用。本基坑采用复合土钉墙支护，局部场地允许范围则采用放坡方案。通过模拟计算分析表明，本基坑各段的整体安全稳定性及抗倾覆稳定性验算安全系数均满足规范要求；根据施工实践证明，基坑最大水位位移仅为21mm，地面最大沉降量为15mm；说明效果还是比较理想。因此该基坑支护设计方案在结构、构造选型上合理，符合安全、经济的设计原则。同时结合本工程特点详细阐述本基坑支护施工过程，可为同类基坑支护工程提供技术参考。
参考文献：
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本文结合某滨海地区深基坑工程，对土岩组合地区深基坑的开挖及支护结构的施工与质量控制进行叙述和讨论，研究成果可为相似地区的深基坑工程的设计与施工提供可靠依据。
1. 工程概况
1.1 建筑和结构特征。本工程位于东部滨海地区，筏板式基础，工程均设二层地下室。其中东部区域地下室建筑面积33000 m?，基底相对标高-12.9 m；西部区域地下室建筑面积9520 m?，基底相对标高-12.5 m。东西部区域设有地下连廊相通，基坑长225m，宽142 m，工程基础底面积共计20854 m?。
1.2 地质概况及气象条件。本工程原地貌形态为海滨平原，后经人工回填改造而形成陆域，现场地形较平坦，总的地势为东略高西略低。主要岩性为人工填土、粉细砂、粗砂、粉质粘土和碎石土等。其下为分布广泛且完整坚硬的花岗岩，无明显不良地质作用，属建筑抗震有利地段，场地的稳定性良好。各层标高如下：第①层：填土，层厚0.70-4.90m，层顶标高2.59-3.78m。第②层：粉细砂，层厚0.40-4.70m，层顶标高-2.77-4.00m。第③层：粗砂，层厚0.80-5.70m，层顶标高-4.89-3.44m。第④层：粉质粘土，层厚0.50-3.60m，层顶标高-7.88-1.88m。第⑤层：粗砂，层厚0.50-2.30m，层顶标高-8.68-1.30m。第⑥层：砂质粘土，层厚0.40-0.80m，层顶标高-5.93-0.86m。第⑦层：强风化花岗岩，层厚0.3-13.20m，层顶标高-10.19-2.60m。第⑧层：中风化花岗岩，层厚0.2-6.6m，层顶标高-18.89-0.78m场区内地下水类型为第四系孔隙潜水-弱承压水。主要赋存于砂层中，接受大气降水补给和海水侧渗补给，稳定水位埋深2.20 m-3.30m，水位标高0.44m-1.45m。地下水与海水有密切的水力关系，在场区西南部，地下水直接与海水相通，受潮汐影响，地下水位日变幅5-10cm。地下水动态年变幅为1.5米左右。地下水属微咸水-咸水，地下水对混凝土具弱腐蚀性，对混凝土中的钢筋和钢结构均具有中等腐蚀性。
2.基坑支护体系的设计及施工
根据地质勘查报告，场地西部区域地层花岗岩层埋深较深，基本在场区自然地平下7m-14m以下，花岗岩以上的填土、砂土层较厚，此部位的边坡基本可考虑在整个开挖范围内均按1：1自然放坡，如图1所示；
18轴以东J-R轴间的地质地层花岗岩埋深较浅，基本在场区自然平下1.4-5m以下，此部位上部土层可按1：1自然放坡，对于下部基岩埋深较浅地段，可采用1：0.5自然放坡形式。对于基坑上部砂土层部分的基坑要按设计要求严格分层分段开挖，在完成上一层作业面土钉与喷射砼面层达到设计强度的70%以前一般不能进行下一层土层的开挖，每层开挖深度取决于在支护投入工作前土壁可以自稳而不发生滑动破坏的能力，实际开挖过程中按照土钉竖向间距1.5m考虑。因为本工程土层中部分位置砂层较厚，容易产生土体塌陷，施工中对土体可考虑采取如下措施：（1）对修整后的边坡立即喷上一层薄的砂浆或砼，凝结后再击入土钉。（2）在作业面上先构筑钢筋网喷射混凝土面层，而后设置土钉。（3）在水平方向上分小段间隔开挖。（4）先将作业深度上的边坡做成斜坡，待击入土钉后再清坡。（5）在开挖前沿开挖面垂直击入钢管，注浆加固土体。
2.1 喷射第一道面层。每步开挖后应尽快做好面层，即对修整后的边坡立即喷上一层薄砼或砂浆。对于基岩部分的边坡可省去此道工序。
2.2 设置土钉。基坑开挖深度范围内基岩部分的土钉的做法先在岩体中成孔，然后植入土钉钢筋并沿全长注浆，填土地质的部位是用专门设备将土钉钢筋击入土体，对于砂层较厚的部位则在开挖前沿开挖面垂直击入管壁钻孔的钢管，高压注浆加固土体代替土钉。
2.2.1钻孔。钻孔前应根据设计要求定出土钉位置，作出标记并编号。
采用的机具应符合土层特点，满足设计要求，在进钻和抽出钻杆过程中不得引起土体塌孔。成孔过程中有专人作成孔记录。土钉钻孔时的质量应符合下列规定：（1）孔距允许偏差为±100mm；（2）孔径允许偏差为±5mm；（3）孔深允许偏差为±30mm；（4）倾角允许偏差为1度。
2.2.2击入或插入土钉钢筋。击入土钉或钢管时前先进行定位，插入土钉钢筋前要进行清孔检查，土钉钢筋植入孔中前要先在钢筋上安装对中定位支架，以保证钢筋处于孔位中心且注浆后其保护层厚度不小于25mm，支架可以用短钢筋焊接或用塑料件，以不妨碍浆体自由流动为宜。
2.2.3 注浆。基岩部分的土钉孔注浆前要验收土钉钢筋安设质量是否达到设计要求。本工程采用压力底部注浆的方式，注浆导管底端插至距孔底250mm处，在注浆的同时将导管匀速缓慢的撤出。较厚砂层中的钢管采用高压注浆，压力注浆时应在管口设置止浆塞，注满后保持压力3-5min。注浆过程中注浆导管口始终埋在浆体表面以下，以保证孔中的气体能全部逸出。注浆材料采用水泥砂浆，配比按1：1-1：2，其水灰比控制在0.4左右，需要时可适量加入速凝剂，以控制早凝和泌水。水泥砂浆应随拌随用，一次拌合的水泥砂浆在除凝前用完。
2.2.4喷射第二道面层。在喷射砼之前先按设计要求绑扎、固定钢筋网。面层内的钢筋网片应牢固固定在边壁上并符合规定的保护层厚度要求。钢筋网片可用插入土中的钢筋固定，但在喷射混凝土时不应出现振动。钢筋网片可焊接或绑扎而成，网格允许偏差为±10mm， 铺设钢筋网时每边的搭接长度不小于一个网格边长或200mm，如为搭焊则焊接长度不小于钢筋网片钢筋直径的10倍，网片与坡面间隙不小于20mm，土钉钢筋通过井子加强钢筋直接焊接在钢筋网上。喷射混凝土前应对机械设备、风、水管路和电路进行全面检查和试运转。为保证喷射混凝土厚度达到均匀的设计值，可在边壁上隔一定距离打入垂直短钢筋作为厚度标志。喷射混凝土的距离宜保持在0.6-1m之间，并使射流垂直于壁面。喷射混凝土的路线可从壁面开挖层逐渐向上进行，但底部钢筋网搭接长度范围内先不喷混凝土，待与下层钢筋网搭接好后再与下层壁面同时喷混凝土。混凝土应分两层喷射，每次喷射厚度5cm。接缝部位在继续喷射混凝土之前应清除浮浆碎屑，并喷少量水湿润。面层喷射混凝土终凝后2h应喷水养护，养护时间3天左右。
2.2.5排水设施的设置。施工前做好降排水工作，基坑四周地表应加以修整并构筑明沟排水，严防地表水在向下渗流。边坡喷射混凝土面层延伸到基坑周围地表构成喷射混凝土护顶。混凝土面层上要做泄水孔，采用直径40mm的塑料管，按间距4m均布。为了排除聚在基坑内的渗水和雨水，应在坑底设置排水沟和集水井。坑中的积水应及时排除。
3.质量控制措施
3.1 质量要求及保证措施。（1）对原材料必须由准用证、合格证，并在监理见证取样后及时到指定的试验室进行试化验工作，复试合格后方可使用。细石混凝土提前作配合比。（2）严格按照设计及有关规程要求施工，并配备专职质检员、施工员。（3）由专门的测量人员进行测量放线，施好线，由建设单位、监理单位验收后方可钻孔，并做定位放线记录。（4）成孔后，由现场质检员会同建设方、监理勘察单位验收合格后方可终孔，并做好记录，由各方签字认可。（5）土钉钢筋或钢管制安严格方案及规范要求施工。（6）同一层面上细石混凝土喷射尽量做到连续施工，以确保混凝土身质量，技术人员严格控制喷射厚度。（7）止水帷幕桩须严格控制钻孔速度，保证入岩深度满足方案要求。（8）竣工后须画竣工图，提供施工记录。
3.2 安全技术措施。（1）进场前所有人员进行安全教育，提高管理人员及施工人员的安全意识。（2）对电设备进行“三级”保护，电缆线必须架空或埋入地下0.5米，电工必须持证上岗。（3）施工人员进入场地须戴好安全帽，严禁酒后施工。（4）每日开工前检查各种用具是否安全可靠，确认安全后方可施工。钻井等设备必须经常检修，行动时必须平稳。（5）工地设置安全小组，项目经理任组长，并设专职安全人员1人，经常检查消除事故隐患，班组设兼职安全员，形成齐抓共管的安全体系。（6）未尽事宜见安全施工操作规范有关条。
4.监测结果
支护桩顶最大水平位移累计值为19 mm，最大竖向沉降累计值为11.1 mm；支护桩最大深层位移累计值为14.6mm，表明支护结构稳定性较好，基坑处于相对安全的状态。而周边道路、建筑最大竖向沉降累计值仅分别为13.6 mm及11.5 mm，表明支护体系是可靠的。
参考文献
[1]汉，黄书秩，程丽萍.深基坑工程[M].北京：机械工业出版社，1999.
[2]陈璐.土钉墙支护技术在成都市天府隧道深基坑工程开挖中的应用[硕士学位论文].
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一、工程技术在建筑行业所处的地位和所起的作用
工程技术亦称生产技术，是在工业生产中实际应用的技术，它具有实用性、可行性、经济性和综合性等鲜明特点：实用性是指人类为了生存和社会的需要，必须运用到工程技术的手段和方法；可行性是指任何工程项目一定要根据实际的具体情况，尽量选择最佳适合经济、社会的技术；经济性是指工程技术必须把促进经济、社会发展作为首要任务，并要取得良好的经济效果，从而达到技术先进和经济效益的统一；综合性是指工程技术通常是许多学科的综合运用，它不仅要运用基础科学、应用科学等知识，同时也要运用社会科学的理论成果。
科学的成果被研发出来，并不可能立即投入应用当中，必须通过工程技术转化为生产力，创造出社会财富。在建筑工程中使用新技术就是将科学技术运用到实际情况中去，是创造财富的过程，也是建筑工程施工企业提高其经济效益的重要手段。
二、建筑工程的新技术的应用对经济效益的影响
建筑工程的新技术主要包含了新材料、新工具、新工艺、先进的管理等方面的技术。科学技术作为第一生产力 ，在建筑工程发展中发挥了强大推动作用。科技进步对建筑工程发展的制约和影响在设计、施工等许多方面表现得都非常明显。尤其是在项目设计阶段如果选用一项经济、合理的施工技术会大大节约项目投资，提高整个项目的经济效益。本文就试用目前国内已开始采用的清水混凝土、冷轧带肋钢筋焊接网和复合土钉墙喷锚支护等技术为例进行具体说明。
（一）清水混凝土的施工技术
清水混凝土，又称装饰混凝土，是指一次成型、不添加任何装饰，直接采用现浇混凝土的自然色作为饰面的混凝土。在我国，该技术的发展还不是很成熟，但作为一项新技术，它在国内已被越来越多的业主采纳。
清水混凝土对材料、模板安装及养护方面的要求非常严格，在整个墙体施工中选用的水泥应为同一厂家，同一品种，同一强度等级，同一批号，才能保证混凝土表面观感一致，质感自然。在浇注时，必须连续浇筑，掌握好混凝土振捣时间，一般以混凝土表面呈现均匀的水泥浆、不再有显著下沉和大量气泡已上冒时为止。它的施工缝须留设在明缝处，避免因产生施工冷缝而影响混凝土的观感质量。清水混凝土技术对模板的材料及安装工艺要求非常高，如果采用钢制的定型模板，则需要人工对钢模打磨6-8编，方能使用；如果采用木模，则需使用规格为1220×2440mm的覆膜竹胶板进行拼装，此种竹胶板具有强度高，韧性好，表面光滑、幅面宽、拼缝少、容易脱模等特性，而且，模板不能采用已使用过的周转模板，必须为全新采购的，为一次性投入。
清水混凝土工艺的推广及广泛应用是建筑工程施工技术发展的重要标志之一，采用清水混凝土工艺，从施工角度讲，由于模板均为一次性投入，人力、材料等施工成本大大增加，经测算，一般清水混凝土施工成本比普通混凝土增加约为20%-30%左右，但从整体角度考虑，该工艺大大节省了建设项目的后期装饰及使用期间的多次维护粉刷费用，并缩短了工期，从总体上说降低了项目造价，节约了建设项目的投资，而且清水混凝土的外观朴素自然，天然去雕饰，即环保又节约能源，复合现代新建筑学的理念，综合的经济效益十分显著，具有推广意义。
（二）冷轧带肋钢筋焊接网的施工技术
冷轧带肋钢筋焊接网，是以普通的低碳热轧圆盘条钢材作为原料，通过冷轧、刻痕、轧成二道或三道表面上带有横肋的变形断面钢材，是通过全自动智能化的钢筋焊接网生产线预制点来焊成网状，它是一种取代了人工制作，具有高效、优质的建筑钢筋。在建筑工程中使用该技术不仅可以保证施工质量，还具有节约工期和材料的优点，由于焊接网取代了人工加工等多项工序，运到工地后即可投入使用，安装方便快捷，所以不仅可以加快施工进度，还能节省大量的人力、物力。
（三）复合土钉墙喷锚支护的施工技术
复合土钉墙是近年来在土钉墙的基础之上而发展起来的新型支护结构。它主要依据具体的工程条件，把土钉墙与深层搅拌桩、钢管土钉或预应力锚杆等结合起来，形成的一种复合基坑支护技术。它具有安全可靠、工程造价低、工期短等特点，弥补了一般土钉墙的缺陷。
复合土钉墙喷锚支护技术通过注浆、锚杆、钢筋网片等对边坡的主体构成一定的保护作用，对锚杆施加的预应力使边坡土体可能滑动的部分受到了挤压作用，这样就使被加固土体的内聚力比原有土体的力学指标要高，安全可靠性强。而且该工艺具有施工简单，操作性强的优点。因为复合土钉墙技术好操作，和其它桩基支护等工艺相比，不仅可以缩短大概三分之一的工期，还可以在保证基坑开挖安全的前提下，节省大量的人、材、机成本，减少维修成本，降低工程造价。可以说复合土钉墙喷墨支护技术是一项安全可靠、经济合理的一项新技术。
（四）先进管理技术的使用
科技发展的日新月异，人类的发展有了质的飞跃，计算机的应用使人们从纷繁芜杂的事务和数据中解脱出来，同时计算机技术的使用也给建筑行业带来了极大的便利，如文档处理、财务核算、成本控制以及人事管理等方面，大大提高了工作的效率和准确性。综合运用现代化工具和现代信息技术，实现了信息的流通和数据的共享，为项目决策提供一定的支持和服务，实现施工企业管理的网络化、信息化和现代化。
三、建筑经济新技术是建筑企业控制成本和提高经济效益的根本途径
建筑工程中新技术具有节约资源能源，低能耗，保护环境，降低制造成本，高的劳动效率和经济收益等特征。新材料、新工艺 、新工具、先进管理技术的运用正是建筑施工企业控制成本和提高经济效益的根本途径。因此，采用高科技技术，改善建筑工程的施工，是解决资源紧张与产品、产业、消费结构之间矛盾的有效解决方案，也可实现建筑工程企业的经济效益增长和企业的可持续发展。
目前，我国的建筑工程技术发展得尚不完备，还需努力提升，才能达到企业进步，经济增长和社会发展的目标。对于建筑工程的施工企业来说，提高建筑工程的经济效益是一个艰巨而又复杂的工作，包括了方方面面的工作，这要求不仅努力提高自身的技术水平，还要及时引进国外的先进水平，达到最佳的效益目的。
篇13
一、高层建筑深基坑支护工程的基本结构介绍
高层建筑深基坑支护工程设计方案的选择对于整个工程的质量具有至关重要的作用，工程检测者应该参考施工地点的实际条件，选择最优支护工程结构设计方案。现阶段，高层建筑深基坑支护工程常用的支护结构方案主要有下面几种：第一种，支锚结构。土层锚杆是以岩石锚杆为基础而演变发展起来的，是种全新的受拉杆件。在该结构中，锚杆一端连接挡土桩墙或者是工程结构物，而另一端将会固定在岩层或是地基上层中，这样的结构能够充分承受挡土墙的水压力和土压力或者是结构物的侧倾力、拉拔力及上托力，该结构主要通过地层的锚固力来保证结构物的稳固。第二种，土钉墙支护工程结构。土钉墙支护指在挖掘基坑的过程中，用密集排列的较长的杆件土钉放置在原位置的土体上，再用钢筋网和混凝土在坡面上铺设一个面层。通过喷射的混凝土面层和土体、土钉一同工作，组成一个符合的土体。该结构较为充分地利用了土层本身作为介质的承受力，从而形成了一个较为稳定的结构，负担了一小部分的变形压力，而上钉则承担了大部分的拉力，喷射而成的混凝土层面能够调节该结构表面上的应力分布，从而充分体现了整体的应力作用。另一方面，因为土钉本身排列较密，利用高压灌浆扩散后，土体本身的性能有所提高。土钉墙支护工程的成本一般较低、有较好的延展性和抗震性、柔韧性强、结构轻巧简便，该结构通常用在深度超过15m的深基坑支护工程中。然而，该结构一般需要比较宽阔的建设支护结构的场地和空间，而且该结构更容易产生变形问题。第三种，排桩围护工程结构。开始挖掘基坑时，对于那些因为场地条件限制而不能使用水泥土搅拌桩或是放坡围护的，在挖掘到6米至10米之间时，就可以选择使用排桩围护。该方法可以使用钢板桩或预制钢筋混凝土板、或是人工挖孔桩、或钻孔灌注桩等。第四种，水泥土搅拌桩支护工程。水泥土搅拌桩结构是指使用机械喷浆钻进和加强，再与土进行搅拌，从而形成较大的桩柱加固体。水泥土墙指用水泥土的搅拌桩进行两两之间搭接而组成的连续的壁状加固体当做挡土墙。水泥土墙的适用性较强，可普遍应用于砂石土和粉土地基、软塑和流酥粘土、淤泥质和素填这类软土的地基上。在土中有蒙脱石、多水高岭石及高岭石等物质时，会得到更好的加固效果，但是当土中有较多的水铝英石、氯化物和伊理石等物质，或者PH值较低、有机质含量较高时，加固的效果就会较差。这种支护工程在施工时会比较简便，通常适用于深度不足7米的基坑。最后一种是最为简单的放坡开挖的基坑挖掘模式，这种支护结构的施工成本更低、建筑难度小、且经济实惠、质量有保证。这种结构一般适用于土质条件好的基坑挖掘场地及地下水较少的场地。但也存在不可避免的问题，主要表现为挖掘量很大，不能在空间较小的场地开展。
二、高层建筑深基坑支护工程的监测
高层建筑深基坑支护工程的质量主要取决于基坑整体的稳定性和刚度，也就是深基坑支护的结果是否会产生变形的问题，一旦支护结构发生变形，将有可能导致整个深基坑支护工程的失败。而进行工程监测的主要目的也是要通过对工程进行现场监测，来提高工程的经济性和安全性。同时，还要根据施工过程中所监测到得支护工程和周边建筑的变形情况，随时掌握支护材料和周围土体的实时动态，从而进行定量的合理的判断分析，并评级支护结构和周围土体的状态，便于及时准确地改变设计方案和各项数据，给予合理的施工指导，以保证施工过程的经济性、合理性和安全性。
深基坑支护工程的主要监测手段和方法是由专业的工程监测人员在基坑现场和周边的建筑物进行质量监测，按照挖掘基坑过程中所监测到的岩石变位和支护结构等的情况，进行对比分析，获得实时的动态监测数据，较为全面地控制所产生的变形问题，对预期问题进行报警预告，能够及时化解其中出现的问题和险情，对超出预警值的变形问题，应及时采取有效措施加以应对，以保证工程的质量和安全。
在对高层建筑深基坑支护工程进行监测的过程中，要使用专门的表格来记录各种数据，以保存原始的资料，便于日后的符合与计算。要将各项原始数据整理保存为正式记录，按照原理不同的仪器以及采取方法的不同，要选择相适应的鉴定与检查手段，包括定期维护和检查检测系统和严格遵守监测操作规范。对于每次监测活动所获得的原始数据，要及时进行反馈和处理，对于监测所反映出的偶然和系统误差等各项问题进行统计检验和对比检验及其他方法进行解决。根据已有的各项监测所得信息来进行反分析测算，按照现有的周围建筑物和基坑支护工程的变形问题和状态，预测分析该工程未来可能发生的变形问题及其变化情况，以便可以提前选择和采取相适应的手段和措施，验证施工方法及设计参数。
三、高层建筑深基坑支护工程监测的信息反馈
将监测所得的全部信息和数据及时输入计算机系统，用计算机描绘并计算出各种图形、变形曲线和表格，主要包括以下项目：首先，描绘出边坡顶部的“位移――时间”曲线图和水平位移监测结果。第二，绘制出监测点与基准点的水平位置指示图。第三，测算出“地下水位――时间”曲线图和地下水位监测结果表。第四，计算出“土体侧向位移――时间”曲线图和土体侧向倾斜位移监测结果表。
四、总结
综上所述，在高层建筑深基坑支护工程监测中，要充分考虑建筑地点的地理环境和条件，因地制宜地设计支护工程结构方案，还要对设计方案进行充分地优化设计和比较论证。建立健全全过程的监测制度，监测过程要实现全面的信息化，以及时提供有关的支护工程变形信息等，以保证及时处理监测中发现的问题，确保整个工程的质量和安全。对于由降水所引起的变形深基坑支护工程变形问题，不能仅仅依靠理论上的计算来解决，而要结合当地实际，采取综合手段加以改善。另一方面，还要及时将问题上报给管理者和设计者，以根据实际问题对设计监测方案做相应的修改，并形成监测报告。
参考文献：
[1]白键荣.某高层建筑深基坑支护的设计与施工[J].山西建筑.2009（11）：113