摘要：近年來，我國(guó)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)蓬勃發(fā)展，對(duì)于工程的質(zhì)量和進(jìn)度要求也是越來越高。對(duì)于工程的整體而言，基坑工程占據(jù)著極其重要的位置。而土釘墻技術(shù)隨著其自身的不斷成熟在基坑工程中發(fā)揮著不可替代的作用。土釘墻技術(shù)憑借其經(jīng)濟(jì)、可靠、適用且施工快速簡(jiǎn)便而被廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐中。無論是在國(guó)內(nèi)還是在國(guó)外土釘墻技術(shù)均得到了一定程度的認(rèn)可。但是，土釘墻技術(shù)在應(yīng)用中也存在著一些缺陷。比如：對(duì)周邊環(huán)境擾動(dòng)較大、變形較難控制、有偷工減料現(xiàn)象發(fā)生等不足。在基坑技術(shù)中的使用率前幾年達(dá)到高峰后，近幾年已呈理性下降趨勢(shì)，并將進(jìn)一步降低到合理程度，但仍有廣闊的應(yīng)用前景。土釘墻的變形、無損檢測(cè)方法、復(fù)合與組合支護(hù)、永久性及防腐技術(shù)、在各種特殊性及不良土質(zhì)中的研究應(yīng)用將成為今后土釘墻技術(shù)研究應(yīng)用的重點(diǎn)與方向。
土釘支護(hù)技術(shù)：
土釘墻是一種原位加固基坑土體的支護(hù)技術(shù)。由土釘群、被加固土體、噴射混凝土面層組成。最早的工程應(yīng)用是法國(guó)人Bouygues在1972年凡爾賽附近拓寬一處鐵路路基邊坡工程中進(jìn)行的。而國(guó)內(nèi)的首例應(yīng)用是太原煤礦設(shè)計(jì)院王步云在山西柳灣煤礦的邊坡支護(hù)工程。
由于土釘?shù)男阅転榭估⒖辜艏翱箯?。而土釘支護(hù)是利用土體的自穩(wěn)能力邊開挖邊設(shè)置土釘?shù)囊环N支護(hù)技術(shù)。
常規(guī)的土釘支護(hù)施工過程：
?、倮猛馏w自穩(wěn)能力進(jìn)行垂直或有一定坡度的開挖第一級(jí)；
?、谠O(shè)置第一道土釘；
?、弁玲敼酀{有一定的強(qiáng)度后，進(jìn)行第二級(jí)開挖；
?、茉O(shè)置第二道土釘；依次逐級(jí)往下開挖和設(shè)置土釘。
土釘支護(hù)技術(shù)有以下突出的特點(diǎn)：
①土釘是邊開挖邊設(shè)置的，各土釘受力的時(shí)間也是不同的；
②土釘支護(hù)是一種先挖后支護(hù)的工法，要求土體有一定的自穩(wěn)能力，因此，通常較適合應(yīng)用于地質(zhì)條件較好的場(chǎng)地，對(duì)于軟土和砂土地基應(yīng)用時(shí)必須要有足夠的超前支護(hù)；
?、弁玲?shù)氖芰νǔＪ潜粍?dòng)的，也即是隨著往下開挖，邊坡發(fā)生變形，土釘是由于土體要變形而產(chǎn)生拉力的，這就可能會(huì)使土釘支護(hù)的位移一般會(huì)大于樁錨等超前擋土結(jié)構(gòu)的支護(hù)；
④土釘支護(hù)的造價(jià)在各種支護(hù)方案中是價(jià)格相對(duì)較低的一種支護(hù)，一般比排樁或地下連續(xù)墻的造價(jià)要低1/3或更多，因此是一種具有較強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的支護(hù)技術(shù)；
⑤施工設(shè)備簡(jiǎn)單和方便，土釘支護(hù)比起地下連續(xù)墻、排樁等的支護(hù)所需的施工設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，因而更易于推廣；
?、尥玲斨ёo(hù)由于在基坑邊線外打入較密集的土釘，會(huì)影響土釘長(zhǎng)度范圍內(nèi)后期地下工程的施工；當(dāng)離基坑邊近處有其他建筑物時(shí)，會(huì)造成一定的影響，因此嚴(yán)格地說會(huì)影響本工程場(chǎng)地以外的后續(xù)地下工程的施工，在城市區(qū)內(nèi)是否適宜也曾存在一定的爭(zhēng)議。
土釘墻技術(shù)的廣泛應(yīng)用：
隨著土釘墻技術(shù)的不斷發(fā)展，該技術(shù)也越來越受到國(guó)內(nèi)外工程實(shí)踐的應(yīng)用與認(rèn)可。在國(guó)內(nèi)應(yīng)用一直以基坑工程為主，在國(guó)外用于永久性工程較多。土釘墻支護(hù)一般適合于地下水位以上或經(jīng)過降排水措施后的素填土、普通粘性土、粘性的砂土和粉土等較均勻土體邊坡。近年來，該項(xiàng)技術(shù)在東南沿海地區(qū)的基坑開挖中得到迅速的發(fā)展，不僅在砂性土的基坑開挖中廣泛應(yīng)用，而且在填土和軟弱土層中也得到成功應(yīng)用。利用水泥土樁組合式土釘墻支護(hù)技術(shù)，使該項(xiàng)技術(shù)能夠應(yīng)用在下降水的高水位地層。當(dāng)場(chǎng)地同時(shí)存在土層和不同風(fēng)化程度巖體時(shí)，應(yīng)用土釘墻支護(hù)特別有利，土釘墻支護(hù)的應(yīng)用范圍非常廣泛。圖二是1993年到2009年土釘墻樣本的比例，從圖中線條的走向和分布來看，1998年以后土釘墻應(yīng)用比例大幅攀升，占到了基坑總數(shù)的50%以上，從2005年開始土釘墻使用比例略有理性下降趨勢(shì)。從此說明，業(yè)內(nèi)人士對(duì)土釘墻的理解與認(rèn)識(shí)日趨理性及深入。同時(shí)，也能推知，業(yè)界對(duì)土釘墻技術(shù)抱有十分肯定的態(tài)度。土釘墻技術(shù)也有一定的上升和完善空間。
土釘墻技術(shù)自身的缺陷：
雖然，土釘墻技術(shù)今年內(nèi)受到業(yè)內(nèi)一定程度的認(rèn)可與應(yīng)用。但是自身確實(shí)存在的一定方面的缺陷與不足。土釘墻的一個(gè)比較嚴(yán)重的缺點(diǎn)就是在地下水位較高的場(chǎng)地，不可避免地會(huì)造成基坑外的水土流失，對(duì)周邊環(huán)境的擾動(dòng)較大，可能會(huì)造成周邊地下水位下降過多從而引發(fā)建筑物下沉開裂。不少人認(rèn)為采用攪拌樁等止水帷幕后，就應(yīng)該能完全阻隔坑外地下水向坑內(nèi)滲流并阻止坑外地下水位下降。實(shí)際上卻是做不到的。止水帷幕阻止了地下水向坑內(nèi)的自由滲流，改變了流線軌跡，減小了地下水的滲流速度，減少了滲流量，同時(shí)防止了地下水從坡腳逸出，提高了地下水位，縮短了浸潤(rùn)線，縮小了降水漏斗半徑，從而縮小、減輕了對(duì)周邊環(huán)境的影響，但并不能完全防治。土釘施工時(shí)的水土流失及完工的釘頭滲水很難防治。
其次，土釘墻技術(shù)較難控制變形。這也是其存在的一個(gè)較為嚴(yán)重的缺點(diǎn)?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)的剛度越大，受力后變形越小，土釘墻是一種以受拉土釘為主要構(gòu)件的柔性支擋結(jié)構(gòu)，整體剛度小，基坑較深時(shí)變形較大，相對(duì)樁錨、墻撐等剛性較大的支護(hù)結(jié)構(gòu)而言，在較深的基坑中，土釘墻很難把支護(hù)結(jié)構(gòu)及土體變形約束在較小范圍內(nèi)。
土釘墻的另一個(gè)比較嚴(yán)重的缺點(diǎn)就是在施工中偷工減料嚴(yán)重。。較其它支護(hù)結(jié)構(gòu)而言，土釘數(shù)量多、單釘施工迅速、檢測(cè)方法不完善，因此導(dǎo)致了偷工減料行為比較容易實(shí)現(xiàn)，并且也很難得到相應(yīng)的監(jiān)管。偷工減料行為主要體現(xiàn)在土釘長(zhǎng)度減短、數(shù)量減少、鋼管注漿釘注漿量不足等方面。
筆者認(rèn)為，上述缺點(diǎn)有些需要我們繼續(xù)探索完善，而有些缺點(diǎn)需要我們現(xiàn)在就要明確改進(jìn)。雖然我們可能無法是其做到完美，但我們要通過不斷的探索與努力使土釘墻在工程實(shí)踐中發(fā)揮更大的作用。
土釘墻技術(shù)的研究方向及應(yīng)用前景：
土釘支護(hù)以其經(jīng)濟(jì)、施工方便的特點(diǎn)在我國(guó)得到了快速的發(fā)展和應(yīng)用。對(duì)于其技術(shù)的未來研究也呈多元態(tài)勢(shì)，具體有如下幾個(gè)方面：
1：復(fù)合支護(hù)理論：?jiǎn)我坏耐玲攭Φ氖芰C(jī)理與工作性能已大體了解，但與止水帷幕、微型樁及預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合作用的機(jī)理研究目前還較淺顯。因此，對(duì)于復(fù)合支護(hù)理論的研究是一個(gè)趨勢(shì)。
2：永久性土釘墻的施工技術(shù)：主要指防腐蝕及防治地下水的技術(shù)及工藝。隨著公路鐵路建設(shè)規(guī)模的繼續(xù)增加，山地建設(shè)項(xiàng)目的日益增多，對(duì)土釘墻永久性工作性能的要求漸漸變得迫切和重要。此項(xiàng)技術(shù)國(guó)外的技術(shù)比較完善，也比較常用，因此永久性土釘墻的施工技術(shù)的發(fā)展是指日可待的。
3：在凍土、膨脹土、濕陷性黃土、鹽漬土、污染土等特殊性巖土及巖溶等不良地質(zhì)條件下的應(yīng)用研究。
4：土釘質(zhì)量的無損檢測(cè)，尤其是釘長(zhǎng)的檢測(cè)：目前土釘質(zhì)量檢驗(yàn)幾乎只有抗拔力檢驗(yàn)一種，如果能通過非拔出破壞方法檢測(cè)出土釘?shù)拈L(zhǎng)度，偷工減料行為必定會(huì)在一定程度上受到遏制。從而完善其在工程中發(fā)揮的作用。
總體來說，土釘墻技術(shù)的研究范圍比較廣范，其研究前景及使用前景比較客觀，除上述方面外土釘墻技術(shù)還有很多其他研究方向，如土釘墻變形、組合支護(hù)技術(shù)等等。
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