【土钉墙技术在高速公路深基坑中的应用分析】土钉墙基坑支护设计方案

　　摘要：本文主要从以下方面，针对土钉墙技术在高速公路深基坑中的应用进行了简单分析。　　关键词：土钉墙技术；高速公路；深基坑；应用　　近年来，随着我国交通业的飞速发展，对公路工程质量也提出了更高的要求，因此，需要加强对先进技术的研究和应用，充分发挥其作用和意义。
　　一、土钉墙技术
　　一般来讲，土钉墙技术工艺流程比较简洁，而且所耗资金比较少，所以，在深基坑支护中土钉墙技术已经得到了广泛地应用。土钉墙支护，就是通过土钉、土体以及喷射混凝土面层共同作用而形成的复合土体的支护结构。土钉墙的发展，其是建立在挡土墙的基础上之上的，与传统的挡土墙相比，土钉墙具有很大的优势，一方面，简化了施工工艺，另一方面，其可以适应的范围比较广。综合以上分析，可以得出土钉墙技术的定义，就是在土体内设置一定分布密度以及长度的土钉体，在土与土钉体的共同作用下，使得土墙整体刚度得到提高，同时，还可以有效地弥补土体抗拉、抗剪强度不足的缺点，有利于实现边坡土体自身的稳定性，这样，就可以对土体形成有效的支护。
　　随着我国交通业的发展以及公路施工技术的不断提高，土钉墙技术的应用也在不断地发展，目前，在一些发达国家，土钉墙技术已经得得到了广泛的应用，而在我国土钉墙技术也位于施工技术的前列，但是，这种技术的应用，在我国起步仍然比较晚，所以还有很多需要完善的地方，尤其是在经济迅速发展的今天以及人们对建筑质量日益提高的前提下，要想土钉墙技术得到更加广泛的应用，就需要加强研究，使得有效地利用到锚杆挡墙、地下连续墙以及钢筋混凝土灌注桩等各个方面，保证经济效益的最优化。
　　经过实践证明，对于土钉墙技术来讲，其主要适用的范围是：高度在15m以下的基坑以及边坡支护，但是在实际的应用中，其工程的高度大都为6—llm的范围内，同时，要将斜面坡度范围控制在65—90度。
　　二、土钉墙技术的应用实例以及要点分析
　　1．工程概况
　　某地区长约150km、宽约16m的某高速公路，地上3层，地下2层，开挖深度为8-llm左右，该基坑为深大基坑，安全等级为一级。工程周围的地形均为山地，其中一侧为钢筋混凝土灌注桩，另外的三侧则为土钉墙支护。
　　2．工程地质条件以及设计参数
　　首先，工程地质条件。根据相关的调查资料分析，以地基学物理学指标为参照，该深基坑适合地钉墙技术的应用。其中，粘土深度大概在3．7米左右，而其空隙比大约为0．889，内摩擦角在10度左右，压缩模量达到6．8Mpa。
　　其次，施工参数设计。一、工程的土钉层数为6层，二、土钉孔径为100mm， 三、土钉之间的水平间距为1．5m，倾斜角度为15度，四、混凝土配合比为砂：水泥：石子为2：l：2。
　　3．工程方案的选择
　　高速公路工程中，在选择基坑支护方案时，要加强对地形能为施工环境的分析，如：基坑挖深、边坡受力、土质、变形等等，在本工程中，其所选择的设计方案是土钉墙支护，选择这一方案的最大优势就在于：既可以缩短工程工期，减少工程成本，而且还可以保证工程的稳定性。经过分析预算，采用土钉墙支护，节约了很大一部分资金。
　　4．土钉墙的施工技术及其要点分析
　　首先，工程开挖。在工程施工中，由于工作层面不一致，需要分层进行施工。在施工中，对于开挖的深度自行设计，但是要保证基坑稳定性以及不受坏，一般来讲，在实际施工中，为了保证基层上层的稳定，其第一层通常都控制在3m左右，然后，第二层的深度控制要比第一层低一些。在开挖时，要遵循以下原则：一、在较长的一段时间内，确保土体结构不变形，有效地控制工程施工流程，保证工程流程的衔接性。二、在工程开挖时，要配备专业的施工人员，确保工程施工的质量，提高工程的精度要求，避免多挖或者是少挖现象的发生，有效地防止工程安全隐患。
　　其次，护坡工程。在施工中，采用人工护坡的方法，保证边挖边修，控制好边坡的控制线，同时，在边坡上放出土钉位置线，并用白灰作标识，有效地掌握 土层结构。
　　第三，土钉安装以及注浆。在施工中，修好边坡后，设置土钉布点，并在此基础上，进行人工成孔，加强对成孔倾斜度的控制，保证其深度要求，采用科学有效的方法，减小成孔偏差率，一般其误差允许的范围在2%左右。在成孔后，需要进行工程审查和验收，在验收合格后，方可布设、安装土钉，然后进行注浆。在注浆的过程中，注浆管插的深度要控制在孔底O．5m处，同时，对于压入的水泥浆来讲，其水灰比要控制在O．5，与其相对应的压力控制在0．15MPa。在浆液初凝之前，需要进行补浆，补浆次数控制在2～3次即可，一直至到反出清水泥浆时，方可停止，另外，对补浆时间，必须控制在2个小时以内，在注浆完成后，对孔口进行及时封堵，这样做的主要目的，一方面，为了预防一些杂渍的混入，另一方面，为了保证水泥浆的足够的强度。
　　在注浆过程中，还有一个非常重要的问题就是加强面板设计，其主要的控制内容包括：一、对于水泥的选用，采用硅酸盐水泥施工；二、砂子的直径在控制在10mm以内，三、材料的强度在达到20；四、将布筋网的直径控制在20cm。
　　然后，土钉墙面施工。在完成以下程序后，就可以进行土钉墙施工。在施工中，要做到以下几点：一、控制好施工流程，即首先绑扎钢筋网片，其次绑扎加强筋，然后，将焊接土钉与加强筋，将两者牢牢固定，一定不可以出现脱焊的现象，否则就会影响到整个土钉墙面的稳定性。二、在加强对搭接钢筋的长度的控制，一般来讲，其长度应该大于钢筋直径30倍，从而有效地保证整个土钉墙面稳定性。另外，验收人员经过验收并保证合格后，再进行后序施工，其中，喷射的细石混凝土厚度要达到100cm，强度控制在C20，并且在喷射过程中，进行自下而上的分层式纵向喷射。此外，在喷射时，还要加入一种速
　　凝剂，其目的就是为了保证喷射土钉墙面的快速成型，使得初凝时间减少，具体来讲，要控制在5min之内，凝固结束时间要控制在lOm内。
　　三、土钉墙技术的应用分析
　　综合以上，通过工程的实际分析，土钉墙在深基坑支护中的应用，具有极为重要的作用。具体表现在以下两个方面：
　　第一，节约了大量投入资金，有效地控制工程造价，在传统的设计中，如果以本工程为例的话，其大约需要投入280多万，采用土钉墙技术后，其节省了大量资金，仅仅投入了80多万，显然，其节约的比例是非常大的。因此，要加强土钉墙技术的应用，从而保证工程实现更大的经济效益。
　　第二，达到了良好的施工效果。首先，从时间上来分析，整个工程的施工周期大大缩短，而且达到锚喷的范围也十分的广泛，同时，工程中，还配备了专业的技术人员，加强了对边坡质量的检查和控制，这使得工程在质量达到了更高的标准，另外，还有更为重要的一点是工程可以经受风雨的考验，具体可以从以下方面看出：基坑的倾斜角比较小，边坡位移也比较小，而且没有破坏的痕迹。总而言之，土钉墙技术在深基坑中的应用，取得了较大地成功以及顺利进展。
　　总结：
　　综合以上，土钉墙技术在深基坑中的应用，不仅有着很好的经济效益，而且还可以保证工程的质量。因此，要加土钉墙技术的分析和研究，使得应用到更多的领域中，从而有效地提升工程效益，促进我国交通运输事业的更好更快发展。
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