复合土钉墙支护方法探究和工程应用

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1、复合土钉墙支护方法探究和工程应用【摘要】本文介绍了几种常见复合土钉墙的机理，及其适用条件和优点，缺点，并以北京顺义马坡的具体工程来阐述其中一种常见的土钉墙结合预应力锚杆的复合支护方法的应用和监测，为我们以后的工程实践提供一定的借鉴意义。【关键词】基坑工程；复合土钉墙；预应力锚杆[Abstract]Thispaperintroducedthemechanismofseveralkindsofcompositesoilnailingwall,anditsapplicableconditionsandadvantages,disadvantages

2、,andwithconcreteengineeringofBeijingShunyiMaPotoelaborateacommonsoilnailwallwithprestressedanchorcompositesupportingmethodsandmonitoring,providesareferenceforustoengineeringpractice.[Keywords]foundationpitengineering；compositesoilnailedwall；prestressedanchor1.复合土钉墙土钉墙施工技术自2

3、0世纪70年代产生以来，因其造价较其他基坑围护体系低，施工周期短，安全性基本满足基坑稳定性及变形要求，在基坑工程中得到广泛的认可和应用。由于土钉墙对地层的依赖性很大，通常仅适用于地下水位低、自立性好的地层。在高水位的软土地层中，因其自立性差，易产生流砂和管涌，其应用受到了一定的限制。近年来，经过工程技术人员在各种基坑围护工程中的理论设计研究和实践分析研究，总结出一种新的土钉墙施工技术一一复合型土钉墙支护，其原理主要是：通过水泥土搅拌桩对边坡土体进行土体加固，解决土体自立性、隔水性以及喷射面层与土体的粘结问题；以相对较深的搅拌桩插入深度解决坑底

4、的抗隆起、管涌和渗流问题。因此，复合型土钉支护技术能适用于砂性土、粉土、粘性土、淤泥土及淤泥质土等较复杂地层。1.复合土钉墙的常见形式［1］⑵［3］复合土钉墙是常规土钉墙、预应力锚杆、止水帷幕这三种支护体系相互结合的产物，有以下三种基本形式。2.1土钉与预应力锚杆复合支护对于基坑周围变形要求比较严格的情况，常采用土钉与锚杆复合式支护技术，可以有效地控制基坑变形，大大提高基坑边坡的稳定性，应用非常广泛。预应力锚杆一般施作在基坑顶部的第1〜2排，对主动区土体施加初始拉力，限制基坑的位移，把土压力荷载传递到深部的稳定地层中，调动深部稳定地层的潜能，

5、土钉支护体系、锚杆、深部稳定土层紧密联系在一起，共同承受荷载，使基坑边壁稳定并减小位移。土钉与锚杆二者结合可以有效地提高土体的力学强度，比之单独土钉支护或锚杆更有效，是复合土钉支护常用而有效的形式。预应力锚杆的有效锚固段将拉应力荷载向远离滑移面以外的稳定土体中传递，以有效减少土体变形。锚杆或土钉正常工作时，在某一状态下，需要为保持土体稳定而提供的最小拉力称为真值。当锚杆锁定值小于真值时，锚杆对土钉的影响不大；当锚杆锁定值大于真值时锚杆承担了一部分本来应该由土钉承担的荷载，导致土钉受力减小，相当于上下排土钉受力不太合理的土钉墙。锚杆设计参数类似

6、于土钉墙支护，一般成孔130或150mm,钢筋采用①18〜36HRB335级螺纹钢，倾角15。〜35°,沿钢筋每隔2.0m设置对中支架，上、下排垂直间距不宜小于2.5m,水平间距取决于支护结构的高度和每根锚杆所能承受的拉力，通常为2.0〜3.0m,长度由自由段和锚固段组成，自由段应超过破裂面1.0m以上，有效锚固长度由计算求得，但其最小长度不宜小于4.0m,最大不宜大于10.0m。腰梁常采用两根背靠背的槽钢。注浆压力为0.4〜0.6MPa,水灰比常为1：0.5。土钉的极限承载力一般为100〜200kN,锚杆设计承载力不宜超过2〜3倍土钉极限承

7、载力，一般为100〜300kN,锁定力一般为设计值的70%〜85%,并且不小于100kNo为了更好的控制基坑变形，锚杆设置在基坑中上部，不宜设置在第一排或基坑底部。但是这种复合支护方式要求面层和自由段的土体应有足够的抗压强度，因此在软土、砂土等不良地质土层中，预应力达不到设计值，不宜使用该种支护方式2.2±钉与微型桩复合支护基坑开挖前，在开挖线外侧垂直打入钢管，在钢管内高压注入水泥浆，形成沿基坑开挖线以一定间距分布的一组微型桩。基坑开挖过程中，按照土钉施工方法，分层开挖,分步设置土钉与喷射混凝土面层，并与微型桩联成一个整体。这种支护方式适用于

8、土质松散，自立性差的土体。对于限制基坑的变形、增加边坡的稳定性是十分有利的，但不能起到止水隔水的作用。2.3土钉与止水帷幕复合支护当基坑有防渗要求，防止因基坑外地下