文档介绍：土钉墙设计施工方案
工程概况
技术参数
根据《岩土工程勘察报告》资料,列出如下参数:
土层编号
土层名称
平均厚度
H
(M)
土平均重度
γ
(KN/M3)
剪切试验
C
KPa
Φ
度
①
淤泥粘土
②
粘土
③
粉质粘土
设计计算方法
土钉墙设计包括如下工作内容:
1、土钉墙勘察要求
A、查明基坑四周边的地层结构和土的物理力学性质。
B、查明地下水类型,埋藏条件及渗透性,分析地下水对基坑开挖、基坑隆起和支护结构的影响。
C、对基坑周边的建筑物、地下管线和道路现状进行调查,判断基坑开挖对其影响程度。
2、确定土钉墙结构尺寸
A、-,斜面坡度为84°。
B、土钉墙均是分层分段开挖,每层开挖高度常与土钉竖向间距相同,,每层开挖的纵向长度,取决于土体维持稳定的最长时间和施工流程的相互衔接,暂定10m长。
3、土钉参数设计
根据土钉墙结构尺寸和工程地质条件,进行土钉重要参数设计,包括土钉长度、间距及布置,孔径和钢筋直径等。
A、土钉长度设计(第一、第三排长度为7M,第二排长度为9M。)
B、土钉直径及间距布置(第一、第三排土钉直径20,第二排直径25。,。)
C、土钉钢筋直径d的选择
为增加土钉钢筋与砂浆的握裹力和抗拉强度,土钉钢筋采用f25。
D、孔径D=110MM,土钉注浆材料用1:,在需要时可加入各种外加剂。
4、土钉墙内部稳定性分析
土钉稳定性分析是土钉墙工程设计的一项极其重要的内容,它可以验证初步设计所选的各个参数的合理性、可行性,也可以确定土钉墙的安全性、适用性,因此它是土钉墙设计的关键一步,是土钉墙应用的基础。土钉墙分析的基本原理分极限平衡方法和有限元方法,但大多数均采用极限平衡方法。
基本假定
A、破裂面假定为圆弧形
B、破坏时,土钉的最大拉力和剪力在破裂面处。
C、土钉抗剪强度,沿破裂面全部发挥。
D、土体强度参数取加权平均值。
土钉力简化
土钉的实际受力状态是非常复杂的,一般情况下土钉中产生拉力、剪应力和弯矩,土钉通过这个复合的受力状态对土钉墙稳定性起作用。为使分析计算简化,只考虑土钉的抗拉作用,土钉的抗拉作用计算为该土钉与破裂面交点处的土钉拉力,其抗拉能力标准值取为:
土钉与土体界面的抗剪强度
由ti=c+k0*r*h*tgΦ=+***= KN/m2,则
Tx1 = p×D×LB×ti=**
式中LB —为土钉伸入破裂面外约束区内长度(m)
ti —为土钉与土体间的拉剪强度标准值(KN/m2)
B、由土钉钢筋强度¦y计算,则
tx2 = ¦yAs
式中¦y —为钢筋抗拉强度标准值(KN/m2)
As —为钢筋载面积
C、由钢筋与砂浆间的粘结强度tg计算,则
tx3 = p×d×LBtg
式中 d —为钢筋直径
tg —为钢筋与砂浆界面的粘结强度标准值(KN/m2)
由A、B、C三式计算,取用小值作为土钉的抗拉能力标准值,一般情况下,土钉的抗拉能力标准值由第一式决定。
最危险破裂面选择
A、确定可能圆心点位置:此圆心位置是作为土钉稳定性分析圆心搜查区域的中心。
土坡圆弧滑动可能的圆心位置是
X = H[(40-j)/70-(b-40)/50]=[(40-)/70-(84-40)/50]=
Y = H[+(40-j)/100]
式中 j —为土的内磨擦角
H —为边坡高度
b —为边坡坡角
B、确定圆心搜索区范围:以上面确定的圆心位置为中心,,´,此处Hi = H+H0,式中H为每次计算的坡高,H0为坡顶超载换算高度。
C、确定最危险破裂面:在滑裂面圆心搜索范围内按一定规律确定m×n个圆心,以圆心到计算高度底部连线为半径画弧,确定m×n个圆弧破裂面,分别计算每个滑裂面上考虑与不考虑土钉作用的稳定安全系数,并分别从中选择最小安全系数,所对应的滑动面即为最危险滑裂面。
整体稳定安全系数的计算
∑Ci×Li + åWi×cosqi + tgq
åWi×sinqi
A、当不考虑土钉作用时,其安全系数Ksi为
Ksi =
åCiLiS + åWicosqi×tgqiS + åTxjcos