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1、lAAA土钉支护技术在软土基坑中的应用 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望n n土钉支护技术的概念n n土钉支护体系的特点及应用范围 n n土钉支护技术的工作原理 n n应用实例 n n结语 一、土钉支护技术的概念一、土钉支护技术的概念n n土钉支护技术是先以一定倾角成孔，然后将钢筋置土钉支护技术是先以一定倾角成孔，然后将钢筋置入孔内，在孔内注浆形成土钉体，然后在坡面挂钢入孔内，在孔内注浆形成土钉体，然后在坡面挂钢筋网，并与土钉连接，最后在坡面喷射混凝
2、土。筋网，并与土钉连接，最后在坡面喷射混凝土。n n 城市建设用地日益紧张，大量兴建高层建筑城市建设用地日益紧张，大量兴建高层建筑经济有效深基坑、高边坡的开挖支护二、土钉支护结构的特点及应用范围二、土钉支护结构的特点及应用范围n n土钉支护体系的特点土钉支护体系的特点 1 1）对场地周围相邻建筑影响小。）对场地周围相邻建筑影响小。由于土钉施工采用分阶段逐段开挖，且在开挖成型后由于土钉施工采用分阶段逐段开挖，且在开挖成型后及时设置土钉与面层结构，使面层与挖方坡面紧密结及时设置土钉与面层结构，使面层与挖方坡面紧密结合，土钉与周围土体牢固粘合，对土坡的土体扰动较合，土钉与周围土体牢固粘合，对土坡的土
3、体扰动较少。少。2 2）施工机具简单、适用范围广。）施工机具简单、适用范围广。设置土钉采用的钻孔机具及喷射混凝土设备都属可移设置土钉采用的钻孔机具及喷射混凝土设备都属可移动的小型机械。动的小型机械。3 3）节约投资）节约投资 开挖深度在开挖深度在lOmlOm以内的基坑，土钉比锚杆墙方案节约投资以内的基坑，土钉比锚杆墙方案节约投资1010-30-30。根据国内土钉工程的分析比较，认为比护坡桩、板桩支根据国内土钉工程的分析比较，认为比护坡桩、板桩支撑可节约投资撑可节约投资30305050 。n n土钉支护体系的应用范围土钉支护体系的应用范围 1 1）适用土体：）适用土体：地下水位以上或经过降排水措
4、施后的素填土、普通粘性地下水位以上或经过降排水措施后的素填土、普通粘性土、粘性的砂土和粉土等较为均匀土体边坡，当场地同土、粘性的砂土和粉土等较为均匀土体边坡，当场地同时存在土层和不同风化程度岩体。时存在土层和不同风化程度岩体。2 2）土钉墙支护应用范围）土钉墙支护应用范围土体开挖时的临时支护。土体开挖时的临时支护。高层建筑等深基坑高层建筑等深基坑永久挡土结构。永久挡土结构。这类工程一般与施工开挖时的临时支护相结合，如隧道洞这类工程一般与施工开挖时的临时支护相结合，如隧道洞门端部挡墙和洞口两侧挡墙，桥台挡墙等。门端部挡墙和洞口两侧挡墙，桥台挡墙等。现有挡土结构和支护的修理、改建等抢险加固等。现有
5、挡土结构和支护的修理、改建等抢险加固等。用于加固可能失稳的堤坡。用于加固可能失稳的堤坡。三、土钉支护技术的工作原理三、土钉支护技术的工作原理n n当土坡直立高度超过临界值或坡项面超载较大以及其它当土坡直立高度超过临界值或坡项面超载较大以及其它环境因素发生变化时环境因素发生变化时(如土的含水量改变如土的含水量改变)，将引起土坡，将引起土坡的失稳。的失稳。原因：土体的抗剪强度较低，抗拉强度几乎为零，因而原因：土体的抗剪强度较低，抗拉强度几乎为零，因而自然土坡只能以较小的高度自然土坡只能以较小的高度(即临界高度即临界高度)直立存在。直立存在。n n土钉则是在土体内增设一定长度与分布密度的锚固体，土钉
6、则是在土体内增设一定长度与分布密度的锚固体，使之与周围的土体紧密结合，并依靠接触面上的粘结力使之与周围的土体紧密结合，并依靠接触面上的粘结力或摩擦力，与周围的土体形成复合土体。或摩擦力，与周围的土体形成复合土体。通过提高土体的力学强度、土坡自身的稳定性及土体在通过提高土体的力学强度、土坡自身的稳定性及土体在变形时土钉提供给土体的抗拔力达到支护目的。变形时土钉提供给土体的抗拔力达到支护目的。土钉的抗拔试验表明：其拔出时的滑移产生在土钉侧面紧土钉的抗拔试验表明：其拔出时的滑移产生在土钉侧面紧贴锚固体的界面土膜处，对于采用一次压力灌浆的土贴锚固体的界面土膜处，对于采用一次压力灌浆的土 钉，钉，其在不
7、同土质中的界面粘结强度标准值其在不同土质中的界面粘结强度标准值 见表见表 。四、应用实例四、应用实例 n n工程概况工程概况 中国轻纺城国贸中心中国轻纺城国贸中心D0D0、D1D1地块商铺基坑工程，基坑地块商铺基坑工程，基坑支护周长支护周长580m580m，基坑开挖深度，基坑开挖深度4.55m4.55m，自上而下地质，自上而下地质情况如下：情况如下：（1-11-1）杂填土厚度）杂填土厚度0.30.33m 3m。（1-21-2）粉质粘土厚度）粉质粘土厚度2.32.32.4m 2.4m。（2-12-1）淤泥质粉质粘土厚度）淤泥质粉质粘土厚度0.40.43.8m 3.8m。（2-22-2）粘质粉土厚
8、度）粘质粉土厚度1.35 m 1.35 m。（3 3）淤泥质粉质粘土厚度）淤泥质粉质粘土厚度2.72.712m 12m。n n土钉墙支护设计土钉墙支护设计 1 1）设计参数设计参数 土钉墙坡度为土钉墙坡度为1 1 0.30.3，土钉水平，土钉水平方向倾角为方向倾角为1010、1515、2020；土；土钉采用梅花形布置，土钉的垂直钉采用梅花形布置，土钉的垂直和水平间距均为和水平间距均为1 m1 m；土钉为；土钉为483.0483.0钢管，长度为钢管，长度为8 810 m10 m，如图，如图1 1所示。土钉注浆采用水所示。土钉注浆采用水泥砂浆，强度为泥砂浆，强度为M10M10；面层结构采用面层结构
9、采用6.52002006.5200200钢筋网、钢筋网、100 m m100 m m厚厚C20C20喷射混凝土、喷射混凝土、214214通长加强筋与土钉上下侧焊接，通长加强筋与土钉上下侧焊接，222222锁定筋（锁定筋（L=100mmL=100mm）与土）与土钉上下侧焊接；面层分两次喷射，每钉上下侧焊接；面层分两次喷射，每1 m1 m设一泻水孔。设一泻水孔。2 2）土钉的试验）土钉的试验 基坑土钉支护技术规程的规定：土钉支护施工基坑土钉支护技术规程的规定：土钉支护施工必须进行土钉的现场抗拔试验。试验应在专门设置的必须进行土钉的现场抗拔试验。试验应在专门设置的非工作钉上进行，直至破坏，以确定极限
10、荷载，并据非工作钉上进行，直至破坏，以确定极限荷载，并据此估计土钉界面极限粘结强度，每一典型土层中，至此估计土钉界面极限粘结强度，每一典型土层中，至少应有少应有3 3个专门用于测试的工作钉。个专门用于测试的工作钉。经实际检测，该工程土钉实际抗拔力值均大于抗拔经实际检测，该工程土钉实际抗拔力值均大于抗拔力设计值，而力设计值，而1111剖面剖面1 14 4道土钉的抗拔力设计值分道土钉的抗拔力设计值分别为别为78.7KN78.7KN、62.4 KN62.4 KN、41.0 KN41.0 KN、46.3 KN46.3 KN。而且土。而且土钉位移很小，土钉外观无明显变化，所以本工程土钉钉位移很小，土钉外
11、观无明显变化，所以本工程土钉的施工质量是满足设计要求的。的施工质量是满足设计要求的。n n现场施工经验现场施工经验 1 1）基坑现场监测）基坑现场监测 监测内容包括土体水平位移、基坑周边道路的沉降等。监测内容包括土体水平位移、基坑周边道路的沉降等。基坑开挖前进行监测点及基准点测量，测量至少两次，以取得初始值。基坑开挖前进行监测点及基准点测量，测量至少两次，以取得初始值。基坑开挖及支护施工期间每天监测一次，当监测结果变化速率较大时，基坑开挖及支护施工期间每天监测一次，当监测结果变化速率较大时，每天监测两次；当有事故征兆时，应连续监每天监测两次；当有事故征兆时，应连续监 测。支护施工结束后，地下测
12、。支护施工结束后，地下 结构施工期间每周监测一次。直结构施工期间每周监测一次。直 至基坑回填土结束。至基坑回填土结束。2 2）基坑降（排）水）基坑降（排）水 因在软土地基中施工土钉支护，要制定措施控制地下水，因在软土地基中施工土钉支护，要制定措施控制地下水，基坑四周设置砖砌排水沟以截（排）除坑外的地表水。基坑内侧采用明基坑四周设置砖砌排水沟以截（排）除坑外的地表水。基坑内侧采用明 沟、集水井方式排水为主。沟、集水井方式排水为主。3 3）土方开挖）土方开挖 软土每次开挖深度不应超过土钉设计深度软土每次开挖深度不应超过土钉设计深度50cm50cm，机械开挖，机械开挖严禁超挖。土钉注浆后须养护严禁超
13、挖。土钉注浆后须养护2424小时后方可开挖下一层。小时后方可开挖下一层。每段开挖长度每段开挖长度2020米。应利用土钉施工的优势，随开挖随米。应利用土钉施工的优势，随开挖随支护，当工作面开挖出来后应在支护，当工作面开挖出来后应在1212小时内完成支护。因小时内完成支护。因软土易产生蠕变，严禁开挖面长时间暴露。软土易产生蠕变，严禁开挖面长时间暴露。五、结语五、结语 基坑土钉支护工程要特别注意动态设计与信息化施工基坑土钉支护工程要特别注意动态设计与信息化施工,不能仅按某种特定参数进行设计与施工不能仅按某种特定参数进行设计与施工,应根据基坑应根据基坑施工的实际动态变化进行随即分析施工的实际动态变化进行随即分析,随时调整土钉支随时调整土钉支护设计参数和施工方法护设计参数和施工方法,保证基坑工程安全。保证基坑工程安全。