土釘墻的案例
一文搞定基坑支護土釘墻/復合土釘墻設計要點
本文將以北京地區為例，介紹土釘墻/復合土釘墻設計要點，讓廣大基坑支護工程師快速了解這一支護類型。
基坑支護設計之土釘墻
（一）土釘墻的概念及土釘類型
（二）土釘墻的特點及局限性
（三）土釘墻的設計過程
（四）土釘墻的凍融破壞
土釘墻基坑支護施工工藝及要點
地下水位以上或經人工降水后的人工填土、黏性土和弱膠結砂土的基坑支護；
c. 不適用于以下土層：
(a) 含水豐富的粉細砂、中細砂及含水豐富且較為松散的中粗砂、礫砂及卵石層等；
(b) 黏聚力很小、過于干燥的砂層及相對密度較小的均勻度較好的砂層；
(c) 有深厚新近填土、淤泥質土、淤泥等軟弱土層的地層及膨脹土地層；
(d) 周邊環境敏感，對基坑變形要求較為嚴格的工程，以及不允許支護結構超越紅線或鄰近地下建構筑物，在可實施范圍內土釘長度無法滿足要求的工程。
二、復合土釘墻
復核土釘墻主要有土釘墻+預應力錨桿（索）、土釘墻+隔水帷幕和土釘墻+微型樁三種常用形式。由于復核土釘墻是土釘墻基本形式與其它圍護結構的組合，因此土釘墻基本形式的特點和適用條件同樣適用于復合土釘墻。
1） 土釘墻+預應力錨桿（索）
與土釘墻基本形式相比，土釘墻+預應力錨索形成的復合土釘墻對基坑穩定性和變形控制更加有利。該圍護形式適用于對基坑變形要求相對較高的基坑。
圖 2.4-2 土釘墻+預應力錨桿（索）
2） 土釘墻+隔水帷幕
土釘墻+隔水帷幕的圍護形式在基坑周邊設置封閉的隔水帷幕，可防止坑內降水對坑外環境產生影響。同時隔水帷幕對坑壁土體具有預加固作用，有利于坑壁的穩定和控制基坑變形。
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八
噴射混凝土
混凝土在鋼筋網、土釘驗收合格后開始施工，噴頭與受噴面保持垂直，當面層厚度超過100mm時，混凝土應分層噴射，第一層厚度不宜小于40mm，前一層混凝土終凝后方可噴射后一層混凝土，搭接寬度不小于2倍厚度，接縫應錯開。混凝土終凝后2h內應噴水養護，保持混凝土表面濕潤。
施工工藝要點
土釘墻可分為單一土釘墻、預應力錨桿復合土釘墻、水泥土樁復合土釘墻、微型樁復合土釘墻等類型
。
一
適用條件
基坑側壁安全等級為二級、三級。單一土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤12m；預應力錨桿復合土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤15m；水泥土樁復合土釘墻用于淤泥質土基坑時，深度≤6m。
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單一土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤12m；預應力錨桿復合土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤15m；水泥土樁復合土釘墻用于淤泥質土基坑時，深度≤6m。
二
構造要求
土釘墻
構造要求
坡比
不宜大于1：0.2
間距
土釘水平間距和豎向間距宜為1~2m
傾角
宜為5~20°
成孔
直徑宜為70~120mm
選材
土釘鋼筋宜選用HRB400、HRB500鋼筋，直徑16~32mm
注漿材料
可選用水泥漿或水泥砂漿，強度不宜低于20MPa
混凝土面層
厚度80~100mm，設計強度等級不低于C20，鋼筋網采用直徑6~10mm，間距150~250mm，加強筋采用直徑14~20mm
微型樁復合土釘墻
樁伸入坑底的長度宜大于5倍的樁徑，并大于1m
水泥土復合土釘墻
樁伸入坑底的長度宜大于2倍的樁徑，并大于≥1m；樁身28d無側限抗壓強度不宜小于1MPa
三
施工要求
（1）土釘墻施工必須遵循“超前支護，分層分段，逐層施作，限時封閉，嚴禁超挖”的原則要求。
（2）每層土釘施工后，按要求抽查土釘的抗拔力。
（3）開挖后，應在24h內完成土釘安放和噴射混凝土面層，淤泥質土應在12h內完成土釘安放和噴射混凝土面層。
（4）上一層土釘完成注漿48h后，才可開挖下層土方。
（5）成孔注漿型土釘應采用兩次注漿工藝施工。第一次注漿宜為水泥砂漿，注漿量不應小于鉆孔體積的1.2倍，第一次注漿初凝后，方可進行二次注漿；第二次壓注純水泥漿，注漿量為第一次注漿量的30%?40%。
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土釘墻支護如何施工？八步走！
八
噴射混凝土
混凝土在鋼筋網、土釘驗收合格后開始施工，噴頭與受噴面保持垂直，當面層厚度超過100mm時，混凝土應分層噴射，第一層厚度不宜小于40mm，前一層混凝土終凝后方可噴射后一層混凝土，搭接寬度不小于2倍厚度，接縫應錯開。混凝土終凝后2h內應噴水養護，保持混凝土表面濕潤。
施工工藝要點
土釘墻可分為單一土釘墻、預應力錨桿復合土釘墻、水泥土樁復合土釘墻、微型樁復合土釘墻等類型
。
一
適用條件
基坑側壁安全等級為二級、三級。單一土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤12m；預應力錨桿復合土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤15m；水泥土樁復合土釘墻用于淤泥質土基坑時，深度≤6m。
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七
安裝泄水孔
在支護面層背部插入長度為400~600mm、直徑不小于40mm的水平（略朝下）泄水管，其外端伸出支護面層，排水管間距可為1.5~2m，以便將噴射混凝土面層后的土層內部的積水排出。
八
噴射混凝土
混凝土在鋼筋網、土釘驗收合格后開始施工，噴頭與受噴面保持垂直，當面層厚度超過100mm時，混凝土應分層噴射，第一層厚度不宜小于40mm，前一層混凝土終凝后方可噴射后一層混凝土，搭接寬度不小于2倍厚度，接縫應錯開。混凝土終凝后2h內應噴水養護，保持混凝土表面濕潤。
施工工藝要點
土釘墻可分為單一土釘墻、預應力錨桿復合土釘墻、水泥土樁復合土釘墻、微型樁復合土釘墻等類型
。
一
適用條件
基坑側壁安全等級為二級、三級。單一土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤12m；預應力錨桿復合土釘墻用于地下水位以上或降水的非軟土基坑，深度≤15m；水泥土樁復合土釘墻用于淤泥質土基坑時，深度≤6m。
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據國內外資料分析，土釘墻工程造價比其它類型支擋結構一般低1/3～1/5。
施工要求
1 土釘墻施工前應先檢測路塹橫斷面，凈空合格后方能進行土釘墻施工。
2 土釘墻應按“自上而下，分層開挖，分層錨固，分層噴護”的原則組織施工，并及時掛網噴護，不得使坡面長期暴露風化失穩。
3 施工前應按設計要求進行注漿工藝試驗、土釘抗拉拔試驗，驗證設計參數，確定施工工藝參數。
4 土釘鉆孔時，嚴禁灌水。釘孔注漿應采用孔底注漿法，確保注漿飽滿，注漿壓力宜為0.2MPa。
5 土釘墻施工時應按設計要求制作支撐架。
6 掛網材料為土工合成材料時，應采取妥善的防曬措施，防止土工合成材料老化。掛網前應清除坡面松散土石。
7 坡腳墻基坑施工應盡快完成，同時應采取措施防止基坑被水浸泡。
8 噴射混凝土前應進行現場噴射試驗，確定施工工藝參數。
9 噴射作業應自下而上進行，噴層厚度大于7cm時，應分兩層噴射。噴射過程中應采取有效措施保證泄水孔不被堵塞。
10 土釘墻所用砂、石料、水泥、粉煤灰、礦物摻和料、外加劑、鋼筋應符合本標準第10.1.14條的規定。
11 土釘墻所用的土工合成材料的品種、規格、質量應符合設計要求。進場時應進行現場驗收，并對其技術性能進行檢驗。
12 土釘孔的布置形式、土釘長度應符合設計要求。土釘墻鉆孔施工時，嚴禁灌水。
13 土釘孔錨固砂漿強度等級應符合設計要求。釘孔注漿應采用孔底注漿法，確保注漿飽滿。注漿壓力宜為0.2MPa。
14 網的規格尺寸、網與土釘的連接應符合設計要求。
15 噴射混凝土強度等級應符合設計要求。
展開 六種基坑支護類型簡介，一看就懂
一般同等條件下支護形式的造價從低至高依次為：放坡開挖＜土釘墻（復合土釘墻）＜水泥土重力式擋墻＜型鋼水泥土攪拌墻（SMW工法）＜排樁＜地墻。
一、放坡開挖
圖 1 放坡開挖實景照
1、坡率應根據土層性質、挖深確定，挖深大于4m應采用多級放坡，多級放坡應設置平臺；土質條件較好的地區，應優先選用天然放坡；軟土地區大面積放坡開挖的基坑，邊坡表面應設置鋼筋網片護坡面層；
圖 2 多級放坡示意（注：開挖面在地下水位之下需要設置降水井）
2、若開挖面在地下水位之下，坡頂和平臺處應采取井點降水措施，提高坡體穩定性；坡頂設置擋水坎或排水溝，防止坑外積水流入坑內，侵蝕坡體；
3、坡腳附近如有局部深坑，坡腳與局部深坑的距離應不小于2倍深坑落深，如不能保證，應按深坑的深度驗算邊坡穩定。
二、土釘墻（復合土釘墻）
若場地條件限制無法滿足大放坡開挖的需要，可采用土釘墻支護，減少放坡范圍。
圖 3 土釘墻實景照
1、土釘形式有鋼管土釘和鋼筋土釘，坡面采用鋼筋網片噴射混凝土面層；
2、當土釘墻后存在滯水時，應在含水層部位的墻面設置泄水孔或采取其他疏水措施，減小墻背后的水壓力，提高土釘墻穩定性；
3、當采用預應力錨桿復合土釘墻時，預應力錨桿應采用鋼絞線錨桿，且錨桿應布置在土釘墻的較上部位；當用于增強面層抵抗土壓力的作用時，錨桿應布置在土壓力較大及墻背土層較軟弱的部位。
展開 6種基坑支護總結，一看就懂！
圖 3 土釘墻實景照
1、土釘形式有鋼管土釘和鋼筋土釘，坡面采用鋼筋網片噴射混凝土面層；
2、當土釘墻后存在滯水時，應在含水層部位的墻面設置泄水孔或采取其他疏水措施，減小墻背后的水壓力，提高土釘墻穩定性；
3、當采用預應力錨桿復合土釘墻時，預應力錨桿應采用鋼絞線錨桿，且錨桿應布置在土釘墻的較上部位；當用于增強面層抵抗土壓力的作用時，錨桿應布置在土壓力較大及墻背土層較軟弱的部位。
三、 水泥土重力式擋墻
圖 4 水泥土重力壩實景照
1、重力式擋墻形式：一般選用雙軸或三軸水泥土攪拌樁，攪拌樁可按搭接施工，搭接長度控制在150mm~200mm，擋墻頂面宜設置混凝土面板；
2、一般土層條件下，攪拌深度小于16m的應優先選用造價更低的雙軸，超過16m的應選用三軸，遇到淤泥等軟弱土層，水泥摻量適當提高；
3、水泥土攪拌樁應按格柵布置，建議格柵布置形式如圖所示（以雙軸為例）。
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一般同等條件下支護形式的造價從低至高依次為：放坡開挖＜土釘墻（復合土釘墻）＜水泥土重力式擋墻＜型鋼水泥土攪拌墻（SMW工法）＜排樁＜地墻。
一、放坡開挖
圖 1 放坡開挖實景照
1、坡率應根據土層性質、挖深確定，挖深大于4m應采用多級放坡，多級放坡應設置平臺；土質條件較好的地區，應優先選用天然放坡；軟土地區大面積放坡開挖的基坑，邊坡表面應設置鋼筋網片護坡面層；
圖 2 多級放坡示意（注：開挖面在地下水位之下需要設置降水井）
2、若開挖面在地下水位之下，坡頂和平臺處應采取井點降水措施，提高坡體穩定性；坡頂設置擋水坎或排水溝，防止坑外積水流入坑內，侵蝕坡體；
3、坡腳附近如有局部深坑，坡腳與局部深坑的距離應不小于2倍深坑落深，如不能保證，應按深坑的深度驗算邊坡穩定。
二、土釘墻（復合土釘墻）
若場地條件限制無法滿足大放坡開挖的需要，可采用土釘墻支護，減少放坡范圍。
圖 3 土釘墻實景照
1、土釘形式有鋼管土釘和鋼筋土釘，坡面采用鋼筋網片噴射混凝土面層；
2、當土釘墻后存在滯水時，應在含水層部位的墻面設置泄水孔或采取其他疏水措施，減小墻背后的水壓力，提高土釘墻穩定性；
3、當采用預應力錨桿復合土釘墻時，預應力錨桿應采用鋼絞線錨桿，且錨桿應布置在土釘墻的較上部位；當用于增強面層抵抗土壓力的作用時，錨桿應布置在土壓力較大及墻背土層較軟弱的部位。
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工程特點和難點：
緊鄰鬧市區高架橋和地下人行道
距離周邊道路最近僅10m
基坑安全等級為一級
結構重要性安全系數為1.10
深度達到19.8m
地下水豐富
基坑采用灌注樁 + 內支撐（兩道）+ 錨索聯合支護體系，我們一起走進工程現場，基于施工工序，從以下四個方面，看項目管理團隊如何用主體結構工程的質量管控打造臨時支護工程：
① 基坑土釘墻施工工序
② 圍護樁施工工序
③ 鋼格構柱施工工序
④ 混凝土支撐梁施工工序
1
基坑土釘墻施工工序
1邊坡成型
大型挖掘機根據基坑上下口線挖出邊坡輪廓后，人工配合小型挖機修坡，同時坡度尺控制檢查邊坡坡度，檢驗坡度是否符合設計要求。成型邊坡坡面平整順直，坡度一致，無明顯凸起或凹進，符合設計要求。
2土釘成孔
土釘坡面定位后采用水平鉆機干作業成孔，成孔角度15°-20°。
3土釘安裝及注漿
土釘成孔后及時插入鋼筋土釘，現場水泥漿二次注漿，保證土釘施工質量。
4鋼筋網片綁扎
鋼筋網片采用HPB300鋼筋，φ6@250×250，接頭采用綁扎連接接方式，保護層厚度30mm。
5噴射面板混凝土
采用空壓設備分段自下而上噴射C20細石混凝土，噴射過程做到噴射回彈量小，噴層強度高，噴射厚度80mm。
6土釘墻成型
坡面平整， 接縫成型質量好，陰陽角順直。
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干貨！大院基坑設計質量內審清單！一篇就夠了！
★ 土釘墻的坡度不宜小于1:0.3，土釘長度不宜超過開挖深度的1.2倍。
★ 降水深度不超過2米時，采用明溝排水。
★ 降水深度控制在大基坑底下0.5米即可。
★ 當需要用現場抗拔試驗來確定土釘的極限抗拔荷載時，每一典型土層中至少應有三個專門用于測試的非工作釘。
★ 盡量不采用雙排樁+錨桿的支護體系（淤泥質土除外）。
★ 采用長螺旋工藝施工支護樁時，應先施工止水帷幕。
★ 如設置棧橋，棧橋布置圖中對撐設計應充分考慮棧橋的軸向剛度。
★ 外墻外皮至基坑底邊線距離，肥槽寬度為內支撐支護方式肥槽寬度最大可以控制在1.5米左右；二層地下室肥槽寬度可控制在1.2米左右，一層地下室且支護采用放坡土釘墻等方式要求嚴格把控肥槽寬度在1米；當高層塔樓主體墻柱鄰基坑布置時，考慮施工方便可適當放寬。
★ "支撐系統豎向布置原則：
1、豎向平面內，水平支撐的層數應根據基坑開挖深度、土方工程施工、圍護結構類型及工程經驗，有圍護結構的計算工況確定。
2、上、下各層水平支撐的軸線應盡量布置在同一豎向平面內，便于基坑土方的開挖；相鄰水平支撐的凈距不宜小于3米，當采用機械下坑開挖及運輸時應適當放大。
3、水平支撐構件與地下室結構樓板間的凈距不宜小于800mm。"
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工程特點和難點：
?緊鄰鬧市區高架橋和地下人行道
?距離周邊道路最近僅10m
?基坑安全等級為一級
?結構重要性安全系數為1.10
?深度達到19.8m
?地下水豐富
?基坑采用灌注樁 + 內支撐（兩道）+ 錨索聯合支護體系，我們一起走進工程現場，基于施工工序，從以下四個方面，看項目管理團隊如何用主體結構工程的質量管控打造臨時支護工程：
① 基坑土釘墻施工工序
② 圍護樁施工工序
③ 鋼格構柱施工工序
④ 混凝土支撐梁施工工序
1、基坑土釘墻施工工序
1
邊坡成型
大型挖掘機根據基坑上下口線挖出邊坡輪廓后，人工配合小型挖機修坡，同時坡度尺控制檢查邊坡坡度，檢驗坡度是否符合設計要求。成型邊坡坡面平整順直，坡度一致，無明顯凸起或凹進，符合設計要求。
2
土釘成孔
土釘坡面定位后采用水平鉆機干作業成孔，成孔角度15°-20°。
展開 地下空間分層開發中的環境巖土工程問題
局部三角洲相沉積砂土中賦存富含S042-的微咸水，對鋼混凝土結構具有弱腐蝕性，構成持久的安全隱患。
基坑工程對地下空間開發的影響主要表現在基坑變形和基坑施工擾動對環境的影響。基坑變形包括基坑邊坡變形、基坑基底隆起變形和基坑支擋變形。由于支撐物受彎破壞或錨桿體系抗拔力不足，拉桿自身斷裂或拉桿及錨座的連接不牢導致支護結構自身破壞，導致邊坡失穩，此外還可能由于支護結構嵌入深度不足所致。這種類型的破壞都會引起基坑隆起，并使地基土強度降低或失效導致支護結構整體破壞，基坑隆起。支護結構發生變形和位移引起的環境效應主要表現為：（1）支護結構自身破壞而導致邊坡失穩；（2）支護結構整體破壞而導致基坑隆起；（3）支護結構發生變形和位移而引起鄰近建筑設施破壞。
基坑施工擾動對環境的影響主要包括基坑工程圍護結構施工階段、基坑工程土方開挖階段和地下結構施工階段對周圍環境的影響等。圍護結構施工擾動取決于圍護結構形式及施工方法，擠土樁施工擾動影響與靜壓樁擠土效應相同，地下連續墻或非擠土樁則施工擾動影響類同于土方開挖造成的影響。基坑工程土方開挖過程中對周圍環境的影響取決于地下水位的變化、圍護結構的位移，以及基底土體的隆起；地下結構施工階段對周圍環境的影響取決于圍護結構的改變，如拆除支撐和土體蠕變引起土壓力的改變等。如地鐵二號線火車站圍護采用了人工挖孔樁+錨索和土釘墻兩種圍護結構形式，為了避免沖孔樁在施工過程中對地層的擾動破壞，五號線設計施工時就采用了土釘墻，局部二層為人工挖孔樁+預應力錨索，以減小對環境的影響。
2、次淺層空間
次淺層空間與淺層空間通常聯系較大，主要有商業、文娛、餐飲和部分規劃的交通系統，其深度為地下埋深10-30m左右，是目前地下空間的主要開發和應用空間。廣州火車站周邊區域在次淺層空間開發程度較高。
展開 鐵路工程之路基附屬工程
路基支擋結構：主要有重力式擋土墻、短卸荷板式擋土墻、懸臂式和扶壁式擋土墻、錨桿擋土墻、錨定板擋土墻、加筋土擋土墻、土釘墻、抗滑樁、樁板式擋土墻、預應力錨桿。除前三種外其余均有預應力或錨桿施工，相對前三種較為繁瑣些，從而也限制了其施工區域，除前三種外其余幾種基本不在路堤區域出現，前三種則出現范圍較廣些。
路基防護工程：主要是指邊坡防護，或指路基主體邊坡、或指路塹邊坡的防護。最為常見的是植被（植物）防護，經常漿砌片石骨架、混凝土骨架搭配，低矮路基也有單獨出現的情況；在部分圍巖較好的石質路塹的地段也會掛網錨噴的支護方式；通常為了美觀邊坡上都會有植被種植，當然也有特殊情況，全部采用漿砌片石砌筑、或混凝土澆筑等方式防護。
路基排水：主要以地表排水溝的方式出現，也會有蓋板溝、急流槽等少量出現。
附屬設施：包括欄桿、檢查梯、隔離柵欄。
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