[最新]放坡与土钉墙基坑支护技术培训讲义
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
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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)
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B W
Fi
Pi
7.3 土钉墙的验算
抗倾覆稳定性验算
KQ
MW Mo
基坑支护设计培训讲义
目录
一、基本概念 二、技术规范 三、设计内容 四、计算软件 五、施工方法 六、工程监测
一、基本概念
➢建筑基坑——建(构)筑物基础或地下室的施工所开挖的地面以下空间。
➢基坑支护——为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全,对开挖基坑侧壁及 周边环境采用的支挡、加固与保护措施。
➢基坑周边环境——基坑开挖影响范围内的建(构)筑物、道路、地下设施、地 下管线、岩土体及地下水体等的统称。
时,还需满足竖向承重结构的变形要求。
3.1、设计前期准备
支护结构设计前,应取得如下资料: 1 工程用地红线图、地下工程的平面和剖面图; 2 场地的工程地质和水文地质勘察报告; 3 基坑周边环境状况调查资料(2~4倍开挖深度范围内); 4 建筑物设计和施工对基坑支护结构的要求; 5 有关基坑工程施工条件的资料,如可供选择的施工技术、设备性能、施
根据承载力极限状态和正常使用极限状态的设计要求,基坑支护应按照下 列规定进行计算和验算:
1、基坑支护结构均应进行承载能力极限状态的计算,包括: (1)根据基坑支护形式及其受力特点进行土体稳定性验算;如基坑整体稳定性,
基坑底抗隆起稳定性(基坑底为软土时)等。 (2)基坑支护结构的受压、受弯、受剪承载力验算; (3)当有锚杆或支撑时,应对其进行承载力计算和稳定性验算。
1 开挖深度小于6m; 2 在周围3倍开挖深度范围无特殊要求保护的建(构)筑物、 管线和道路等市政设施; 3 地下水埋深大于5m,支护深度范围内软土层厚度小于2m。
注 1:凡符合基坑和环境条件中的一个条件即属于该侧壁安全等级,对同时满足不同安全等级条 件的侧壁,应按基坑工程施工可能造成的破坏后果确定安全等级。
➢主动侧——基坑支护周边土体主动变形一侧。
基坑支护技术讲座课件
和计算控制条件进行设计
基坑支护技术讲座课件
不会发生的重力式挡土墙破坏模型
喷射砼面层
土钉 W
Eaz Ea Eax
Zf
Q N
Xo
Xf
K抗滑移 = (W+EE基aax坑z)支μ护技术讲座课件K抗倾覆 = W
Xo+Eaz Eax Zf
Xf
i1
Esi
Δe 1 Δe 2
Δp1 Δp2
基坑支护技术讲座课件
lgp
二、土钉墙设计的几个概念问题
❖ 土钉墙支护结构三类破坏形式 ❖ 土钉的三个破坏部位和抗拔力控制条件 ❖ 如何认识计算与设计的关系 ❖ 不合理的土钉分布形式 ❖ 土钉墙中预应力锚杆的合理设计
基坑支护技术讲座课件
土钉墙支护结构的三类破坏形式
安全系数K=1.6
则
L
L T0 3.8m
预应力土钉
dqs /k
普通土钉
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土钉的自锁现象
To
L
摩阻力分布曲线
qs
L
x
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三、桩锚支护结构设计的几个概念问题
❖ 桩锚与土钉墙组合结构土压力计算 ❖ 锚杆自由段的作用 ❖ 锚杆锚固段的合理长度 ❖ 护坡桩计算弯距的折减问题
271.6基坑59.支2 护12技7.0术讲32.座1 课件
271.6 65.2 127.0 42.6
成孔工艺对土钉承载力的试验曲线对比
荷载Q(kN)
120 100 80 60 40 20
0
甲工程 土钉长度:12m
杆体直径:φ22
乙工程
土钉长度:12m; 杆体直径:φ20
第四章-放坡与土钉墙支护技术PPT课件
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(2)土钉直径及间距
土钉直径D 一般由施工方法确定。打入的钢筋土钉一般为 16 ~32mm,常是25mm,打入钢管一般是50mm;人工成孔 时,孔径一般为70 ~120mm,机械成孔时,孔径一般为100 ~ 150mm。
土钉间距包括水平间距(列距)Sx和垂直间距(行距)Sy,其 数值对土钉的整体作用效果有重要影响,大小宜为1~2m。 对钻孔注浆土钉,可按6 ~12倍土钉直径D 选定土钉行距和 列距,且宜满足:
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(5)容易实现动态设计和信息化施工。根据现场位移或变形监 测反馈的信息,很容易调整土钉的长度和间距,也容易调整面 层的厚度。既可以避免浪费,又能够防止出现工程事故。 (6)工程造价低,经济效益好,国内外资料表明,土钉支护的 工程造价能够比其它支护低1/2 ~ 1/3。 (7)对周围环境的干扰小。没有打桩或钻孔机械的轰隆声,也 没有地连墙施工时污浊的泥浆。 (8)土钉支护是边开挖边支护,流水作业,不占独立工期,施 工快捷。 (9)防腐性能好。
式中:
Sx·Sy = K·D ·L
K — 注浆工艺系数,一次压力注浆,K = 1.5 ~ 2.5;
D、L — 土钉直径和长度,m;
Sx、Sy — 土钉水平间距和垂直间距,m。
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4.5.3 土钉墙内部稳定性分析
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冶建总院方法 — 力矩极限平衡法
(1)基本假定
土钉墙均是分层分段施工,每层开挖的最大高度取决于该土体 可以自然站立而不破坏的能力。在砂性土中,每层开挖高度一 般为0.5 ~ 2.0m,在粘性土中可以增大一些。开挖高度一般与土 钉竖向间距相同,常用1.0 ~1.5m;每层单次开挖的纵向长度, 取决于土体维持稳定的最长时间和施工流程的相互衔接,一般 多用10m长。
基坑支护施工培训课件
基坑支护施工培训课件基坑支护施工培训课件随着城市建设的不断推进,基坑支护施工在城市建设中扮演着重要的角色。
为了保障基坑支护施工的安全和质量,培训课件的编制和使用变得越发重要。
本文将探讨基坑支护施工培训课件的内容和结构,以及其在实际施工中的应用。
一、培训课件的内容1.基本概念和原理:培训课件首先应该介绍基坑支护施工的基本概念和原理,包括基坑的定义、分类和施工原理等。
通过清晰明了的讲解,使学员对基坑支护施工有一个整体的认识。
2.工程测量:基坑支护施工前期,工程测量是必不可少的一项工作。
培训课件应该包括测量的基本原理和方法,如地形测量、坑底测量、坑壁测量等。
同时,还应该介绍测量仪器的使用和操作技巧。
3.基坑支护结构:基坑支护结构是基坑工程的核心内容,培训课件应该详细介绍各种常见的基坑支护结构,如土方支护、钢支撑、混凝土支护等。
对于每种支护结构,应该包括其施工步骤、注意事项以及常见问题的解决方法。
4.材料和设备:基坑支护施工离不开各种材料和设备的应用。
培训课件应该介绍常见的基坑支护材料,如钢板、钢梁、水泥等,以及常用的施工设备,如挖掘机、起重机等。
同时,还应该介绍这些材料和设备的选用原则和使用注意事项。
5.安全管理:基坑支护施工是一项高风险的工作,安全管理至关重要。
培训课件应该包括安全管理的基本要求和措施,如现场安全、人员防护、消防安全等。
通过学习安全管理知识,能够提高施工人员的安全意识和应急处置能力。
二、培训课件的结构1.引言:培训课件的开头应该是一个引人入胜的引言,可以通过引用相关数据或事例,引起学员的兴趣,激发学习的积极性。
2.理论知识:接下来的部分应该是基坑支护施工的理论知识,包括基本概念和原理、工程测量、基坑支护结构等。
这部分内容可以通过文字、图片、动画等多种形式呈现,以提高学习效果。
3.实例分析:为了加深学员对基坑支护施工的理解和应用能力,培训课件应该包括一些实例分析,如典型工程案例、施工过程中的问题分析等。
常见基坑支护形式培训讲义PPT198页
土钉
土钉
土层锚杆 预应力锚杆
钻孔灌注桩
水泥土搅拌桩
防渗帷幕
4.3 土钉墙
• 土钉墙由被加固土体、放置在土中的土钉体 和喷射砼面板组成,形成一个以土挡土的重 力式挡土墙。 • 土钉墙自上而下施工,步步为营,土钉墙是 靠土钉的相互作用形成复合整体作用。 • 土层锚杆的失效影响较大,不应用于没有临 时自稳能力的淤泥、饱和软弱土层。
工程总建筑面积46万平方 米,占地面积3.2万平方米,基 坑面积2.66万平方米。由办公 楼、酒店、裙房及整体地下室 组成,其中主楼88层,高400米。 建成后将是一个集办公、酒店 及商业为一体的综合性商业广 场。
工程概况-基坑支护形式简介
本工程采用地下连续墙作为挡土和止水结构, 两墙合一。其中北侧地铁1号线、主楼部分、及东侧 地铁2号线附近地连墙采用1200mm厚,其余部位采 用1000mm厚度,地连墙接头采用箱体刚性接头.
a )荷载图; b )弯矩图; c )挠曲线; d )等值梁
用等值梁法计算 (旧规范)单锚、单支支护结构:
单层支点支护结构 深度计算简图
(1)计算土压力 (2)基坑底面以下支护 结构设定弯矩零点位置
e e
a1k
p1k
(3)支点力TC1 可按下 式计算: 等值梁法,对反弯点取矩:
Tc1
ha1
Eac hT1
无地下水时直立开槽的允许高度
土层类别
坡高允许值(m)
密实、中密的砂土和碎石类石
1.00
(充填物为砂土)
硬塑、可塑的粘质粉土及粉质粘
1.25
土
硬塑、可塑的粘性土和碎石类石
1.50
(充填物为粘性土)
坚硬的粘性土
2.00
基坑支护讲义ppt课件
1. 基坑侧壁安全等级宜为三级 2. 施工场地应满足放坡条件 3. 可独立或与上述其他结构结合使用 4. 当地下水位高于坡脚时,应采取降水措施
3
基坑支护常用方法及适用范围
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锚杆施工质量控制
• 锚杆的施工工艺流程 • 锚杆的质量控制
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●工艺流程
土方开挖至锚杆下50cm 测量放线定位
设备就位、钻进成孔 锚杆杆体安放 一次注浆
二次高压劈裂注浆 锚杆养护后张拉锁定
锚杆杆体制作 水泥浆拌制 腰梁制作安装
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(1)放线定位 • 锚杆位置允许偏差: ±100mm • (2)锚杆机就位、成孔 • 根据《建筑地基基础工程质量验收规范(GB50202-2002)》 规定,成孔允许偏差如下:
5
土钉与预应力锚杆联合
• 当对基坑顶面的水平位移和沉降有严格要求时 , 可在土钉支护中配合使用预应力锚杆 。 • 预应力锚杆一般施作在基坑顶部的第一、二排, 对主动区土体施加初始拉力。 • 适用于一般的地层条件,可满足不同实际工程的 需要。
6
土钉与微型钢管桩联合
• 基坑开挖前,在开挖线外侧垂直打入钢管,在钢管内高压注
1
• 近年来,随着人们对建筑的工程质量、环境和功 能需求的不断增长,以及我国人口持续增长,可 耕地面积因人类活动而逐渐减少,用地紧张、交 通拥挤的矛盾在大城市和特大城市日趋突出。科 学、合理和持续利用地下空间,这是我国城市化 发展的客观要求。充分利用土地资源,在建筑工 程中节能省地、建设节约型社会,高层建筑越来 越多,高层建筑的基础向超大、超深、大跨、大 底盘方向发展。基坑也向超大、超深发展。
基坑支护培训资料ppt课件
①、排桩或地下连续墙; ②、水泥土桩墙(适于侧壁安全等级要求为二、三级、地基土承载力不大于150KP、基坑 深度不大于6m的基坑); ③、逆作拱墙(侧壁安全等级要求为三级、拱墙轴线的矢跨比大于1/8、非淤泥和淤泥质 土,基坑深度不大于12m的基坑)。
精选PPT课件
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其中,基坑支护结构体系由挡土结构与支撑拉结两部分组成,如表1
精选PPT课件
6
二、基坑支护招标的必备资料
• 1、经设计成本质量控制中心审定的地下室方案(含建筑平面图、剖面图,须
明确地下室范围大小、基坑上顶下底的标高)----是基坑验槽的必备资料和条件之 一;
• 2、经设计成本质量控制中心审定的基坑场地内建(构)筑物的基础及地板施
工图(或方案图,须明确基础顶的设计标高(招标经办人应复核与地下室底板垫 层下底标高、基坑的底标高是否一致))----是基坑验槽的必备资料和条件之一;
板状式
钢钢 预 板管 制 桩桩 钢
筋 砼 板 桩
挡土部分
柱
壁式
列
式
主灌深土 地ຫໍສະໝຸດ 桩注层钉 下横桩搅
连
档
拌
续
板
桩
墙
支撑拉结部分
组合式 锚拉 土 支护 层 (锚 锚
组 深层搅 拉梁 杆 合 拌桩 +桩) 式+ S 钻孔灌 M 注桩复 W 合机构 工 法
钢 现浇 支 钢筋 撑 砼环
梁支 撑
(二)降水井的主要类型及适用范围
三、基坑招标的其他重要资料
• 1、资格审查合格单位表(须有五家以上专业单位,地区公司
董事长签认);
• 2、招标文件、招标文件会签表及会审记录、招标策划(招投
地下铁道施工技术课件:基坑的围护结构-土钉墙
初步设计
监理与验收Biblioteka 施工现场测试与监控
反馈设计
第13
基坑的围护结构——土钉墙围护结构
第14
基坑的围护结构——土钉墙围护结构
第15
基坑的围护结构——土钉墙围护结构
第16
基坑的围护结构——土钉墙围护结构
第17
基坑的围护结构——土钉墙围护结构
1
概述
1. 概念
土钉支护:以较密间距排列的土钉体 作为主要受力构件的边坡支护技术。
土 钉:以较密间距排列并置于基坑 边坡土体的细长金属杆体
土钉墙:也称为“喷锚网支护结构”或 “喷锚网挡墙”。由天然土体通过土 钉与喷射砼面板相结合,形成一个类 似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力, 保持开挖面的稳定。
基坑的围护结构——土钉墙围护结构
5. 土钉墙的特点
★ 形成土钉复合体、显著提高边坡整体稳定性和承受边坡 超载的能力。
★随基坑开挖逐层分段开挖作业,不占或少占单独作业时 间,施工效率高,占用周期短。
★施工不需单独占用场地,对现场狭小,放坡困难,有相 邻建筑物时显示其优越性。
★土钉墙成本费较其他支护结构显著降低。 ★施工噪音、振动小,不影响环境。 ★土钉墙本身变形很小,对相邻建筑物影响不大。
基坑的围护结构——土钉墙围护结构
2
土钉墙施工
1. 土钉墙的施工流程
①开挖有限的深度; ②在这一深度的作业面上设置一排土钉;(可击入或先开孔再
置钉、注浆) ③喷混凝土面层;
④继续向下开挖并重复上述步骤,直至设计所需的基坑深度。
基坑的围护结构——土钉墙围护结构
土钉施工流程
《土钉墙支护》课件
,
汇报人:
目录
01 添 加 目 录 项 标 题
02 土 钉 墙 支 护 原 理
03 土 钉 墙 支 护 材 料 05 土 钉 墙 支 护 质 量 检
测与验收
04 土 钉 墙 支 护 施 工 工 艺
06 土 钉 墙 支 护 工 程 案 例分析
Part One
单击添加章节标题
Part Two
混凝土面板:由混凝土浇筑而成,具有高强度、耐久性和稳定性 面板厚度:根据工程需要和设计要求确定,一般为10-20cm 面板形状:可根据工程需要和设计要求选择,如矩形、圆形、三角形等 面板安装:采用预埋件、螺栓、焊接等方式固定在土钉墙上
其他材料
钢筋:用于制作土钉和支撑结构 混凝土:用于制作土钉和支撑结构 砂浆:用于填充土钉和支撑结构之间的空隙 土工布:用于防止土体流失和增强土钉墙的稳定性
土钉墙支护的应用范围广泛,可以用于基坑支护、边坡支护、隧道支护等工程中。
土钉墙支护特点
稳定性好:土钉墙支护具有较 高的稳定性,不易发生坍塌。
施工方便:土钉墙支护施工简 便,易于操作。
经济性:土钉墙支护具有较高 的经济性,成本较低。
环保性:土钉墙支护对环境影 响较小,符合环保要求。
适用范围
土钉墙支护适用 于土质边坡的稳 定
土钉墙支护:通过土钉墙的支护作 用,提高边坡的稳定性和安全性
注浆材料
水泥:主要成 分为硅酸盐, 具有高强度、 耐久性和稳定
性
水:作为水泥 浆的溶剂,调 节水泥浆的流
动性和稠度
砂子:作为水 泥浆的填充材 料,提高水泥 浆的强度和稳
定性
外加剂:如减 水剂、缓凝剂 等,改善水泥 浆的性能和施
工性能
基坑支护安全培训教材
基坑支护安全培训教材第一章基坑支护的概述1.1 什么是基坑支护基坑支护是指在建筑施工过程中为保证基坑的稳定和安全,采取各种措施对基坑进行支护和加固的工程技术。
1.2 基坑支护的重要性基坑作为建筑施工的重要部分,其稳定性和安全性直接影响到整个工程的质量和进度。
合理的基坑支护能够有效地防止土壤塌方、地面沉降和基坑变形等问题,保护工作人员的生命财产安全。
1.3 基坑支护的分类根据基坑的深度、周围环境和土质等条件的不同,基坑支护可以分为浅基坑支护、深基坑支护和特殊基坑支护。
第二章基坑支护的常用措施2.1 土方开挖在进行土方开挖前,需要制定详细的开挖计划,并清理基坑周边的杂物。
开挖时应选择合适的机械设备,并注意斜坡的坡度和夯实度。
2.2 土壤处理对于不稳定的土质,可以采取土体加固的方式,如注浆、钢板桩和搅拌桩等。
此外,对于受水分影响较大的土壤,应进行排水处理。
2.3 支护结构常用的支护结构有钢支撑、混凝土刚壁和钢筋混凝土桩等。
选择支护结构时,需考虑基坑的深度、土壤条件和周围环境等因素。
2.4 排水系统基坑内的积水会对支护结构和工作人员的安全产生不利影响,因此需要进行及时有效的排水。
排水系统应包括排水沟、泵站和排水管网等。
第三章基坑支护的安全注意事项3.1 作业人员培训所有参与基坑支护作业的人员都应接受专业的安全培训,了解施工规程和操作规范,掌握基本的安全知识和操作技能。
3.2 安全防护设施在施工现场设置合理的安全防护设施,如警示标志、安全网和防护栏杆等,确保工作人员的安全。
3.3 定期检查和维护施工过程中,应定期检查基坑支护的稳定性和安全性,并及时进行维护和加固。
若发现问题应立即采取措施,避免事故的发生。
3.4 紧急预案制定健全的紧急预案,明确各类事故的处理程序和责任人,并进行演练和培训,提高应急处置能力。
结语基坑支护是建筑施工中的重要环节,对工程质量和工作人员的安全至关重要。
通过本教材的学习,相信大家对基坑支护的概念、常用措施和安全注意事项有了更深入的了解。
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4.3.4土钉墙使用的一般规定
4.3.5 土钉墙与加筋土墙的比较理与工作性能
4.4.1 土钉墙的作用机理
挡墙的被动制约机制:防止土体坍塌破坏的传统方法是 用挡土结构支护法,依靠挡土结构自身强度、刚度、支 撑条件及嵌入深度形成抗力维持稳定,其作用是利用外 部支挡形成的抗力被动地支挡要下滑破坏的边坡土体。
我国应用土钉支护的首例工程可能是1980年山西柳湾煤 矿的边坡工程。最近十多年来,冶金建筑研究总院、北京工 业大学、清华大学、总参工程兵三所等单位在土钉支护的研 究开发中做了不少工作。目前,这一新技术已经在北京、深 圳、广州、武汉等全国各地得到了广泛应用。
土钉墙支护与锚杆的联合支护
4.2 放坡设计与施工
(5)容易实现动态设计和信息化施工。根据现场位移或变形监 测反馈的信息,很容易调整土钉的长度和间距,也容易调整面 层的厚度。既可以避免浪费,又能够防止出现工程事故。 (6)工程造价低,经济效益好,国内外资料表明,土钉支护的 工程造价能够比其它支护低1/2 ~ 1/3。 (7)对周围环境的干扰小。没有打桩或钻孔机械的轰隆声,也 没有地连墙施工时污浊的泥浆。 (8)土钉支护是边开挖边支护,流水作业,不占独立工期,施 工快捷。 (9)防腐性能好。
➢ 对标贯击数小于10的砂土边坡,采用土钉法一般不经济。对 不均匀系数小于2的级配不良的砂土,不能采用土钉支护;对 塑性指数IP>20的土,必须详细评价其蠕变特性,当蠕变性很 小时,才能将土钉用作永久性支护。土钉不适应在腐蚀性土 中作为永久性支护。
➢ 土钉支护深度一般不宜超过12m,当场地土层特别好时,可 放宽到14~16m
(3)应力传递与扩散作用 北京工业大学的研究表明:当荷载增加到一定程度,边坡表面和 内部裂缝已经发展到一定宽度,坡脚应力达最大。此时,下部土 钉位于滑裂区域以外土体中的部分仍然能够提供较大的抗力。 土钉通过它的应力传递作用可将滑裂区域内的应力传递到后面稳 定的土体中,分布在较大范围的土体内,降低应力集中程度。 (4)对坡面变形的约束作用 在坡面上设置的与土钉连在一起的钢筋网喷射混凝土面板是发挥 土钉有效作用的重要组成部分。喷射混凝土面板对坡面变形起到 约束作用,面板的约束力取决于土钉表面与土之间的摩阻力,当 复合土体开裂面区域扩大并连成片时,摩阻力主要来自开裂区域 后的稳定复合土体。
土钉墙是在土体内设置一定长度与分布密度的钢筋,与 土体共同工作,以弥补土体自身强度的不足,增强土坡 坡体自身的稳定性,属于主动制约支挡体系。
试验表明,采用土钉后的边坡比天然土坡的承载力提高 一倍以上。采用土钉支护后边坡的变形发展阶段有:弹 性变形阶段、塑性变形阶段、渐进变形阶段和破坏阶段 。而天然边坡则没有渐进变形开裂阶段,而由塑性变形 进入破坏阶段,其失稳形式为突发性滑塌。
➢ 岩质边坡一般按照软弱夹层或结构面计算稳定性。 ➢ 土质边坡按照条分法计算。均质简单边坡,高度在10m范围 内可直接查图,计算极限高度。
4.3 土钉墙的工程特性
4.3 土钉墙的应用
4.3.2 土钉墙的特点
(1)土钉与土体共同形成了一个复合体,土体是支护结构不可 分割的部分。从而合理的利用了土体的自承能力。 (2)结构轻柔,有良好的延性和抗震性。1989年美国加州7.1级 地震中,震区内有8个土钉墙结构,其中有三个位于震中33km 范围内,估计至少遭到了约0.4g的水平地震加速度作用,均未 出现任何损害迹象。 (3)施工设备简单。土钉的制作与成孔、喷射混凝土面层都不 需要复杂的技术和大型机具。 (4)施工占用场地少。需要堆放的材料设备少。
土钉支护的缺点和局限性:
➢ 需要较大的地下空间
➢ 土钉支护的变形较大。土钉属柔性支护,其变形大于 预应力锚撑支护,当对基坑变形要求严格时,不宜采 用土钉支护
➢ 土钉不适宜在软土及松散砂土地层中应用
➢ 土钉支护如果作为永久性结构,需要专门考虑锈蚀等 耐久性问题。
土钉的发展
70年代初,德国、法国和美国就各自开始了土钉支护的 研究与应用,但土钉诞生的原因并不相同。在德国是基于土 层锚杆和加筋土挡墙发展起来的,在法国却是基于新奥法的 原理发展起来的,新奥法在60年代主要用于岩石隧道的支护 ,70年代初被成功的用于土质隧道和土质边坡的支护。美国 最早的土钉墙用于1974年匹茨堡PPG工业总部的深基坑支护 。目前该技术在法国、德国、英国、美国和日本得到广泛应 用。
土钉墙是通过钻孔、插筋、注浆锚杆来 设置的,也可以直接打入角钢、粗钢筋、 钢管形成土钉。
适用范围
➢ 土钉支护适用于有一定粘性的砂土、粘性土、粉土、黄土及 杂填土,当场地同时存在砂、粘土和不同风化程度的岩体时 ,应用土钉支护特别有利。
➢ 当存在地下水时,地下水应低于土坡开挖段,否则应进行降 水处理。当用于粘结力很差或处于软塑状态的土体,应首先 进行预注浆加固处理。
总的说来,土钉在复合土体中有以下几种作用机理:
(1)箍束骨架作用 该作用是由土钉本身的刚度和强度,以及它在土体内分布的空 间所决定的。它在复合体中起骨架作用,使复合土体构成一个 整体,从而约束土体的变形和破坏。
(2)分担作用 在复合体内,土钉与土体共同承担外荷载和自重应力,土钉起 着分担作用。由于土钉有很高的抗拉、抗剪强度和土体无法相 比的抗弯刚度,所以在土体进入塑性状态后,应力逐渐向土钉 转移。当土体发生开裂后,土钉的分担作用更为突出,这时土 钉内出现了弯剪、拉剪等复合应力,从而导致土钉中的浆体碎 裂、钢筋屈服。土钉墙之所以能够延迟塑性变形,并表现出渐 进性开裂,与土钉的分担作用是密切相关的。
第四章 放坡与土钉墙 支护技术
土木系 石祥锋
4.1 概述
概念
土钉支护亦称锚喷支护,就是逐层开挖基坑,逐层布置 排列较密的土钉(钢筋),强化边坡土体,并在坡面铺设钢 筋网,喷射混凝土。相应的支护体称为土钉墙,它由被加固 的土体、放置在土体中的土钉与喷射混凝土面板三个紧密结 合的部分组成。土钉是其最主要的构件,英文名叫Soil Nailing,它的设置有打入法,旋入法,以及先钻孔、后置入、 再灌浆三种方法。