房建工程深基坑土钉墙支护施工技术及质量管理探讨.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 21 日 作者简介：邓斌（1984），男，江苏溧水人，研究生学历，高级工程师职称，现就职于南京明辉建设有限公司，主要从事工程管理方向工作。-13-房建工程深基坑土钉墙支护施工技术及质量管理探讨 邓 斌 南京明辉建设有限公司，江苏 南京 210000 摘要：摘要：基坑土钉墙的建设技巧被认为是一种高效的建设手段，其特性包括建设结构的简洁性、建设周期的缩短以及空间的利用率。但是，在进行深基坑土钉墙的建设时，我们面临许多挑战和技术上的困扰，例如，土钉墙的安装与稳定、土钉的挑选与建设，以及钢筋支持与灌浆等。对于深基坑土钉墙的建设，其品质的控制至关紧要，这不只可以保障项目的安全性与品质，更可以增强建设的效益并减少开销。所以，本文会专注于研究深基坑土钉墙建设的技术以及品质控制的相关议题。关键词：关键词：房建工程；深基坑土钉墙施工技术；质量管理 中图分类号：中图分类号：TU753 1 深基坑土钉墙支护 1.1 深基坑土钉墙支护的概念和分类 深基坑土钉墙保护手段，是一种将土钉墙与支持架构融为一体的保护策略，主要依赖于将钢筋或者钢板嵌入土壤中，使之与土壤紧密连接，以提升土壤的抵抗剪切力和负荷性，进而实现保护效果。通常，深基坑的土钉墙支持可以被划分为两种类型，即悬挂型和嵌入型。在这两种类型中，悬挂型的钉墙位于基坑的边缘，紧邻着坑壁，利用土钉把它们联系起来，从而起到支持坑壁的效果，这种方法特别适合那些土质比较柔软的环境。嵌入式钉墙的构造方法是，把钉墙安装在基坑的底部，并且把钉墙顶端放到地面之上1。这种方法通过使用地表的泥土和嵌入的钢筋，共同为基坑的侧壁提供支持，特别适应于较为坚硬的土质条件。1.2 土钉墙支护结构的特点及适用范围 1.2.1 特点 土钉墙支护结构，一种原位土体加固技术，其施工方法主要是将土钉嵌入或放置在基坑的斜坡土壤中，以增强基坑土壤的稳定性，并创建出具有自我稳定性的防土结构。由于土钉是放置在现场的原始土壤中，按照一定的间隔排列的细长杆件，且其外围还被严密地覆盖一层水泥砂浆，这样可以更有效地提升土钉的功能。另外，土钉在深坑内依靠其与土壤的接触面产生的粘结力或摩擦力，并且沿着通道与周围的土壤相接触，这样就会产生拉力，进而影响到土壤，从而实现稳定的边坡效果。另外，土钉墙支撑的建设方法具备广泛的使用领域，所需的材料和工作量较小，建设进度迅速，建设方式简单，对场地土壤的适应能力强，既经济又安全，同时还能用于临时支撑、道路建设、桥梁挡板等领域2。1.2.2 适用范围 大部分当前的建筑工程项目，经常可见到土钉墙支撑技术的使用示范，它们发挥出优秀的保护作用，在一定层次上增强了建筑保护的品质。这种使用的主要表现在如下几个领域：（1）永久挡土结构。通常，这种项目会和施工过程中的临时支撑相结合，例如道路坑洞的土坡阻挡墙、桥梁的台阶阻挡墙等。另外，还能应用在工程建设过程中的连续排桩、稀疏排桩、双排桩，以及与水泥土拱、挡板、水泥土防渗墙等的组合排桩。（2）土体开挖时，对于侧壁和其周围环境实施的阻挡、强化等临时防护手段。针对如高楼大厦等的深度基坑挖掘、斜坡挖掘以及地下设施的建设和拆除等问题。（3）加固型。利用其自身的重力阻挡机制，加固型支护能够通过对基坑周围的土壤进行强化，以达到主动承受土壤压力的目标。这种方式的优势在于施工简便、成本低廉，或者是对已有的阻挡土壤的结构和支撑的修复，以及改造和紧急加固等。土钉支护技术在这个领域中的使用相当普遍，一般用来加强可能出现不稳定的堤坝，以此来延长堤坝的使用年限3。2 房建工程深基坑施工现实情况 2.1 进行基坑挖掘及边坡支护的要求不一致 中国科技期刊数据库 工业 A-14-在进行深层地下建筑的过程中，由于某些建筑公司没有满足必要的资质要求，他们的管理水平、建筑能力以及建筑器材都显得欠缺，这使得建筑操作的失误屡见不鲜。例如，某些项目在进行地下挖掘建筑的过程中，没有清晰地规定建筑的管理和技术措施，便贸然启动建筑，这极可能会造成建筑的混乱。特别是一些建设者没有严谨遵循建设标准，随心所欲地修改建设计划，这本应该是为了增进公司的盈利，但结果却导致了建设项目的品质受到极大的影响。在实际操作中，我们发现边坡支撑和基坑挖掘的建设并未保持同步。这主要是因为两个建筑团队需要合作才能完成这两项任务。如果彼此之间的合作效果欠佳，可能导致建设过程中的问题，从而影响到每个控制环节的建设进度4。2.2 对基坑进行开挖时的边坡坡度很难控制 对于深层地下建筑，我们需要根据已经设置好的斜坡来进行挖掘，这是一项相当困难的任务。一般来说，我们会选择使用两次使用机器进行建造的技术手段。首先，将使用机器进行广泛的挖掘，接着执行精细的斜坡调整任务。在日常的职业活动中，管理起来相当困难，经常出现挖掘的深度不足或过深的情况。更糟糕的是，由于机器操作员的疏忽，或是指挥官对于技术说明的理解和把握程度不足，都可能使得挖掘的范围扩大。2.3 现实施工同理想施工存在明显差距 在常规的深基坑建设中，由于专业知识不足的相关人员错误地将其视为隐藏在地下的基坑施工，即使有偷工减料的行为，也往往难以察觉。因此，可能会出现水泥使用量低于预期、水灰比超标等违法情况，导致混凝土强度降低，深基坑的支撑能力减弱等严重问题，甚至可能引发裂痕，对整体建筑品质造成较大影响。3 土钉墙的类型与结构分析 3.1 钢管注浆型土钉墙 在过去，采用的钻孔灌浆型土钉墙在施工过程中存在两个显著的不足：（1）当建筑工地的土壤组织相对松散，像是沙土、压缩量较高的软弱土层或者是细沙，这种情况下，孔洞的生成往往变得更具挑战性，这种情况不只是极大的提高了建设的费用，同样也对建设的速度与品质的管理产生了阻碍。（2）在挖掘的过程中，有可能需要经过防水屏障，这将导致地下水的损耗，从而使得建筑项目的管理和地表下沉的问题变得非常棘手。因此，为了应对这个问题，我们可以在现行的施工过程中采用钢管注浆型土钉壁来处理这个问题。3.2 加强型土钉墙 这种类型的土钉墙具备了显著的位移限制优势，为了利用这项技术，我们需要将土钉墙技术和预应力锚固技术相结合。若施工期间出现严重的形状变化，那么可以采取一排或两排锚杆放置于土钉墙的核心，同时依照实际环境给予土钉墙初步的预应力，这将成为一个非常理想的应对策略。另外，增强的土钉墙能够增强项目的安全性，并且对于复杂的地理条件产生正向影响。钢绞线等预应力锚杆可以被用于建筑物的锚杆，同时，在施工过程中，必须保证混凝土表面层和锚杆的锚头部分紧密连接，这样才能确保锚杆的拉力能够有效地传递到土壤和土钉墙。3.3 止水型土钉墙 此类型的土钉墙能够有效预防因基坑周围的低地面水位导致的建筑物下陷。在构建土钉墙之前，施工人员需要优先构建防水屏障，接着采取分级挖掘的手段进行表层及土钉的施工。通常，防水土钉墙包括两个关键组成部分，即土钉墙与防水屏障，并且需要采取深度混凝桩技术或高压喷射灌浆桩技术来配置防水屏障。此项技术的运用无需预处理，特别适合人为添加的黏稠和细沙，能产生优秀的覆盖效果。然而，若建筑区域的地理环境恶劣或者地下水位过高，双排桩或者多排桩的使用就能发挥作用，这在强化土壤方面极为重要。4 深基坑土钉墙支护施工技术 4.1 施工前的勘察和设计 基坑支护技术的一种，也就是深基坑土钉墙，被广大的基坑开发者所采用，其核心功能就是在基坑开挖的过程中，为基坑的四周的土壤提供支持并确保它的稳定性与安全性。但是，因为各个地方的地理环境有所不同，使得深基坑土钉墙的建设遇到了许多困难与挑战。所以，在开始深基坑土钉墙支护的建造之前，需要做好全面的调查与规划，深入研究基坑附近的地中国科技期刊数据库 工业 A-15-貌、土壤性质、地下水位等，以便确立一个适当的建筑策略与支撑策略。4.2 土钉墙的布置和锚固 在深层地下挖掘的土壤防护建筑过程中，对于土壤防护墙的安排与稳固至关重要，原因在于土壤防护墙是负责支持并稳定地下的核心部分。对于土壤防护墙的数目、部署地点及其长度等各项指标，必须依照实际状态来做出适当的规划，确保其有效地抵抗地下挖掘区域的地质压力及其他外部负荷。首先，必须考虑到基坑的深浅、地质的坚实程度及其对外部环境的作用，来决定土钉墙的规模与布局。若地质结构相对疏松，则应添加更多的土钉来提升其承重及稳定的能力。反之，若地质结构相对坚硬，则应适当降低土钉的规模。另外，还必须注意土钉墙的设定，这样可以减少其对附近建筑的干扰。接下来，应考虑到土壤的特性以及基坑的深度等各种因素，来决定土钉墙的长度。虽然土钉的长度越大，其支撑能力就越强，但同时，其长度也会对施工的困难程度和费用产生影响。所以，必须在土钉的长度与施工的困难程度、费用等各个方面做出权衡，以便找到最优的解决方案。终究，对于墙壁的固定来说，这一环节至关重要。固定的长度和数目应依据土钉的长度、土壤的稳定性以及外部负荷等因素来进行适当的规划。在固定的过程中，必须执行严谨的品质管理，以保证固定的品质满足设计标准。另外，在选择锚固点时，我们还必须考虑其周边环境的影响，以防止对附近的建筑和地下管线产生不良效果。4.3 土钉的选材和施工 在挑选土钉的时候，需要考虑到基坑所处的环境、土壤的属性以及建设需求等多方面的因素。一般来说，我们会使用如钢筋、钢绞线、玻璃钢这样的材料，这些材料各自拥有独特的力学性能，如防腐能力以及抗拉力。所以，应依照具体环境挑选出最佳的土钉材质。接下来，建造土钉墙的过程中，必须保证土钉的尺寸、大小以及间隔等指标都满足设计规定。另外，依照具体环境来恰当地决定土钉的放置地点以及固定的地点。在搭建土钉的过程中，必须确保其品质、长度以及其他相关指标达到规定的标准，同时也需对其进行必要的强化与防护。另外，施工的流程也必须遵循规定的顺序与时间。通常，建造土钉墙的步骤是由低到高，首先搭建底层的土钉，然后逐渐搭建顶层的土钉，同时确保各个土钉的间隔与位置都满足规定。针对建设时间，我们必须依照实际状况做出适当的规划，以确保土钉墙的建设品质与安全性5。4.4 钢支撑和注浆 在进行深基坑的土钉墙保护建设时，钢支撑与注浆的操作至关重要。通过这一系列步骤，能够显著地提升土壤的坚固度与支持力，从而增加了基坑的安全程度与建设的效益。最初，钢支撑对于深基坑的土钉墙保护建设来说，是一个至关重要的步骤。钢结构的主要功能就是提供暂时的支持，能够对基坑的形状和下滑产生有利地管理。对于钢结构的挑选与规划，必须考虑到基坑所处的土壤特征、地下水位及建筑需求等多方面的因素。当建造钢结构的同时，必须保证其品质与稳固，避免在建筑过程中发生任何的安全问题。接下来，灌注也是深基坑土钉墙建设中至关紧要的环节。灌注有助于加大土壤的负荷和抵抗剪切的能力，更好地实现支撑作用。在灌注过程中，必须关注灌注物的混合比例及建设步伐等诸多因素，以保证灌注成果的持久性与稳定性。此外，我们也必须格外留心在灌浆过程中可能遇到的危险，防止发生如泥浆喷溅等不利的安全情况。5 深基坑土钉墙支护施工质量管理 5.1 基坑开挖 在进行基坑挖掘前，我们需要在其四周构建一个由水泥和土质组成的防水屏障，这样可以避免基坑内的地下水对其墙体造成破坏。井口沉降法被用于维护基坑表面干爽，同时，根据土钉墙建设设备的规定，必须对基坑的钻探深度进行严谨的管理，且最佳的情况下，这个深度需要和土钉的安装位置一致。特别是在软土地带，这个深度不能超出 2m，绝对禁止进行过多的挖掘。在相同的地下开采区域，支撑系统能被划分成各自的组成单位，从而保证两个组成单位都能维持稳定。一般来说，我们需要分层次地进行斜坡保护，避免上面的部分变得松散或者脱落。5.2 土钉和锚杆的施工 因为复合建筑的核心支撑元素是土钉和锚杆，所以在设计过程中，比如锚杆与土钉的长度、土钉孔的间隔、以及土钉孔的倾斜角度都需要严格按照水泥钉中国科技期刊数据库 工业 A-16-的使用量和水泥的注入量来操作，并且必须依据水灰比等因素来进行精确的控制。5.3 喷射混凝土 在混合物的表层，如水泥和土桩，需要彻底去除其中的空隙，同时保持其平滑。虽然表面的混凝土并非主要的压力源，但它却能够在加入了水的土钉墙的表面产生一定的压缩，起到防止斜坡发生变化的效果。对于喷射的混凝土，应严格按照设计规定来操作，这是由于表面的混凝土与土钉壁的斜坡产生的摩擦阻力，这也正是导致表面受到限制的关键因素。依照有关条例，逐级向下进行喷射，这样才能恰当地调整喷射的防滑钉的混合比例与厚度。一旦每一层的土钉灌注物与喷射的混凝土表面的强度都超过了预期的 70%，就能够开始挖掘底部的土壤用于建立新的土钉。6 结语 深基坑土钉墙支撑技术作为一种尖端的基坑防护手段，其施工时间较短、成效显著，已被全球各地普遍采纳。然而，在真正的建筑活动中，必须深入思考地形、水文等诸多因素，编写出适当的规划与建造策略，同时执行严谨的品质监督与管理，从而保障项目的安全性与品质。所以，对于深基坑的土钉墙支撑技术的进步，必须依赖于科学的探索与实际操作的汇集，并且还需持续优化与革新，以满足各种地理和气候状况下的基坑支撑的需求。参考文献 1梁雁鸣.房建工程深基坑土钉墙支护施工技术及质量管理探讨J.砖瓦,2023(1):146-148.2朱传明.房建工程深基坑土钉墙支护方式的施工技术及质量管理探讨J.城镇建设,2021(13):81.3李宇华.管窥房建工程深基坑土钉墙支护施工技术及质量管理J.电脑爱好者(普及版),2021(11):536.4陈学文.房建工程深基坑土钉墙支护方式的施工技术及质量管理探讨J.工程技术研究,2020,5(24).5杨江波.建筑工程深基坑中的土钉墙支护施工技术探究J.建筑工程技术与设计,2018(9).