土钉墙在深基坑支护中的设计及应用.pdf

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1、土钉墙在深基坑支护中的设计及应用■张春梅鲍先凯崔广芹[摘要]本文主要分析了土钉墙的工作机理及在深基坑支保证工程的工期和质量。的土体中，降低土体的应力集中程度，保证了边坡护中的应用，并提出了土钉墙设计的设计和施工中应满足2.土钉墙的工作性能的稳定性。的要求。以实例说明了在不同的条件下，只有采用不同的土钉墙是一种由土钉、面板和土体组成的复合（4）对坡面变形的约束作用支护方式设计及施工，才能保证支护结构的安全可靠，并土体结构。由于土体的抵抗荷载变形的能力差，抗土钉与钢筋网的连在一起，约束了坡面的侧向最终取得良

2、好的社会与经济效益。剪强度较低，抗拉强度很小；而土钉相对具有较大变形，减小土体的塑性变形，从而增强了稳定性。的弹性模量，较高的抗剪与抗拉强度，同时还具有三、土钉支护设计[关键词]土钉墙支护结构深基坑一定的抗弯刚度。土钉与周围土体的共同工作，提1.确定土钉墙结构尺寸高了土体的抗剪强度，有效地提高了土体整体刚度土钉墙的设计，应根据基坑工程地质资料和环近年来，用土钉支护结构加固土体，有关边坡和边坡的整体稳定性。同时土钉与土体的力学性能境条件来确定。土钉一般下斜，与水平面的夹角宜稳定在国内的研究和应用较广泛。土

3、钉支护就是逐的不同，使得它的受力性能不同于其它支护结构。为。土钉墙高度由基坑工程的开挖深度决定，开挖层开挖基坑，在土层上布置排列较密的土钉（钢筋），通过大量模拟试验和实际工程测试表明，土钉墙的面坡度可取。土钉竖向间距常用1.0～1.5m；每层以钢筋和土体的接触强化边坡土体，并在坡面铺设工作性能有以下几点：单次开挖的纵向长度一般多用10m。工程中，土钉钢筋网，喷射混凝土。这样，需要加固的土体、土（1）由于土钉、面板与土体的相互作用，土钉长度常采用坡面垂直高度的，同时，满足土钉抗拔体中的钢筋与喷射混凝土面板

4、三个结合部分组成了墙的变形一般较小（一般小于开挖深度的3）。最大承载力验算。又一种形式的挡土墙，以抵抗墙后的土压力及其地水平位移发生于墙体顶部，越往下越小。这种位移2.内部稳定分析面的超载，保证开挖坡面的稳定。土钉是此种支护值不会影响工程的适用性和长期稳定性，所以，土土钉墙内部稳定性分析是为了保证土钉墙本身的主要的构件，它的设置有旋入法，打入法，以及钉墙的水平位移，不是土钉墙设计的控制因素。的稳定，其破裂面全部或部分穿过加固土体的内部先钻孔、后置钢筋再注浆三种方法来完成，土钉墙（2）土钉墙上的土压力沿基

5、坑深度的分布都是（图1）。内部稳定性计算方法有力矩极限平衡法。支护结构适合地下水位以上的粘性土、砂土和碎石中间大、上下小，试验结果表明：土钉墙的土压力根据土钉墙整体稳定性分析的力矩极限平衡理论，土等地层，不适宜淤泥或淤泥质土层，支护深度不接近梯形而不是三角形。假定的圆弧滑裂面知，基坑顶部土钉长度应大于基宜大于12m的基坑。（3）土钉墙在内的拉力是不均匀的。现场资料坑深度，以防止土钉端部土体发生变形、产生裂缝，早在20世纪70年代初，在德国便有了用于土表明：同一土钉内的内力分布一般呈现中间大，两而造成地表

6、水从裂缝的渗入，从而降低土钉对土体层锚杆和加筋土挡墙支挡的土钉支护；同时在法国端小的规律，在破裂面临近处达到最大。土钉在施的约束作用，减小了抗拔力，因此，顶部土钉的长研究土质边坡支护的新奥法施工；美国是用于1974工过程中，随着基坑开挖深度的逐渐增加（土体卸度通常是1.2～1.5倍的基坑深度。年匹茨堡PPG工业总部的深基坑支护。我国土钉支载），土钉上的最大拉力由开始的混凝土面板附近向护的首例工程是1980年山西柳湾煤矿的边坡工程。深部土体中转移，基坑底部的土钉，最大受力点离我国科研院所也在土钉支护的研究

7、开发中做了不少面板越近。工作，并取得了独特的成就。土钉支护结构的影响（4）土钉墙的受力性能类似于重力式挡墙，故因素较多，受力复杂，以及现场复杂地质条件下应其设计计算内容和重力式挡土墙一样，要验算其内用，对其原理、设计和工法的研究还不够。本文以部稳定性（局部滑动破坏），以保证土钉有足够的锚典型工程实例，对研究情况综述，以期推动该技研固长度，还必需验算外部整体稳定性，即验算土钉究与应用进展有所帮助。墙体的抗滑动与抗倾覆安全性。一、土钉墙支护结构的特点与工作性能二、土钉墙支护结构的作用机理图1内部稳定性分析1

8、.土钉墙的特点土钉墙的土钉和土体共同工作的复合土体。试3.外部稳定性分析（1）形成由土体、面板和土钉组成的复合体、验表明：直立的土钉墙在坡顶的承载力比素土墙的土钉墙的外部稳定性分析按重力式挡墙考虑，复合体的承载能力明显要高于原来土体，较大地提承载力要提高一倍以上，同时土钉墙也不易发生素包括了土钉墙的抗倾覆稳定、抗滑动稳定及墙底土高边坡整体稳定性。土边坡那样的突发性滑动和坍塌，即：土钉增强了的承载力稳定性，如图2。计算时取单位长度的土（2）不