岩土深基坑土钉墙与土钉支护联合应用研究

岩土深基坑土钉墙与土钉支护联合应用研究

胡新富

身份证号码：330621198612032335

摘要：土钉墙和土钉支护是目前常用的基坑支护技术，它们分别以钢筋混凝土墙和土钉为主要构造形式，具有施工简便、成本低廉、效果显著等优点。然而，单独应用土钉墙或土钉支护时，在处理基坑深部土体力学性质不均匀、土体变形控制等方面存在一定局限性。因此，本文旨在探讨土钉墙与土钉支护联合应用在岩土深基坑工程中的可行性和效果，以期为工程实践提供参考。

关键词：岩土深基坑；土钉墙；土钉支护；联合应用

0 引言

岩土深基坑工程是现代城市建设中常见的一种工程类型，其施工过程中往往涉及到复杂的地质条件和大面积挖土作业，尤其在城市狭长地块内进行基坑开挖时更加需要谨慎处理。基坑周围的土体往往承受不均匀的荷载，容易导致基坑变形、失稳甚至发生坍塌等危险情况。因此，在基坑设计和施工过程中，如何选择合适的支护结构对确保基坑的安全具有至关重要的意义。

1 岩土深基坑土钉墙与土钉支护联合应用优势

1.1 结构稳定性增强

土钉墙作为一种嵌岩式支护结构，能够有效地吸收和分担土体的水平荷载，减轻土体对基坑周边结构的压力。与此同时，土钉支护则能够有效抵抗边坡稳定性问题，提供垂直支持，使整体结构更加牢固稳定。两者结合使用，相辅相成，共同作用于基坑土体，增强整体结构的抗震、抗滑等性能，确保基坑工程的安全性和稳定性。

1.2 空间利用效率

土钉墙和土钉支护的联合应用可以有效提高施工空间的利用效率。传统的基坑围护结构通常具有较大的厚度，占地面积较大，对周围环境造成一定影响。而土钉墙和土钉支护的结合应用能够在保证结构稳定性的前提下，减少围护结构的厚度，减小占地面积，使得基坑周围的空间得以更充分地利用。这不仅有利于施工的进行，也对周边环境的影响较小，提高了工程的整体效益。

1.3 施工灵活性

土钉墙和土钉支护在施工方法上具有较大的灵活性，能够根据具体情况选择合适的施工方案，适应不同地质条件下的需要。对于复杂地质条件下的基坑工程，土钉墙和土钉支护的联合应用可以采用不同长度、不同直径的土钉，以及不同的支护结构形式，如喷锚网格、预应力锚索等，灵活应对地层的变化和工程的需求。这种施工灵活性使得基坑工程可以更加可靠、高效地进行，保证工程的质量和安全。

1.4 工程经济性

土钉墙与土钉支护的联合应用不仅能够提高工程的结构稳定性和施工效率，同时还能在降低工程成本的同时确保工程的安全性和稳定性，为项目的实施提供经济效益。通过合理设计和施工，可以有效减少材料的使用量和施工工时，节约人力和物力成本。同时，基于土钉墙和土钉支护在不同地质条件下的适用性，可以在不同工程项目中得到广泛应用，提高工程的整体经济效益，为工程的可持续发展打下坚实基础。

2 岩土深基坑土钉墙与土钉支护技术原理土钉墙原理

2.1 土钉墙技术原理

土钉墙是一种用于基坑支护的技术，通过在岩土体中预埋并固定钢筋，然后注浆形成一种固定墙体结构。在基坑开挖过程中，首先在岩土体内钻孔，然后将钢筋插入孔内并喷涂混凝土浆体系，形成土钉。这些土钉通过固定钉墙和土体之间的相互作用，增加了土体的整体稳定性，起到支撑和保护基坑的作用。土钉墙技术主要依赖于土钉的抗拉和抗剪能力，确保钉墙和周围土体形成一个有效的整体结构，防止土体的坍塌和滑移现象发生，确保基坑施工的顺利进行。

2.2 土钉支护技术原理

土钉支护技术是一种用于增强基坑周围土体稳定性的方法，通过在岩土体内预埋并固定特定长度和直径的钢筋，然后注浆或使用化学锚固剂固定钢筋，形成一个支护体系。这种支护体系可以提高土体的抗剪和抗拉强度，形成一个整体稳定的支护结构，防止基坑周围土体失稳和坍塌。土钉支护技术主要依靠土钉与岩土体之间的相互作用，通过加固土体、提高整体稳定性以减少土体变形和破坏，确保土体在基坑施工过程中能够达到所需的支护效果，保障基坑结构的安全施工。

3 岩土深基坑土钉墙与土钉支护联合应用

3.1 土钉墙与土钉支护相结合

在工程实践中，土钉墙和土钉支护的联合应用可以充分发挥各自的优势，实现协同作用，提高基坑的整体稳定性和安全性。土钉墙主要承担水平荷载和抗剪承载力的传递，通过固定土体，减少土体的位移和变形，起到支撑作用。而土钉支护则可以增加基坑的整体稳定性，防止局部塌方和倾斜，特别是在复杂的岩土条件下，更显其重要性。通过土钉墙和土钉支护相结合，不仅可以减少基坑设计的复杂度，还可以提高工程的施工效率和经济性。因此，在基坑设计和施工中，应根据具体情况综合考虑土钉墙和土钉支护的联合应用，以达到最佳的工程效果。

3.2 土钉墙作为临界墙体

临界墙体是指在基坑支护中既承担支撑作用，又具有一定的加固效果的墙体结构。当基坑边界条件复杂，土体质量较差时，设计土钉墙为临界墙体可以有效提高基坑的整体稳定性。土钉墙作为临界墙体，能够在承担水平荷载的同时，通过土钉的加固作用，增加基坑土体的抗拔能力和抗倾覆能力。通过优化土钉墙的布置和参数设计，可以使土钉墙不仅具有支撑土体的功能，还能够有效地增加土体的整体强度和稳定性，从而保证基坑工程的安全施工和使用。

3.3 土钉墙与土钉支护的层次结构设计

基于地质条件和基坑深度的不同，设计多层次的土钉墙和土钉支护结构可以有效提高基坑的整体安全性。层层加固的设计思路可以使基坑在受力分布更加均匀的同时，保证支护系统的整体稳定性。通过分层设置土钉墙和土钉支护，可以根据不同深度和地层条件的要求，合理配置土钉的长度、间距和倾角，形成层层叠加的支护结构。这种设计方式不仅可以提高土体的整体稳定性，还可以减少基坑施工对周围环境的影响，确保基坑工程的安全性和可持续性发展。

3.4 桩土钉墙联合支护

桩土钉墙与土钉支护的联合应用是在复杂地质条件下常见的基坑支护方式，结合了桩的承载作用和土钉的加固作用，共同提高基坑的稳定性和安全性。桩土钉墙的设计原理是通过混凝土桩的承载能力和土钉的锚固效果，形成一体化的支护结构，既能够承受较大的荷载，又能够有效控制土体的位移和变形。在复杂地质条件下，桩土钉墙联合支护不仅能够提供良好的水平支撑和抗拔能力，还能够提高土体的整体稳定性，避免基坑发生失稳和塌陷的风险。因此，在基坑设计和施工中，应根据具体情况合理选择桩土钉墙联合支护方案，确保工程的安全性和稳定性。

4 结语

综上所述，土钉墙能有效抵抗土压力，土钉支护能提高土体与支护结构的整体稳定性，两者联合应用能够实现优势互补、效果协同的效果。在实际工程中，应根据具体的地质条件、基坑深度等因素合理选择土钉墙和土钉支护的结构形式和参数，以确保基坑工程的安全稳定进行。

参考文献：

[1]刘杨,王帅,王笑宇,王有军,张海龙.土钉墙技术在深基坑支护中的应用探讨[J].居舍,2020,(28):47-48.

[2]王一晓.土钉墙技术在深基坑支护中的应用探讨[J].住宅与房地产,2019,(27):183+189.

[3]王宏东.建筑深基坑支护土钉墙技术及实施要点研究[J].河南建材,2019,(01):22-23.