深基坑土钉墙基坑支护施工工法企业工法编号:完成单位：XX县码头建设有限公司 主要完成人：1 .前言本公司开发的高层，地下两层为车库，深基坑开挖98m,根据 安全的要求必须进行基坑支护，本工程宜采用连续墙加内支撑、排桩加管 式旋喷水泥土锚杆、排桩加预应力锚索、复合土钉墙支护等几种方案基坑土钉墙支护是近年来发展起来用于土体开挖和边坡稳定的 一种挡土结构，由于其具有造价低、施工快、能适应复杂地质条件 下的基坑支护，且性能可靠等优势，本工艺在本地有成功的工程使 用经验，通过对工程实践总结，形成本工法工法特点2.1 土钉墙支护可与土方开挖流水施工，施工周期短2.2 分层开挖，分层支护，充分发挥土体的自稳定作用，可在开挖 后及时进行土体封闭，使边坡位移和变形得到约束限制，有利于减 少对周围建筑物的影响2.3 施工工艺简单，施工过程安全可靠，土钉的制作与成孔简单易 行，可以根据工程的勘察报告和现场监测的变形数据及特殊情况， 及时进行设计变更，以利于适应突遇地下水和基坑变形等复杂因素 的影响.3 .适用范围本工法适用于建筑边坡高度不大于12m (软土基坑开挖深度不大 于5m)，邻近无高大建筑物、构筑物、重要交通干线不宜在雨季汛期 施工。
4 .工艺原理在土体中设置土钉，其排列成空间骨架，形成了能提高原位土 强度、刚度与稳定性的复合土体系由密集的锚杆、被加固的原位 土体、喷射细石混凝土面层和必要的防水系统组成支护体系，与土 体共同承担荷载，起约束变形的作用施工工艺流程及操作要点51 施工工艺流程52 操作要点5.21 施工准备1认真学习：《工程的勘察报告》《岩土工程勘察规范》(GB50021—2001)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2002)《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120—99)《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》 (JGJ185-2002)《岩土锚杆(索)技术规程》(CECS22—2005)《基坑土钉支护技术规程》(CECS22 96： 97) 等相关标准、规范,熟悉设计图纸，了解地下障碍物、管线位置.2 根据设计文件和设计图纸、施工合同及现场情况编写施工 组织设计，根据《XX省建筑工程安全专项施工方案编制审查与专家论 证暂行办法》进行论证.3. 准备好施工机具设备，并检查设备运转情况，确保能正常使 用，并对施工机具进行及时检测.4. 做好材料进场的检验与混凝土、水泥浆的试配工作.5. 做好突遇地下水，安排轻型井点降水。
6. 设置四个沉降观测点，对周围的建筑物和构筑物进行沉降观 测7. 建立健全突发应急救援预案，应对突发事件，并演练两次以 上2 开挖修坡1. 土钉支护的土方应分层分段开挖，每层开挖深度一般为2m， 每段长度可取18m具体依据设计文件的分层深度和分段距离•应按 作业顺序施工，(主要是协调好土方开挖和基坑支护的配合)上层土 钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的80%后方可开挖下层土 方 采用挖掘机进行土方作业时，用仪器控制严禁边坡出现超挖，基坑的边坡应留100〜150mm用人工进行清坡，以保证边坡平整 并符合设计规定的坡度3. 支护分层开挖深度和施工的作业顺序应保证及时设置土钉 或喷射细石混凝土.4 开挖过程中如遇到土质有异常，与原设计文件不同时,应及 时报告设计单位,由设计单位确认是否进行设计变更.53 支护内部排水系统施工在支护面层背部一般应插入长度为400〜600mm、直径不小于40mm 的水平排水管，其外端伸出支护面层，排水管间距可为15〜2m, 以便将喷射混凝土面层后的积水排出.54 初喷混凝土1. 喷射混凝土前应对机械设备、等进行全面检查及试运转，清 理受喷面，设好控制喷层厚度的标志。
2. 喷射的混凝土采用商品细石混凝土，控制好配合比,粗骨料最 大粒径不大于12mm，水灰比在050~055；强度大于M15，存放时 间不得超过1.5 小时，掺速凝剂时，存放不得超过20 分钟.3 喷混凝土应分段分片依次进行，同一段内喷射顺序应自下 而上，段片之间，层与层之间做成450角的斜面，以保证细石混凝土 前后搭接牢固，并凝结成整体 喷射混凝土时，喷头与受喷面保持垂直,并保持06〜1・0m 的距离；喷射手应控制好水灰比,保持喷射混凝土表面平整，湿润光 泽,无干斑或滑移流淌现象在钢筋部位，应先喷填钢筋后方，然后 再喷填钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙5. 喷射混凝土终凝 2 小时后,应及时浇水养护，保持其表面湿 润 第一层混凝土厚度控制在 60mm2.5 成孔1. 土钉成孔前 ,应按设计要求定出成孔位置并作出标记和编 号成孔过程中遇有障碍物需调整孔位时,应由设计出变更通知 土钉成孔采用锚杆工程钻机钻孔（洛阳铲），钻进过程中严 禁使用水钻，以防周边土质松化,开孔时对准孔位徐徐钻进，待达到 一定深度且土层较稳定时,方可加速钻进，钻进过程中应随时检查钻 头的磨损情况，防止成孔直径达不到设计要求.3。
成孔过程中应做好成孔记录,按土钉编号逐一记载取出的土 体特征、成孔质量等应将取出的土体与初步设计时所认定的加以 对比，有偏差时应及时反馈设计单位,由设计单位修改土钉的设计参 数，出设计变更通知.4. 钻孔不得扰动周围地层，钻孔后清孔采用高压风吹2~ 3 min, 把孔内渣土吹干净，对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土应立即 处理成孔后应及时安设土钉钢筋并注浆 在土体含水量较大、杂填土较厚、松散砂层、软土层等易 塌孔的土层，可采用钢管代替钢筋，钢管上每隔300mm钻直径8~10mm 的出浆孔，孔在钢管长度方向上错开120°,呈菱形布置，并在出浆 孔边焊016短钢筋，防止打管时土粒堵塞出浆孔（钢管做法如图5.2 6-1），利用空气压缩机带动冲击器将加工好的钢管分段焊接按设计角度打入土层6—152.6 安土钉、注浆、安连接件1 安土钉 土钉钢筋采用螺纹钢,置入孔中前，应先设置定位支架，保证钢 筋处于钻孔的中心部位，支架沿钉长的间距为2〜3m，支架的构造应 不妨碍注浆时浆液的自由流动,支架材料为金属或塑料件.（支架做 法可参照图5.26-2）图52.6—22. 注浆1） 土钉钢筋置入孔中后,可采用压力注浆，压力注浆采用二次注浆法：一次注浆导管应先插至距孔底250〜500mm处，并在 孔口设置止浆塞和排气孔，以低压（0・4~0。
6 MPa ）注浆， 同时将导管以匀速缓慢撤出，导管的出浆口应始终处于孔中 浆体的表面以下，保证孔中气体能全部冒出，导管离孔口05〜lm时改为高压（1〜2 MPa）注满，并保持高压3〜5min; 二次注浆管采用020钢管,应先固定在土钉钢筋上与土钉钢筋 同时置入孔中，待一次注浆完间歇24小时后进行二次注浆, 压力控制在00MPa2） 采用钢管代替钢筋杆体时，应使用高压（1〜2MPa）注浆， 从钢管端头开始压力注浆 ,注满后及时封堵,让压力缓慢扩 散3） 向孔内注入浆体的充盈系数必须大于 1每次向孔内注浆 时，应预先计算所需的浆体体积并根据注浆泵的冲程数计算 应向孔内注入的浆体体积，以确认实际注浆量超过成孔的容 积4） 注浆材料选用水泥净浆的水灰比按设计要求，当设计无要 求时取05,水泥净浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的水 泥净浆应在初凝前用完.5） 注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净，注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及输送 管.3 安连接件 土钉钢筋端部通过锁定筋与面层内的加强筋及钢筋网连接时，其相互之间应可靠焊牢当采用钢管杆体时，钢管通过锁定筋与加强筋焊接.（连接做法如图 5.2.6-4）图 5.2。
6-452.7 编制钢筋网1. 钢筋网应在喷射一层混凝土后铺设，钢筋保护层厚度不小于20mm，钢筋网应延伸至地表面,并伸出边坡线02. 钢筋网片用焊接或绑扎而成，网格允许偏差为±10mm钢筋 网铺设时每边的搭接长度应不小于一个网格边长或300mm，如为单面 搭接焊则焊长不小于网筋直径的10倍2.8 复喷混凝土面层复喷混凝土面层应在经验收确认钢筋网敷设、连接均符合要求 后，进行喷混凝土面层至设计厚度，其工艺要求与喷第一层混凝土 的要求相同2.9 地表排水、基坑排水系统施工1 基坑四周支护范围内的地表应加以修整，构筑排水沟和水泥 砂浆或混凝土地面，防止地表降水向地下渗透靠近基坑坡顶宽2〜 4m 的地面应适当垫高，并且里高外低，便于水流远离边坡2 为了排除积聚在基坑内的渗水和雨水，应在基坑的四周设置 一条 90cm＊90cm*00cm 的盲沟及集水坑，以便产生的渗水和雨水及 时排除排水沟及集水坑宜用砖砌并用砂浆抹面以防止渗漏，坑中 积水应及时抽出.53劳力组织基本操作人员配置如表5.3表 5.3 基本操作人员配置表序号工 种人数1焊工根据基坑大小的实际 需要配备2钢筋工根据基坑大小的实际 需要配备3成孔工根据基坑大小的实际 需要配备4注浆工根据基坑大小的实际 需要配备5混凝土喷射工根据基坑大小的实际 需要配备3合 计根据基坑大小的实际 需要配备6 材料与设备6。
1 主要材料61水泥:采用强度等级为32. 5R或425R普通硅酸盐水泥.6.1.2 土钉钢筋：采用HRB335或HRB400钢筋 3钢管：抗拉强度不小于所替代土钉钢筋的抗拉强度6.2 主要机具设备锚杆工程钻机、水泥浆搅拌机、混凝土搅拌机、注浆泵、电焊 机、混凝土喷射机、空气压缩机、洛阳铲、冲击器7 质量控制7.1工程质量控制标准7.1 1 土钉墙基坑支护施工应执行现行规范: 《建筑地基基础工程 施工质量验收规范》(GB 50202—2002)、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ 120-99)、《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330—2002)、《基 坑土钉支护技术规程》(CECS 96： 97) 1.2 土钉成孔施工宜符合下列规定:1孔深允许偏差±50mm;2孔径允许偏差±5mm；3孔距允许偏差±100mm；4成孔倾角偏差±5％3 土钉墙支护施工所用原材料的质量应符合《基坑土钉支护 技术规程》(CECS 96： 97)的标准4喷射混凝土厚度检验采用凿孔法，每100m2取一组，每组不 少于3 个点,合格条件为：各检查点厚度平均值应大于设计厚度，最 小厚度不应小于设计厚度的 80%7.1.5 土钉应进行抗拔试验：每一典型土层中，至少留3根非工程 土钉进行抗拔试验，非工程土钉各项参数及施工方法与工程土钉完 全相同，依据抗拔试验得到的荷载计算界面粘结强度的实测值,抗拔 试验平均值应大于设计计算所用标准值的1.25倍，否则应进行修改 设计。
72 质量保证措施71 为防止基坑边坡的裸露土体发生坍陷,对于易塌的土体可采 用以下措施：1. 不得在基坑周围增加任何荷载（活荷载和静荷载）1. 在水平方向上分小段间隔开挖；2 在开挖前，沿开挖面垂直击入钢筋或钢管，或注浆加固土 体2.2 土钉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2.3 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.8 安全措施8.1 施工必须符合国务院颁发的《建筑安装工程安全技术规程》 , 操作人员持证上岗，并进行安全技术交底，遵守用电安全规则8.2 施工机械应落实班前检查和定期保养3 操作人员应遵守设备的操作规程8.4 注浆、喷射混凝土工人作业时，必须戴防护眼镜5 应制定监测方案，定时定专人对边坡稳定情况进行监测或检 查，排除溜方、塌方隐患8.6 遇天气变化(如暴雨)应提前做好防洪、排水工作，严禁基坑 内存水.87 支护方案必须经专家论证，报行政主管部门审批才能实施.9 环保措施91施工过程应遵守《建筑施工现场环境与卫生标准》(JGJ 146 —2004)。
9 2机械设备施工安排应遵守城市噪声控制要求做好附近居民 的工作，协调好周围的关系10 效益分析10 0.1 土钉墙比连续墙加内支撑、排桩加管式旋喷水泥土锚杆、 排桩加预应力锚索的基坑支护型式节省造价30%以上，有较高的经济 效益10.0.2 施工速度快、用料省，节约资源，有较好的社会效益11 应用实例 一、工程概况：1xx县码头置业有限公司拟建xx商住楼工程，拟建商住楼地上12 层、地下2层、地下室2层拟开挖深度约一980m.经对现场踏勘 及业主方介绍，本工程受周边建筑环境影响，基坑开挖几乎没有放坡条件，基本为垂直开挖.这样，根据现场条件，确定北、东两侧按边坡＜90° 进行支护设计，西、南两侧按〈 80° 进行边坡支户设计开挖深度按H=900m计本基坑安全等级为二级、本工程基坑支护范围的工程地质、水文地质条件及相关参数根据xx省城乡建设勘察院对本工程所做《岩土工程勘察报告书》在本工作区支护范围内的地基土基本状况如下：1、杂填土：松散、厚度0・50mm,其粘聚力C=10kpa,内摩擦角©=72、粉质粘土：可塑、厚度、30mm，其年聚力C=183kpa，内摩擦角©=19°3、粉质粘土：可塑、厚度4。
60mm,其粘聚力C=20kpa,内摩擦角©=20°4、粉质粘土：硬塑、厚度5. 40mm，其粘聚力C=183kpa,内摩擦角©=20°本区水文地质条件简单，地下水为第四系空隙水地下水埋深在场地内约一800〜-8500mm左右由于本工作区地层无良好含水层,起水位以下的粉质粘土及全风化玄武岩基本为弱透水层，故其水力渗透系数 K 值,取经验值K=10〜0 5米/日三、基坑内降水设计综上所述，由于本工程基坑开挖范围内，地下水位较低 .且基坑周边无场地打降水井，故本基坑降水拟采用轻型井点，并进行抽水作业然后再进行后续的基坑支护作业及挖土作业至基底预定标高深度四、基坑边坡支护设计东侧基坑边坡没有放坡条件 ,基本采取垂直 开挖，垂直支护边坡角2 85•南侧及西侧边坡支护坡角按〈80°考虑由于第二层〜第三层粉质粘土较为松散，在这个范围 的第一道和第二道土钉锚杆，拟采用打入式钢管代替钢管锚杆置 换为1©48钢管= 1^25钢筋，长度不变第三道及以下土顶锚杆 视土质软硬采用锚杆成孔，锚杆孔内压入纯水泥浆，水灰比 0. 50~0.55,强度》M15.2、土钉墙喷 面层强度为C20,采用细石具体如图所示五、 基坑变形观测基坑开挖支护工作开始以后，要马上开展基坑边坡侧向位移观测 工作，位移观测点宜按20〜25米放一个固定观测点，观测时间宜每 天观测一次，并做好观测记录。
六、 基坑安全防护及应急措施基坑开挖以后，要在基坑四周安置安全防护围栏，严禁非施工人 员进入参观在基坑附近应保留备份土方，以备应急只需七、 基坑内的轻型井点设计待开挖至自然水位再确定具体设计方案 应用效果1 工程监测：未发现土体位移超标现象2 结果评价：符合边坡支护设计要求工期提前12 天较其它三种支护方式造价节省 30 万元。