某医院放疗楼地上两层，地下一层，基础埋深9.5m(主要是防辐射)。工地很窄，基坑靠近一些建筑。最近的部分不到1m。为了保证基坑的稳定，需要对基坑进行支护。具体位置见基坑平面图。基坑工程土钉支护经济合理、安全可靠。可用于基坑垂直开挖或陡坡开挖。坑深不超过18m，使用寿命不超过18个月。土钉适用于可塑-硬塑或硬粘性土胶结或弱胶结，包括毛细水胶结的粉砂和角砾岩充填的风化岩层。在局部软塑流塑的松散砂土和粘性土中采用土钉支护时，开挖前应对开挖面的土体进行预先加固，如注浆或微型桩托换。
一、土钉设计
(1)地层参数
1 . 1米厚的杂填土。C=0Kpa，φ= 0，γ=18.6KN/m3
2.2.7m厚黄土状粉质粘土。C=28千帕，φ= 30，γ=19KN/m3
3.1.7m厚黄土夹粉质粘土。C=55千帕，φ= 24，γ=19KN/m3
4.5.1m厚黄土状粉质粘土。C= 42千帕，φ= 26，γ=19KN/m3
5，4m厚黄土粉质粘土夹粉土。C=58千帕，φ= 22，γ=19KN/m3
(2)设计指标
1.边坡顶部设计堆载为40KN/m2，主要考虑边坡上建筑物的荷载，远离坑边建筑物的另一边坡顶部堆载为20knn/m2。具体位置见配套布局图。2.设计考虑87° ~ 90°的坡度。3.基坑深度9.5m.4，土钉倾角15o.5，土钉水平间距1500，土钉垂直间距1500(自上而下6排)。6、孔径100.7，挡土墙施工与土方工程同时进行。8.侧摩阻力为120*0.8=96KPa.9，土钉局部稳定安全系数为1.2.10，内部整体稳定安全系数为1.3.11，边坡稳定保证期为4个月。
(3)计算过程
1.如图所示建立计算模型。
2.计算过程
采用李政超级土钉设计计算软件进行计算，最终结果结合该地区实际施工经验。
3.计算结果结合当地施工经验的实际值和节点图。
(1)、第一个区域(靠近建筑物的部分)
(1)、土钉采用φ25和φ20钢筋混凝土如图所示。②土钉自上而下分六排，第一排距地面1m，其他各排每隔1.5m第一、二排长12m，第三排长8.5m，第四排长7m，第五排长6.5m，第六排长6m。图中土钉长度不包括外露部分，加工时在图中尺寸基础上加长150(预应力部分根据节点)。(3)为防止开挖过程中对施工影响过大，本区域设计采用间距为1m的先进微型钢管桩。具体要求见图表。④坑是既有建筑，建筑内的医疗不能中断。这部分坑壁上缘的任何变形都会造成房屋开裂，甚至引发安全事故。为防止基坑运营近三个月内基坑上部变形，该区域采用预应力土钉。
(2)其他地区
(1)、土钉采用φ25和φ20钢筋混凝土如图所示。②土钉自上而下分六排，第一排距地面1m，其他排每隔1.5m第一、二排长11m，第三排长8.5m，第四排长7m，第五、六排长6m。
(3)注射面的加固
配筋均为φ6.5@200×200mm。水平和垂直土钉用2φ14钢筋连接，穿过锚头与锚头焊接，焊接长度140。
(4)灌浆和细石混凝土面板
①灌浆水灰比为0.5，压力为0.3-0.5Mpa，水泥砂浆比为1: 1 ~ 1: 2，32.5R水泥。强度不低于12Mpa，3天内不低于6MPa。
②细石混凝土板厚100，配比为水泥:砂:石= 1: 2: 2，水灰比为0.4~0.45.32.5R水泥。强度不低于C20，3天内不低于10MPa。
二。构造过程
(一)、工艺流程
1.非预应力部分:修坡→成孔→钉筋安装→灌浆→挂网→锚头固定→细石混凝土喷射。2.预应力部分:修坡→成孔→钉筋安装→灌浆→挂网→喷细石混凝土→预应力张拉。
(2)、土方开挖和边坡修复
土方开挖必须与土钉施工密切配合。土方开挖采用挖掘机分段分层开挖，一层开挖一层支撑。如果上层没有支撑或达不到一定强度，不得开挖下一层，每层开挖深度为1.5m-3m(坑壁无堆载情况下)。严禁超挖。
机械开挖后，及时配合人工修整墙面，要求平整，略有坡度，坡度以1: 0.1为宜。边坡轴线位置应准确，严禁先挡墙后开挖。必要时，喷一层约30毫米厚的混凝土以保护开挖的墙。严格控制侧墙周围积水。
(3)钻孔
1、钻孔前根据设计，定出钻孔位置，做出标记。孔径为100mm.2、土钉水平孔距偏差不大于50mm，垂直孔距偏差不大于100mm.3、钻孔底部偏斜尺寸不大于杆长的3% 4、孔深不小于设计长度或设计长度的1%。
(4)、土钉的制作和放置:
1.钢筋应该是直的，经过脱脂和除锈。
2.如果需要焊接，焊接长度为10d。
3.土钉沿轴线方向每隔2m用φ 6.5钢筋居中，确保杆体在孔中心。
4、放杆体时，应防止杆体变形。注浆管与杆体放在一起。灌浆管应距孔底50～100mm。
5.杆插入孔中的深度不得小于杆长的95%。杆放入后，严禁随意敲打和悬挂重物。
6.4根ф 20钢筋交错焊接在普通土钉的外端，每根钢筋长650㎜，以增强抗拔力并固定钢筋网。(根据节点的预应力部分)
(5)锚头施工
1.普通锚头
锚头由4根ф 20钢筋组成，如图所示。每根钢筋长650㎜，应与土钉焊接牢固。
2、预应力锚头做法如下:
(6)灌浆
1.灌浆液应搅拌均匀，随用随取。应在初凝前用完。
2.注浆时能看到孔内浆液时，可以边注浆边慢慢拔出注浆管，注浆管绝对不能露出浆液。灌浆压力不小于0.3-0.5兆帕。
3、注浆至孔口时，应停止注浆封孔。
4、当水泥浆凝固后，不能充满锚体时，应补注。
5、灌浆完成后，应清理设备，以便下次使用。
6、灌浆时按规范做好记录。
(七)、挂网。
1.外网应与杆牢固连接。钢筋网应为φ 6.5 @ 200双向钢筋，接头搭接> 300mm，并用绑扎丝绑扎牢固。纵向钢筋插入土中的长度应> 300mm。焊接时应有一定的搭接焊接长度，单面焊接时应为10d。
2.挂网后，加加强筋。
3、喷射混凝土时网不得有晃动。
(八)喷射混凝土施工
喷板厚度为100mm，工作面条件不好时可进行初喷。采用干喷法，采用32.5R普通硅酸盐水泥，骨料为粒径5 ~ 10 ㎜的中砂和碎石，混凝土强度大于> C20，水泥:砂:石:水= 1: 2: 2: 0.5，添加10%速凝剂；喷枪头的工作风压保持在0.3MPa；喷嘴应尽可能垂直于喷射面，以减少回弹和混凝土流动。面板上每隔2000×2000设置一个100×100的排水孔是非常重要的。然而，现场的许多建筑工人往往忽略了这一点。如果不留排水孔，出现渗水时水压会很大，可能对基坑造成灾难性的后果。
(九)预应力锚杆的张拉和锁定
1、锚具张拉前，张拉设备应进行校准；台面的承载面应平整，并垂直于锚杆的轴线方向；
2.只有当锚体和台座混凝土的强度≥15Mpa时，才能施加预应力，施加的预应力不大于锚固力的30%。具体应按以下说明进行:第一排锚杆自由段1m，第二排预应力段30KN，自由段长度2m，预应力段60KN。以上要求是针对本项目的特殊性而制定的。如果设计完全依赖于预应力，则应按规范执行。
3.应考虑锚拉力对相邻锚的影响，控制应力不应超过0.6fptk。
4.锁锚后，如发现明显预应力损失，应进行补偿张拉。
三。施工中应注意的几个方面
1、施工现场成立工程技术组，全面负责整个工程的相关技术和质量安全，及时解决施工中的各种问题并监督各工序的质量。
2.施工前，应详细了解基坑周围的地下管网和障碍物，以便及时采取相应措施，保证施工质量，不对现有管线或电缆造成损坏。
3.严格控制材料质量。必须使用有出厂合格证或试验的钢材和水泥，并进行相关试验，防止使用不合格材料。
4.施工中及施工结束后，做好边坡排水，坑壁附近不得有积水。
四。施工监控
土钉支护施工监测至少应包括以下内容
1.支架位移的测量。
2.观察表面裂纹位置的裂纹宽度。
3.附近建筑物和重要管线等设施的变形测量和裂缝观测。
4.基坑渗漏和基坑内外地下水位变化。
5.在支护施工阶段，每天至少进行两次监测。当基坑开挖变形稳定后，监测次数可适当减少。施工监测过程应持续到整个基坑回填完成，支护工程撤出。
6.支护位移至少应测量基坑侧壁顶部的水平位移和垂直沉降。测点位置应选在变形最大或当地地质条件最不利的地点。测点总数不应少于3个，测点间距不应大于30米。当基坑附近有重要建筑物等设施时，也应在相应位置设置测点。必要时，可用精密水准仪和精密经纬仪测量支护土的水平位移，并用收敛计监测位移的稳定过程。
7.在可能的情况下，宜同时测量基坑侧壁不同深度的水平位移和距基坑侧壁不同距离的地面沉降，并给出地表沉降曲线。
8.应特别加强雨天和雨后的监测，以及可能危及支护安全的各种水害来源。如场地周围的生产、生活排水，下水道、储水池、化粪池的漏水。
五、本项目的实施效果
目前，该项目已于近日完成。实测坑壁顶边位移和沉降在有建筑物的部分几乎没有变化，其他部分即无预应力部分的沉降和位移不超过5mm，达到了预期效果。
