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基坑土钉支护工法
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基坑土钉支护工法
（JSGF18-2001） 1、适用范围
1.1本工法适用可塑、硬塑或坚硬的粘性土，胶结或弱胶结（包括毛细水胶结）的粉土、砂土和角砾、填土、风化岩层等：在松散砂土和夹有局部软塑、流塑粘性土的土层中采用土钉支护时，应在开挖前预先开挖面上的土体进行加固；土钉支护不宜作为深厚软塑或流塑粘土及地下水位以下土体中的基坑支护，若需使用必须联合采用其它支护技术。
1.2本工法适用于临时性支护。对于永久性支护可供参考。 2、材料 2.1水泥：
采用普通硅酸盐水泥：必要时可采用抗硫酸水泥，不得使用高铝水泥。质量应符合GB175-77和GB1344-77的规定要求。 2.2钢筋
宜采用Ⅱ级或Ⅲ级钢筋。应进行物理力学性能或化学成份分析试验。焊接用钢筋应作可焊性和焊接质量检测，焊接强度应大于整体强度。 2.3细骨料
粒径小于2mm的中砂，砂的含泥量按重量计大于3%，质量应符合JSJ52-79，JGJ53-79标准。 2.4粗骨料
粒径小于12mm的碎石或瓜子片，含泥量按重量计不大于3%，质量应符合JGJ52-79、JGJ53-79标准。
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2.5速凝剂
根据工程性质，采用不同类型的速凝剂，常用红星1号、J85等。 2.6早强减水剂
根据工程性质，采用不同类型的早强剂，常用红星四号、3F、NC、NNOF、NSZ-1等。
3、土钉支护工艺流程
测放边线→挖土→修坡→土钉孔定位→成孔→安置土钉→配制、灌注浆液→绑扎钢筋网→焊接加强筋、井字架→配制砼→喷砼→下层挖土→……→结束 4、主要设备、机具 4.1土钉制作
切割机、电焊机、对焊机等。 4.2钻孔机具
冲击钻研机、螺旋钻机、回转钻机、洛阳铲等。要求成孔机具的选择和工艺要适用现场土质特点的环境条件。 4.3注浆系统
4.3.1注浆泵、胶管、附件等。
4.3.2要求注浆泵效率高，性能可靠，压力流量调节灵活、适用范围广。 4.4浆液搅拌系统
4.4.1搅拌机、输送泵、储浆桶、胶管、附件。 4.4.2要求搅拌均匀，计量准确。 4.5砼搅拌系统
4.5.1磅称、小推车、铁锹等。
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4.5.2要求搅拌均匀计量准确。 4.6砼喷射装置
空压机、喷射机、喷射管等。 4.7测量仪器
水准仪、经纬仪、标尺等。 4.8抗拔装置 钢筋拉伸机 4.9辅助工具
泥浆泵、清洁工具等。 主要设备机具配置见表1。 表1 主要设备机具配置表 名 称
型号、规格 每个作业队配置数量
钻 机 XJ-100、YIN-87 1~2台 空 压 机 10m3 1台 砼喷射机 PC-VP 1台
液压注浆泵 SYB50/50 1台 搅 拌 机 J2-350 1台 切 割 机 DE-32 1台 电 焊 机 BX-300 1台
对 焊 机 UNI-100 1台 高压胶管 2寸 喷 射 管
100~150米
60~100米
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钢筋拉伸机 ZB4-500 1台套 经 纬 仪 J6 1台
水 准 仪 S3 1~2台 磅 秤 配 电 柜
2台 3个
排 污 泵 3PNL 1台 运 输 车 东风
1辆
5、技术方案确定要点 5.1现场调查、收集资料
在制定土钉支护设计和施工方案前，必须收集并研究以下资料：
5.1.1与支护工程有关的地形、地物、周围已有建筑物、埋设物、道路、交通和气象等。
5.1.2现场的工程地质、水文地质资料，其中包括支护工程范围内的土层种类、分布与土的抗剪强度、颗粒级配、渗透系数、水的侵蚀性等物理力学性能和化学性能。
5.1.3施工时可能对邻近建筑物、管线、道路等环境安全影响的允许强度。 5.1.4工程用料的来源和工程造价等。 5.2方案选择
根据工程设计要求及工程造价、工期要求，通过对收集资料的分析、判断可同时或先后有几种方案，通过综合比较，确定是否采用土钉支护。 5.3土钉支护设计原则
5.3.1土钉支护设计内容包括：土钉长度、土钉孔直径、土钉间距布置、支
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护的整体稳定性分析、土钉抗拉承载力。喷射混凝土面层的设计，土钉与面层的连接计算、安全系数、浆液配合比、混凝土配合比等。
5.3.2土钉沿墙面或坑壁的位置应能承受墙面或坑壁的土压力。在土压力分布和单根土钉的设计拉力确定后，即可设计土钉的配置（列距、行距）和根数。 5.3.3土钉的受力杆件采用的钢材在承受拉力作用时应具有足够大的弹性模量，且需保证钢筋与浆液的握裹力，宜采用热孔变形钢筋。
5.3.4单根土钉的设计拉力主要根据施工技术方面的可靠性、可能性及其材料具备的条件，土层所能承受的抗拔摩阻力及其类型等综合因素来考虑。 5.3.5土钉墙整体稳定性应根据施工期间不同开挖深度及基坑底面以下可能滑动面采用圆弧滑动简单条分法计算。
5.3.6土钉必须和面层有效连接，应设置承压板或加强钢筋等构造措施，承压板或加强钢筋应与土钉连接或钢筋焊接连接。
5.3.7喷射混凝土面层宜配制钢筋网，钢筋直径宜为6~10mm，间距宜为150~300mm；喷射混凝土等级不宜低于C20，面层厚度不宜小于80mm，坡面上下段钢筋网搭接长度应不大于300mm。
5.3.8喷射混凝土配合比，根据其强度等级要求确定：一般是用水泥:砂:碎石:水=1:2:2:0.3。
5.3.9注浆材料宜选用水泥浆或水泥砂浆:水泥浆的水灰比宜为0.5，水泥砂浆配合比宜为1:1~1:2（重量比），水灰比宜为0.38~0.45。
5.3.10安全系数：根据基抗侧壁安全等级及重要性系数确定，一般取1.0~1.1。
6、施工技术要点
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6.1放样
坡顶线、坡脚线测放原则上严格按现场轴线和技术方案进行，要求放样正确。 6.2挖土
挖土的顺序及深度范围严格设计规定要求执行，上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的70%后方可开挖下层土方。
6.3钻孔土钉成孔施工宜符合规定，孔深允许偏差±50mm：±5mm，孔距允许偏差±100mm；成孔倾角偏差±5%。 6.4杆件制作与安放
沿杆体轴线方向间隔2~3m设置定位支架，注浆管应与杆体绑扎在一起，间隔3~4m用铁丝绑扎，杆体入孔深度不应小于杆长的95%。 6.5注浆
采用重力或低压注浆的底部注浆方式，注浆一般选用水灰比为0.5的水泥浆；配合比为1:1~1:2，水灰比0.38~0.45的水泥砂浆，注浆量应大于理论值，注浆完毕后，对孔口进行封堵。 6.6钢筋网制作与设置
钢筋网规格应符合设计要求，间距允许偏差±20mm，钢筋网应在喷射一层混凝土后铺设，钢筋保护层厚度不宜小于20mm，钢筋网与土钉应连接牢固。 6.7喷射混凝土
喷射作业应分段进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，一次喷射厚度不宜小于40mm，喷射时喷头与受喷面保持垂直，距离宜为0.6~1.0m；喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间应为3~7d。 6.8质量记录
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施工过程中，应详细、及时、准确地记录各种原始数据。 7、质量标准及监测、检测方法
7.1土钉支护施工结束后，应能满足设计要求。
7.2土钉支护的施工监测包括以下内容：支护位移的量测；地表开裂状态（位置、缝宽）的观察；附近建筑物和主要管线等设施的变形测量和裂缝观察；土钉在基坑开挖过程中的受力监测；基坑渗漏水和基坑内外的地下不变化。 7.3土钉支护质量控制方法如下：
7.3.1土钉采用抗拉试验检测抗拉力，同一条件下，试验数量不宜少于土钉总数1%，且不应少于3根；检测装置（测力计、位移计、计时表）应满足设计要求的精度。
7.3.2墙面喷射混凝土厚度应采用钻孔检测，钻孔数宜每100m2墙面积一组，每组不少于3点。
7.3.3注浆、喷射混凝土过程中随要抽取砂浆、混凝土按相应规定及有关规范要求制作试块，进行强度试验。根据以上资料，进行综合分析，评价土钉支护质量效果。 8、劳动组织
根据工程规模大小，工期要求等，确定开工一台或数台套土钉支护设备进行施工。劳动组织按一个工程开动一台套上钉支护设备为例，劳动组织见表2。 表2 劳动组织表 组织
岗 位 人数
职 责 备 注
项 目 经 理 部
项目经理 1 全面负责，对内协调，对外联络
1 负责全面技术工作
项目技术负责人
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施 工 员 1~2 全面技术工作
质 检 员 1 各个环节质量检验、监督 可兼任 安 全 员 1 工地安全检查、管理
后 勤 机 修 组
材 料 员 1 工地用料采购、申领、成本核算
电 工 1 工地各种电器、线路安装、管理 电、气焊工 1 土钉制作、网片焊接
配备1~2个工人
钳 工 1 机具、设备维修、保养
钻 孔 组 钻机操作工 1 负责操作钻机、观察、判断孔内情况掌握钻进速度
由班长兼任
孔口操作工 2 负责孔口操作，配合施工检测土钉外露尺寸
修 坡 班 班 长 1 全班任务实施，质量检查记录 可兼任
操 作 工 3 负责坡面清理、修整
扎 网 班 班 长 1 全班任务实施，质量检查记录 可兼任
操 作 工 3~4
负责网片绑扎，协助焊工焊接
搅 拌 注 浆 班
班 长 1 全班任务实施，质量检查记录 可兼任
搅浆、上料、操作注浆泵 可兼任
搅拌操作 2~3
注浆、起管 1 记录/注浆、起管时的情况
喷 砼 组 班 长 1 全班负责砼搅拌、砼喷射
搅 拌 工 5 搅拌、上料、操作空压机 喷 射 工 2~3
喷射砼
其它
炊 事 1~2 负责伙食
行 政 1 工地日常行政事务
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9、安全注意事项
9.1从事土代支护施工的各级人员，都必须遵守安全生产的规定，新工人必须接受教育和必要的考核，方能进入施工现场。
9.2严禁酒后上班作业，进入施工现场必须穿戴合体的工作服和安全帽，不得赤脚和穿拖鞋上岗，在岗位上工作时，必须思想集中，认真操作，注意观察设备机具的运行情况，防止发生工伤和损坏机具的事故。
9.3每一工地必须在施工前根据工作情况制订切实可行的安全措施，要保持场内清洁卫生，确保安全生产、文明施工。
9.4非电工不得进行电气设备的检修和接线安装工作。
9.5配电柜必须安装触电保安器，夜间施工必须有足够的照明设施，电缆、电线铺设必须有条理，不得乱拉乱设。
9.6施工中必须设有专职安全员，各班组要设兼职安全员，成立顶目安全领导小组。
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