文档介绍：高层建筑施工第三章_高层建筑深基坑支护8土钉墙施工.
第八节土钉墙施工
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(如图3-81)。
所谓“土钉”(Soil Nails,源自法文Clouage de Sol),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。
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,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,%~%,%,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。
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,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:;
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、~,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;
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,坡面上可根据具体情况设置泄水孔。
图 3-82 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