1.工程概况
北京市方庄小区芳城园1号住宅楼及地下停车库位于方庄路西侧，是一座集娱乐、办公和住宅为一体的综合大楼，基础地面周长约460m，占地面积 5018m²，基坑开挖深度为 12m。场地地形较平坦，北面与2号、4号楼相邻，地面标高为38.41~39.75m，所处地貌单元为永定河冲积层与冲积平原过渡地带。地层依上而下为;①杂填土、素填土;②粉土、粉砂、粘土;③粉土，粉质粘土;④中砂;⑤粉质粘土、粉土;⑥中粗砂;⑦圆砾、卵石。
地下水位埋深-13.00～-13.70m。
紧贴基坑北面道路边上有三个变压器，大型施工机械无法施工，且基坑四周管线密集，北边道路下埋设有电讯线、电力线、上水和下水等各种管线，基坑东侧有污水管、雨水管和电力线。南侧亦有2.60m×2.50m的电缆管沟。该工程采用了土钉墙支护，由中航勘察设计研究院负责实施。
2.工程设计简介
由于基坑地质情况差异较大，且基坑北及东侧管线密集，回填土层较厚，故在整个基坑支护工程中，有两种支护方案，在基坑的西边和南边采用第一方案，基坑的东边和北边为第二方案，如图8.9-5所示。
第一方案是在地下4.40m深处以上按坡角 75°放坡，以达到卸荷的目的。以下按 85°放坡开挖。土钉水平间距为 1.50m，土钉垂直间距为1.40m，土钉倾角为15°，采用φ28 的钢筋做土钉，孔径为100mm，面层加强筋为φ20，面层混凝土厚度为100mm。第一排土钉在地面下3.00m的位置。该方案中共有7 排土钉，详见表8.9-2。
（1）土钉墙施工是随着工作面开挖分层施工的，每层开挖的最大高度取决于该土体可以站立而不破坏的能力。该工程施工中。每次开挖高度为1.50m，采用人工修理开挖边坡面，使放坡角度满足设计要求。
（2）由于基坑四周管线密集，采用机械成孔很难保证管线的安全，结合本工程的特点，全部采用洛阳铲人工成孔，在制作土钉体时，为确保钢筋居中，在主筋上每隔 2.00m焊有一个托架。在复测孔深后，放入土钉杆体。待一批土钉的主筋都放人后，用注浆泵统一注浆。
（3）土钉体注浆采用纯水泥浆，为防止水泥浆在硬化过程中产生干缩裂缝，保证浆体与周围土体的紧密结合，在施工中掺人一定量的膨胀剂。
（4）在开挖面上铺设 250mm×250rnm 的 φ6钢筋网格，按设计要求在土钉头处纵横方向焊接加强钢筋，并在其后焊接 20cm 长的承压钉一根，使土钉头和两根加强钢筋连成一个整体。喷射面层混凝土使钢筋网处于混凝土面板的中部。
（5）喷射混凝土骨料采用2～10mm 的级配岩屑和豆石.混凝土配合比为;水泥∶豆石∶岩屑=1∶1∶3，采用占水泥用量6%的速凝剂。
（6）地下水是影响土钉结构稳定的主要工程问题。土钉结构必须有一个恰当的排水系统，以免产生过量的作用于面板上的静水压力，保护喷射混凝土面板免遭水的影响，避免土钉加固的土体处于饱和状态，一旦土体饱和将显著地影响结构在开挖过程中和开挖之后的位移，并可能导致其不稳定。该工程在面板施工时预留了浅层排水孔，直径 30~40rm。排水孔设置水平方向间距为3.00m，竖向间距为1.40m，梅花状排列。
4.变形监测
土钉墙施工中连续监测基坑周边位移，观测点布置如图8.9-5所示，图8.9-7、图8.9-8 为几个有代表性的观测点的水平位移。从图8.9-7、图8.9-8可以看出∶
（1）土钉墙的变形是微小的。在同一垂直剖面上，最大变形发生于墙体顶部。越往下变形越小，土钉墙体内的水平变形随离开墙面距离增加而减小。最大变形与开挖高度之比为0.001～0.004，它比锚桩结构挡墙的水平位移要大一些，但仍在适用性和耐久性的极限范围之内。
（2）土钉墙的变形主要发生在施工阶段，如果没有附加荷载，竣工后的短时间内土钉墙的变形即可收敛稳定。这也说明了在土钉墙支护技术中，最危险的时候在施工阶段，每一步开挖完后应及时支护，用面板来限制其侧向变形。
5.工程效果
（1）该土钉墙工程完工后，即进人雨季，经过雨季大暴雨的冲刷。基坑坡面完整。坡体稳定，边坡的最大变形为 42mm，一般为10～20mm。
（2）与现在广泛应用的桩、锚桩结构相比，土钉墙施工简便，场地适应性强，有显著的经济效益和社会效益，特别是施工场地狭窄及条件限制，大型机械无法进场施工时，更能显示土钉墙支护技术的优越性。