文档介绍：第八章土钉墙
概述
土钉支护的基本原理
土钉喷射混凝土设计与验算
复合土钉墙支护
土钉支护施工
工程实例
概念:土钉支护是由密集的土钉群、被加固的土体、喷射混凝土面层组成,形成一个复合的、能自稳的、类似于重力式挡墙的挡土结构,以此来抵抗墙后传来的土压力和其它作用力,从而使开挖基坑或边坡稳定
概述
发展概况
土钉支护技术是以新奥法理论为基础发展起来,最早应用这项技术的是法国,几乎同时美国和德国发展土钉技术。
我国应用土钉的首例是1980年太原煤矿设计院王步云等人将土钉用于山西柳湾煤矿的边坡工程。80年代末,北京工业大学和北京农村建筑总公司对插筋补强护坡和素土边坡进行了荷载作用下的破坏试验。解放军总参三所采用的喷锚网支护方法和岩体边坡锚固技术在1992年以后用于城市建筑基坑开挖中的支护,所以沿用喷锚网的名称。
截止1997年我国的广东、海南、北京、山东、湖南、湖北、河南、河北、江苏、四川等省市已完成的土钉工程就超过了300项,其中不少是用于常规支护基坑失稳时的抢险加固或滑坍处理。
概述
概述
新奥法施工是由奥地利学者L . V Rabcewicz1964年提出的一种施工方法,称为新奥地利施工法(New Austrian tunneling Method) ,简称新奥法(NA TM)
新奥法施工的基本原理主要有以下四点:
(1) 充分利用和发挥围岩的自承能力;
(2) 增强围岩的强度,均衡围岩应力的分布并允许围岩有一定程度的变形,以减小对支护的围岩压力;
(3) 利用现场的监测值进行反馈施工;
(4) 支护结构应与围岩紧密结合,既要有一定刚度以限制围岩变形自由发展,又要有一定柔性以适应围岩适当的变形,需补强支护时宜采用锚杆、钢筋网片以至钢拱架等加固。
土钉支护的基本原理
土钉支护的基本原理:土与土钉共同作用,形成复合体,提高整体稳定性。
北京工业大学试验证明:比素土提高2~3倍
土钉支护的基本原理
土钉作用的机理
1) 土钉对复合体的骨架约束作用
骨架有约束土体变形的作用
2) 土钉对复合体起分担作用
分担比例取决于:土钉与土体的相对刚度比;土钉所处的空间位置;复合土体的应力水平
3) 土钉具有应力传递和扩散的作用
非稳定区土体传递(土钉)到稳定区土体,并减少应力集中
4) 坡面变形的约束作用
钢筋网喷射混凝土面板与土钉连接在一起
土钉支护的基本原理
试验结果反映土钉支护的一些作用机理及其特点
1986年法国的试验结果表明:
1) 土钉墙最大变形发生在顶部,随着深度的增加而减小,整体上比锚杆挡墙的位移要大;墙体内的变形随离开墙面的距离增大而减小。
2) 土钉内力分布不均匀;破裂面附近最大,向两端越来越小
3) 密集土钉加固墙体,类似重力式挡墙,要验算抗滑和抗倾覆安全性
4) 复合墙体后的土压力分布接近三角形,在坡角处土压力减小
5) 很少见到混凝土面板上锚头破坏
土钉喷射混凝土设计
土钉支护的设计内容
1) 确定土钉平面和剖面尺寸,及分段施工高度
2) 确定土钉布置方式和间距
3) 确定土钉的直径、长度、倾角及在空间的方向
4) 确定钢筋类型、直径及构造
5) 注浆方式、浆体强度指标
6) 喷射混凝土面层设计及坡顶防护措施
7) 土钉抗拔力验算
8) 整体稳定性分析,变形预测和可靠性分析
9) 施工图设计及说明
10) 现场监测和质量控制设计