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【摘要】随着人类的进步，社会的发展，建筑市场也逐步向多元化发展。土钉墙基坑支护技术在软土地区、松散砂层及其它特殊地质情况的基坑支护中是很有发展潜力的，但它由于出现时间不是很长，所以不免有发生事故的可能。本文通过对某一具有代表性的工程对土钉墙基坑支护技术进行论述并对基坑支护失稳分析及处理进行了介绍。
【关键词】建筑工程；土钉墙；基坑支护；稳定性；抢修
前 言
土钉墙由土钉、土体和面层组成，“土钉”可简单的由钢筋或钢管等构成，工作时促使荷载传递到土体中，即通常与周围土体接触，以群体作用与周围土体形成一个组合体，使被加固介质的物理性能尽可能大地改善并成为一种新的地质体，在土体发生变形的条件下，通过与土体接触界面上的粘结力或摩擦力，使土钉被动受拉，再通过与边坡上的钢筋网喷射混凝土面层相结合，并主要通过受拉给土体以约束加固或使其稳定。但是由于土钉支护技术还没有形成系统的理论及规范，因此在某些工程中也出现了土钉墙失稳破坏，这不但影响工程进度、带来经济损失、影响周边建(构)筑物及一些公用设施，大的事故甚至导致人员伤亡。因此有必要对土钉墙支护技术进行系统的研究。
周边无建(构)筑物，但由于上方施工，有振动荷载和由材料堆积所产生的压力，(地面荷载按20kPa进行取值)。场区内主体地层分布稳定，不存在地震液化问题，场区稳定条件好，没有不良地质现象。场区地震基本烈度Ⅷ度，基本地震加速度峰值为0.20g，场地土类型为中软场地土，建筑场地类别为Ⅲ类。
表1地层土质及岩性基本特征
表2土钉设计计算数据
本工程土钉墙失稳有如下特点:土钉墙被整体推移、整块坐落；土钉杆群被整体拨出；拔出位置位于软土、松散砂层中。
(2)地面裂缝导致该土钉墙抗裂和适应变形能力削弱。通常，土钉墙加固土体被潜在滑动面分为活动区和抵抗区，土钉具有把活动区和抵抗区连接起来的作用，否则，该活动区相对于抵抗区向外向下移动会引起破坏，活动区沿潜在滑动面运动，给土钉施加弯剪和拉剪复合作用，土钉应力比在单纯受拉状态下高。在此工程中，地面开裂后，一方面退出抗剪作用的土体，其抗剪力由土钉承担，土钉受力变形增加，土钉变形增加又削弱了土钉对裂缝扩张的约束，导致更多的土体退出抗剪工作，从而引发土钉受力变形与裂缝循环促进；另一方面，因地面开裂，土体滑动趋势更加明显，对土钉施加复合作用更加突出，地面开裂与土钉复合作用也呈循环促进，土钉屈服，变形增加，边坡土体对支护结构施加的土压力全部由土钉拉力抵抗，最终土钉被拉出。
(3)施工质量。施工过程中，土钉在插入土钉孔时，砂层已有部分砂塌落在孔中，因此在进行灌浆时，浆体很难进入到孔底，只能灌注外半部分，且灌注的部分的浆体也没有充分与土体融合，因此，土钉、土体(砂)、浆体没能形成一个完整的系统，土钉的内力起不到应有的作用。
(1)坡角度及土钉间距调整。对塌方部位放坡角度调整为1∶0.2～0.3；调整每步土方开挖深度为
1∶0.2～0.3；
(5)施工工艺。按土钉成孔→土钉注浆→修坡→喷射第一层混凝土→编网→斜拉筋、横拉筋焊接→喷射第二层混凝土顺序的工艺施工。
经过改进加强后，该土钉墙能成功的使基坑稳定，并且在该工程以后的砂层和软土中也成功的得到了应用。尤其在砂层中，施工工艺按先注浆、安放土钉再进行两喷射混凝土面层的施工工艺更是起到明显的效果。
结束语
近年来土钉墙支护得到了广泛应用，适用于多种类型的土层，但在软弱土层如淤泥质土和淤泥土体、松散砂层中适用不多。由于
【参考文献：】
李爱民，许梦国，孙丽军，崔波，张滔.某基坑土钉墙支护局部失稳分析.矿业研究与开发.2003.0
【关键词】建筑工程；土钉墙；基坑支护；稳定性；抢修
前 言
土钉墙由土钉、土体和面层组成，“土钉”可简单的由钢筋或钢管等构成，工作时促使荷载传递到土体中，即通常与周围土体接触，以群体作用与周围土体形成一个组合体，使被加固介质的物理性能尽可能大地改善并成为一种新的地质体，在土体发生变形的条件下，通过与土体接触界面上的粘结力或摩擦力，使土钉被动受拉，再通过与边坡上的钢筋网喷射混凝土面层相结合，并主要通过受拉给土体以约束加固或使其稳定。但是由于土钉支护技术还没有形成系统的理论及规范，因此在某些工程中也出现了土钉墙失稳破坏，这不但影响工程进度、带来经济损失、影响周边建(构)筑物及一些公用设施，大的事故甚至导致人员伤亡。因此有必要对土钉墙支护技术进行系统的研究。
1、工程概况
该工程是某大型的基础工程，地下层深基坑开挖后进行桩基础施工，开挖深基坑时采用土钉墙支护形式进行支护。依据地质勘察报告，本工程场区地势自西向东逐渐降低，地形相对平缓，自然地坪标高从26.14m至28.32m，平均为27.35m(不同的施工区域，地坪标高不同)，开挖深度为10.7m到11.67m不等，基坑长207.8m，平均宽为70.4m(见图1)。
图1某基坑平面周边无建(构)筑物，但由于上方施工，有振动荷载和由材料堆积所产生的压力，(地面荷载按20kPa进行取值)。场区内主体地层分布稳定，不存在地震液化问题，场区稳定条件好，没有不良地质现象。场区地震基本烈度Ⅷ度，基本地震加速度峰值为0.20g，场地土类型为中软场地土，建筑场地类别为Ⅲ类。
2、工程地质情况
根据场区地质普、详查资料及现场调查结果，建筑场地在地貌单元上处于小中河故道与温榆河故道之间的河间台地区，场区地势自西向东逐渐降低。场区地层以第四纪沉积的粘性土、粉土和砂土交互层为主，在局部分布的沟、塘区域，表层分布有新近沉积层，一般厚度不超过5m。场区地层土质及岩性基本特征如表1。表1地层土质及岩性基本特征
3、土钉支护设计分析
此工程基坑开挖深度为10.7m到11.67m不等，考虑地面超载20kPa，采用“滑动面”法进行设计。该边坡共设七层土钉支护，第一层土钉距地面1.2m，各层土钉纵向间距和水平间距均为1.5m，与水平面夹角为10°，土钉墙墙面坡度1∶0.1，土钉墙成梅花形布置。钢筋抗拉强度为310.00MPa，具体设计计算结果见表2(为有效控制支护位移，第3层土钉采用预应力锚杆予以加强)。表2土钉设计计算数据
4、土钉墙破坏情况及基坑支护失稳分析
4.1土钉墙破坏情况
如图1所示，东坡59a～59b第1层土钉墙施工完毕，该处土方开挖时，受地面桩基施工钻机影响，地面无预留面，一个星期后，在施工第2层土钉墙面修坡时，因遇松散砂层，第3层边坡出现不同程度的垮塌，地面也出现裂缝，随之土钉面层出现裂缝，接着夹在59a～59b中的第1层土钉墙整体坍塌，土钉也被拔出，除了裂缝外，面层保持比较完好。本工程土钉墙失稳有如下特点:土钉墙被整体推移、整块坐落；土钉杆群被整体拨出；拔出位置位于软土、松散砂层中。
4.2基坑支护失稳原因分析
(1)地层因素。施工到软土层和松散砂层后，往土钉孔里面注的水泥浆和砂没有形成一个整体，土钉与注浆体的握裹力、土体与注浆体及土钉之间的摩擦力、土体与面层的粘结力都减小了，没有达到设计的预期效果，土钉的内力没有发挥最佳作用；再者，地面产生裂缝，且随着施工进行，裂缝发展呈现发散趋势，裂缝宽度增加，深度加大，部分土体退出抗剪而使抗剪面缩小，整体抗滑移能力下降。因此最后以失稳告终。(2)地面裂缝导致该土钉墙抗裂和适应变形能力削弱。通常，土钉墙加固土体被潜在滑动面分为活动区和抵抗区，土钉具有把活动区和抵抗区连接起来的作用，否则，该活动区相对于抵抗区向外向下移动会引起破坏，活动区沿潜在滑动面运动，给土钉施加弯剪和拉剪复合作用，土钉应力比在单纯受拉状态下高。在此工程中，地面开裂后，一方面退出抗剪作用的土体，其抗剪力由土钉承担，土钉受力变形增加，土钉变形增加又削弱了土钉对裂缝扩张的约束，导致更多的土体退出抗剪工作，从而引发土钉受力变形与裂缝循环促进；另一方面，因地面开裂，土体滑动趋势更加明显，对土钉施加复合作用更加突出，地面开裂与土钉复合作用也呈循环促进，土钉屈服，变形增加，边坡土体对支护结构施加的土压力全部由土钉拉力抵抗，最终土钉被拉出。
(3)施工质量。施工过程中，土钉在插入土钉孔时，砂层已有部分砂塌落在孔中，因此在进行灌浆时，浆体很难进入到孔底，只能灌注外半部分，且灌注的部分的浆体也没有充分与土体融合，因此，土钉、土体(砂)、浆体没能形成一个完整的系统，土钉的内力起不到应有的作用。
5、抢修方案与效果
抢修时，第一层土钉仍可使用，但距离基坑上口近2m，与设计的1.2m不符。因土钉墙面已做完钢筋绑扎与焊接，且已做喷锚，降低基坑上口标高或重新打第一排土钉困难较大，经监理、质检部门、施工方技术人员共同协商采用下述方案加固第一层土钉墙面，在第一层土钉与基坑上口中间，增加一排土钉，土钉长度6m，水平间距3.0m，配筋1Φ18，以直角弯钩与斜拉筋焊接，其他参数同原设计。
另外，考虑到往下开挖基坑时，土质以砂层为主，将对下一步土钉墙采用如下变更支护方案，防止边坡坍塌。(1)坡角度及土钉间距调整。对塌方部位放坡角度调整为1∶0.2～0.3；调整每步土方开挖深度为
1.0m，并随时喷护；
(2)在27.35m处钉入1Φ18锚筋，锚筋长度1～2m，倾角10°，水平间距3m；
(3)在面层外增加1Φ18斜拉筋，斜向间距3.0m，斜拉筋位于横拉筋之下并与土钉端头焊接，以增强上下层土钉的联系；
(4)挖掘机开挖时，沿槽边纵向长度不超过15m，机挖坡度不超过1∶0.5，以后由人工修坡至1∶0.2～0.3；
(5)施工工艺。按土钉成孔→土钉注浆→修坡→喷射第一层混凝土→编网→斜拉筋、横拉筋焊接→喷射第二层混凝土顺序的工艺施工。
经过改进加强后，该土钉墙能成功的使基坑稳定，并且在该工程以后的砂层和软土中也成功的得到了应用。尤其在砂层中，施工工艺按先注浆、安放土钉再进行两喷射混凝土面层的施工工艺更是起到明显的效果。
结束语
近年来土钉墙支护得到了广泛应用，适用于多种类型的土层，但在软弱土层如淤泥质土和淤泥土体、松散砂层中适用不多。由于
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它们自身的强度低，土钉与土体之间的摩阻力小，因此，设计和施工时应注意土钉墙的强度是否能满足稳定性要求，在特殊地质情况下，要考虑复合土钉墙的应用，其效果比单一的土钉墙要显著。【参考文献：】
李爱民，许梦国，孙丽军，崔波，张滔.某基坑土钉墙支护局部失稳分析.矿业研究与开发.200