土釘墻、錨定板、柱板式擋土墻.ppt

7 土釘墻,7.1 土釘?shù)姆诸?（1）鉆孔注漿型土釘,（2）打入型土釘,（3）射入型土釘,土釘墻是用鋼筋作為加筋件，依靠土與加筋件之間的摩擦力，使土體拉結(jié)成整體，并在坡面上噴射混凝土，以提高邊坡的穩(wěn)定性。,適用于基坑支護和天然邊坡的加固。,由噴射混凝土、注漿錨桿和鋼筋網(wǎng)聯(lián)合作用，對邊坡提供柔性支擋。其實質(zhì)是噴錨支護技術(shù)在邊坡工程中的延伸，稱為噴射網(wǎng)支護技術(shù)，或者稱為土釘墻。,7. 2 土釘墻與加筋土擋墻、錨桿擋墻的對比,7.2.1 土釘墻與加筋土擋墻的異同,（1）相同點,加筋體（拉筋或土釘）均處于無應(yīng)力狀態(tài)，只當(dāng)土體產(chǎn)生位移后，才能發(fā)揮作用；,受力機理相似；,面層都較薄，在支擋結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定中不起主要作用。,（2）不同點,施工程序不同；,應(yīng)用范圍不同；,設(shè)置形式有差別；,土釘技術(shù)通常包含灌漿技術(shù)，使拉筋與周圍土體密實連接，荷載通過漿體傳遞給土層，而在加筋土擋墻中，摩擦力直接產(chǎn)生于加筋體與土層間。,7.2.2 土釘與錨桿的異同,（1）相同點 當(dāng)用于邊坡加固和基坑支護時，土釘可視為小尺寸的被動式錨桿。,（2）不同點,錨桿施加預(yù)應(yīng)力，以防止支擋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生位移，而土釘一般要求產(chǎn)生少量位移，以充分發(fā)揮其摩阻力；,土釘長度的絕大部分與土層相粘合，而錨桿只有在有效錨固范圍內(nèi)才與周圍土體密室粘合；,土釘設(shè)置密度高，施工技術(shù)要求不高；,錨桿承受的荷載較土釘大，因此錨桿端頭部構(gòu)造比土釘復(fù)雜；,單根錨桿長。,7. 3 土釘墻的適用性及其特點,（1）土釘技術(shù)的適用性,適用于：地下水位低于土坡開挖段或經(jīng)過降水處理使地下水位低于開挖層的情況。,（2）特點,土釘墻施工具有快速、及時、且對鄰近建筑物影響較小的特點；,施工機具簡單，施工靈活，占用場地小；,經(jīng)濟效益好。,7.4 土釘墻的構(gòu)造,7.4.1 土釘,（1） 土釘長度L,初選土釘長度L可按下式估算，即,（7-1）,（2） 土釘孔直徑D及間距,應(yīng)力分析表明，一次壓漿可使孔外4D的鄰近范圍內(nèi)有應(yīng)力變化，且應(yīng)滿足,（7-2）,（3）土釘材料和直徑d,（7-3）,7.4.2 面板,（1）開挖后立即設(shè)置,（2）面板材料,（3）面板厚度,7.5 土釘墻的加固機理,7.5.1 高原位土體強度,（1）被動制約,主動制約,（2）破壞形式,（3）表征參數(shù)KR,（4）壓力注漿作用,7.5.2 土釘與土體間的相互作用,（1）摩阻力作用,（2）摩阻力影響因素,（3）摩阻力分布,7.5.3 面板土壓力分布,7.5.4 土釘復(fù)合體滑裂面的形式,（1）王步云建議方法,（2）Wai-Fah-Chen法,對數(shù)螺旋線：,7.6 土釘墻的設(shè)計計算原理,設(shè)計步驟：,（1）根據(jù)坡體剖面尺寸、土的物理力學(xué)性能和坡頂?shù)某d情況，計算潛在滑裂面的位置與形狀；,（2）初步確定土釘?shù)闹睆?、長度、傾角以及布置方式和間距；,（3）驗算土釘支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)外部穩(wěn)定性。,7.6.1 內(nèi)部穩(wěn)定性分析,7.6.1.1 王步云建議方法,（1）抗拉斷裂極限狀態(tài),土釘主筋的直徑應(yīng)滿足下式：,（7-4）,（2）錨固力極限狀態(tài),（7-5）,7.6.1.2 Schlosser方法,（1）土釘與土體間的界面摩阻力（拔出破壞）,土釘與土體間的界面摩阻力,總摩擦力,（7-8）,（7-7）,側(cè)向總壓力,（7-8）,式中，,土釘墻安全系數(shù),（7-9）,（2）土釘承受的拉力（拉斷破壞）,土釘承受的拉力,（7-10）,土釘抗拉安全系數(shù),（7-11）,抵抗力矩,剩余力矩,7.6.1.3 Bridle方法,（1）滑動面上力矩的平衡,主動區(qū)土體產(chǎn)生的滑動力矩,（7-12）,（7-13）,（7-14）,（2）土釘受力情況分析,土釘在滑動面切線 方向的剪應(yīng)力,（7-15）,剪應(yīng)力最大時,（7-16）,不平衡力矩滿足,（7-17）,（3）土釘?shù)目拱瘟?土釘?shù)目拱瘟?安全系數(shù),（7-20）,（7-19）,（4）土體承載力,土體承載力公式,安全系數(shù),（7-21）,（7-22）,7.6.2 外部穩(wěn)定性分析,7.7 設(shè)計計算示例,開挖一高為8m的砂土坡，其重度為18kN/m3，內(nèi)摩擦角為36，坡面與鉛直線呈10 角。擬采用新型土工合成材料拉筋作土釘加固。拉筋與坡面垂直。測得拉筋的極限強度為50kN，要求安全系數(shù)Fs=3。拉筋直徑15mm，它與土的表面摩擦系數(shù)為砂土內(nèi)摩擦系數(shù)的80。假設(shè)土釘沿坡面排列的垂直間距Sx1m，從坡頂面向下0.5m開始布置。試計算土釘?shù)乃介g距Sy。,8 錨定板擋土墻,8.1 概述,（1）定義,（3）組成：肋柱、拉桿、擋土板和錨定板,（2）類型：柱板式和壁板式,（4）拉桿抗拔力錨定板被動土壓力,（5）基本構(gòu)造,（6）錨定板-錨桿擋土墻,（7）主要特點,（8）適用范圍,（9）設(shè)計內(nèi)容,8.2 土壓力計算,（8-1）,（1）計算理論：庫侖土壓力公式,（2）土壓力分布,（8-2）,（8-3）,（3）車輛荷載產(chǎn)生的土壓力,（8-4）,8.3 肋柱設(shè)計,優(yōu)先考慮采用雙層拉桿,8.3.1 肋柱的內(nèi)力計算,8.3.1.1 按單跨梁計算肋柱內(nèi)力詳見6.4節(jié),8.3.1.2 按連續(xù)梁計算肋柱內(nèi)力,（1）適用條件 3層以上拉桿或兩層拉桿，肋柱底部鉸支,（2）彈性支撐與剛性支撐,（3）多級單拉桿肋柱,（4）按彈性支撐連續(xù)梁計算,1）五彎矩方程,2）支點柔度系數(shù),土體壓縮變形,拉桿彈性伸長,（8-5）,彈性樁彈性抗力系數(shù)法（m法）,假定錨定板前土體的壓縮變形為彈性變形，則土體壓縮在支座處引起的柔度系數(shù),（8-6）,肋柱基礎(chǔ)處的柔度系數(shù),（8-7）,分層總和法,（8-8）,（8-9）,肋柱基礎(chǔ)處的柔度系數(shù),（8-10）,（5）按剛性支撐連續(xù)梁計算（詳見6.4節(jié)）,8.3.2 肋柱截面設(shè)計,8.3.3 肋柱基礎(chǔ)設(shè)計,8.4 拉桿的設(shè)計,（1）拉桿與肋柱和錨定板的連接,（2）拉桿材料熱軋螺紋鋼筋,（3）拉桿截面,截面積,（8-13）,拉桿直徑,（4）拉桿長度,（5）拉桿防銹措施,8.5 擋土板設(shè)計,（1）擋土板簡支梁計算,（2）荷載,（8-14）,（3）彎矩與剪力,（4）基本構(gòu)造,8.6 錨定板設(shè)計,（1）淺埋錨定板的極限抗拔力,（8-15）,8.6.1 錨定板的極限抗拔力,（2）深埋錨定板的極限抗拔力,（8-16）,8.6.2 錨定板的容許抗拔力,（1） （8-17）,（8-18）,（3）表8-4,（2）,8.6.3 錨定板的面積,（8-19）,8.6.4 錨定板的結(jié)構(gòu)設(shè)計,8.6.4.1 不連續(xù)錨定板,上緣的荷載強度,（8-20）,下緣的荷載強度,（8-21）,8.6.4.2 連續(xù)錨定板,上緣的荷載強度,（8-22）,下緣的荷載強度,（8-23）,8.7 整體穩(wěn)定性驗算,8.7.1 折線滑面分析法,基本假定：,下層錨定板前方土體的最不利滑動面通過墻面底端,上層錨定板前方土體的最不利滑動面為B1點,每層錨定板邊界后方土體的應(yīng)力狀態(tài)為朗肯主動狀態(tài),8.7.1.1 上層拉桿短,土壓力E在BC面上的滑動力,土體自重W在BC面上的阻滑力,（8-24）,抗滑安全系數(shù),當(dāng)填土表面水平， ，有,（8-25）,（8-26）,活載,8.7.1.2 上層拉桿長，但在下層破裂面內(nèi),在BC面上的滑動力,安全系數(shù),8.7.1.3 上層拉桿長，且在下層破裂面外,8.7.2 整體土墻法,8.7.2.1 適用條件群錨,8.7.2.2 計算方法,（8-29）,9 樁板式擋土墻,9.1 概述,樁板式擋土墻系鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由樁及樁間的擋土板兩部分組成，利用樁深埋部分的錨固段的錨固作用和被動土抗力維護擋土墻的穩(wěn)定。適用于土壓力大，墻高超過一般擋土墻限制的情況，地基強度的不足可由樁的埋深得到補償。,9.2 土壓力計算,（1）計算理論：庫侖土壓力理論 剩余推力法,（2）土壓力分布,僅考慮墻背主動土壓力的水平分力,9.3 樁的設(shè)計,9.3.1 構(gòu)造要求,（1）鋼筋砼樁,（2）大直徑灌注樁挖孔樁和鉆孔樁,（3）嵌入深度,（4）縱向間距,9.3.2 彎矩與剪力,最大剪力和彎矩,（9-1）,（9-2）,9.3.3 樁的埋置深度,9.3.3.1 基巖層頂面坡度小于10度,（1）嵌入強風(fēng)化層以下的最小深度,（9-3）,圓柱形：,矩形：,（2）樁頂水平位移應(yīng)小于基巖頂面以上墻高的1/300,（9-4）,樁頂水平位移,（9-5）,（3）樁腳水平位移應(yīng)小于樁徑的1,（9-6）,樁腳水平位移,（9-7）,9.3.3.2 基巖層頂面坡度大于10度,（1）樁基穩(wěn)定驗算,抗傾覆力矩,（9-13）,