深基坑土钉墙实例解析
土钉墙支护基坑实例分析
土钉墙支护基坑实例分析只有提高土体的整体刚度和稳定性才能有效确保基坑的稳定,土钉墙支护不仅能够充分利用土体的自承能力,并且还能按照一定的间距和长度在土体中设置土钉,同时辅以钢筋网喷射混凝土面层与土体来共同协作。
由于采取土钉支护和挖土同时分层分块施工的方式能够有效发挥土体空间的支护作用,因此,在保证边坡稳定的情况下不仅能够缩短工期,还能够有效的降低成本。
本文结合某基坑支护工程的实例分析,说明采用土钉墙支护技术既能大大节约投资,又能解决基坑边坡的强度及稳定性问题。
标签:土钉墙支护土钉整体刚度稳定性继撑式支护、排式支护以及连续墙支护和锚杆支护之后,土钉墙支护作为一项有效的支护技术,以其施工快捷和造价低廉的特点广泛应用于工程实践中。
为了确保基坑稳定[2],必须提高土体的整体刚度和稳定性,根据文献[1]我们知道,按照一定的间距和长度在土体中设置土钉并辅以钢筋网喷射混凝土面层与土体协同工作来加固或同时锚固现场原位土体的细长杆件。
对于土钉支护,具有以下优点[3]:第一,由于土钉具有结构轻和柔性大的特点,从而具有良好的抗震性和延性;第二,能够对土体的自承能力进行合理的利用;第三,由于施工过程不需要大型的机具和复杂的工艺,从而设备都比较简单轻便;第四,由于施工便捷快速,因此不需要占有单独的场地;第五,造价低。
据国内外资料分析,与其他支护相比,土钉支护工程造价仅为其1/3-1/2。
为了说明土钉墙的设计和施工要点,我们通过一个实际的支护方案实例进行说明。
1 工程概况1.1 工程特点本工程的总建筑面积为29100.06m2,由一个人防地下室和三栋住宅楼组成,其中三栋住宅的面积约为20800.06m2,地下室建筑面积为8300m2。
场地地形呈现西高东低的坡状,相对高差为 1.5-4.5m,孔口标高为155.81-160.47m,高差为4.66m,属于漓江二阶地与一阶地过渡地带地貌。
图1为基坑平面图。
■1.2 工程地质条件由河流冲洪积层和人工填土共同组成了场地地层,由上到下分别为素填土、含圆砾粉质粘土、含圆砾粉土、含粉质粘土圆砾、粉质粘土、粘土、灰岩。
深基坑案例题
题目:某深基坑工程案例分析一、工程概况某国际广场基坑工程位于某市劳动路与体育中心大道交汇的西北角,基坑西侧分布有5栋6层至8层建筑,基坑北侧分布2栋6层建筑,均采用天然地基浅基础。
拟建场地原始地貌单元为冲积阶地,地势呈北高南低势。
拟建建筑物地上30层,地下室2层,基坑支护高度为7.0m至14.0m,分别采用桩锚支护和土钉墙支护。
二、事故描述基坑AB、BC段附近的房屋和基坑坑顶围墙、地面均发现了裂缝,基坑东侧FF1段土钉墙支护区段发生塌方,施工单位用砂土对基坑底部进行了反压。
经调查发现,周边环境破坏和支护体系破坏是该基坑工程的主要事故表现形式。
三、事故原因分析1.周边环境破坏:围护结构变形过大或地下水位降低造成周围路面、建筑物及地下管线破坏事故。
这可能是由于支护结构设计不合理或施工不当导致的。
2.支护体系破坏:主要包括墙体折断、整体失稳、基坑坡脚隆起破坏和锚撑失稳。
这些破坏可能是由于支护结构材料质量差、施工质量不合格或设计参数选择不当造成的。
3.渗透破坏:土体渗透破坏(流土、管涌、突涌)也是导致基坑工程事故的重要原因之一。
这可能是由于地下水处理不当或支护结构防渗性能不足造成的。
四、改进措施与建议1.加强支护结构设计和施工质量控制,确保支护结构的稳定性和安全性。
在设计阶段,应充分考虑地质条件、周边环境和地下管线等因素,选择合适的支护结构类型和参数。
在施工阶段,应严格按照设计要求进行施工,确保支护结构的质量和稳定性。
2.加强地下水处理和控制,防止渗透破坏。
在基坑开挖前,应进行详细的水文地质勘察,了解地下水的分布、水位和补给情况。
在基坑开挖过程中,应采取有效的降水措施,控制地下水位在合理范围内。
同时,应加强支护结构的防渗性能,防止土体渗透破坏。
3.加强基坑工程监测和预警,及时发现和处理事故隐患。
在基坑开挖和支护结构施工过程中,应设置必要的监测设施,实时监测支护结构的变形、地下水位和周边环境的变化情况。
一旦发现异常情况或事故隐患,应立即采取措施进行处理,防止事故的发生或扩大。
大型深基坑支护案例及常见问题(图文并茂,45页)
xxx
xxxxxxxx xxxxxxxx
1.深大基坑案例 2.支护形式 3.支撑形式 4.嵌固深度 5.止水问题 6.位移控制
武汉嘉裕酒店基坑
基坑深23~25m 边长: 150m×130m 深厚砂层: 基坑上部软土, 下部地面下50m
圆支撑
另一圆支撑
对撑
对撑?
深厚砂层
深厚软土!
设4层地下室,基坑开挖底标高-21.500(相对标 高),坑中坑开挖底标高-30.000(相对标高)。基 坑周长为580m,面积为22224m2。
160m m×130m
深厚软土、厚砂层,止水?
基坑底边线
桩底边线
对撑
支撑布置平面
连续墙 穿透 砂层
ห้องสมุดไป่ตู้ 多圆
排桩支护三轴搅拌桩止水
未穿透底部砂层
-29.8
-0.39~0.22
地铁道床沉降 <20mm
基坑未挖到底 沉降>16mm (预警)
再挖 挖桩 桩直径8m 止水控沉
最后沉降 21.2mm
2.支护形式
排桩,1.2m, 1.4m, 1.6m 双排桩
地下连续墙,墙厚 0.8m,1m,1.2m,1.5m
3.支撑形式
圆支撑 对撑 锚索
圆支撑刚度、稳定问题 对撑温度应力
锚索位移控制
4.嵌固深度
多支点:2012国家规范 :≥0.2h h=30m 嵌固 ≥ 6m 广州烟草大夏,西塔岩石,吊脚桩 杨光华:1991年上海全国土力学会议论文解决
5.止水问题
砂层最好是地下连续墙 排桩要三重止水才可靠
搅拌桩,桩间旋喷桩,坑内桩间喷砼挂网 深圳工程后期止水成本很高!
6.位移控制
土钉墙支护基坑实例分析
王蕊 陈敏 金 凌志 ( 1 . 桂 林理 工 大 学 勘 察 设 计 研究 院 ; 2 . 桂 林理 工 大 学 土 木与 建 筑 工 程 学 院)
摘要 : 只 有提 高 土 体 的整 体 刚 度和 稳 定 性 才 能 有效 确 保 基 坑 的 稳 定 的 间距 和 长 度 在 土体 中设 置 土 钉 ,同 时辅 以钢 筋 网 喷 射 混凝 土 面 丐
点嘲 : 第一, 由于 土钉 具 有 结 构 轻和 柔性 大 的特 点 , 从 而具 案一施 工 , 如 图 2所示 , 表 2为土钉 主 筋规格 和 长度 ; 西 面 有 良好 的抗 震 性和 延 性 ; 第二, 能够 对 土体 的 自承 能 力进 段 长 8 0 . 7 m ,深 度 6 . 8 m 的基 坑采 取 图 3方案 二 ,表 3 行 合 理 的利 用 ; 第三 , 由于 施 工 过 程 不 需要 大 型 的 机 具 和 为土 钉 施 工 土钉 主 筋 规格 和 长度 : 此外 , 在 西 南 转角 和 西 复杂 的工 艺 , 从 而 设备 都 比较 简单 轻便 ; 第四, 由于施 工 便 北 转 角 分 别 向 东延 伸 土 钉 支 护 5 m 的长 度 以 增加 西 面 土
一
行 支护 , 西面 的基坑 采 用分 层挖 槽 分层 支护 的 方式 , 在 提 个 实 际 的支护 方 案 实例 进 行说 明。 高土 体抗 剪切 强 度 的 时候 主 要依 靠 设置 于 坡体 中 的土钉 1 工程 概况 被 此外 , 混 凝 土面 层 也 起 到 了限 制和 约束 基 1 . 1 工 程特 点 本工 程 的 总建 筑 面 积 为 2 9 1 O 0 . 0 6 m , 动 受力 实 现 , 由一 个人 防地 下 室和 三栋 住 宅楼 组 成 , 其 中三栋 住 宅 的面 坑 土体 侧 向 变形 的作 用 。
土钉墙支护技术建筑深基坑施工中的应用
土钉墙支护技术在建筑深基坑施工中的应用引言在建筑深基坑施工过程中,为了减少工人受伤和保护建筑物周边环境,需要采用支护技术,其中土钉墙支护技术是一种常用的方式。
本文将介绍土钉墙支护技术及其在建筑深基坑施工中的应用。
土钉墙支护技术土钉墙支护技术是一种悬挂锚技术,它的作用是将墙体固定在支撑短架上,以避免墙体因太重、泥石流等自然原因而塌陷。
具体来说,土钉墙是由锚杆、锚杯、压实杆、锚钉、挡墙板等材料组成,将这些材料按照设计要求钻入墙体和土壤或砾石之中,使其能够支撑墙体。
土钉墙的特点是施工周期短、施工工艺简单、经济实惠、适用范围广。
此外,该技术可根据现场情况进行钉长、钉距、倾斜角度和可靠性的设计,从而充分发挥其优势。
土钉墙支护技术在建筑深基坑施工中的应用由于建筑深基坑在施工过程中经历着水压力、重压力和土石破坏等问题,需要采用支护技术。
土钉墙支护技术具有以下优点在建筑深基坑施工中应用较为广泛:1. 施工周期短土钉墙支护技术施工周期短,一般在数天至数周之间,可以节约时间和成本。
2. 抗震性好土钉墙支护技术发挥其优点,在各类地质条件下都有很好的抗震性。
3. 抗冲刷性好土钉墙支护技术采用锚钉固结等技术,可以增强支护结构的抗冲刷性,从而更好地保护施工现场和周边环境。
4. 施工技术简单土钉墙支护技术具有施工工艺简单的特点,可以减少对施工现场和周边的影响,降低施工成本。
5. 支护效果高土钉墙支护技术通过设计合适的钉长、钉距、倾斜角度可实现支护效果的最大化,提高了施工质量。
土钉墙支护技术在建筑深基坑施工中的应用已经得到广泛的认可。
该技术具有施工周期短、抗震性好、施工技术简单、支护效果高等关键优点。
因此,对于建筑深基坑施工来说,采用土钉墙支护技术不仅能够提高施工质量,同时还能够实现时间和成本的控制。
深基坑支护案例分析
土钉墙支护详解
概述
土钉作用机理
(1) 土钉对复合土体起箍束骨架作用制约土体变形并使复合 土体构成一个整体。
(2) 土钉与土体共同承担外荷载和土体自重应力,土钉起分 担作用,由于土钉有很高的抗拉抗剪强度,所以土体进入塑性 状态后,应力逐渐向土钉转移,土钉分担作用更为突出。
(3) 土钉起着应力传递与扩散作用推迟开裂区域的形成和发 展。
图4 洛阳铲
图5 施工前部分机械准备
土钉墙施工
➢ 土钉杆体组装、安放
使用Ⅱ、Ⅲ级钢筋作杆体 钢筋应平直、除油、除锈 接头采用焊接,长度为30d,但不小于500mm,并排钢筋也要采用焊
接 杆体轴向间隔1.0-2.0米设置一个对中支架,注浆管、排气管与杆体
绑扎牢固
➢ 注浆
采用普通硅酸盐425#、525#水泥,一般采用常压注浆 注浆应搅拌均匀,随搅拌随用,在初凝前用完 注浆前、终止或中途停留时间较长时,应用水冲洗、润滑注浆泵及
在钢筋网外侧的土钉头上,焊加强筋及承压筋
土钉墙施工
➢ 面层混凝土施工
施工设备使用混凝土喷射机 使用速凝剂前,应做与水泥的相容性试验剂水泥净浆凝结效果试验 喷射混凝土作业必须分片分段依次进行,喷射顺序自下而上。两次
喷射作业应有一定的时间间隔 喷射机应密封良好,输料连续、均匀 边坡有明显出水点时,应埋设导管排水 喷射机司机应按规程操作 喷射手应经常保持喷头有良好的工作性能,喷头与受喷面应垂直,
(4) 坡面变形的约束作用,在坡面上设置的与土钉在一起的 钢筋网喷射砼面板限制坡面开挖卸荷而膨胀变形,加强边界约 束的作用。
图3 制作好的土钉
土钉墙的设计内容
确定土钉墙的平面、剖面尺寸及分段开挖深度 确定土钉的布置方式和间距 确定土钉的直径、长度、倾角及在空间的方向 确定土钉钢筋的类型、直径和构造 注浆配比、注浆方式设计 混凝土面板设计及坡顶防护设计 进行整体和内部稳定性分析 施工图设计 监测、质量控制与保证设计
某深基坑围护工程土钉墙施工技术
探析某深基坑围护工程土钉墙施工技术摘要:本文主要阐述了某基坑工程合理地根据周围环境条件科学的采取因地适宜的维护措施,避免了因周围环境条件限制而影响施工工期和多层住宅小区的正常使用。
关键词:施工环境;基坑工程;围护方案前言某28层住宅楼,为剪力墙结构(1-3层局部为框架结构),地上28层,地下1层,1-3层为商场,4-28层为住宅,总建筑面积近9万平方米,基础采用预应力管桩,设计基坑标高为-7.20m。
综合住宅楼地质勘测报告、施工图设计基坑开挖深度和周围环境条件,基坑具有以下特点:①基坑开挖深度较大,设计开挖深度达-7.20 m;②基坑开挖面积较大,南北长近70米,东西长近120米;③基坑开挖土质较差,上层±0.00m.至-3.00 m均为原厂房基础及设备基础;④施工周围环境条件复杂,场地西侧施工围墙紧邻多层住宅小区,小区钢筋砼化粪池、钢筋砼排水管道及临建紧邻施工围墙,南侧施工围墙外为厂区货场。
综合以上特点和与本工程相似工程的成功实践经验,该工程采用土钉墙支护。
根据周围环境条件及地质条件采取一般支护、复合支护和加固支护方案。
1基坑维护体系的施工方案1.1放坡要求由于该工程具有基坑开挖较深和周围环境条件复杂的特点,根据工程实际情况采用两级防坡,边坡坡度为1:0.3。
西坡因放坡尺寸不够,开挖接近垂直坡,第一级在挖至-3.30m时进行支护,待预应力管桩施工完毕后,根据工程实际情况留出2-3m宽平台,再进行第2次开挖和第2次支护。
1.2基坑东、北侧采用一般支护基坑施工现场东侧距离建筑物较远,近30m,北侧距围墙10m,围墙外为15 m绿化带。
由于基坑东侧、北侧近距离无建筑物,故采用土钉墙一般支护。
土钉采用洛阳铲成孔,土钉成孔完成后及时放置主筋以防塌孔。
土钉墙面层采用100 mm厚c20喷射混凝土,内配钢筋网ф6.5@200×200。
1.3基坑西侧采用复合支护由于场地西侧施工围墙紧邻多层住宅小区,小区钢筋砼化粪池、钢筋砼排水管道及临建紧邻施工围墙,基坑边距围墙0.2-0.5 m,基坑开挖难度非常大。
浅谈土钉墙及基坑事故原因及解决措施(原版)
❖ 筑物、构筑物的沉降在安全范围内,以及地下管线正常运行,确保基础部分在开挖
❖ 和支护的过程中能够安全施工的一项综合性工程。
❖ 基坑支护工程是地下基础施工中内容丰富且富于变化的领域,也是一项风险性很
❖ 高的支护工程。作为一门综合性很强的新兴学科,它基本涉及了土木工程领域的全
❖ 部学科内容,包括土力学,材料力学,结构力学,环境岩土工程学,基础工程学等
制专项施工安全方案,并应严格按照方案实施。
2、开挖修坡
❖
土钉墙施工时是按照分层分段施工的原则进行的,每
一层的具体开挖深度是根据土体稳定性来决定的。当基坑
土体属于砂土时,每层基坑开挖的高度通常为0.5~2.0m ,
当基坑土体属于粘性土时,基坑每层的开挖高度等于土钉
竖向间距,取值通常是在1.0 ~2.5m之间。每段长度可取
中的支护结构能有效地利用自己强度、刚度被动承受土
体压,从而实现边坡稳定。当前,用得最多的被动受力
支护方法通常是传统的支护技术,比如说人工挖孔桩,
冲孔桩、地下连续墙等。
❖ 2、主动受力的支护结构
❖
主动受力的支护结构具有的特点是,通过提升土体
强度和稳定性,利用各种有效手段使得土体和支护结构
形成共同受力体,从而实现边坡稳定。当前,用得最多
注浆
❖
土钉钢筋置入孔中后可采用重力低压或
高压方法注浆填孔。水平孔应采用低压或高
压方法注浆,注浆时应在钻孔口部设置止浆
塞,注满后保持压力3~4min。其中重力注浆
以满孔为止。
土钉安装
注浆后
❖ 安连接件
6、钢筋网绑扎及复喷
❖
土钉钢筋端部通过锁定筋与面 ❖
在注浆完成之后,依照设计要求,将一定直
土钉-桩锚深基坑支护的优化设计及应用实例
坑 底 以上 ,需采 取 有 效 的地 下 水 控 制 措施 .满 足边 坡 支 护 施 工和 基 础 施 工的 安全 和质 量 要求 .同时保 证 基坑 周边 建 筑物 的安 全 。
四道 锚 标 .护 坡 桩 书8 0 0 mm@ 1 6 0 0 , 约2 2 9  ̄ E 。剖面2 .此 部 位
深 基 坑 支护 的 的 优 化 设 计 和 支 护 安 全 ,从 而 保 证 工 程 的 经 济和 优 质 。
—困 圈
土钉和桩锚;深基 坑支 护; 优化设计
护 .既能 满 足 基坑 支护 的 要 求 ,又 满 足 了经 济 性 的特 点 .因 此选 择 土钉 加桩 锚联 合 支护 的 支护 结构 形式 。
体 之 间 的摩 擦 力 ,将 边 坡 土体 内不 稳 定 区土 体 的侧 压 力 通过 土
边 环境 、地 层 土 质 、 开挖 深 度 等 多 方面 因素 综 合 考虑 .不 仅 以工 程 的 造价 为 目标 函 数 .同 时让 工 程勘 察 、支 护 设计 、现 场 监 测 、
动 态分 析等 各 项 工 作 紧 密结 合 ,实现 深 基 坑 支 护优 化 设 计 和 支护 安 全 .进 一步 保证 工 程 的经 济和 优 质 。
土 钉与 桩 锚 支 护结 构 .在 我 国 高层 建 筑 深 基坑 支护 中应 用较 广 .其施 工 方法 趋 于 成熟 。在 实 际 工程 设 计 中 ,对 土钉 加 桩 锚 支 护 结 构 的优 化 是 在 了解 工 程 地 质 实 际情 况 基 础 上 .对 工 程 的 周
3 . 2 支护 方案 的受 力特 点 。土钉墙支护是依靠土钉体与土
深基坑工程4土钉墙
土钉墙的优缺点
优点
施工速度快,经济实用,对环境影响小。
缺点
施工要求较高,施工过程中存在一定风险。
总结和回顾
土钉墙是深基坑工程中不可或缺的一部分,通过加固土体,保证了工程的安 全性和稳定性。合理的勘察设计和施工要点是土钉墙施工的关键。
护面施工
对土钉墙进行护面施工,保护钢筋不受 外界环境的侵蚀。
土钉墙的设计原理Байду номын сангаас
土钉墙的设计原理包括土体的力学性质分析,土钉的布置方式选择,以及钢筋混凝土的受力性能等因素的考虑。
土钉墙的工程实例
工程实例1
某高速公路基坑工程中,土钉墙 的应用成功地保证了工程的安全 和顺利进行。
工程实例2
一座高层建筑深基坑工程中,土 钉墙的快速施工和可靠性,得到 了业主的高度评价。
土钉墙的施工流程
1
地面准备
2
清理并平整施工现场,确保施工的顺利
进行。
3
安装土钉
4
将钢筋嵌入到钻孔中,并注入混凝土,
形成钢筋混凝土组合体。
5
验收
6
进行土钉墙的验收,确认施工质量和安 全性。
勘察设计
详细了解工程地质情况,进行勘察设计, 确定土钉墙的尺寸和数量。
钻孔
根据设计要求,使用钻机进行钻孔,为 钢筋的嵌入提供空间。
工程实例3
一处地铁站附近地下管道工程中, 土钉墙的使用保证了管道的稳定, 并防止地面塌陷的发生。
土钉墙的注意事项和施工要点
注意事项
施工中应注意保护现场环境,合理选择土钉墙 的类型和参数,避免过度修理和损坏地下管道。
施工要点
合理规划施工进度,确保每个施工环节的顺利 进行。加强施工现场的安全管理,保证施工人 员的人身安全。
一建有关土钉墙的案例
一建有关土钉墙的案例一、工程背景。
咱们有个住宅小区的基坑工程,场地还算开阔,但是周边有一些老旧的居民楼。
这个基坑深度大概是6米左右,土质情况呢,上层是一些比较松散的杂填土,大概有2米厚,下面就是粉质黏土了。
二、土钉墙方案的选择。
一开始啊,项目组就在考虑用啥支护方式好呢。
钢板桩吧,成本有点高;放坡呢,场地虽然开阔,但是考虑到周边的老楼,放坡可能会影响到人家的地基稳定性。
最后就敲定了土钉墙这种支护形式。
为啥呢?土钉墙这玩意儿啊,相对来说成本低,施工还比较简单,而且对这种不是特别复杂的土质情况适应性还挺不错的。
三、土钉墙的施工过程。
1. 开挖与修坡。
首先就是按照设计要求进行分层开挖。
挖掘机师傅可得小心着点儿,每次开挖的深度都不能超啊,就像挖宝藏一样,一层一层来,每层开挖深度大概控制在0.5 1米。
挖完之后呢,还得修坡,把坡面弄得整整齐齐的,就像给大地理个发似的,坡角按照设计要求弄成70度左右。
2. 土钉制作与安装。
然后就是土钉的制作啦。
那些个钢筋就像小战士一样,被加工成土钉。
钢筋的直径、长度都是按照设计来的,不能有差错。
就拿其中一种土钉来说,直径是18毫米,长度是4米。
制作好之后,就得把这些土钉安装到坡面上。
钻孔的时候,那钻机嗡嗡响,就像小蜜蜂采蜜一样,按照设计的间距和角度钻孔。
钻孔完成后,把土钉插进去,再往里面灌注水泥浆,这就像给土钉盖房子,让它在里面稳稳当当的。
3. 挂网与喷射混凝土。
接下来就是挂网了。
那钢丝网就像一张大蜘蛛网一样,被铺在坡面上,然后用钢筋把它固定住。
这时候可不能让网乱动,得紧紧地贴在坡面上。
最后就是喷射混凝土啦。
混凝土喷射机一开动,混凝土就像天女散花一样喷到坡面上,把坡面和钢丝网都包裹起来,形成一层坚硬的防护壳。
喷射的厚度也有要求,得达到8 10厘米,这样才能起到很好的支护作用。
四、施工中遇到的问题及解决办法。
1. 土钉钻孔塌孔问题。
在施工土钉的时候啊,有几个地方钻孔老是塌孔。
这可急坏了施工人员,就像做饭的时候锅漏了一样让人头疼。
土钉墙技术在深基坑工程中的应用
土钉墙技术在深基坑工程中的应用土钉墙技术在深基坑工程中的应用近年来,在基坑施工过程中,由于未按土质状况设置平安边坡和做好固壁支撑,导致坑壁坍塌事故比例增大。
因此,建筑施工平安检查标准(JGJ59-99)将基坑施工列为一项平安检查内容,并要求对于较深的基坑必需进行专项设计和支护。
目前,深基坑支护已经有多种较为成熟的技术,土钉墙支护是其中一种比较新奇的技术。
1.土钉墙壁支护结构的特点及适用范围土钉墙支护结构是一种原位土体加固技术,它是将土钉安设或打入基坑边坡土体内,将土体加固成能自稳的重力式的挡土结构。
该项技术形成于20世纪70年月,1980年,我国首次将该项技术应用于山西柳湾煤矿边坡支护工程(开挖深度10.2m,坡度=80)。
20世纪90年月以来,我国有不少工程专家和学者对该项技术进行了深化的讨论和应用,证明它是一种技术可行、平安牢靠、经济效益可观的技术,并已将其胜利地应用于非软土场地基坑支护,基坑深度已突破20m。
在工作机理上,土钉墙是高强度土钉、网喷混凝土面层及原状土三者共同受力,增加了土体破坏延性,很好地转变了边坡突然塌方的性质,有利于平安施工;在工艺上,采纳了边开挖边支护的方法,工作面不受限制,缩短了工期;在投资方面,因土钉利用了土体的自承载力量,使基坑四周土体转化为支护结构的一部分,经济效益可观。
土钉墙支护一般适合于地下水位以上或经过降排水措施后的素填土、一般粘性土、粘性的砂土和粉土等较匀称土体边坡。
近年来,该项技术在东南沿海地区的基坑开挖中得到快速的进展,不仅在砂性土的基坑开挖中广泛应用,而且在填土和脆弱土层中也得到胜利应用。
利用水泥土桩组合式土钉墙支护技术,使该项技术能够应用在下降水的高水位地层。
当场地同时存在土层和不同风化程度岩体时,应用土钉墙支护特殊有利。
土钉墙支护的应用范围特别广泛,主要有:1.1土体开挖时的临时支护。
用于高层建筑等深基坑开挖,地下结构施工开挖,土坡开挖等。
1.2永久挡土结构。
基坑工程土钉墙支护详细讲解PPT课件
7.3 土钉墙的验算
3、外部整体稳定性分析平衡法
密集的土钉组成的复合体可将其视为重力式挡土墙,从试 验得出,破坏时明显具有平移和转动性质
KH
Fi Eax
Eax Ti q Hi Kai 2ci Kai Sx Sz
H
Fi W qBSx tan
KH-抗滑动安全系数,1.2 Eax -墙后主动土压力; Fi-假设墙底断面上产生的抗滑合力
3) 密集土钉加固墙体,类似重力式挡墙,要验 算抗滑和抗倾覆安全性 4) 复合墙体后的土压力分布接近三角形,在坡 角处土压力减小 5) 很少见到混凝土面板上锚头破坏
第7页/共49页
7.3 土钉喷射混凝土设计
土钉支护的设计内容 1) 确定土钉平面和剖面尺寸,及分段施工高度 2) 确定土钉布置方式和间距 3) 确定土钉的直径、长度、倾角及在空间的方向 4) 确定钢筋类型、直径及构造 5) 注浆方式、浆体强度指标 6) 喷射混凝土面层设计及坡顶防护措施 7) 土钉抗拔力验算 8) 整体稳定性分析,变形预测和可靠性分析 9) 施工图设计及说明 10) 现场监测和质量控制设计
2) 抗拉承载力的标准值
至少能承受的抗拔力 支护需要的抗拔力
怎么验算能否达到这个设计值呢? 根据基坑侧壁安全等级采用试验和经验 估算的方法进行确定
Tt D f
Tt-试验得到的极限抗拔力(kN/m) D-钻孔直径(m)
对于二级基坑,采用f的平均值 与滑裂面外的稳定长度之积, 与设计值相比较
f-锚体砂浆与土体间第i层土的粘结强度(kN/m2)
第20页/共49页
B W
Fi
Pi
7.3 土钉墙的验算
抗倾覆稳定性验算
KQ
MW Mo
依人大厦深基坑边坡土钉墙支护实例
依人大厦深基坑边坡土钉墙支护实例一、工程概况厦门市依人大厦地处厦门市次中心江头小区,基坑边坡西侧距离福厦路6m,地下埋设有φ1200污水管及φ300自来水管。
与边坡宽度分别为0.9m及4.2m;北侧与永同昌大厦红线重叠;西南角距小区规划路0.5m;南侧紧挨5号路,路下距边坡3m处理设有雨水管、污水管、煤气管等。
拟建大厦穹顶地面以上32层,地下室3层,用地面积4389.07m²,总建筑高度112m,建筑面积51448m²,基坑开挖深度12m,围护面积2346.16m²。
拟建场区基坑平面图见图1。
二、工程地质条件(一)地质条件场区土质情况较为复杂,自上而下基岩分为∶(1)素填土。
主要为砂质粘性土,厚度为1.0~4.0m。
(2)表土。
为原始地表土,厚度为0.0~0.3m。
(3)淤泥质粘土。
灰黄一灰黑色,粘性大,混有少量分布不均匀的中其细砂颗粒,含有机质。
上部固结较好,很硬。
下部随含水量的增加皮德盖增大度差,较软,,其厚度为0.3~3.1m,摩擦角5°,粘聚力为50kPa,重度为17.8kN/m³。
(4).淤泥。
灰黑色,部分地段含有少量颗粒中曾细砂颗粒,含有机质和腐殖质,软塑、饱和、欠固结,低强度,厚度为0.4~3.6m,内摩擦角3°,粘聚力为6kPa,重度为17.5kN/m²。
(5)砂质粘土。
灰褐色,成分以可变性土为主,其间混有20%~30%的中粗砂颗粒,土层结构均匀,可塑、湿、中密。
厚度为1.3~4.0m。
摩擦角为15°,粘聚力为25kPa,重度为18.4kN/m3。
(6)淤泥质中粗砂。
灰绿色,砂质不纯,含有20%~30%淤泥,局部地段为中细砂,饱和、中密,厚度为0.0~2.1m,摩擦角为15°,粘聚力为2kPa,重度为19.1kN/m²。
(7)花岗岩残积土。
褐黄、灰白、灰绿色,呈可塑—硬塑,湿、中密状,力学性能从上而下逐渐增强,粘聚力为26°,粘聚力为25kPa,重度为18.5kN/m³。
深基坑工程4-土钉墙
• 2) 土钉墙与加筋土墙的对比 • 两者均不施加预应力;均是通过土的微小 变形使杆件受力而工作;均是通过土与杆件 的粘结而使加强的这部分土体稳定,而后形 成类似于重力式挡土墙那样的结构物,支撑 其后部土体传来的土压力和荷重;它们的面 板基本上不受力,而且均很薄,所以分别用 预制块和喷射混凝土。 • 两者的不同处: • 1)施工顺序不同,加筋土墙自下而上先修 筑面板和筋系,然后夯填土体形成的;而土 钉墙则是随着边坡或基坑的开挖自上而下逐
第五章 土钉墙设计与计算
• 5.1 土钉墙的发展现状 • 定义:土钉(Soil Nailing)是将拉筋插入 土体内部,拉筋全长度与土粘结,并在土体 坡面上喷射混凝土的原位岩土加固技术。 • 土钉墙由被加固土体、放置在土中的土钉体 和面板组成。 • 天然土体通过土钉的就地实施加固并与喷 射混凝土相结合,形成一个类似重力式墙的 土挡墙,以此来抵抗墙后传来的土压力和其 他力量,从而使得开挖坡面稳定。我们将这 种挡土墙称为土钉墙。
• ⑤土钉的面板基本上不受力。其锚头用一小 块钢板同钉杆连接起来即可,而锚杆挡墙的 面板和立柱受力较大,其锚头要特别牢固。
• ⑥锚杆一般较长,直径较大,所需的各种机 具也较大。而土钉的长度一般较短,直径较 小,所需各种机具均较灵便。 • 由上述可以看出,如果需加固挖方边坡和 基坑开挖,则土钉墙是合适的,如果边坡或 基坑的深部稳定性有问题时,则用锚杆挡墙 比较合适。
•
(2) 土钉墙的研究现状:
• 1979年巴黎关于土加固国际会议之后,使得土 钉墙技术得到迅速发展和广泛应用。 • 目前,土钉技术已经在法国、德国、英国、美国 和日本得到广泛的应用,各国都投入了大量费用 进行试验研究和应用技术研究。比如法国政府 1985年一次就拨款350万美元进行土钉墙的实尺 模拟试验。 • 1990年在美国召开的挡土结构国际会议上,土 钉墙作为一个独立的专题与锚杆挡墙并列,使它 成为一个独立的土加固学科分支。
土钉墙算例——精选推荐
土钉墙算例[例] 1某基坑开挖深度为6m ,粘性土层,318/kN m γ=,固结不排水剪内摩擦角标准值12,固结不排水剪粘聚力标准值16kPa ,土体与锚固体的极限摩阻力标准值40kPa 。
土钉墙坡度与水平面的夹角85,地面超载20kPa 。
无地下水。
解:(1)假定土钉竖向间距 1.1m ,水平间距1.5m ,土钉与水平面的夹角15i α=(图1)。
(2)土压力计算①首先按不放坡的情况计算土压力分布。
图1 土钉墙计算简图 土压力的零界高度为:0021121620 1.084260tan(45218tan(45122k k c h q m γϕ⎡⎤⎡⎤⨯=-=⨯-=>⎢⎥⎢⎥--⎣⎦⎣⎦从基坑顶面到1.084m 深度范围内土压力均为0。
②再按下式计算主动土压力强度:20()tan (45)2tan(45)22kkajk j jk e q h c ϕϕγ=+---(3)计算各道土钉受拉荷载标准值()jk T kN式(9-1)适合于土钉竖向间距相等、第一道土钉到地面的距离与最后一道土钉到基底的距离均为土钉竖向间距的一半,并且土压力的零点高度00h =的情况,且已考虑了放坡对土压力的修正。
否则应该调整计算式,应对每根土钉承受的土压力按范围求和,得到每根土钉的受拉荷载标准值jk T 及土钉受拉荷载设计值j T 。
本例按范围求和方法计算。
按下式计算放坡对土压力的修正系数ζ:2111tan()2tan tan (45)tan()22k k k βϕζϕβϕβ⎡⎤⎢⎥-=-⎢⎥+⎢⎥-⎣⎦21851211tan()0.89961285122tan85tan (45)tan()22⎡⎤⎢⎥-=-=⎢⎥+⎢⎥-⎢⎥⎣⎦因此,20()tan (45)2tan(45)22jkjkajk j jk e q h c ϕϕγ=+---21212(2018)tan (45)2tan(45)22j jk h c =+--- 0.65575(2018)25.91311.830512.798j j h h =⨯+-=-式中:j h —两道土钉竖向间距一半的位置到基坑顶面的距离。
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深基坑土钉墙实例解析
摘要:本文通过分析土钉墙支护的特点,针对边坡支护的机理,从施工材料及机具的准备,到施工工艺及质量控制的相关技术进行探讨,以期充分发挥土体的空间支护作用,使边坡位移和变形及时得到约束限制。
关键词:岩土工程水文地质基坑支护土钉墙
土钉墙支护法,以尽可能保持、显著提高、最大限度地利用基坑边壁土体固有力学强度,变土体荷载为支护结构体系一部分。
喷射混凝土在高压气流的作用下高速喷向土层表面,在喷层与土层间产生“嵌固效应”,并随开挖逐步形成全封闭支护系统;喷层与嵌固层同具有保护和加固表层土,使之避免风化和雨水冲刷、浅层坍塌、局部剥落,以及隔水防渗等作用。
土钉的特殊控压注浆可使被加固介质物理力学性能大为改善并使之成为一种新地质体,其内固段深固于滑移面之外的土体内部,其外固端同喷网面层联为一体,可把边壁不稳定的倾向转移到内固段及其附近并消除。
钢筋网可使喷层具有更好的整体性和柔性,能有效地调整喷层与土钉内应力分布。
以实际工程为例介绍土钉墙的设计及施工管理。
威海联桥集团公司在威海高区建设商务园区,该建筑位于威海市火炬路北,文化西路南,锦州路西,用地面积25213.8m2,总建筑面积87430.5m2,由1、2、3#高层楼和附楼组成。
1、2#楼26层,剪力墙结
构,地下室2层,负一层约2.9m,负二层约4.3m。
3#楼19层,框架剪力墙结构,地下室二层,负一层约3.6m,负二层4.0m。
地下车库二层,框架结构,负一层3.6m,负二层4.0m。
基坑开挖基地标高为-8.15m。
场地地形、地貌:场地地势北高南低,原始地貌为滨海平原,覆盖第四系海相沉积物。
地面标高最大值6.08m,最小值3.25m,地表相对高差2.83m。
岩土工程条件:根据勘察报告了解到,场内地层共分为6层如下。
(1)中砂厚度5.85m层底平均标高-1.94m,稍密-中密。
(2)细砂平均厚度 6.59m,层底平均标高-8.53m,饱和,中密-密实。
(3)砾砂平均厚度1.51m,层底平均标高-9.22m,饱和,密实,含粘性土20%~30%含粘土含中粗砂和小砾石颗粒,场区东部局部分布。
平均厚度 1.77m,层底平均标高-11.21m。
(4)强风化花岗岩平均厚度 5.14m,层底平均标高-14.73m。
(5)中风化花岗岩平均厚度3.49m,层底平均标高-20.49m。
(6)微风化花岗岩。
基坑周边环境条件:场地东、西、北面为林木和绿化带,最近的3m,南距已有建筑物(青青小城)最近处41.80m。
基坑支护方案:针对场地工程地质和水文地质条件、基坑开挖情况及周边环境条件,确定采用土钉墙支护。
根据形成基坑深度不同把基坑支护分为两个支护单元。
第一支护单元,该单元地面平均标高为4.8m,基坑底板埋深-8.15m,开挖深度7.95m采用五道土钉墙方案进行支护(如表1)。
第二支护单元,该单元地面平均标高为3.6m,基坑底板埋深-8.15m,开挖深度6.75m采用四道土钉墙方案进行支护(如表2)。
土钉墙边坡支护的施工工艺如下。
土钉墙的施工流程为:挖土→整理坡面→初喷→打孔眼→插杆→灌注→挂网→复喷。
针对本工程的实际情况,我们重点做了以下几方面的控制工作。
(1)做好施工前的审查工作:审查工程支护图纸是否经过专家论证,施工单位是否具备相应的施工资质,施工单位的质量保证体系是否健全,施工方案是否合理并经各级部门论证等。
(2)基坑开挖必须与土钉施工协调一致,且每层土钉的超挖深度不超过0.30m;待支护结构全部施工完毕,并达到设计强度后方可进行土方开挖。
土钉注浆采用纯水泥浆,水灰比0.5,注浆方式为低压注浆,注浆压力为0.5MPa左右,孔内注浆的充盈系数不得小于1.0。
(3)土钉钢筋使用前应拉直、除锈、涂油;选用P·032.5普通硅酸盐
水泥;采用干净的中粗砂,含泥量小于5%;采用干净的圆砾,粒径2mm~4mm;使用速凝剂,应做与水泥相容性试验及水泥浆凝结效果试验。
(4)施工工艺控制:土钉孔眼的位置必须根据受喷面实际情况和设计布置。
作土钉用的钢筋,使用前须除锈矫直,安装位置距孔眼中心,钢筋插入深度不得小于设计要求的90%,安装后不得敲击、碰撞。
灌浆用的砂浆应拌和均匀,随用随拌,孔眼在灌浆前用风吹净,灌浆时从孔底开始,连续均匀的进行。
挂钢筋网前必须将坡面清理平顺使钢筋网紧靠坡面钢筋网与土钉的联接必须牢固可靠。
喷射混凝上的配合比必须经试验确定喷射混凝上宜随拌随用。
分层喷射混凝土时后层混凝土应在前层混凝土终凝后进行,如超终凝1小时以上时,则受喷面必须用水、风清洗;喷头应与受喷面垂自其间距以0.6m~1.2m为宜。
喷头应连续、缓慢横向移动喷射厚度应均匀。
喷射混凝土施工终凝2h后及时进行湿润养护,养护时间不得少于l4天。
(5)坡顶以下约5m设置一排直径φ50泄水孔,倾向坑内,坡度4%,包裹纱网防止沙土顺水流失,泄水孔横向间距为4.5m。
(6)检查基坑降排水情况,土钉墙的施工地要求地下水位低于开挖层或经过降水使地下水位低于开挖标高的情况,在本工程施工中,一度因降水不利,出现成孔后塌孔现象,降水必须保证,以利工程顺利进行。
(7)基坑的沉降位移观测,在土钉墙施工过程中,我们要求施工单
位设置位移沉降观测点,每日观测,每周汇总上报,每日位移超出规范要求,及时上报,工程在施工过程中现场基坑稳定,未出现异常现象。
基坑开挖方案、以及土钉墙支护方案的采用事先要充分熟悉和掌握基坑周边的环境状态。
如基坑开挖影响范围内的原有建筑物、构筑物、道路、地下设施、各种地下光系管线、岩土体及地下水等情况以及边缘的滑塌,土体变形可能造成的危害要有充分的估计,以及必要的防护措施。
通常对场地周边的排水、截水、降低地下水位,附近建筑物的沉降观测、道路、地下管线的下沉、变形,防止管线破裂都要采取监控,防止意外事故的发生。
土钉墙施工成功解决了基坑边坡的强度及稳定性问题,保证了施工的安全。
此外,由于土钉墙能充分利用土体的自承能力的特点,与喷锚支护相比,其造价低,施工方便。
因此在条件允许的情况下,采用土钉墙支护,可以大大节省投资。
土钉墙施工周期短,与挖土同时进行,很少占用独立工期。
挖土与土钉支护都分层分块施工,充分发挥土体的空间支护作用,并在开挖后几个小时内封闭,使边坡位移和变形及时得到约束限制。
在2010年3月施工,至今主体完工,基坑回填完成。
基坑支护保证了工程地下室施工的顺利进行。
事实证明联桥海天一品项目基坑支护是个成功的范例。