土钉技术在深基坑支护上的运用

《土钉技术在深基坑支护上的运用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、土钉技术在深基坑支护上的运用•、概述基坑开挖是基础和地下工程中的一个传统的课题，同时也是建筑工程中的主要难题，既涉及土力学小典型的强度与稳定问题，又包含了变形问题，同时述涉及到土与支护结构的共同作用。我国深基坑工程随着城市建设中高层、超高层建筑的大量涌现，深基坑工程越來越多。同时，密集的建筑物、大深度的基坑周围复杂的地下设施及相邻建筑物Z间基础的结构不同，使得放坡开挖这-•传统的技术不再能满足现代城镇建设的需要，因此，20世纪九十年代以來，深基开挖与边坡支护引起了各方面的广泛重视，已经和正成为我国建筑工程界的热点问题之深基坑边坡支护结构的设计与施工不同于上部结构。

2、除地基土类别不同外，地下水位的高低、土的物理力学性质指标及周边环境等，都直接与支护结构的选型有关。支护结构型式选择合理，就能做到安全可靠、施工顺利、缩短工期，带来可观的经济与社会效益。二、土钉支护技术的特点土钉支护技术以施工简单、造价低、占用场地小，具有其他传统方法不可比拟的优越性和独特灵活的适用性。具体表现为以卜•几个方面的特点：（1）稳定可靠，边坡水平位移小，超载能力强，可以根据现场开挖发现的土质情况和现场监测的土体变形数据，修改土钉的间距和长度，或及时采取措施加固,避免出现重大事故。（2）施工速度快，工期短，可以与土方开挖平行作业。（3）造价低，土方开挖量、

3、混凝土工程量和钢筋用量少，与锚杆支护、灌注桩支护等相比，造价约低1/3。（4）施工设备轻便，操作方法简单，依靠反馈设计和轻型作业机械施工，可以处理不同复杂地质情况，满足各种工程特殊要求，而且土钉支护结构轻巧，柔性大，有很好的延性。（5）施工所需场地较小，能紧贴已有建筑物进行基坑开挖。（6）环境污染少，没有强烈的冲击噪咅，没有循环泥浆带來的污染。三、土钉的适用范围由于土钉支护的施工方法和工艺上的局限性，其仅适用于下列土体：可塑、硬塑或坚硬的粘性土，胶结或弱胶结（包括毛细水粘结）的粉土、砂土和角砾、填土、风化岩层等。在松散砂土、软塑、流塑粘性土以及有丰富地下水源的情况

4、下不能单独使用土钉支护，必须与其他的土体加固方法相结合。土钉支护可以用来解决以下问题：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。2、永久挡土结构。这类工程一般与施工开挖时的临时支护相结合，如隧道洞门端部挡墙和洞I」两侧挡墙，路堑土坡挡墙、桥台挡墙等。3、现有挡土结构和支护的修理和抢险加固。如各类扌当土墙的维修和加固，以及各类支护发生失稳或变形过大时的抢险加固等。4、边坡稳定。用于加固可能失稳的堤坡。四、土钉的相关数据的确定1.土钉长度L的确定已有工程的土钉实际上L均不超过土坡的垂直高度H,抗拔试验表明，对高度小于12m的土坡

5、采用相同的施工工艺，在同类土质条件下，当土钉长度达到H时，再增加土钉长度则对承载力提高不大，因此，可按下式初步选定土钉长度:L=mH+S()式中m—经济系数，取0.7〜1.0；H—土坡的垂直高度(m)；SO—止浆器长度，一般为0.8〜1.5m；2.土钉孔直径dh及间距的确定首先根据成孔机械选定土钉孔孔径dh,—般取dh=120—200mm。常用的孔径为120—150mm,以Sx、Sy分别表示土钉的列距、行距，选定行和列距的原则是以每个土钉注浆时其周围土的影响区与相邻孔的影响区相重叠为准。应力分析表明，一次压力注浆可使孔外4dh的邻近范围内有应力变化。因此按(6〜8

6、)dh选定土钉行距和列距，且应满足：Sx.Sy=Kldh.L式中K1—柱浆工艺系数，对一次压力注浆工艺，取1.5〜2.5。按防腐要求，土钉孔直径dh应大于加筋杆直径加60mmo3.土钉加筋杆直径db加筋杆直径db可按下式估算，db=(20〜25).10-3.Sx.Sy五、土钉的稳定性计算目前，对土钉支护的结构分析方法较多，但仍没有一种公认的方法，在支护内部稳定性和内力分析方法上大体分为三类，即极限平衡分析方法，工程简化分析方法、有限元分析方法，该三种方法都存在一定的缺陷。土钉支护设计首先要根据工程类比或经验确定土钉的布置方式与初步尺寸，用简化分析方法进行分析,用极

7、限平衡分析方法作进一步校核，对于重要的工程要用有限元方法作分析。采用极限平衡分析方法分析土钉内部稳定性，假定土体破坏而形状为圆弧破坏面，用条分法进行分析，土钉支护是陡坡，根据边坡稳定理论可知，均匀土质的破坏面应通过坡面底部。取单位长支护作计算，将破坏面上的作用剪力与抗剪力对圆心取矩，得稳定系数k,k值一般在1.2—1.3之间，计算公式如下：k=E[(Wi-t-Qi)cosqitan①j+(Tk/Sx)sinBktan①j+Cj(Aj/cosaj)+(Tk/Sx)cosBk]/L[(Wi+Qi)sinai]式中:Wi+Qi-作用于土条i的自重和地面荷载；qi—±条i

8、I员I弧破