土钉墙护坡方案

土钉墙设计施工方案

一、工程概况

二、技术参数

三、设计计算方法

土钉墙设计包括如下工作内容：

1、土钉墙勘察要求

A、查明基坑四周边的地层结构和土的物理力学性质。

B、查明地下水类型，埋藏条件及渗透性，分析地下水对基坑开挖、

基坑隆起和支护结构的影响。

C、对基坑周边的建筑物、地下管线和道路现状进行调查，判断基坑

开挖对其影响程度。

2、确定土钉墙结构尺寸

A、土钉墙用于4.8-5.0M基坑深的边坡，斜面坡度为84°。

B、土钉墙均是分层分段开挖，每层开挖高度常与土钉竖向间距相同，

即为1.2m，每层开挖的纵向长度，取决于土体维持稳定的最长时间和施工流程的相互衔接，暂定10m长。

3、土钉参数设计

根据土钉墙结构尺寸和工程地质条件，进行土钉重要参数设计，包括土钉长度、间距及布置，孔径和钢筋直径等。

A、土钉长度设计（第一、第三排长度为7M，第二排长度为9M。）

B、土钉直径及间距布置（第一、第三排土钉直径20，第二排直径

25。竖向间距1.2M，水平间距1.0M。）

C、土钉钢筋直径d的选择

为增加土钉钢筋与砂浆的握裹力和抗拉强度，土钉钢筋采用25。

D、孔径D=110MM，土钉注浆材料用1:0.5水泥浆,在需要时可加入各种外加剂。

4、土钉墙内部稳定性分析

土钉稳定性分析是土钉墙工程设计的一项极其重要的内容，它可以验证初步设计所选的各个参数的合理性、可行性，也可以确定土钉墙的安全性、适用性，因此它是土钉墙设计的关键一步，是土钉墙应用的基

础。土钉墙分析的基本原理分极限平衡方法和有限元方法，但大多数均采用极限平衡方法。

4.1 基本假定

A、破裂面假定为圆弧形

B、破坏时，土钉的最大拉力和剪力在破裂面处。

C、土钉抗剪强度，沿破裂面全部发挥。

D、土体强度参数取加权平均值。

4.2 土钉力简化

土钉的实际受力状态是非常复杂的，一般情况下土钉中产生拉力、剪应力和弯矩，土钉通过这个复合的受力状态对土钉墙稳定性起作用。为使分析计算简化，只考虑土钉的抗拉作用，土钉的抗拉作用计算为该土钉与破裂面交点处的土钉拉力，其抗拉能力标准值取为：

A、土钉与土体界面的抗剪强度

由i=c+k0*r*h*tgΦ=26.3+0.6*18.1*2.5*tg9.0=27.66 KN/m2，则T x1 = D L B i=3.14*0.11*

式中L B—为土钉伸入破裂面外约束区内长度（m）

为土钉与土体间的拉剪强度标准值（KN/m2）

i—

B、由土钉钢筋强度y计算，则

As

x2 = y

式中y—为钢筋抗拉强度标准值（KN/m2）

As —为钢筋载面积

C、由钢筋与砂浆间的粘结强度g计算，则

d L B g

x3 =

式中 d —为钢筋直径

为钢筋与砂浆界面的粘结强度标准值（KN/m2）

g—

由A、B、C三式计算，取用小值作为土钉的抗拉能力标准值，一般情况下，土钉的抗拉能力标准值由第一式决定。

7.4.3 最危险破裂面选择

A、确定可能圆心点位置：此圆心位置是作为土钉稳定性分析圆心搜查区域的中心。

土坡圆弧滑动可能的圆心位置是

X = H[（40-）/70-（-40）/50]=5.0[（40-9.0）/70-（84-40）/50]=

Y = H[0.8+(40-)/100]

式中—为土的内磨擦角

H —为边坡高度

—为边坡坡角

B 、确定圆心搜索区范围：以上面确定的圆心位置为中心，四个方向各扩大0.35Hi ，形成一个0.7H10.7H1的矩形区域作为计算滑裂面圆心的搜索范围,此处Hi = H+H 0，式中H 为每次计算的坡高，H 0为坡顶超载换算高度。

C 、确定最危险破裂面：在滑裂面圆心搜索范围内按一定规律确定m ×n 个圆心，以圆心到计算高度底部连线为半径画弧，确定m ×n 个圆弧破裂面，分别计算每个滑裂面上考虑与不考虑土钉作用的稳定安全系数，并分别从中选择最小安全系数，所对应的滑动面即为最危险滑裂面。 7.4.4 整体稳定安全系数的计算

A K si =

B 、当考虑土钉作用时，其安全系数K pi 为

K pi =

式中 K si — 为不考虑土钉作用安全系数 K pi — 为考虑土钉作用安全系数 C i — 土体内聚力(KPa)

i

— 土体内磨擦角 (度)

L i — 土条滑动面弧长

∑C i ⋅L i + ∑W i ⋅cos θi + tg θ

∑W i ⋅sin θi

∑C i L i S + ∑W i cos θi ⋅tg θi S + ∑T xj cos （θi +d j ）+∑T xj sin （θi +a j ）⋅tg ϕi ∑W i ⋅sin θi ⋅S

W i — 土条重量

T xj — 某位置土钉的抗拉抗拨能力标准值 S — 计算单元长度（一般与Sx 相同）(m)

i

— 滑动面某处切线与水平面之间的夹角

d j — 某土钉与水平面之间的夹角

计算后取Ksmin 和Kpmin ，容许安全系数可根据工程性质或安全等级取1.2~1.5。

7.5 土钉墙外部稳定性分析 7.5.1 土墙厚度确定

土钉墙垂直时，其土墙厚度B= LL 土钉墙倾斜时，土墙厚度B= L cos 式中 L —为土中平均钉长

—为土钉与水平面之间的夹角 7.6 土钉抗拨力验算

土钉抗拨力验算包括单根抗拨力验算和计算断面内全部土钉总抗拨力验算,其计算简图如下：

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