近年來，在基坑施工過程中，由於未按土質情況設定安全邊坡和做好固壁支撐，導致坑壁坍塌事故比例增大。因此，《建築施工安全檢查標準》（jgj59-99）將基坑施工列為一項安全檢查內容，並要求對於較深的基坑必須進行專項設計和支護。目前，深基坑支護已經有多種較為成熟的技術，土釘牆支護是其中一種比較新穎的技術。
1.土釘牆壁支護結構的特點及適用範圍
土釘牆支護結構是一種原位土體加固技術，它是將土釘安設或打入基坑邊坡土體內，將土體加固成能自穩的重力式的擋土結構。該項技術形成於20世紀70年代，2023年，我國首次將該項技術應用於山西柳灣煤礦邊坡支護工程（開挖深度10.2m，坡度α=80°）。
20世紀90年代以來，我國有不少工程專家和學者對該項技術進行了深入的研究和應用，證實它是一種技術可行、安全可靠、經濟效益可觀的技術，並已將其成功地應用於非軟土場地基坑支護，基坑深度已突破20m。
在工作機理上，土釘牆是高強度土釘、網噴混凝土面層及原狀土三者共同受力，增強了土體破壞延性，很好地改變了邊坡突然塌方的性質，有利於安全施工；在工藝上，採用了邊開挖邊支護的方法，工作面不受限制，縮短了工期；在投資方面，因土釘利用了土體的自承載能力，使基坑周圍土體轉化為支護結構的一部分，經濟效益可觀。
土釘牆支護一般適合於地下水位以上或經過降排水措施後的素填土、普通粘性土、粘性的砂土和粉土等較均勻土體邊坡。近年來，該項技術在東南沿海地區的基坑開挖中得到迅速的發展，不僅在砂性土的基坑開挖中廣泛應用，而且在填土和軟弱土層中也得到成功應用。利用水泥土樁組合式土釘牆支護技術，使該項技術能夠應用在下降水的高水位地層。
當場地同時存在土層和不同風化程度岩體時，應用土釘牆支護特別有利。土釘牆支護的應用範圍非常廣泛，主要有：
1.1土體開挖時的臨時支護。用於高層建築等深基坑開挖，地下結構施工開挖，土坡開挖等。
1.2永久擋土結構。這類工程一般與施工開挖時的臨時支護相結合，如隧道洞門端部擋牆和洞口兩側擋牆，路塹土坡擋牆、橋台擋牆等。
1.3現有擋土結構和支護的修理、改建下搶險加固。如各類擋土牆的維修和
加固，以及各類支護發生失穩或變形過大時的搶險加固等。
1.4邊坡穩定。用於加固可能失穩的堤坡。
2.土釘牆的構造
土釘牆結構由土釘和面層兩部分構成，土釘主要包括鑽孔注漿土釘和打入式土釘兩種形式。
鑽孔注漿土釘為最常用的土釘，一般採用φ6~φ32mm的hrb335、hrb400鋼筋，置於φ70~φ120mm鑽孔中，採用強度等級不低於m10的水泥將或水泥砂漿注入孔中形成。水泥漿水灰比一般為0.5左右，水泥砂漿配合比一般1：
1~1：2，水灰比為0.38~0.
45。注漿土釘設定位支架以使鋼筋居中，孔口宜設定止漿塞及排氣管。
打入式土釘一般採用鋼管材料打入土中形成。打入式土釘一般釘長短較施工簡單快速，但不易用於密實膠結土中。當打入鋼管為周圍帶孔的閉口鋼管時，可在打入後管內注漿，增強土釘與土的粘結力，提高土釘的抗拔能力。
注漿方式有低壓注漿與高壓噴射注漿等方式。
土釘長度一般為開挖深度的0.5~1.2倍，間距為1~2m，與水平夾角一般為5°~20°，適用的土釘牆牆面坡度不宜大於1：0.1。
面層為土釘牆的重要組成部分。一般由φ6~φ10mm、間距150~300mm的鋼筋網，強度等級不低於c20的噴射混凝土組成，面層厚度一般為80~150mm。為保證土釘與牆面的有效連線，可採用加強鋼筋與土釘和分布鋼筋連線，也可採用承壓墊板方法連線。
3.增加土釘抗拔力的措施
在牆土的軟弱土層中，或在土質較好，但由於周邊環境約束，土釘的設計長度受到限制時，為增大土釘的抗拔力，除了調整土釘的水平和垂直距離外，還可考慮採用以下幾方面措施：
3.1加大土釘的直徑。適當加大土釘的直徑是提高土釘抗拔力的乙個途徑。
根據工程實踐，當土釘直徑加大至120mm時，在砂性土中抗拔力可提高至16n/m，在填土中可提高至13kn/m。
3.2提高注漿壓力。提高注漿壓力可以增大錨固的體積，從而提高錨固體與
洞周壁的粘接力和兩者之間的摩阻力。杭州地區目前採用的注漿壓力一般不小於0.4mpa，但當注漿壓力提高至不小於0.8 mpa後，土釘的抗拔力有明顯的提高。
3.3進行二次注漿。如果僅一次注漿，由於注漿洞口上端是開啟的，注漿壓力不會太高，錨固體與洞壁的土體的粘結力和兩者之間的摩阻力均較低。
二次注漿可以提高錨固體與土體間的摩阻力，使土體對錨固體的壓應力的最大值達到該深處的土自重應力。當一次注入的水泥砂漿即將初凝時，再用水泥漿壓力注入，由於第一次水泥砂漿封蓋，二次注漿的壓力可以控制到較大值，使水泥漿滲入土體中，並使土體對錨固體的壓力達到土體在該處的自重值。一次注漿壓力應不小於0.
4mpa，二次注漿壓力可增大至不小於0.8~1.2 mpa。
4.復合土釘牆技術
近年來，上海地區在應用土釘牆技術過程中，逐步總結出一種經過改良的復合土釘牆技術。這種復合土釘牆在被加固的土體內，除了設定短而密的土釘外，還在基坑的臨空面設定有適當寬度並插入坑底一定深度的水泥攪拌樁。由於設定了水泥攪拌樁，防止了坑底的隆起和管湧，並建立了一道止水帷幕，形成封閉的防水系統；其次，形成了自立高度，提高了基坑邊坡開挖階段的穩定性。
復合土釘牆是基坑支護設計的一種新技術，對於在類似軟弱土層中進行支護設計有重要的借鑑作用。
5.土釘牆施工的一般原則和要求
土釘牆支護作為一種擋土結構應滿足規定的強度、穩定性、變形和耐久性等要求。當土釘牆支護用於城市建築物密集地區的深基坑開挖時，控制與限制支護的變形就變得更為重要。深基坑開挖土釘牆支護的施工具有下列特點：
5.1施工過程中必須自始至終與現場的測試監控相結合，通過變形等測量資料和施工過程，不斷發掘現場地質情況，及時指導下一步的施工。
5.2要充分考慮地表徑流和地下水的影響。如施工時滲水嚴重，就不能噴射面層混凝土，而且容易引起塌坡和塌孔。
當地下水的流量較大，施工時應採取專門措施降低地下水位。竣工後的支護在地下水位的作用下，其面層壓力和土釘內力均會有明顯增加，尤其是粘土的抗剪能力及粘土中的土釘抗拔粘結能力與含水量有很大關係。
6.土釘培應用例項
6.1工程情況
廣州某商住樓工程，地下22層，地下二層結構，基坑深度12m。如圖所示。該工程場地三邊有建築物，一面鄰街。邊坡自上而下地質情況如下：
圖主釘牆剖面圖
（1）人工堆積層，厚度約2.4m，包括粉質填土、建築廢渣土，密實度為中下。
（2）砂質粘性土，厚約5m，中密。
（3）礫質粘性土，厚約8m，中密。
（4）全風化花崗岩、強風化花崗岩。
場地地下水位為5m左右，土質滲透係數較小。
根據該工程所在場地的工程、水文地質情況及周邊環境，並綜合考慮造價、工期和技術可行性等因素，決定採用土釘牆結構護坡。採用土釘牆比灌注樁和地下連續均可節省投資。
6.2土釘牆支護設計
6.2.1設計引數：土釘牆坡度為75°；土釘採用梅花形布置，土釘的豎向和水平間距均為1.2m，ф225hrb335級鋼筋，長度如圖2所匯款單，鑽孔直徑110mm，
注漿壓力不小於0.5mpa，注射器漿為水泥砂漿，強度不低於20mpa；面層結構採用ф8○a200×200mm的鋼筋網片及100mm厚c20噴射混凝土組成，面層分兩次噴射，每2.4m設一洩水孔。
6.2.2設計計算
土釘抗拔承載力驗算：第一排土釘tk=19.6kn，tu=28.5kn≥1.25tk=24.5kn（其餘各排土釘驗算略）
土釘牆整體穩定性驗算：取最危險滑動面計算，採用圓弧滑動簡單條分法，安全係數k=1.38>1.30。
6.3土釘牆施工主要技術
土釘牆施工工藝：施工準備→第一層開挖→噴射第一層混凝土→成孔→安放土釘→注漿→作洩水孔鋼筋網焊錨頭→噴射第二層混凝土→清理。
在基坑周邊設計了坡頂沉降觀察點、位移監測點、土體測斜孔、水位觀察孔，在土體中設定有土體壓力監測點，要求在施工過程中對圍護結構的變形情況進行嚴密地監測。
施工前制定施工方案，並做好測量放線、機械除錯、材料進場檢驗、土釘加工和監控量測布點等準備工作。
基坑採用井點降水，距坑邊2m設一截排水溝。在施工過程中要使地下水位保持在開挖面以下，創造無水開挖的條件，對土釘牆的受力穩定也是至關重要的。
嚴格按設計要求分層、分段開挖基抗，逐層施工土釘。分層高度在1.5m以內，分段長度在20m以內，開挖後及時封閉土體、施工土釘。
採用反鏟挖空心思掘機開挖、汽車運土，預留300mm的土體人工修坡，邊坡修整好後及時噴射第一層約50mm厚的混凝土，以防雨水沖刷及崩塌，施工中應做好鋼筋標記，用以控制第二次噴射混凝土的厚度。
混凝土的強度達到2.5mpa時，進行土釘的定位放線，開始架設鑽孔機進行鑽孔。鑽孔至設計深度後，用高壓風清孔，測量孔深。
施工時如遇區域性鬆散土質不能成孔或遇有障礙物難以繼續成孔時，可用錨管土釘代替鋼筋土釘。
土無機孔經檢查滿足要求後開始安放工釘。為保證土釘居中，土釘每隔2m
左右焊上定位鋼筋。土釘的外露長度為150~200mm，以保證和鋼筋網的連線。
土釘安放完成後及時注漿，注漿採用注漿機完成。為保證土釘與周圍土體的緊密結合，在孔口處設止漿塞，注漿管插入至距孔底500mm左右，邊注漿邊拔管，直至注滿為止。第一次注漿後1h左右進行第二次注漿，注漿漿液採用水泥砂漿，摻入少量的膨脹劑，以保證與土體的密實性。
土釘施工完成後需做一定數量的洩水孔。
鋼筋網固定過錯成後進行第二次噴射混凝土，在噴射中應保證厚度，噴射口與坡面垂直，並從下往上一環壓一環，在坡頂做好地面硬化和排水設施，以防雨水侵入土體。
面層完成後，進行場地清理，並從噴射混凝土初凝後進行養護，養護期為7d。土釘牆使用期間，坡頂面5m範圍內應控制超載。
6.4試驗及監測
在施工前進行了土釘抗拔力試驗，施工中又對土釘抗拔力進行了檢測，結果表明，土釘實際抗拔力值均大於土釘抗拔力設計值，而土釘的位移很小，土釘的外觀無明顯變化，所以本工程土釘的施工是滿足設計要求的。
土釘牆施工後經受了颱風及雨季的考驗，坡頂沉降、位移、測斜、水位等監測結果均未超過設計允許值，邊坡完整，坡體穩定。
6.5土釘牆施工安全管理措施
6.5.1制定安全生產責任制明確專案經理為專案安全生產第一責任人，對有關的管理、執行和檢查人員，都明確其具體職責，做到職責分明，各負其責。
6.5.2堅持「安全第一，預防為主」的方針，加強對職工的安全教育，並體現全面、全員、全過程的原則，確保只有經過安全教育的人員才能上崗。
6.5.3建立施工現場安全生產保證體系，軍裝現檔案化管理，做到照章辦事，依法辦事，克服工作上的盲目性，隨意性。
6.5.4制定基坑專項施工方案，分析確定危險部位和過程，並制定相應的應急措施，使這些危險部位和過程能得到有效地控制。
6.5.5加強施工過程中的檢查，做到不合格的設施不使用，不合可知的過程
不通過，不安全的行為不放過。
7結語土釘牆技術以其施工速度快、造價低、對場地的要求低、安全可靠等特點，逐漸得到工程技術界的認同，具有廣闊的發展前景。
但土釘需占用基坑周邊地下空間，當基坑周邊地下管線及構築物較多時，使用受限制。
（李斌漢
簡論土釘支護技術在軟土基坑工程中的應用
周化安浙江省台州市318000 摘要 結合工程實踐，簡要介紹了兩種基坑支護的方案及特點，並根據基坑各部位土質差異與不同變形控制重要性,靈活採用了復合土釘牆與排樁內支撐組合式支護方案，通過對基坑的施工工藝 技術措施和監測情況，表明組合支護形式的可行性。關鍵詞 基坑 組合支護 監測與施工 近年來，隨著經...
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