文档介绍：《深基坑工程支护设计》
—基坑土钉支护
四川建院土木系地质教研室
二0一四年六月
目录

基坑支护的作用
基坑开挖后,形成临空面,在基坑土体自身重量、地表荷载、地下水渗透作用下,可能产生破坏或过大变形,危及基础施工或周围建筑物的安全,因此,须对基坑侧壁采取一定的措施进行支护。
土钉墙及土钉的定义、支护原理
土钉墙:由土钉、被加固的土体、面层组成的支护结构。土钉墙支护在某些施工企业也称为喷锚支护。-1所示:
-1 土钉墙剖面示意图
土钉:用来加固、锚固现场原位土体的细长杆件。通常采用土中钻孔,置入变形钢筋,并沿孔全长注浆的方法做成。土钉依靠与土体之间的界面粘结力或摩擦力,在土体发生变形的条件下被动受力,并主要承受拉力作用。土钉也可用钢管、角钢直接击入土中,并全长注浆的方法做成。
面层:在土钉端部沿水平方向及竖向焊接加强钢筋,在加强钢筋上焊接分布钢筋,再喷射混凝土制作而成。
加固原理:基坑临空面形成后,侧壁土体有向临空面位移的趋势,及沿某一潜在破坏面破坏的趋势,置入土钉后,土钉承受了由周围土体及面层传递过来的土压力,把土压力传递至稳定的土层中去,从而阻止了侧壁土体向基坑方向的位移;土钉加固土体使土体强度提高,并由于土钉的拉力,使潜在破坏面上的法向应力增大,因而摩擦力增大,阻止基坑侧壁沿某一潜在破坏面破坏。
土钉墙的适用条件
、三级的非软土场地(基坑侧壁安全等级根据侧壁破坏后果的严重程度划分)。
。
,应采取降水或截水措施。
当土质较差,且基坑边坡靠近重要建筑设施,需要严格控制支护变形时,宜开挖前先沿基坑边缘设置密排的竖向微型桩(-1),其间距不宜大于1m,深入基坑底部1~3m。微型桩可用无缝钢管或焊管,直径48~150m,管壁上应设置出浆孔。小直径的钢管可分段在不同挖深处用击打方法置入并注浆;较大直径(大于
100mm)的钢管宜采用钻孔置入并注浆,在距孔底1/3孔深范围内的管壁上设置注浆孔,注浆孔直径10~15mm,间距400~500mm。
-1 超前设置微形桩的土钉支护
当支护变形需要严格限制在不良土体中施工时,宜联合使用其他支护技术,将土钉支护扩展为土钉——预应力锚杆联合支护、土钉——桩联合支护、土钉 ——防渗墙联合支护等,并参照相应标准进行设计施工。
与锚杆支护相比,土钉与土钉墙支护的特点
,使周围土体的强度增加,保证其稳定性,并和被加固的土体一起作为挡土结构,支护基坑。锚杆常与桩、墙联合使用,作为桩墙等挡土结构的支点,与桩墙一起作为支护结构,此时,锚杆周围的土体不再为支护结构的一部分。
,锚杆的排列间距较大。
,土钉对土体的约束需要土体变形作为补偿,锚杆一般在设置时预加拉应力,给土体以主动约束。
、锚杆应考虑自由段e长度不应小于5m。
土钉及土钉墙的受力状态和破坏形式
,可能沿内部或外部破裂面产生整体破坏,-1所示。
-1 土钉墙沿内部或外部破裂面
,或沿墙趾产生倾覆。
。土体在自身重量等荷载作用下,产生变形, 作用土压力于面层,面层传递给土钉,土钉承受了由面层及周围土体传递过来的拉力,有向基坑方向拔出的驱势;同时破裂面以外稳定土体与土钉的粘结力对土钉产生抗拔力,阻止土钉向外拔出。当拉力
大于抗拔力时,土钉被拔出。
,产生破坏。
土钉墙的构造要求
:;
,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;
~,间距宜为1~2m,与水平面夹角宜为5~20;
、HRB335级钢筋,钢筋直径宜为16~32mm,钻孔直径宜为70~120mm;
,其强度等级不低于M10;
,钢筋直径宜为6~10mm,间距宜为150~300mm;喷射混凝土强度等级不宜低于C20,厚度不宜小于80mm;
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