浅谈土钉支护技术在边坡工程中的应用

浅谈土钉支护技术在边坡工程中的应用

摘要：分析了土钉支护的作用机理，介绍土钉支护的施工工艺及技术要求，提

出了施工监测方案，实践证明，土钉支护技术值得推广。

关键词：土钉支护技术，边坡工程，应用

引言

土钉墙是由天然土体通过土钉墙在现场加固，并与喷射砼面板结合形成一种

重力式挡墙，以抵抗墙后的土压力。使开挖面保持稳定，该土墙叫做土钉墙。土

钉墙的设置是通过钻孔、插筋、注浆，通常称为砂浆锚杆，也可通过直接打入角

钢和粗钢筋形成土钉。矿山加固坑道用的喷锚网加固岩体的做法与土钉墙的做法

非常相似。因此，又称喷锚网加固边坡或喷锚网挡墙，建筑基坑与护坡技术规程JGJ120－99正式定名为土钉墙。

1 土钉墙支护及其作用原理

土体的抗剪强度不高，抗拉强度可以忽略不计，但土体具有一定结构整体性，基坑开挖时，可能有一个临界高度保持边坡直立，但超过这个深度或地面超载时，会导致整体破坏。在支挡护坡的被动制约机制的基础上，一般的护坡措施是以挡

土结构承受其后的土体侧压力，防止破坏土体的整体稳定性。土钉墙技术的作用

好是在土体内放置相对长度分布密度的土钉体与土共同作用，以弥补土体自身强

度的不足。因此，基于主动制约机制的复合土体可以有效提高边坡土体自身稳定性，还能提高土体的整体刚度，弥补了土体抗拉和抗剪强度低的弱点。通过相互

作用、土体自身结构强度潜力得到充分发挥，改变了边坡变形和破坏了形状，大

大提高了整体稳定性，更关键的是边坡的突发性塌滑不会出现在土钉墙受荷载过

程中，土钉墙不但延缓了土钉墙受荷载过程中，还具有明显的渐进性变形和开裂

破坏，不会发生整体性塌滑。

2土钉墙设计构造要求

2.1土钉墙的墙面坡度不宜大于1：0.1。

2.2土钉外露端部和层面有效连接在一起，设承压板和加强筋。

2.3土钉长度宜为开挖深度0.5～1.2倍，土钉的间距宜为0.6～1.2m，土钉与

水平夹角为10°～20°。

2.4土钉应选用Ⅱ、Ⅲ级锣纹钢筋，直径16～32，钻孔直径70～120。

2.5面层喷射砼强度等级不应<C20。

2.6喷射砼面层厚度宜为80～200，通常采用100。

2.7喷射砼面层中配钢筋网，采用I级钢筋、直径6～10，间距150～300，钢

筋网搭接长度>300。

2.8注浆材料水泥净浆或水泥砂浆，其强度不能<M10。

2.9当地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施；土钉墙墙顶应采用砂浆或混凝土护面，在坡顶和坡脚设置排水措施，根据实际情况将泄水孔设置在

坡面上。

3、土钉墙施工技术要求

3.1.土钉墙施工前应先检测路堑横断面，净空合格后方能进行土钉墙施工。

3.2.土钉墙应按“自上而下，分层开挖，分层锚固，分层喷护”的原则进行施工，并及时挂网喷护，以避免坡面长期暴露风化失稳。

3.3.施工前应根据设计要求进行注浆工艺试验、土钉抗拉拔试验，设计参数验证和施工工艺参数确定。

3.4.土钉钻孔时，严禁灌水。应采用孔底注浆法，确保注浆饱满，注浆压力宜为0.2MPa。

3.5.土钉墙施工时，支撑架应根据设计要求制作。

3.6.挂网材料为土工合成材料时，应采取合理的防晒措施来防止土工合成材料老化。在挂网前，应将坡面松散土石清除干净。

3.7.尽快的完成坡脚墙基坑施工，并采取相应措施防止基坑被水浸泡。

3.8.现场喷射试验确定施工工艺参数应在喷射混凝土前进行。

3.9.喷射作业应该从下至上进行。喷层厚度>7厘米时，分两层喷射。在喷射

过程中采取有效措施，确保泄水孔不被堵塞。

3.10.按照设计要求选择土钉墙所用的土工合成材料的品种、规格、质量。进

场时进行现场验收，并检验其技术性能。

3.11按照设计要求布置土钉孔的形式和长度。在进行土钉墙钻孔时，严禁进水。

3.12.土钉孔锚固砂浆强度等级应符合设计要求。采用孔底注浆法进行钉孔注浆，确保注浆饱满。注浆压力宜为0.2MPa。

3.13.按照要求设计网的规格尺寸和网与土钉的连接。

3.1

4.按照设计要求选择喷射混凝土强度等级。

3.15.喷射混凝土面层厚度在每个断面上60﹪以上不应小于设计厚度，且厚度

最小值不应小于设计厚度的一半；同时，所有检查孔的厚度平均值，不应小于设

计厚度值。

3.16.泄水孔施工质量、墙后反滤层构造、墙基坑开挖、墙身混凝土强度、脚

墙模板、沉降缝（伸缩缝）预留与塞封应符规定。

4边坡变形观测

为保证边坡稳定和工程顺利进行，施工过程中需对边坡进行变形监测。监测

项目分为应测项目（坡顶水平位移、坡顶沉降）和选测项目（土钉应力、墙体位移、喷网钢筋应力、土压力）。

4.1观测点的布置及监测仪器

4.2监测方法

坡顶水平位移：观测方法采用视准线法，选用紧密经纬仪（J2型）进行观测，观测时使每段观测点与两端工作基点布成一条准直线，将仪器设于一端工作基点上，后视另一工作基点，确定各观测点相对于准直线的垂直偏移量。

坡顶沉降：埋设沉降观测点，选用紧密水准仪测量（DS05型），观测时先后

视水准基点，接着依次前视各沉降观测点，最后再次后视该水准基点，两次后视

读数之差不应超过±1mm。另外，沉降观测的水准路线（从一个水准基点到另一

个水准基点）应为闭合水准路线。

4.3监测周期

在开挖过程中，每天进行一次观测。如果发现位移超过规范允许值或有突变时，则在上午和下午进行两次观测。浇筑混凝土垫层后，观测时间随着边坡上体

变形情况决定。

4.4观测结果分析

监测成果应根据变形趋势及时进行定量分析和预测。变形异常如果出现在施

工监测，应及时提交变形警报资料，为采取相应的措施提供一定的依据。

5结论

土钉墙施工不仅能有效的解决基坑边坡的强度及稳定性问题，还能确保施工