【保证土钉墙工程质量的几个问题】-行业资讯-上海市地矿工程勘察院

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保证土钉墙工程质量的几个问题

发布时间:2014-04-02 信息来源:工勘院网站

土钉墙作为一种性能可靠、施工简便和造价低廉的支护结构,已在国内许多省市的基坑开挖工程中得到了广泛的应用,但也出现了不少问题。本文叙述保证土钉墙工程质量的几个问题。

土钉墙的适用性问题

一般来说,土钉墙适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土、粘性土和弱胶结砂土的基坑支护或边坡加固。土钉墙宜用于深度不大于18m的基坑支护或边坡维护,当土钉墙与有限放坡、预应力锚杆联合使用时,深度可增加。土钉墙不宜用于含水丰富的粉细砂层、砂砾卵石层和淤泥质土,不宜用于没有自稳能力的淤泥和饱和软弱土层。若在软土中应用土钉墙需特别谨慎,在国内已有土钉墙用于软土的一些成功实例,且造价便宜。但是,在软土中土钉墙也出现了由于设计不当而失败的例子,因此,不能只考虑经济而忽视安全问题,要根据具体情况决定。可以结合使用其他支护形式(如水泥土搅拌桩、钻孔灌注桩),这样既可以降低造价,也可以保证基坑开挖围护结构的安全。

工程勘察问题

工程勘察是确保基坑工程安全可靠的一项不可缺少的工作。对土钉墙工程而言,特别应注意以下两点。

地下管线

土钉设置在开挖面后面的土体中,且一般分布密集,钻孔时可能会遇到地下管线而对其造成破坏,导致煤气泄漏、通信中断等问题,因此,在勘察报告中应详细说明地下管线的分布情况。

地下水

土钉墙施工过程中,一般都要进行降水,因此在基坑的勘察工作中,应查明地下水类型、埋藏条件、施工过程中地下水位变化对基坑工程和周围建(构)筑物以及地下管线的影响并分析各土层的透水性,以便做好降水的设计工作。

设计和监测问题

土钉墙可以根据现场开挖发现的土质情况和现场监测的土体变形、土钉受力情况,修改土钉的间距和长度。即使开挖前勘测数据不能准确、完全地反映整个场地的实际情况,开挖过程中也可以方便地加以调整,万一开挖时出现不利情况,也可及时采取加固措施,避免出现重大事故。但是,这不等于说可以对勘察和设计工作掉以轻心。正确合理的设计是保证施工质量的前提,直接影响着工程安全、工期和投资的经济性。故设计时应根据地质勘察报告,分析场地土的性质,根据理论分析和类似工程的经验,尽量使基坑设计结果既安全又经济。在施工过程中,则应根据发现的问题随时调整设计参数,以保证围护结构的稳定性,这也就同时要求在施工过程中做好监测工作,及时发现问题。监测工作主要包括水平位移、沉降、土钉应力、土压力等内容,可根据实际情况有选择地进行。

抗拔力试验问题

界面粘结性能是土钉得以发挥作用的基础。粘结能力与土的类型及施工方法有很大关系,不同的注浆压力及成孔方法均可对粘结性能产生很大影响。工程上经常通过现场抗拔试验来确定极限抗拔力。《基坑土钉支护技术规程》(CECS96:97)规定:土钉支护施工必须进行土钉的现场抗拔试验,应在专门设置的非工作钉上进行抗拔试验直至破坏,用来确定极限荷载,并据此估计土钉的界面极限粘结强度。在《基坑土钉支护技术规程》(CECS96:97)中,对测试钉的数量、施工工艺、试验仪器和试验方法也都提出了一定要求。

施工问题

应选择技术力量强、有一定的土钉墙施工经验的施工单位施工。在施工过程中,应注意以下问题。

每层开挖深度

土钉墙的施工是从上到下分层开挖的,开挖一层支护一层,由于施工时是先开挖后支护,所以在前层开挖结束而土钉尚未设置时,很容易出现局部的塌方,甚至导致整个围护结构的破坏。因此在每层土体开挖结束后,要尽快设置土钉,同时每层的开挖深度也不宜过大,以保证围护结构的安全。

注浆

土钉一般采用压力注浆,注浆时一定要注满整个钉孔,以免减弱土钉的作用,影响土钉墙的稳定性。

降水

土钉墙的施工过程中需有效排除地下水。地下水的存在对土钉墙的施工及土钉的作用均有影响,故在施工过程中应将地下水位降至开挖面以下。

土钉的设置角度

试验研究表明,土体只要有微小的变形就可使土钉受力。为充分发挥土钉的作用,土钉的设置方向宜与土体可能发生的剪切滑移面呈某一角度,使土钉受拉并能充分提高土体抗剪强度,因此在施工中应注意土钉的设置方向,根据以往的试验和有限元分析结果,一般认为以向下倾斜0°~15°为宜。