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1、76城市勘测2006年文章编号:1672-8262(2006)01-76-04中图分类号:TU473文献标识码:B土钉墙与排桩内支撑联合支护的设计及应用3罗桂红(温州市勘察测绘研究院,浙江温州325027)TheDesignandApplicationofCombiningSoilingNailingWallandSoldierPilewithSupportingLuoGuihong摘要:介绍了土钉墙与排桩内支撑联合支护的设计方法,并用两个工程实例进行了验证,实践证明:在温州地区对于开挖深度为710～910m的基坑,采用土钉墙与排桩内支撑联合支护比传统的支护形式———排桩加两道内支撑体
2、系具有造价及工期上的优势。关键词:土钉墙;排桩加内支撑;基坑支护设计1前言发挥类似挡板的作用承受坑外的水土压力产生的荷近年来土钉墙支护由于其经济、可靠、施工便捷等载,土钉是重要的受力构件,类似锚杆。面层将其所受显著优点在温州地区基坑工程中得到了迅速的推广和的水土压力通过土钉与土的摩阻力传递到稳定的土层应用,同时针对一些地质条件差、开挖深度较深的情中。土钉墙支护体系的设计,主要包括土钉设计、内部况,土钉与水泥搅拌桩、土钉与超前微型桩等支护手段整体稳定性验算和外部整体稳定性验算。相结合的复合土钉支护技术也得到了很快的发展。温州地区土质为典型的饱和软粘土,目前在该地区对于开挖深度小于610m
3、的基坑,若能解决水平放坡距离(周边环境较好)和坑底抗隆起两个问题,80%以上采用土钉墙及各种形式的复合土钉支护,而对于开挖深度大于710m的深基坑,传统的支护形式是排桩加两道内支撑,这种支护形式优点是变形较小,易控制,缺点是工程造价高,工期长。由于支护工程毕竟是属于临时性质的工程,支护结构在安全可靠的前提下允图1土钉墙与排桩内支撑联合支护示意图许其有一定的位移量,努力使工程造价最低,实现投资(1)土钉设计效益最大化。土钉墙与排桩内支撑联合应用就是解决单根土钉受拉荷载标准值:Tjk=ξeajksxjszj/cosαj开挖深度710～910m深基坑支护设计的一种既经济安其中荷载系数:全的方
4、法之一。ξ=tgβ-φk(112β-)/tg(45°-)2β+φktgβ2tg22土钉墙与排桩内支撑联合支护的设计方法式中β表示土钉墙坡面与水平面的夹角;φk表示土土钉墙与排桩内支撑联合支护其实质是上部采用的内摩擦角标准值;eajk表示j根土钉位置处的基坑水平荷土钉,下部采用排桩加内支撑,如图1所示。其设计内载(土压力)标准值;sxj、szj表示第j根土钉与相临土钉平容分两部分:上部土钉墙设计及下部排桩加支撑设计。均水平、垂直间距(温州地区一般取019～113m);αj表示211土钉墙设计第j根土钉与水平面的夹角(一般为10～25°)。在土钉墙支护体系中,喷射混凝土形成的结构层3收稿日
5、期:2005—10—21作者简介:罗桂红(1972—),女,注册土木工程师(岩土),主要从事岩土工程设计、监测等技术工作。第1期罗桂红1土钉墙与排桩内支撑联合支护的设计及应用77单根土钉抗拉承载力设计值:对于基坑侧壁安全系数,可取113;θi表示第i分条滑裂面处中点切线与等级为二级的土钉抗拉承载力设计值应按试验确定,水平面夹角;Li表示第i分表滑裂面处弧长;s表示计基坑侧壁安全等级为三级时可按下式计算(图1):算滑动体单元厚度;Tnj表示第j根土钉在圆弧滑裂面1外锚固体与土体的极限抗拉力。Tuj=πdnj∑qsikliγs(3)外部整体稳定性式中γs表示土钉抗拉分项系数,取113;dn
6、j表示第j把由面层、土钉及土体构成的边坡看成一个整体,根土钉锚固体直径(一般取150mm);qsik表示土钉穿越第就像重力式挡墙一样承受墙后的水土压力,重力坝可i层土体与锚固体极限摩阻力标准值(一般取能发生的稳定性破坏———沿基坑底面滑移或绕坝体趾15～30kPa);li表示第j根土钉在直线破裂面外穿越第i而翻转,对于下部采用排桩内支撑的土钉墙而言,最底稳定土体内的长度β+φk层的水平锚管与支撑的压顶梁整体浇筑而成,可保证,破裂面与水平面的交角为:。2外部的整体稳定。单根土钉抗拉承载力计算应符合1125γ0TjkFTuj,212排桩内支撑支护γ0表示基坑侧壁重要性系数(一级取111,二
7、级取将上部土钉支护结构看作一个稳定体,该稳定体110,三级取019)。以自重形式作用于排桩,相当于增加了排桩支护结构外侧地面作用的附加荷载,如图4、图5所示:图2土钉抗拉承载力计算简图图4单层支撑支点力计算简图图3内部整体稳定性验算简图(2)内部整体稳定性验算按边坡稳定理论分析土钉墙的极限平衡状态:nnm∑cikLis+s∑(wi+q0bi)cosθitgφik+∑Tnj×i=1i=1j=1n[cos(αj+θj)tgφik]-sγkγ0∑(w
