深基坑工程4土釘墻課件

1、深基坑工程4土釘墻1 第五章第五章 土釘墻設(shè)計與計算土釘墻設(shè)計與計算 深基坑工程4土釘墻2 5.1 5.1 土釘墻的發(fā)展現(xiàn)狀土釘墻的發(fā)展現(xiàn)狀 定義定義：土釘（Soil Nailing）是將拉筋插入 土體內(nèi)部，拉筋全長度與土粘結(jié)，并在土體 坡面上噴射混凝土的原位巖土加固技術(shù)。 土釘墻由被加固土體、放置在土中的土釘體 和面板組成。 天然土體通過土釘?shù)木偷貙嵤┘庸滩⑴c噴 射混凝土相結(jié)合，形成一個類似重力式墻的 土擋墻，以此來抵抗墻后傳來的土壓力和其 他力量，從而使得開挖坡面穩(wěn)定。我們將這 種擋土墻稱為土釘墻土釘墻。 深基坑工程4土釘墻3 深基坑工程4土釘墻4 深基坑工程4土釘墻5 深基坑工程4土釘墻

2、6 深基坑工程4土釘墻7 深基坑工程4土釘墻8 深基坑工程4土釘墻9 深基坑工程4土釘墻10 深基坑工程4土釘墻11 土釘一般是通過鉆孔、插筋、注漿來設(shè)置的， 傳統(tǒng)上叫砂漿錨桿，也可以通過直接打入形 成土釘，這時多用較粗的螺紋鋼筋或角鋼。 土釘通過與土體界面的抗剪強度向土體提 供抗拉加強，而土釘之間的土的變形通過鋼 筋網(wǎng)噴射混凝土面板進行約束。 深基坑工程4土釘墻12 （1 1）土釘墻的發(fā)展）土釘墻的發(fā)展 50年代末期，發(fā)展了錨桿擋土墻錨桿擋土墻。 10年之后，人們又發(fā)展了錨桿構(gòu)件墻錨桿構(gòu)件墻。 70年代出現(xiàn)了加筋土墻加筋土墻 80年代初期發(fā)展了土釘加固土釘加固的方法。 深基坑工程4土釘墻13

3、 深基坑工程4土釘墻14 （2 2） 土釘墻的研究現(xiàn)狀土釘墻的研究現(xiàn)狀： 1979年巴黎關(guān)于土加固國際會議之后，使得土 釘墻技術(shù)得到迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。 目前，土釘技術(shù)已經(jīng)在法國、德國、英國、美國 和日本得到廣泛的應(yīng)用，各國都投入了大量費用 進行試驗研究和應(yīng)用技術(shù)研究。比如法國政府 1985年一次就撥款350萬美元進行土釘墻的實尺 模擬試驗。 1990年在美國召開的擋土結(jié)構(gòu)國際會議上，土 釘墻作為一個獨立的專題與錨桿擋墻并列，使它 成為一個獨立的土加固學科分支獨立的土加固學科分支。 深基坑工程4土釘墻15 關(guān)于土釘墻的穩(wěn)定性分析和設(shè)計計算方法，先 后出現(xiàn)了法國方法、德國方法、Davis方法、運

4、 動學方法和有限元分析方法等。這些方法對于破破 裂面形狀裂面形狀，釘與土相互作用模型土相互作用模型，土釘周圍土阻 力分布和破壞模型有著不同的假定。因此，各國 的設(shè)計方法各不相同，目前還沒有一個統(tǒng)一的分 析方法。 （3 3） 土釘墻的特點土釘墻的特點: : 1) 1) 土釘墻與錨桿擋墻的對比土釘墻與錨桿擋墻的對比 土釘墻是由上而下分段施工施工，而錨桿擋墻是先 施工樁墻，再施工錨桿，土釘墻這種步步為營的 施工方法對邊坡和鄰近建筑的保護非常有利。 深基坑工程4土釘墻16 錨桿安裝后，通常施加預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力，使錨桿擋墻不 產(chǎn)生變位；而土釘一般不施加預(yù)應(yīng)力，相反還必 須使土體產(chǎn)生小量位移，從而使土釘受力而

5、工作， 故兩者的受力狀態(tài)不一樣，結(jié)構(gòu)上的要求自然也 是不同的。 錨桿只是在錨固長度內(nèi)受力，而自由段長度內(nèi) 只起傳力作用；土釘則是全長受力，故兩者沿桿 件長度方向上的應(yīng)力分布應(yīng)力分布是不同的。 錨桿的密度密度小，每個桿件都是重要的受力部件， 而土釘密度大，靠土釘?shù)南嗷プ饔盟纬傻膹?fù)合 整體作用，其中某一個釘產(chǎn)生破壞或不起作用， 對整個結(jié)構(gòu)物影響不大，故它對施工安裝的精度 要求不高。 深基坑工程4土釘墻17 土釘?shù)拿姘迕姘寤旧喜皇芰?。其錨頭用一小 塊鋼板同釘桿連接起來即可，而錨桿擋墻的 面板和立柱受力較大，其錨頭要特別牢固。 錨桿一般較長，直徑較大，所需的各種機 具也較大。而土釘?shù)拈L度長度一般較

6、短，直徑較 小，所需各種機具均較靈便。 由上述可以看出，如果需加固挖方邊坡和由上述可以看出，如果需加固挖方邊坡和 基坑開挖，則土釘墻是合適的，如果邊坡或基坑開挖，則土釘墻是合適的，如果邊坡或 基坑的深部穩(wěn)定性有問題時，則用錨桿擋墻基坑的深部穩(wěn)定性有問題時，則用錨桿擋墻 比較合適。比較合適。 深基坑工程4土釘墻18 2) 2) 土釘墻與加筋土墻的對比土釘墻與加筋土墻的對比 兩者均不施加預(yù)應(yīng)力不施加預(yù)應(yīng)力；均是通過土的微小微小 變形變形使桿件受力而工作；均是通過土與桿件 的粘結(jié)而使加強的這部分土體穩(wěn)定，而后形 成類似于重力式擋土墻重力式擋土墻那樣的結(jié)構(gòu)物，支撐 其后部土體傳來的土壓力和荷重；它們的

7、面面 板基本上不受力板基本上不受力，而且均很薄，所以分別用 預(yù)制塊和噴射混凝土。 兩者的不同處： 1）施工順序施工順序不同，加筋土墻自下而上先修 筑面板和筋系，然后夯填土體形成的；而土 釘墻則是隨著邊坡或基坑的開挖自上而下逐 深基坑工程4土釘墻19 步修建成，故兩者的受力條件是極為不同的； 2）土釘用于原狀土中的挖方工程，所以對土土 的性質(zhì)的性質(zhì)好壞與否無法選擇，也不能控制；而加 筋土用于填方中，在一般情況下，對土的種類 是可以選擇的，對土的工程性質(zhì)也是可控制的； 3）隨著新型工程材料的不斷出現(xiàn)，現(xiàn)在的 加筋條帶多用土工合成材料材料，直接同土接觸而 起作用；而土釘多用金屬桿，通過砂漿同土接 觸

8、而起作用； 4）加筋條帶一般水平放置放置，而土釘一般傾 斜一定角度。 深基坑工程4土釘墻20 深基坑工程4土釘墻21 3) 3) 土釘墻的特點土釘墻的特點: : 土釘墻溶合了錨桿擋墻和加筋土墻的長 處，應(yīng)用于基坑開挖支護和挖方邊坡穩(wěn)定 有以下特點： A）形成土釘墻復(fù)合體，顯著提高了邊坡整 體穩(wěn)定性和承受坡頂超載的能力； B）設(shè)備簡單。由于釘長一般比錨桿的長度 小得多，故所用的施工設(shè)備要簡單得多， 不論是鉆孔、注漿、還是噴射混凝土面板， 施工單位均易辦到； 深基坑工程4土釘墻22 C）隨基坑開挖逐次分段實施作業(yè)，占用單 獨作業(yè)時間少，施工效率高，一旦開挖完 成，土釘墻也就建好了，這對膨脹土的邊

9、坡尤其重要； D）施工不需要單獨占用場地，對于施工場 地狹小，放坡困難，有相鄰底層建筑或堆 放材料、大型護坡施工機械不能進場時， 該技術(shù)尤其顯示其優(yōu)越性； E）土釘墻成本費用比護坡樁、板樁支撐墻 及錨拉擋墻等明顯降低； 深基坑工程4土釘墻23 F）土釘墻本身的變形很小，對鄰近建筑影響 不大； 施工噪音、振動小； G）土釘墻適合于地下水位以上或經(jīng)排降水措 施后的雜填土、普通粘性土和非松散砂土邊 坡。 一般認為，土釘墻適用于N N值值在5以上的 砂質(zhì)土和N值在3以上的粘性土。 （4 4）土釘墻的應(yīng)用領(lǐng)域）土釘墻的應(yīng)用領(lǐng)域 目前土釘墻的應(yīng)用領(lǐng)域，主要有： 1）深基坑的支擋； 2）托換基礎(chǔ)； 3）斜坡

10、面的擋土墻； 4）斜坡面的加固； 5）與錨桿相結(jié)合作斜面的防護。 深基坑工程4土釘墻24 深基坑工程4土釘墻25 5.2 5.2 土釘作用機理分析土釘作用機理分析 （1 1）土釘墻的支護原理）土釘墻的支護原理 土體的抗剪強度較低，抗拉強度幾乎可以 忽略，但是土體具有一定的結(jié)構(gòu)整體性，在 基坑開挖時，可存在使邊坡保持直立的臨界 高度，在超過這個深度或者在超載及其它因 素影響下將發(fā)生突發(fā)性整體破壞突發(fā)性整體破壞。 土釘墻技術(shù)則是在土體內(nèi)放置一定長度和 分布密度的土釘體，與土共同作用，彌補土 體自身強度的不足。因此，通過以增加邊坡 土體自身穩(wěn)定性的主動制約機制為基礎(chǔ)的復(fù)復(fù) 合土體合土體，有效地提高了

11、土體整體剛度。 深基坑工程4土釘墻26 通過相互作用，土體自身結(jié)構(gòu)強度潛力得到 充分發(fā)揮，改變了邊坡變形和破壞形狀，顯 著提高了整體穩(wěn)定性，這已為模擬試驗所證 實。 試驗表明，直立土釘墻坡頂比素土邊坡承載 力提高一倍以上，更為重要的是，土釘墻在 受荷載過程中不會發(fā)生素土邊坡那樣的突發(fā) 性塌滑，如圖所示。 它不僅延遲了塑性變形發(fā)展階段，而且具有 明顯的漸進性變形漸進性變形和開裂破壞并存且逐步擴 展，直至喪失承受更大荷載的能力，但仍不 會發(fā)生整體性塌滑。 深基坑工程4土釘墻27 深基坑工程4土釘墻28 土釘墻的這些性能是通過土釘與土體相互作土釘與土體相互作 用用實現(xiàn)的，這種作用一方面體現(xiàn)在釘土界面

12、 間阻力的發(fā)揮程度，另一方面，由于土釘與土 體的剛度比相差很大，所以，在土釘墻進入塑 性變形階段后，土釘自身作用逐漸增強，從而 改善了復(fù)合土體塑性變形和破壞性質(zhì)。 （2 2） 土釘?shù)淖饔脵C理研究土釘?shù)淖饔脵C理研究 土釘在復(fù)合土體內(nèi)的作用有以下幾點： 1）土釘對復(fù)合土體起著箍束骨架作用箍束骨架作用，箍束 骨架作用是由土釘本身的剛度和強度以及它在 土體內(nèi)分布的空間組合方式所決定的，它具有 制約土體變形的作用，并使復(fù)合土體構(gòu)成一個 整體。 深基坑工程4土釘墻29 2）土釘起著分擔作用分擔作用。 在復(fù)合土體內(nèi)，土釘與土體共同承擔外荷載和 土體自重應(yīng)力，土釘起著分擔作用。 在土體進入塑性狀態(tài)后，應(yīng)力逐漸

13、向土釘轉(zhuǎn)移。 當土體開裂時，土釘分擔作用更為突出，這時土 釘內(nèi)出現(xiàn)了彎剪、拉剪等復(fù)合應(yīng)力，從而導(dǎo)致土 釘體中漿體碎裂，鋼筋屈服。所以復(fù)合土體塑變 延遲。漸進性開裂變形的出現(xiàn)，與土釘分擔作用 密切相關(guān)。 土釘分擔比例取決于：土釘與土體的相對剛度 比；土釘所處的空間位置；復(fù)合土體的應(yīng)力水平。 3）土釘起著應(yīng)力傳遞與擴散作用應(yīng)力傳遞與擴散作用 深基坑工程4土釘墻30 土體部分的應(yīng)變水平與荷載相同條件下的素土 邊坡相比較是降低了，從而推遲了開裂域的形成 和發(fā)展。 4）坡面變形的約束作用變形的約束作用: 在坡面上設(shè)置的與土釘連在一起的鋼筋網(wǎng)噴射 混凝土面板也是發(fā)揮土釘有效作用的重要組成部 分。坡面膨脹變

14、形是開挖荷載、土體側(cè)向位移以 及塑性變形和開裂發(fā)展的必然結(jié)果，限制坡面膨 脹能起到消弱內(nèi)部塑變，加強邊界約束作用，這 對開裂變形階段尤其重要. 面板提供的約束力取決于土釘表面與土的摩阻 力，當復(fù)合土體開裂域擴大并連成片時，摩阻力 僅由開裂域后的穩(wěn)定復(fù)合土體提供。 深基坑工程4土釘墻31 （3 3）土釘墻的國內(nèi)外試驗研究）土釘墻的國內(nèi)外試驗研究 國內(nèi)外結(jié)合實際土釘墻工程都作了一些現(xiàn) 場試驗和室內(nèi)模型試驗，這些試驗結(jié)果一方 面可清楚地反映土釘?shù)幕竟ぷ鳡顟B(tài)基本工作狀態(tài)，另一 方面也為土釘墻的設(shè)計提供了可靠的依據(jù)設(shè)計提供了可靠的依據(jù)。 圖4-5是太原煤礦設(shè)計研究院對某黃土邊坡 土釘工程進行的原位觀測

15、結(jié)果。試驗指出， 實測面層土壓力隨土釘及面層的分段設(shè)置而 產(chǎn)生不斷變化。 圖4-6是對原位加筋土釘復(fù)合陡坡的破壞 試驗分析結(jié)果。試驗土坡的土質(zhì)為黃土類粉 土與粉質(zhì)粘土。 深基坑工程4土釘墻32 圖4-5 土釘面層土壓力分布 1.實測土壓力,2.主動土壓力, 3.簡化土壓力 太原煤礦設(shè)計研究院原位觀測結(jié)果 深基坑工程4土釘墻33 圖4-6 土釘復(fù)合陡坡破裂面形式 1.庫倫破裂面,2.有限元解,3.實測值 破壞試驗分析結(jié)果。 深基坑工程4土釘墻34 在德國，1979年結(jié)合一個最高達15m的 挖方工程進行了土釘墻的試驗和量測。 在法國，1986年由政府主持進行了一項 大型模擬試驗，試驗采用浸水加載，

16、土 釘用鋁管制作，鋁管上安裝應(yīng)變計，沿 土釘間距0.5m布置。 試驗情況見圖。 通過對上述的試驗結(jié)果及現(xiàn)有試驗資 料分析可以得出： 深基坑工程4土釘墻35 試驗?zāi)Ｐ?剖面 深基坑工程4土釘墻36 試驗?zāi)Ｐ?正面 深基坑工程4土釘墻37 試驗?zāi)Ｐ?土釘 深基坑工程4土釘墻38 不同開挖階段及破壞時的水平位移 深基坑工程4土釘墻39 開挖結(jié)束及三個月后的土釘拉力 深基坑工程4土釘墻40 土釘拉力最大拉力 深基坑工程4土釘墻41 Plumelle C, Schlosser F; French National Research Project on Soil Nailing Clouterre M;

17、Geotechnical Special Publication ASCE; 1990年 陳肇元，崔京浩主編，土釘支護在基坑工程中的應(yīng)用，中國建筑工業(yè)出版社， 2000年 深基坑工程4土釘墻42 1）土釘墻的變形一般是微小變形一般是微小的，最大變 形形發(fā)生于墻體頂部，越往下變形越小， 最大變形與開挖高度之比一般為0.001 0.0036，它一般比錨桿擋墻的水平位移要 大一些。 這種位移值完全在適用性和耐用性的極 限范圍之內(nèi)，對整個土釘墻來說不構(gòu)成控 制設(shè)計的主要因素。土釘墻體內(nèi)的水平變 形隨離開墻面距離增加而減小。 深基坑工程4土釘墻43 2）土釘?shù)膬?nèi)力分布一般不均勻內(nèi)力分布一般不均勻，在破裂

18、面 臨近處達到最大，往兩端越來越小。土體產(chǎn) 生微小變位才能使土釘受力，在面板附近土 釘所受力不大，這表明土釘已將其所受的力 大部分傳到土體中去了。土釘位置越往下， 土釘最大受力點越往面板處移。 3）在密集土釘加固的土釘墻性能類似重性能類似重 力式擋墻力式擋墻，破壞時明顯地帶有平移和轉(zhuǎn)動的 性質(zhì)，故設(shè)計時除了驗算土釘墻的內(nèi)部穩(wěn)定， 以保證它們有足夠的釘長與釘徑，有合理的 釘間距外，還必須驗算其整體穩(wěn)定性，即驗 算土釘墻的抗滑與抗傾覆安全性。 深基坑工程4土釘墻44 4）根據(jù)大比例試驗結(jié)果來看，在土釘墻 整體破壞之前，從未發(fā)現(xiàn)噴射混凝土面板和面板和 釘頭釘頭產(chǎn)生破壞現(xiàn)象，在實際工程中，也未見 到釘

19、頭有任何破壞現(xiàn)象，故設(shè)計中可不作特 殊計算，只要滿足結(jié)構(gòu)上的構(gòu)造要求即可。 5）墻面后的土壓力土壓力分布接近三角形，在 坡腳處土壓力減少，其合力約為庫侖土壓力 的70%，這種土壓力減小可能是土釘將土連 接成一個整體而造成的。經(jīng)過多次觀察測量， 發(fā)現(xiàn)其土壓力值至少降低庫侖壓力值的30- 40%。 深基坑工程4土釘墻45 5.35.3、 土釘墻的穩(wěn)定理論研究土釘墻的穩(wěn)定理論研究 土釘墻的穩(wěn)定性是土釘墻工程設(shè)計的一項極其 重要的內(nèi)容。穩(wěn)定性分析可以驗證初步設(shè)計所選 各參數(shù)的合理性、可行性，也可以確定土釘墻的 安全性、適用性。因此，它是土釘墻工程設(shè)計的 關(guān)鍵一步，是土釘墻應(yīng)用的理論基礎(chǔ)。 關(guān)于土釘墻穩(wěn)

20、定性分析，許多國家進行了大量 的試驗研究，產(chǎn)生了相應(yīng)的分析計算方法，這些 分析方法有不同的安全系數(shù)定義，不同的破裂面 形狀假定，不同的釘土相互作用類型和土釘力 分布假定。根據(jù)其分析基本原理可分為極限平衡可分為極限平衡 方法和有限元方法方法和有限元方法，但大多數(shù)為極限平衡方法。 深基坑工程4土釘墻46 法國方法法國方法： 1983年由Schlasser等人提出，根據(jù)傳統(tǒng)邊坡穩(wěn)定性分 析條分法并考慮通過潛在破裂面土釘?shù)目估?、抗剪和?彎作用而得出的。它假定圓弧形破裂面，進行由外部界 面和潛在破裂面所形成的加固土體的力矩極限平衡分析。 計算簡圖見圖4-12。 （1）計算考慮的破壞準則：在法國計算方法

21、中，將 被加固的土體部分作為一個復(fù)合材料來對待，不僅要考 慮土釘本身的作用，而且要考慮土釘與土體的相互作用。 土釘本身所受的力包括拉力Tn、剪力Tc和彎矩M，對應(yīng) 于圖4-12所示的土釘變形機理可有下列四個破壞準則。 深基坑工程4土釘墻47 圖4-12 深基坑工程4土釘墻48 1）土釘體強度：土釘體材料的破壞準 則使用Trescas準則，表示為土釘所受 的剪力： k (4-1) 式中 k-極限剪應(yīng)力。 實際上，土釘常常由鋼筋和注漿體組成， 因此，土釘強度由兩種材料共同確定，一般 假定不考慮注漿體的抗拉強度。由上式導(dǎo)出 下列公式： 在通過潛在破裂面處土釘中，有: 深基坑工程4土釘墻49 深基坑工

22、程4土釘墻50 Tn Rn TcRc (4-2) 在最大彎矩點處， Mmax ML 式中 Rn -抗拉強度；Rc -抗剪強度； ML -抗彎強度。 Tn、Tc和ML并不是相互獨立的，它們之間 有內(nèi)在聯(lián)系，利用最大塑性功原理可確定 其值的大小，為了簡化，僅建立Tn和Tc之 間的關(guān)系。 如圖所示，土釘所承受的拉力和剪力被限 于下列公式： （2 +2/4）1/2=rk （4-3） 深基坑工程4土釘墻51 這時土釘強度的破壞準則為： Tn2/Rn2+Tc2/Rc21 （4-4） 在Tn、Tc平面上，相應(yīng)的屈服曲線為一個橢 圓。 2）土體抗剪強度 考慮傳統(tǒng)的摩爾-庫侖破壞準則為： c+tg (4-5)

23、式中 c、土的內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角。 深基坑工程4土釘墻52 3）釘土界面摩阻力 在土釘通過破裂面時，該處所受拉力Tn必須與破 裂面之后釘土界面所提供的粘結(jié)抗力相平衡。對 于圓柱形土釘，直徑為D，并假定界面抗剪強度j 沿著粘結(jié)長度La范圍內(nèi)為常數(shù)，可得出： Tn0.90 0.75e0.90 e0.75 2040 4060 6090 粉細砂 稍密 中密 密實 2040 4060 6080 中砂 稍密 中密 密實 2040 4060 7090 粗砂 稍密 中密 密實 6090 90120 120150 礫砂中密、密實130160 深基坑工程4土釘墻57 （2）整體穩(wěn)定性驗算： 按照瑞典條分法，考慮整體

24、滑移面以外的土釘拔 力對滑動面土體產(chǎn)生的正壓力和切向分力對抵抗 滑動的作用而求得安全系數(shù)。 深基坑工程4土釘墻58 采用圓弧滑動簡單條 分法 深基坑工程4土釘墻59 圓弧滑動條分法 3 . 1 sin sin 2 1 coscos 1 111 n i iii ijjjj m j njii n i ii n i ii qbWs tgTtgqbWsslc 深基坑工程4土釘墻60 4 4、 土釘墻的設(shè)計與施工技術(shù)研究土釘墻的設(shè)計與施工技術(shù)研究 A A土釘墻的設(shè)計內(nèi)容土釘墻的設(shè)計內(nèi)容 對于一般的土釘墻工程。設(shè)計內(nèi)容為： （1）確定土釘墻的平面和剖面尺寸及分段施工高度； （2）確定土釘?shù)牟贾梅绞胶烷g距；

25、 （3）確定土釘?shù)闹睆?、長度和傾角及在空間的方向； （4）確定土釘鋼筋的類型、直徑和構(gòu)造； （5）注漿配比設(shè)計、注漿方式； (6）噴射混凝土面板設(shè)計及坡頂防護設(shè)計； （7）進行整體和內(nèi)部穩(wěn)定分析； （8）施工圖設(shè)計及其說明； （9）現(xiàn)場量測和質(zhì)量控制設(shè)計。 深基坑工程4土釘墻61 B B土釘墻的主要設(shè)計步驟土釘墻的主要設(shè)計步驟 根據(jù)土釘墻的設(shè)計內(nèi)容要求，主要設(shè)計步驟為： （1）選擇計算參數(shù)：各土層的 、 、 以及超 載 ， ， ； （2）確定放坡高度、傾角； （3）確定基坑側(cè)壁與地面的傾角 ； （4）確定土釘?shù)脑O(shè)置道數(shù)、水平和豎直間距、土釘與 坡面的傾角、第一道土釘至坡頂?shù)木嚯x； （5）畫出計

26、算簡圖； （6）計算各層土釘所在處的水平荷載； （7）按規(guī)程（JGJ 120-99 6.1.3）計算荷載折減 系數(shù) i i c i q ai K pi K 2 45tan tan 1 2 tan 1 2 tan k2 k k 深基坑工程4土釘墻62 （8）按下式各層土釘受拉荷載標準值 ： （9）確定土釘截面面積，并選擇截面形式（實心 鋼筋或空心鋼管）： （10）各層土釘在穩(wěn)定土體外的長度 jjjjj SSeTcos zxkak y umax f T A fi l sin() 2 () sinsin() 2 k ifi k lhh 深基坑工程4土釘墻63 （11）各層土釘長度及抗拉承載力設(shè)計值計

27、算： (6.1.4) 土釘?shù)拈L度一般可取開挖深度的0.51.2倍?？筛?據(jù)經(jīng)驗或參考類似工程案例，初選各層土釘?shù)拈L 度l ，算出該層土釘?shù)膌f ，并由 得到la ，再 按式（6.1.4）驗算是否滿足要求，如驗算合格， 則可求出土釘長度。如不滿足，則應(yīng)調(diào)整土釘長 度，重復(fù)進行（11、12）的步驟，直至滿足要求 為止。 （12）驗算土釘抗拉承載力 aiijj lqdT ksn s u 1 jj TT uk0 25. 1 fa lll 深基坑工程4土釘墻64 C C土釘墻設(shè)計的一般原則土釘墻設(shè)計的一般原則 （1）土釘墻一般用于高度H在15m以下的基坑和邊坡， 常用高度為6一12m，斜面坡度，一般為7

28、0一90度。 （2）土釘?shù)拈L度一般為：注漿式土釘是051.0H， 打入式士釘為05一0.6H。 （3）土釘經(jīng)常均勻布置在坡面中，間距一般為1一2m； 對打入式士釘，間距要小一些，一般為05一1.5m；土 釘與水平面傾斜角一般為520度。 （4）土釘鋼筋為2級以上螺紋鋼筋，銅筋直徑一般為 16一32mm，常用25mm；鉆孔直徑一般為70120mm，常 用100mm。 （5）土釘墻均是分層分段開挖，每層開挖的最大高 度取決于該土體可以站立而不破壞的能力，在砂性土中， 每層開挖高度一般為05一2.0m，在粘性土中可以增大 一些。 深基坑工程4土釘墻65 開挖高度一般與土釘豎向間距相同，常用 15m；

29、每層開挖的縱向長度，取決于土體維持 不變形的最長時間和施工流程的相互銜接，一般 多用10m長。 （6）噴射混凝土面板厚度一般為80200mm， 常用100mm，噴射混凝土強度應(yīng)在C18以上。噴射 混凝土面板中常配以直徑為6-8mm的鋼筋網(wǎng)。 （7）為了分散土釘與噴射混凝土面板處的應(yīng)力， 在螺帽下墊以承壓板，尺寸一般為200mm見方， 厚度為815mm。 （8）注漿材料常用1：05水泥漿，在特殊情 況下，也可使用樹脂等材料。 深基坑工程4土釘墻66 D.D.土釘墻的施工及應(yīng)用土釘墻的施工及應(yīng)用 土釘墻的施工, 通常包括以下幾個方面: (1)工作面開挖: 土釘墻的施工是隨著工作面的開挖分層施工的，

30、 每層開挖的最大高度取決于該土體可以站立而不 破壞的能力，在砂性土中每次開挖高度為0.5- 2.0m，在粘性土中可以增大一些。 開挖高度一般與土釘豎向間距相同，便于土釘 施工。每層開挖的縱向長度，取決于土體維持不 變形的最長時間和施工流程的相互街接，一般多 用10m長。開挖用的機具應(yīng)對士的擾動破壞最小， 最后必須形成一個光滑而規(guī)則的坡面。在用挖土 機挖士時，應(yīng)輔以人工修整。 深基坑工程4土釘墻67 （2）鋼筋網(wǎng)噴射混凝土面層： 一般情況下，為了防止土體松弛和崩解，必 須盡快做第一層面層。根據(jù)地層的性質(zhì)，可以在 安設(shè)土釘之前做，也可在放置土釘之后做。對于 臨時性支護來說，面層一般做一層，厚度50

31、- 150mm。而對永久性支護則多用兩層或三層，厚 度為100300mm。 噴射混凝土強度等級不應(yīng)低于C5，混凝土中 水泥含量不低于300kg/m3，噴射混凝土最大骨料 尺寸不大于15mm，通常為10mm，兩次噴射作業(yè)應(yīng) 留一定的時間間隔。為使施工搭接方便，每層下 部 300mm 暫不噴射，并做成45度的斜面形狀， 為了使士釘同面層能很好地連結(jié)成整體，一般在 深基坑工程4土釘墻68 面層與土釘交接中間加一塊150 x150 xl0mm或 200 x200 xl2mm的承壓板，承壓板后一般放4一8根 加強鋼筋。在噴射混凝士中，一般配置一定數(shù)量 的鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)對加強面板的作用、調(diào)整面體 應(yīng)力有重要的意義。鋼筋網(wǎng)間距通