护坡技术论文
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护坡技术论文范文第1篇
防洪工程中的堤防、河道护坡是一项量大面广的基础设施，通过技术创新，来选择和确立兼顾防洪、生态和节约的工程护坡形式，是水利工程设计和防洪建设的一大课题。人们在追求人与自然和谐相处的条件下，对生态护坡的要求越来越高。防洪工程生态护坡建设应树立“尊重自然、恢复自然”的理念，使护坡工程与周围环境融为一体。现将以可持续发展的观点，就水利防洪工程生态护坡谈几点认识。
一、生态护坡是防洪工程的发展趋势
生态护坡是现阶段人们在对水环境要求越来越高、追求人与自然和谐相处的历史条件下，日益受到重视的。随着我国经济快速发展，生态与环境恶化日益加重，特别是严重的水污染引发了新的治水理念变革，为减少水质污染，与自然环境和景观相适应的新型生态护坡形式脱颖而出，生态护坡是防洪工程发展的必然趋势，对生态护坡的研究也不断深入。
二、生态护坡的内涵
生态护坡，是指“用活的植物，单独用植物或者植物与土木工程和非生命的植物材料相结合，以减轻坡面的不稳定性和侵蚀”，其途径与手段是利用植被进行坡面保护和侵蚀控制。目前，工程界更直观地把它称为“边坡绿化”。生态型护坡是以保护、创造生物良好的生存环境和自然景观为前提，在保证护坡具有一定强度、安全性和耐久性的同时，兼顾工程的环境效应和生物效应，以达到一种土体和生物相互涵养，适合生物生长的仿自然状态。
三、生态护坡的技术
我国生态护坡技术近期发展较快，形式多样的生态护坡技术已经在北京、上海、广州等经济较发达城市的河道整治过程中得到应用。目前采用的生态护坡技术主要有：植被草、水力喷播植草技术、土工材料固土种植基、植被型生态混凝土、水泥生态种植基等。虽然它们起源时不一定用于河道护坡和护岸结构方面，但在防洪护坡使用上可以借鉴和参考。下面介绍几种生态护坡技术：
(一)植物护坡。发达根系固土植物在水土保持方面有很好的效果，采用发达根系植物进行护坡固土，既可以达到固土保沙，防止水土流失，又可以满足生态环境的需要，还可以进行景观赏，在防洪工程护坡方面可以借鉴。城市河道用植物护坡也存在一些问题。护坡当年易被雨冲刷形成深沟，护坡效果差，影响景观。长期浸泡在水下、行洪流速超过3m／8的土堤迎水坡面和防洪重点地段(如河流弯道)不适宜植草护坡。
护坡技术论文范文第2篇
关键词：生态防护植被选择边坡防护
中图分类号： U213.1+3 文献标识码： A 文章编号：
高速公路边坡包括路堑边坡和路基边坡，因对公路本身的安全性能和周围环境产生重要的影响，其生态恢复和景观的营造，成为高速公路建设中的重要内容，边坡工程防护和生态防护成为近年来研究的热点，越来越受到重视。边坡的防护、绿化与美化是高速公路建设的重要内容。单纯的工程防护既增加成本，又破坏道路景观。因此，边坡的生态防护及景观重建成为高速公路建设中的一项重要内容。
传统防护的弊端
1.1 生态景观效果差
缺乏植物覆盖的边坡一方面不利于固土护坡，破坏路基，还造成对周边地区的不利影响。另一方面，也不利于改善高速公路的景观效果，大量的岩石和混凝土不仅视觉效果差，且不利于净化环境，与高速公路快捷、舒适的特点不相协调，在一定程度上给高速公路的行车带来不安全因素。
1.2 安全稳定性差
一般情况下，高速公路设计中，由于种种原因，路基边坡开挖和防护的设计比较简单。这类设计主要缺点是，设计笼统、针对性差、防护措施简单，对通车后出现的边坡坍塌事故一般通过后续养护来处理。而高速公路作为交通运输干道，交通量大，行车速度快，路基边坡一旦出现事故，对交通运输和人民生命财产的安全影响很大。
1.3 大量工程措施使成本增高
过去，高速公路边坡防护大量采用浆砌片石等防护方式，这些防护形式大量使用石料和劳力，破坏了自然环境，造价也较高，并且随着时间的推移其防护效果逐渐降低，无自我更新能力，必须经常维护，施工难度大，对行车环境和景观环境影响也很大。
边坡生态防护方法
单纯的植被护坡方法
单纯的植被护坡方案一般造价较低，工艺简单，在条件允许的情况下，是绿化设计的首选方案。
播撒草种
最简单经济的植被护坡形式应是直接人工撒播草种，但其要求边坡坡率舒缓，覆盖土壤肥沃湿润，必须在适宜季节施工，并且从播种到成坪需要1~2个月的时间。苛刻的条件使人工撒播这种植被防护形式在高速公路建设中已很少使用。
铺设草皮
铺设草皮可以“瞬时成坪”，减弱坡面径流溅蚀，迅速发挥护坡功能，除寒冷的冬季外，其它季节都可以施工。铺设草皮各地区均可应用，也可用于强风化岩质边坡，多用于路堤边坡。坡率一般不超过1∶1. 0，局部可不陡于1∶0. 75，坡高一般不超过10 m。对于急需植被封闭坡面的边坡，采用铺设草皮是首选方法。
液压喷播植草
液压喷播植草喷射出的是含有草种的悬浊液，草种被纸浆等悬浊液包裹，还有保水剂和其它各种营养元素，能不断地供给草种发芽时所必须的养分和水分，粘合剂又能通过喷射时的压力，使草种紧紧地粘附于土壤表面，形成比较稳定的坪床面，降水时不能形成冲刷表土的径流。
挂网固定植被护坡的方法
挂网固定植被护坡主要由固定物、网(底布)和基材3部分组成。固定物(常见的有锚杆或U形钉)的作用是将网固定于坡面上，并对坡面的浅层稳定起到一定的作用;网(底布)的作用是使基材混合物依附于边坡坡面;基材提供植物生长的环境。
三维土工网垫植草
三维土工网垫是一种三维柔性材料，铺在坡面上，由于空腔的作用，能防止土坡面被雨水冲刷和维持其稳定，降低雨滴的冲击能量，阻挡坡面雨水的流失，避免径流的形成，从而有效地抵御雨水的冲刷。
土工格室植草护坡
土工格室生态护坡是土工格室与植草相结合而形成的一种新型护坡形式，由于土工格室对流水起到缓解消能作用，可促使其携带物沉淀在格室中，有效避免了草籽及幼苗被雨水冲走流失，大大提高植草覆盖率。植物根系可增加土壤透水性能，一旦遇到雨水可迅速渗透，植被的覆盖可使坡面减少雨水的直接冲击，缓冲雨水流速。
厚层基材喷射植被护坡
厚层基材喷射植被护坡(一般称为客土喷播)是目前解决岩石质边坡植草绿化最常用的技术，是采用混凝土喷射机把基材与植物种子的混合物按照设计厚度均匀喷射到需要防护的工程坡面上的植被防护技术。
结语
理念是灵魂，管理是关键，设计是核心，施工是保证。要树立保护、回归、融入、享受自然的理念，树立与动植物为伴、地球大家园的理念。另一方面，建设业主要加强管理，采取措施，加大投入，加大环保专业的参与和发言权，做到环保与安全、质量同等重要，取得实效。只要各参建单位和相关部门通力协作真抓实干，将高速公路项目建设环境当做家园来保护和建设，就能够将高速公路建设成为环境友好的、和谐的、可持续发展的工程。
参考文献:
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护坡技术论文范文第3篇
关键词：生态护坡技术，垄茶高速公路，椰纤维网种植护坡技术，边坡
中图分类号： U412 文献标识码： A
1 垄茶高速公路及边坡概况
垄茶高速是泉南高速公路湖南省茶陵至界化垄段，是国家重点公路泉州至南宁高速公路在湖南省内的最东段，是构成湖南省“五纵七横”公路主骨架的组成部分，同时也是湖南省连接东部沿海地区重要的运输通道，全线位于湖南株洲市茶陵县境内，主线全长45.242km，茶陵连接线6.231km。项目位于湘东盆地丘陵，低山地区，地势总体东高西低，最高海拔高程480m，最低高程92m，地面标高一般在100-180m之间。项目跨域较大，多岩质边坡，部分地段坡度较大。同时，项目区域湖南省属中亚热带季风性湿润气候，雨量充沛，降雨多集中于3～8月，其中4～6月为雨季，3个月降雨量占全年降水量的46%，年均降雨量1370.1mm[7]。大量的雨水对边坡冲击力强，对边坡防护提出更强的挑战。
2 生态护坡
2.1 生态护坡的功能
生态护坡具有以下功能：
(1) 固定边坡通过植被的根系可以有效地固定边坡，较深的根具有锚固的作用，浅根可以将表层的碎石、土壤等固定。
(2) 减少水土流失边坡表层的土壤很少，雨水的冲刷更能减少表层土壤。植物在生长过程中，通过截留降雨能减少降水对地表的冲刷使用；同时，植株的枯枝落叶覆盖在表层后能有效减少土粒的流失。
(3) 增加土壤肥力虽然生态护坡过程中增加了人工土壤，但是土壤肥力的持续增加需 要植物生长过程中枯枝落叶的不断被降解；
(4) 改善局部环境植被的生长能降低噪音，减少光污染，保证行车的安全；同时具有净化空气，降解空气中的汽车尾气的作用；
(5) 美化环境和形成景观通过植物的四季变化和植物种类的选择，能形成不同的景观。
2.2 生态护坡类型
高速公路边坡常用的生态护坡类型有如下几种：
(1)人工种草护坡 人工种草护坡通过人工在边坡撒播草种，通过草的生长固定边坡的一种方式。该技术一般适用于坡度不大的边坡。该护坡技术施工简单、成本低。但是在撒草种的过程中，容易撒播不均匀，同时草籽易被雨水冲走及被鸟类取食等而造成成活率低，从而达不到预期的防护效果。
(2)平铺草毯护坡 平铺草皮护坡是指在边坡人工铺设草皮的一种边坡植物防护措施。在坡度较小，风化较为严重的边坡较为适用，而且要求容易获得草皮。但草皮的铺植前期养护管理较为困难，容易受到各种自然灾害的影响，影响其景观和防护效果。
(3)生态袋护坡 植生袋具有透水、透气，但能防止土壤透出，能在短时间内对边坡起到有效的防护作用，施工快捷、方便。但是植物的生长受到空间的限制，同时边坡的稳定性较差。
(4)网格生态护坡网格生态护坡是通过用砖、石块、混凝土砌块、现浇混凝土等材料形成网格，在网格中栽植植物，形成网格与植物综合护坡系统。
(5) 土壤菌绿化法 土壤菌绿化法其核心及用有效的土壤菌将岩石的风化，土壤化的过程加速数万倍，从而适应草木的生存需求，使草木根系达到岩石内部，使岩石上植物永久生长成为现实，实现岩石，土壤，微生物，植物四者之间的生态平衡。
(6) 椰纤维网种植护坡技术 纤维网植物护坡技术即结合椰纤维地衣，椰粉碎渣等有机绿色工程材料栽植固土护坡植物，在边坡构建一个具有自然生长能力的防护系统，通过植物对边坡进行加固美化的技术。
3 生态护坡技术在垄茶高速公路边坡中的应用
3.1 植物种类的选择
(1) 多选豆科植物 豆科植物具有根瘤菌，能固氮，同时对土壤起到改良的作用,植物部分的花十分漂亮，极具观赏价值,能在土壤环境较差的边坡上生长。
(2) 少量蔷薇科植物 蔷薇科植物的花朵争先开放，有红、粉红、白等，颜色艳丽、且花量大，春季观赏性极高，在早春上点缀极具景观效果。
(3)草坪草草坪景观通透，能起到护坡和衬托景观的作用，因而在边坡防护中也具有一定的应用，观赏性也强。
(4)其它植物其他科属中也有大量能够改良土壤或观赏性较强的先锋树种，如桦木科、鼠李科、杜鹃花科、胡颓子科等。还樟科的乌药、木姜子、商陆科的商陆等。
3.2 生态护坡技术的应用及效果
(1) 针对不同地段采取了合适的生态护坡技术，采取的是人工砌种植槽进行护坡技术，节省人工和成本，植物生长良好，具有自然的野趣；
(2) 根据护坡要求，兼顾景观需求选择合适的植物所选取的植物种类中，以豆科植物为主，兼顾了部分观赏植物种类；
(3) 植物种类选择以乡土植物为主，少量外来植物进行点缀；同时，大胆应用一些乡土植物但是还没有在园林中应用的植物种类.
(4) 根据边坡情况，不要求种植大的乔木，以草本和灌木为主，以避免乔木在后续生长中由于边坡的不稳定造成滑坡；
(5) 采用最新的一些护坡技术，如土椰纤维网种植护坡技术，在实践中取得了良好的效果；
垄茶高速公路生态护坡的应用是对以往边坡生态防护应用的总结和提高，在借鉴以往应用技术的基础上，充分结合了本地的土壤、植被和降水等条件，探索出了一条最经济、最环保，符合景观效果的生态护坡系统。垄茶高速公路生态护坡技术为高速公路生态护坡增加了一条可选路径。为其它高速公路边坡的防护提供了借鉴和参考。
参考文献
[1] 廖乾旭,李阿根,徐礼根,辜再元.高速公路边坡生态恢复的问题与对策[J].中国水土保持科学,2006,4(S):100～102.
护坡技术论文范文第4篇
关键词：基坑，应急加固，施工方案
拟建某住宅项目由2＃住宅楼、3＃住宅楼以及地下车库三部分组成。其中地下车库地下2层，筏板基础，设计基底标高-10.0m，基坑深度9.4m；基坑支护方案为土钉墙护坡。护坡施工完工后第16天，该边坡发现不明水源，造成土钉墙墙面潮湿，并有渗水现象，施工方通过增设导水管，对其进行导水。第二日晨发现此段边坡顶局部出现裂缝，通过边坡位移观测，发现边坡水平位移突然增至64.0mm，并有继续增大的趋势。论文格式。施工方马上在坡脚进行堆土反压加固，第三日凌晨5点，回填至地表下2.5m位置，通过持续监测表明边坡已经得到有效控制，基坑变形没有发展。
根据现场情况编制如下应急预案：
坚持“安全第一，预防为主”、“保护人员安全优先，保护环境优先”的方针，贯彻“常备不懈、统一指挥、高效协调、持续改进”的原则。更好地适应法律和经济活动的要求；给企业员工的工作和施工场区周围居民提供更好更安全的环境；保证各种应急资源处于良好的备战状态；指导应急行动按计划有序地进行；防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援；有效地避免或降低人员伤亡和财产损失；帮助实现应急行动的快速、有序、高效；充分体现应急救援的“应急精神”。
1、场地条件分析
拟建场地地形较平坦。论文格式。在勘察深度范围内按地层沉积年代、成因类型及岩性将其划分为人工堆积层、新近沉积层、第四纪沉积层三个大层。根据岩土工程勘察资料，场地天然地表下4.00～6.00m时见地下水，静止水位1.40～2.20m，标高42.57～43.29m，为上层滞水。地下水对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替状态下均无腐蚀性。现场已采取了降水措施，施工过程中，现场出现局部滞水已经完全排干，根据导水管出水量判断导致坡面变湿边坡位移的水源为非上层滞水。论文格式。
2、周边环境分析
基坑上口线距离建筑红线（围墙）3.1m；红线外3.7m有一座二层住宅楼，基础埋深2.0m；建筑红线内围墙脚下有一高压电缆，埋深0.5m；建筑红线内距围墙1.0m有两道150mm直径天然气管线，埋深1.2m。
3、边坡加固方案：
施工再次开挖基坑时，拟采用钢花管加锚杆加固措施，以增加支护结构的整体强度和对变形的约束力。
钢花管：设三道钢花管，采用直径1.5寸钢管，水平间距2.0m，钻孔直径Φ120，钢管内外注M10水泥浆。
第一道钢花管：长9.0m，布置在地表下2.3m处（2.7m以上），倾角15度；
第二道钢花管：长9.0m，布置在地表下4.1m处，倾角15度；
第三道钢花管：长6.0m，布置在地表下7.3m处，倾角15度；
锚杆：设两道锚杆。
第一道锚杆，锚杆长度为18m，两根Φ15.2钢绞线，自由段长度5.0m，水平间距2.0m，锁定荷载250kN。锚杆布置在地表下2.7m处，倾角15度；腰梁采用22b槽钢；承压板规格：200×200×16mm；锚具规格：QM15-2。
第二道锚杆，锚杆长度为15m，一根Φ15.2钢绞线，自由段长度5.0m，水平间距2.0m，锁定荷载150kN。锚杆布置在地表下5.6m处，倾角15度；腰梁采用20b槽钢；承压板规格：180×180×16mm；锚具规格：QM15-1。
4、现场风险分析
鉴于目前基坑边坡已经发生了较大的变形(坡顶水平变形最大变形70mm)，根据目前状况，加固施工期间可能发生的风险有以下几点：
A．基坑变形继续发展，导致坍塌；
B．基坑东侧建筑物倾斜，造成无法正常使用；
C．天然气管线泄漏；
D．高压电缆无法正常使用。
5、应急物资准备
现场安排挖掘机、推土机挖土运土机械应急使用；
现场备锚杆钻机、压力注浆机应急临时支护使用；
现场安排面包车、小客车运送人员；
联系附近旅馆安置居民，联系社区医院做好居民保健工作；
临时支护材料：φ60钢管、锚杆、水泥；
消防器材：防止电源短路、煤气泄漏起火；
防汛器材：防止自来水、雨水、污水等管道破坏断裂，造成漏水，准备足够的潜水泵、污水泵、排水管、电缆等。
6、应急预案的启动前提
(1) 坡顶水平位移增量大于等于1.5mm/日，总位移累计大于90mm；
(2) 建筑物倾斜达到0.2％时或沉降速度达到1.0mm/d；
(3) 突降大雨、暴雨（大雪、暴雪）；
(4) 意外事故造成边坡局部塌陷、崩塌。
(5) 煤气公司、供电局检测数据表明，煤气管线、高压电缆等生活设施出现险情：
(6) 建设单位、总包、监理单位认为需要的其他紧急情况。
7、管理措施
① 加固施工引起边坡水平变形及坡顶沉降、引起煤气管线及高压电缆的变形的指挥与控制。
通过变形监测，若发现坡顶水平位移增量大于等于1.5mm/日，总位移累计大于90mm；时，采取的措施如下：
A 立即停止基坑开挖，联系煤气公司人员检测煤气管线运行状况，联系供电公司检测高压电缆的运行情况；
B 根据煤气公司检测人员的意见，采取煤气管线加固措施，或断气处理；
C 根据供电公司检测人员的意见，采取电缆加固措施，或用备用电缆替换，保证供电安全；
D 据现场情况采取进行堆土反压（加高、加宽）措施。
② 加固施工引起地面不均匀沉降，引起附近建筑物的倾斜的指挥与控制。
当发现附近建筑物倾斜达到0.2％或沉降速度达到1.0mm/d时，采取的措施如下：
A 立即停止基坑开挖，加强基坑加固方案；
B 邀请有关专家或加固单位共同制订建筑物的纠偏方案并组织实施。
C 建筑物墙体发现裂缝时，联系物业、餐馆，组织建筑物内住户外迁。
② 突降大雨或大雪时，立即起动备用水泵抽水（突降大雪或暴雪时，立即组织清扫、外运坡顶积雪），并安排专人不间断观察基坑的稳定情况。
8、公共关系
项目部办公室为项目部各信息收集和的组织机构，人员包括，办公室届时将起到项目部的媒体的作用，对事故的处理、控制、进展、升级等情况进行信息收集，并对事故轻重情况进行判断，有针对性定期和不定期的向外界和内部如实的上报，向内部上报主要是向项目部内部各工区、集团公司的上报等，外部主要是向建设、监理、设计等单位的上报。
9、预案解除
充分辩识加固过程中存在的危险，当监测数据表明边坡处于安全稳定状态时，经甲方、监理工程师认可，由现场紧急抢险组长宣布解除紧急抢险状态，恢复正常工作状态。
【参考文献】
[1]建筑边坡工程技术规范. GB50330—2002.
[2]建筑地基基础设计规范. GB50007—2002.
护坡技术论文范文第5篇
关键词： 深基坑 微型钢管桩 复合土钉墙 基坑监测
中图分类号： 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2013）02-
1.引言
随着北京市城市化进程不断加速，城市的建筑密度不断增加，新建工程面临着施工场地狭小，基坑开挖没有足够的放坡空间，并且基坑开挖过程中对边坡的沉降和水平位移的要求越来越高的情况下，对于由于含水率过大而失去自立性的土体采用传统的土钉墙的支护办法已经无法保证边坡的安全稳定性。在传统的情况下，为了解决这一施工难题通常采用两种方法，一是预应力锚杆与土钉墙复合使用，即在土钉墙整体变形和受力最大的中部位置增设一～二道预应力锚杆，预应力锚杆支护是一种主动加固的稳定技术【1】，作为技术主体的锚杆，锚固段锚入稳定的土体中，另一端与喷锚面层的支护结构连接，并施加预应力，通过杆体的受拉作用，调动深部土层的潜能，达到维护基坑稳定的目的，预应力锚杆复合土钉墙虽然有一定的适应性，但是不宜用于有机质土或液限大于50%的粘土层及相对密度小于0.3的砂土；二是采用螺旋灌注护坡桩，螺旋灌注护坡桩既可以与土钉墙复合使用，也可以作为纯悬臂灌注桩通过冠梁联系起来使用，但无论采用哪种方法，从施工的工艺要求上来讲，钢筋混凝土都需要一定的养护期，无形中就延长了地下部分的施工时间，对于保证工期并不有利，而且施工成本高，对于房地产开发公司而言并不是最好的选择。采用微型钢管桩复合土钉墙支护体系可以有效克服以上两种方法存在的弱点。
在2012年2月份开工的回龙观D01商业用房项目中，由于紧邻基坑南侧为龙腾苑小区，其小区的污水管线由于年久失修而发生渗漏，南侧边坡仅仅开挖1.5米左右由于污水的浸泡致使土体过饱和而完全丧失自立性，土钉也无法顺利成孔，为了确保工期，降低成本，本工程南侧将土钉、预应力锚杆、微型钢管桩联合使用，形成微型钢管桩垂复合土钉墙【2】 。
微型钢管桩复合土钉墙与预应力复合土钉墙相比，它的荷载作用方式与预应力复合土钉墙不同。在土体开挖前，先施工好微型钢管桩。然后分步开挖土体，由于微型钢管桩在单步开挖后抗弯刚度很大，阻止了土体在未完成土钉施工和喷锚时的变形。待本步土钉施工完毕，并将土钉横拉加强筋连接完毕并完成面层喷锚，此时土钉、钢管桩和横拉加强筋和面层支护体系形成一个完整的整体。微型钢管桩不但具有超前支护的功能，阻止开挖后到土钉墙施工前这段时间土体变形，还有加强面层刚度的作用。微型钢管桩受力方向不局限水平的抗弯，还能有效的控制基坑高压缩性竖向沉降，阻止土钉墙因下部土体失稳引起的支护结构下沉而失效。在预应力复合土钉墙支护体系中，面层的作用只能控制局部的土体坍塌，分担的荷载非常少，刚度也很小。而在微型钢管桩复合土钉墙支护体系中，由于微型钢管桩的存在，相当于垂直方向的梁，与喷锚面层紧密接触，加强了面层的刚度，充分发挥了面层在控制边坡整移的作用。微型钢管桩就像竖向的一道道的钢梁与土钉墙横拉筋将边坡分成了若干小方格，均匀承受边坡开挖引起的荷载。
微型钢管桩复合土钉墙与螺旋灌注桩相比其主要特点是：施工机具小，适用于狭窄的施工作业区，对土层适应性强，施工振动、噪音小，桩布置形式灵活，其承载力高，变形小、造价低廉，有利于充分利用土钉的抗拔力与土体变形协调，而且微型钢管桩复合土钉墙对控制坡面位移、地面沉降、防止土方开挖过程中局部出现坍塌以及控制每层开挖到支护这段时期内的位移、抗倾覆方面都有重要的作用，对周围建筑物的保护和使护坡面作为结构的外模提供可靠的保证。
微型钢管桩复合土钉墙支护结构不但从技术上解决了预应力复合土钉墙无法解决开挖过程土体无法自立的难题，也从经济上和工期上比螺旋灌注桩更有优势，真正实现了“技术可行，经济合理”的施工原则，而且它在回龙观D01商业用房项目深基坑的成功应用，也充分证实了微型钢管桩复合土钉墙具有更强的工程适应性。
2.工程实例
2.1工程概况
北京昌平区回龙观D01地块配套商业用房工程地上商业部分四层，办公部分六层，地下一层，基坑东西长343.175米，南北长34.9米，基础设计等级为乙级，基础形式为筏板基础，本工程的±0.00的绝对高程为42.10，基础开挖标高分别为-5.8米，-7.4米，开挖总平面如下图1：
基坑南侧紧邻回龙观龙腾苑小区，南侧土钉墙坡口线与龙腾苑小区北围墙只有1.0～1.5米的水平距离，原基坑支护方案为纯土钉墙支护结构，基坑放坡系数为1：0.3，分别在标高-0.8、-2.3、-3.8、-5.3（-7.4米基坑位置在-6.8米增设一道4.3米长的土钉）米处设置长度为4.3、5.8、5.8、4.3米长直径为110mm的土钉，水平间距1.5米。按照基坑土方、护坡施工组织设计从基坑西侧施工至图1-1 2-4轴位置处，在第一步土钉仅仅施工完一个星期（基坑开挖至-1.5米处），土钉墙发生了局部垮塌，自边坡土体内向基坑涌入大量污水，土钉墙背后的土体的含水量不断增加改变了土体的力学性能，降低了土本身的抗剪能力和粘聚力，并且完全丧失了土的自立性。
经过对基坑周边南侧环境的调查分析，发现基坑南侧龙腾苑小区污水管线由于年久失修而发生破裂，污水井已经充满了污水，基坑内的污水全部是因为龙腾苑小区污水管线渗漏导致的，众所周知土的固相、气相、液相的三相性决定了土体本身一定会有孔隙的存在，按照常理，即使龙腾苑污水管线渗漏，那么水在土体中也会在24小时内向下渗漏，还不至于在基坑开挖过程中全部涌入基坑，导致土体无法自立，土钉无法成孔，接下来分析基坑南侧部分的地质水文条件。
2.2场地工程地质水文条件
回龙观D01配套商业用房项目场地位于永定河洪积扇的中部，钻孔孔口处地面标高41.29～42.83，地质勘察报告对场地地层构成的描述如下：
①素填土层：褐黄色（暗）～黄褐色，以粉质粘土、粘质粉土为主，软塑～可塑，松散～稍密，总厚度为0.7～3.3米，层底标高为38.55～41.81米。
②粘质粉土、砂质粉土：褐黄色～浅灰色，结构较好，本层夹②1层淤泥质粘土、②2粉砂薄层，本层总厚度2.20～5.80米，层底标高为35.43～37.49米。
②1淤泥质粘土，褐黄色～褐黄色（暗），含云母、氧化铁、有机质，结构性差，湿～很湿，软塑～可塑，高～中高压缩性，最大厚度为1.90米。
③粉质粘土、重粉质粘土：褐黄色～浅灰色，局部为粘土，湿～很湿，软塑～可塑，高～中高压缩性，本层厚度为1.5～4.5米，层底标高为32.27～34.67米。
④粉细砂：褐黄色～褐黄色（暗），厚度为7.10～9.7，层底标高为24.36～25.64米。
⑤重粉质粘土：褐黄色（暗）～褐黄色（暗），湿～很湿，软塑～可塑，中高～中压缩，本层厚度为5.7～7.6米，层底标高为18.04～19.27米。
⑥粉质粘土、砂质粉土：浅灰色，最大厚度2.1米。
通过地质勘察报告可以看出，在场地以下3～4米标高处存在厚度1.9米的淤泥质土，由于淤泥质土的含水率本身大于液限，其透水性非常低，导致其以上的土层中的自由水无法正常的向下渗透而全部停留在土体中，土方开挖破坏了土的三相性，导致大量水涌入基坑，并且由于土的含水量超过了液限，土体颗粒间的摩阻力也完全丧失，所以在正常分步开挖施工过程中，即使开挖了1.5米，土体也无法自立，土钉也无法正常成孔，在这样的施工条件下，纯土钉墙支护结构已经无法正常施工，必须另外选择其他施工方法来解决土体丧失自立性的施工难题，确保工程后续工作的正常开展。
2.3护坡支护结构的比选
现场南侧污水管线大量渗漏，已严重影响基坑支护的安全，如基坑南侧仍按原有支护结构设计进行施工，无法保证基坑的安全。纯土钉墙支护结构对外来水特别敏感，在有外来水冲击土体的情况下，纯土钉墙支护结构已无法实施并难以保证基坑支护结构的安全。在地下水较复杂的地方不宜采用土钉墙，因为地下水对土钉墙支护不利，坡顶容易产生较大变形，尤其对于周边建筑物距离较近的地方，更不宜采用； 基坑南侧距离围挡较近、周边又有大量在用的污水、雨水、电力管线，距离南侧龙腾苑小区也较近，增大放坡系数是不可能实现的，能够采纳的施工方案有以下三种：
方案一：土钉墙结合螺旋钢筋混凝土灌注桩
即在-3米左右处往下采用Φ600@1200单根桩长11.2--11.8（其中嵌固深度3.8米）的拉杆桩进行护坡（-3米以上仍采用1：0.3放坡加土钉墙护坡），桩之间采用钉钢板网加混凝土喷射护壁。这种护坡方式是目前在深基础施工时常用的方法，对本工程状况也是比较有效的，它可以最大限度的减少对周围建筑和地下管线的影响。但是由于它是用混凝土浇筑而成，从施工时间上来说由于需要一定的养护期因此使地下结构施工周期延长，初步测算南侧边坡大约要260棵护坡桩，施工周期大约要40天左右后才能进行南侧的土方开挖。从施工费用上测算 大约需要增加费用约 148.00 万元。
方案二：悬臂护坡桩
即在-1米处开始往下采用Φ800@1600的螺旋钻孔悬臂护坡桩，在桩顶部设置通常拉梁，该悬臂桩单根桩长12--14.6米（其中嵌固深度7.2---8.2米），这种护坡桩也是一种比较成熟的施工方作法，其施工方法和施工周期与方案一基本相同。初步测算南坡大约需要 195棵护坡桩，施工费用大约需要增加174.00万元。
方案三：土钉墙结合钢管护坡桩
即在-3米左右处做出二步台阶后采用钢管护坡桩加土钉墙，-3米以上仍只采用1：0.3加土钉墙护坡的施工方案，钢管桩间距0.75米。这种护坡方案在有潜水层且没有进行地下降水的地质条件下使用的较多，而现场的实际情况正是这种状况。它的作用与混凝土护坡桩作用基本相同，但由于选用的材料不同其施工方法也有所不同，它是采用130钻孔机成孔后下Φ89的钢管随即灌入水泥浆，然后在桩顶部做一根通长的槽钢拉梁做拉杆锚固，其锚固段长度12米。在桩成型后继续进行下部土方开挖随后做土钉墙护坡。从施工方法上看采用这种桩总的施工周期大约在15---20天左右即可完成，从造价上看南侧边坡大约需要钢管护坡桩 420 棵，初步测算大约需要增加费用约111.00万元。
结合现场的实际情况方案三在工期上对工期的影响相对较小且在造价上相对合理，因此采用方案三对回龙观D01配套商业用房项目的南侧护坡方案进行修改以确保施工顺利进行。
3.微型钢管桩复合土钉墙支护方案
3.1微型钢管桩复合土钉墙设计
回龙观D01配套商业用房工程，在方案选择阶段论述了在基坑南侧-3米处做出二步台阶后采用钢管护坡桩加土钉墙的方式进行基坑开挖的护坡支护，但是在实际基坑开挖阶段，由于现场土质含水量较大、水线较高、且局部存在新近回填土，土质自立性差。现场开挖作业后坡面土质流失，边坡支护没有足够时间进行支护。只能提高钢管长度，桩顶标高更改为-2.0m，以提高土质的稳定性，给边坡支护施工创造足够时间。
与主体结构的计算不同，由于土体结构的复杂性，微型钢管桩的计算模型有很多种，一般是作为土钉墙的一部分进行计算，因此微型钢管桩的结构计算的指导思想是概念性设计，概念性的设计归根于大量工程的成功经验的总结，各种理论计算结果是概念性设计基础之上的有力补充，因为本工程的计算为计算机建模，本文不再赘述，具体计算详见附录。
由图1-1回龙观D01商业配套用房基坑开挖总平面图可知，本次微型钢管桩复合土钉墙有-5.8米、-7.4米两个标高。
-5.8米标高处边坡距离龙腾苑小区南围墙非常近，第一级边坡按照1：0.3放坡，基坑的肥槽800mm宽，具体的支护方式见图2：
-7.4米标高在图1-1中的平面位置是2-22轴～1-8轴，此处由于开挖比-5.8米深1.6米，在施工时比-5.8米的支护多了一排微型钢管桩并多了一道锚杆及水平钢管桩，具体的施工图如图3所示：
3.2微型钢管桩复合土钉墙施工
（1）微型钢管桩施工：微型钢管桩采用Φ89钢管作为主筋，钢管下2m处，每隔300mm用电焊机加工出对称的两个直径约为10mm的孔洞，作为渗浆孔，本工程微桩成孔采用SH30钻机成孔，微型钢管桩置入孔中后进行注浆，注浆用P.S.A32.5搅拌而成，水灰比为0.5，采用低压方法进行注浆填孔，注浆压力为0.4～0.6Mpa。注浆时采用底部注浆方式，注浆导管先插入孔底，在注浆时将导管慢慢撤出。因为钢管桩最终完成的桩径只有150mm左右，成孔过程中容易造成塌孔，如果遇到塌孔的现象，可以向微型钢管内抛撒粒径2～7mm碎石，并用钢筋插捣同时进行补浆，从而克服钢管周围水泥剥落，提高了土体的自立性，-7.4米处双排钢管桩，先施工内侧钢管桩，由于桩长是7.5米，垂直度必须控制在1%以内，避免造成吃槽或逆坡，也为外排钢管桩的施工提供准确的施工空间。钢管桩每施工完8～10根，在其顶部内外两侧各焊接一道Φ16的二级钢作为冠梁提高钢管桩的整体性。
（2）土钉、锚杆施工：土方分层开挖，分层开挖后，分层进行土钉墙施工。-5.8米基坑处土钉的标高分别是-1.2米、-2.5米、-3.5米、-4.8米。在标高-2.3米、-3.3米处施工锚杆，锚杆采用1*7Φ5mm1860级钢绞线，锚杆采用钻机成孔，制作杆体时采用常压注浆，注浆管与杆体一同插至孔底，注浆开始2-3分钟后随注随缓慢抽出注浆管，直至注满锚孔。由于第二道锚杆-3.3米正好位于淤泥质土层中，这道锚杆能否达到设计承载力对于边坡稳定至关重要，由于淤泥质土的渗透性较差，若采用常规锚杆的施工方法会使锚固体强度难以达到设计要求，从而降低锚杆承载力，本工程施工过程中使用三次注浆施工工艺，在制作锚杆杆体时将PVC管固定于定位骨架中心，在第一次注浆完毕后间隔10-15分钟再将注浆管插入孔底，进行第二～三次补浆，保证锚孔中的充盈系数>1。（-7.4米深基坑土钉的标高分别是-1.2米，-2.5米，-4.9米、-6.2米，锚杆标高分别是-2.3米、-3.3米、-4.0米，施工工艺与-5.8米相同，不再赘述）
（3）水平钢管桩、坡脚护坡桩、面层施工：对于坡度为90度的边坡开挖后，由于受南侧龙腾苑污水管线破裂的影响，加上-3.0～-4.0米淤泥质土渗透性差，大量滞水停留在上部粉土层，即使护坡桩施工完毕，在预开挖0.5米深，15米长时，局部也发生了土层的坍塌，为了进一步保证土层的自立性，在第二步土钉上下100mm向土体边坡上振动敲击3米深，间距500的Φ40的钢管，使钢管的周围的土进一步挤密，由于-7.4米基坑较深，在第二步水平钢管桩下又增设了一排桩长6米间距500的Φ40的钢管来保证土体的自立性和边坡的整体性，在水平钢管桩及土钉、预应力锚杆施工完毕后，在其面层编织Φ6.5@200*200的钢筋网片，喷射100mm厚C20砼，使钢管、土钉、预应力锚杆及水平钢管桩形成一个完整的支护整体。在施工到基底标高时，在坡脚的位置振动敲击2.1米长，间距500，Φ89钢管桩，从而抵消除坡脚被水泡软而发生的整体倾覆的危险性。
4.基坑支护位移变形监测
为了保证施工过程的安全，并对可能发生的安全隐患进行及时准确的预报，本工程对基坑顶水平进行了监测，由于回龙观D01配套商业用房工程东西长343.175米，沿基坑四周布置了W1～W38总计38个观测点，其中土体渗水量较大的南侧布置了W2～W18总计17个观测点。按照规范要求：边坡位移点W1～W9、W15～W28、W31～W38点的水平位移控制值为34.80mm，预警值为20.88mm；W10～W14、W29～W30点的水平位移控制值为45.6mm，预警值为27.36mm。从2012年的2月15日开始第一次初始观测到2012年6月5日最后一次观测，其中南侧W2～W18的累计变化量最大的监测点是W5、W6、W13、W14，这四个点的累计变化量是-12mm（水平位移边坡方向的位移量：向槽内为“-”值，反向为“+”值），不但没有达到控制值，比预警值也要小很多，说明微型钢管桩复合土钉墙在回龙观D01地块配套商业用房工程上得到了成功的应用。
5.结论
本文通回龙观D01商业用房工程的实例，描述了微型钢管桩与土钉、预应力锚杆联合组成的微型钢管桩复合土钉墙在实际工程的成功应用，证明了以下结论：（1）微型钢管桩复合土钉墙支护结构适用于场地狭小，没有足够的放坡空间的施工现场，并且微型钢管桩作为超前支护，解决了土层在土方开挖后自立性差，保证土方开挖后有足够的时间进行土钉及预应力锚杆的施工，同时在边坡施工过程中在边坡增设水平钢管桩以及在坡脚位置设置竖向钢管桩可以更有效的增强边坡的整体稳定性，并且有效预防了局部边坡土体坍塌，通过边坡基坑的位移检测数据分析，微型钢管桩复合土钉墙的支护结构有效控制了边坡的水平位移。（2）微型钢管桩复合土钉墙支护结构相比较混凝土护坡桩复合土钉墙支护结、悬臂钢筋混凝土护坡桩支护体系，不仅施工工艺简单，而且由于微型钢管桩成桩、注浆与土钉相似，所以可以大大节省了支护工程费用。而且微型钢管桩的养护周期比钢筋混凝土护坡桩的养护周期短，也减少了护坡工程的施工工期，对于早日进行肥槽回填，保证边坡安全有利。
参考文献
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