土钉墙支护设计

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1、土钉墙支护设计土钉支护是近10多年来发展起来的用于土体开挖和边坡稳定的一种新型挡土结构，由于经济、可靠且施工快速简便，已在我国得到迅速推广和应用。在基坑开挖中，土钉支护现已成为桩、墙、撑和锚支护之后又一项较为成熟的支护技术。所谓“土钉”（SoilNails,源自法文ClouagedeSol），就是置入于现场原位土体中以较密间距排列的细长杆件，如钢筋或钢管等，通常还外裹水泥砂浆或水泥净浆浆体。土钉的特点是沿通长与周围土体接触，以群体起作用，与周围土体形成一个组合体。在土体发生微小变形的条件下，通过与土体接触界面上的粘结力或摩擦力，使土钉被动受拉变形，并主要通过受拉工作给土体以约束加固或使其稳定。

2、一、土钉墙的工艺原理及特点（一）土钉墙的工艺原理工艺原理：土钉墙是采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面等组成的结构。它是将拉筋插入土体内部全长度与土粘结，并在坡面上挂钢筋网并喷射混凝土，从而形成加筋土体加固区段，用以提高整个原位土体的强度并限制其位移，并增强基坑边坡坡体的自身稳定性。土钉墙的类型：钻孔注浆型土钉、打入型土钉和射入型土钉（二）土钉墙支护的特点1、能合理地利用土体的自承能力，将土体作为支护结构的不可分割部分；2、结构轻型，柔性大，有良好的抗震性和延性；3、施工便捷、安全，土钉的制作与成孔简单易行，且灵活机动，便于根据现场监测的变形数据和特殊情况，及时变更设计；4、施工不需单独占用场地，

3、对于施工场地狭小、放坡困难、有相邻建筑、大型护坡施工设备不能进场时，该技术显示出独特的优越性；5、稳定可靠，支护后边坡位移小，水平位移一般为基坑深度的0.1％～0.2％，最大不超过0.3％，超载能力强；6、总工期短，可以随开挖随支护，基本不占用施工工期；7、费用低，经济，与其他支护类型相比，工程造价降低10％～40％左右。二、土钉墙支护的应用范围与适用条件1、土钉墙支护的应用范围①托换基础；②基坑或竖井的支挡；③基坑工程抢险；④斜坡面的稳定；⑤与预应力锚杆相结合做斜面的防护。二、土钉墙支护的应用范围与适用条件2、适用条件土钉墙支护一般适用于地下水位以上或进行人工降水后的可塑、硬塑或坚硬的粘性土

4、，胶结或弱胶结(包括毛细水粘结)的粉土、砂土和角砾、填土；随着土钉墙理论与施工技术的不断成熟，在经过大量工程实践后，土钉墙支护在杂填土、松散砂土、软塑或流塑土、软土中也得以应用，并可与混凝土灌注桩、钢板桩或在地下水位以上的土层与止水帷幕等配合使用进行支护，从而扩大了土钉墙支护的使用范围。采用土钉墙支护的基坑，其深度不宜超过18m。三、土钉墙的设计与构造（一）土钉墙的构造土钉墙一般由土钉、面层、泄排水系统等三部分组成。详细设计及构造应符合下列规定：1、土钉墙墙面坡度不宜大于1：0.1；2、土钉必须和面层有效连接应设置承压板或加强钢筋等构造措施，承压板或加强钢筋应与土钉螺栓连接或钢筋焊接连接；3、

5、土钉的长度宜为开挖深度的0.5～1.2倍，间距宜为1～2m，与水平面夹角宜为50～200；4、土钉钢筋宜采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋，钢筋直径宜为16～32mm，钻孔直径宜为70～120mm；三、土钉墙的设计与构造（一）土钉墙的构造5、注浆材料宜采用水泥浆或水泥砂浆，其强度等级不宜低于M10；6、喷射混凝土面层应配置钢筋网，钢筋直径宜为6～10mm，网格间距宜为150～300mm，喷射混凝土强度等级不宜低于C20，面层厚度不宜小于80mm；7、坡面上下段钢筋网搭接长度应大于300mm；8、当地下水位高于基坑底面时应采取降水或截水措施，土钉墙墙顶应采用砂浆或混凝土护面，坡顶和坡脚应设排水措施，坡面上可根据具

6、体情况设置泄水孔。土钉与面层的连接1—垫块；2—螺母；3—喷射混凝土；4—钢筋网；5—土钉钻孔；6—土钉钢筋；7—钢垫板；8—锁定筋；9—井字形钢筋；10—网筋；11—纵横主筋（二）土钉墙支护的作用机理、工作性能与计算方法1、土钉墙支护的作用机理土钉通过滑裂面将坑周土体加固，土钉与土共同工作，形成了能大大提高原状土强度和刚度的复合土体，如同重力式挡土墙。在土体受力条件改变的情况下，土体必然发生相应变形，通过土钉加固体与土的摩擦力，使土钉被动受拉而给土体以约束加固使其稳定，它由密集的土钉群、被加固的原位土体、喷射混凝土面层和必要的防水系统组成。2、土钉墙支护的工作性能①土钉墙支护变形较小，最大水

7、平位移发生于墙体顶部，越往下越小。土钉墙支护体内的水平位移随离开墙面距离增大而减少；②土钉内的拉力分布是不均匀的，一般呈现中间大、两端小的规律，土体产生微小变位才能使土钉受力；③采用密集土钉加固的土钉墙支护性能类似重力式挡土墙，破坏时明显带有平移和转动的性质；④在土钉墙支护整体破坏以前，喷射混凝土面层和土钉一般不会产生破坏现象；⑤墙面土压力分布并不接近三角形，在坡角处土压力减少，其合力为库仑土压力