基坑工程支護(hù)結(jié)構(gòu)土層錨桿計(jì)算及施工培訓(xùn)T53

§1.3.5土層錨桿土層錨桿3土錨計(jì)算P47—P544土錨施工P115—P121§1.3支護(hù)結(jié)構(gòu)施工1土釘墻計(jì)算P36—P42

2土釘墻施工P98—P1031.概述土釘墻是由被加固土體、錨固于土體中的土釘群和面板組成，形成類似于重力式的擋土墻，以此來抵抗墻后傳來的土壓力或其他附加荷載，從而保持土體的穩(wěn)定。組成：土體+土釘+面層（+排水系統(tǒng)）面層：鋼筋網(wǎng)+噴射砼土釘：注漿型；打入型；射入式1.3.5.1土釘墻的設(shè)計(jì)與施工構(gòu)造土錨

土釘墻的發(fā)展國外：上世紀(jì)70年代，德國、法國我國：1980年開始山西柳灣煤礦邊坡穩(wěn)定上世紀(jì)80年代北京工業(yè)大學(xué)插筋補(bǔ)強(qiáng)上世紀(jì)90年代初在北京國家體委辦公樓等試點(diǎn)1991年以后陸續(xù)使用目前比較成熟，支護(hù)深度達(dá)到21m土釘墻的施工步驟開挖上層土體到一定深度，然后設(shè)置土釘并構(gòu)筑混凝土面層，繼續(xù)向下開挖并重復(fù)上述步驟，直到所需深度2.基本規(guī)定1）逐層開挖逐層設(shè)計(jì)土釘（隨開挖隨支護(hù)，減小邊坡變形）2）適用范圍：可塑、硬塑或堅(jiān)硬的粘性土；膠結(jié)或弱膠結(jié)粉土、砂土和角礫；填土；風(fēng)化巖層。適用于支護(hù)結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二、三級(jí)。3）注意水的影響，要求設(shè)置適宜的排水系統(tǒng)。4）制定詳細(xì)監(jiān)控方案5）施工前的文件資料的準(zhǔn)備支護(hù)結(jié)構(gòu)施工圖、排水系統(tǒng)施工圖、穩(wěn)定性分析及混凝土面層設(shè)計(jì)材料1.4.1土釘墻A.土釘墻的設(shè)計(jì)的內(nèi)容：1）確定土釘墻的平面、剖面尺寸及分段開挖深度2）確定土釘?shù)牟贾梅绞胶烷g距3）確定土釘?shù)闹睆健㈤L度、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、注漿方式設(shè)計(jì)6）混凝土面板設(shè)計(jì)及坡頂防護(hù)設(shè)計(jì)7）進(jìn)行整體和內(nèi)部穩(wěn)定性分析8）施工圖設(shè)計(jì)9）監(jiān)測(cè)、質(zhì)量控制與保證設(shè)計(jì)3.設(shè)計(jì)計(jì)算P36-42B.設(shè)計(jì)計(jì)算內(nèi)容1)根據(jù)工程情況和以往的經(jīng)驗(yàn)，初選支護(hù)各部件的尺寸和參數(shù)。

2)分析計(jì)算a.支護(hù)的內(nèi)部和外部的整體穩(wěn)定性分析b.土釘計(jì)算c.混凝土面層設(shè)計(jì)及土釘與面層的連接計(jì)算d.由測(cè)量和監(jiān)控情況，進(jìn)行反饋設(shè)計(jì)

2）支護(hù)結(jié)構(gòu)各部件的參數(shù)和尺寸a.土釘鋼筋HPB300、HRB335等，直徑16-32mmb.土釘孔徑70-120mm,注漿強(qiáng)度等級(jí)不低于M10c.土釘長度與基坑深度之比為0.6-1.2d.土釘?shù)乃胶拓Q向間距宜在1.2-2.0m范圍內(nèi)e.混凝土面層厚度不宜小于80mm，不低于C20鋼筋網(wǎng)的直徑6-10mm,若面層厚度大于120mm需設(shè)二層鋼筋網(wǎng)f.土釘鉆孔的向下傾角為0-20°3)土釘支護(hù)外部穩(wěn)定性驗(yàn)算內(nèi)容(失穩(wěn)的3種形式)

a.整體支護(hù)沿底部水平滑動(dòng)b.整體支護(hù)繞基坑底角傾覆c.整體支護(hù)連同外部土體沿深部的圓弧破壞而失穩(wěn)

4)土釘支護(hù)內(nèi)部穩(wěn)定性驗(yàn)算內(nèi)容土體破壞面全部或部分穿越了加固的土體內(nèi)部5)當(dāng)土質(zhì)較弱時(shí)，可以采用復(fù)合型土釘墻如：水泥土攪拌樁-土釘墻和微型樁-土釘墻土釘墻的設(shè)計(jì)方法及穩(wěn)定性分析

關(guān)于土釘墻的設(shè)計(jì)方法按其基本原理可分為極限平衡方法和有限元方法。目前在工程上多采用極限平衡分析法，如法國圓弧形破裂面方法、德國雙線性破裂面方法、運(yùn)動(dòng)學(xué)方法、王步云方法、Bridle方法等。關(guān)于土釘設(shè)計(jì)方法，目前還沒有一個(gè)公認(rèn)統(tǒng)一的計(jì)算方法。這里主要介紹一些較為成熟的方法，如王步云方法、Bridle方法和圓弧滑動(dòng)分析法等。

圓弧滑動(dòng)法是一種分析邊坡滑動(dòng)的經(jīng)典方法，適用于多層土、任意超載及有地下水的情況，滑弧經(jīng)搜索確定，無任何限定條件。

土釘主要以受拉為主，因此在進(jìn)行分析時(shí)，只考慮土釘提供的拉力作用。4.土釘釘墻墻施施工工P98-1034.土釘釘墻墻施施工工P98-1031.土釘釘墻墻施施工工要要求求：：1）施施工工開開挖挖：：嚴(yán)嚴(yán)格格分分層層分分段段2）噴噴射射第第一一道道面面層層：：要求求：：a.開挖挖后后盡盡快快做做，，可可以以是是砂砂漿漿也也可可以以是是混混凝凝土土b.作用用是是防防止止土土體體（（易易塌塌土土體體））的的坍坍塌塌，，凝凝結(jié)結(jié)后后在在進(jìn)進(jìn)行行鉆鉆孔孔。。3）設(shè)設(shè)置置土土釘釘：：鉆鉆孔孔，，插插鋼鋼筋筋，，注注漿漿注漿的的方法法：重重力、、低壓壓或高高壓方方法a.下傾的的斜孔孔：采采用重重力或或低壓壓的注注漿法法b.水平鉆鉆孔：：才才用用口部部壓力力注漿漿或分分段壓壓力注注漿要求：：確保保注漿漿的填填充程程度，，漿量量須超超過孔孔的體體積。。確保保鋼筋筋插入入的位位置，，沿釘釘長方方向使使用定定位器器，間間距為為2-3m.4）噴射射第二二道面面層：：鋼筋筋網(wǎng)格格要求：：a.噴射混混凝土土的射射距為為0.6-1.0m，且從從底部部逐漸漸向上上部噴噴射。。b.面層厚厚度超超過120mm時(shí)，應(yīng)應(yīng)兩次次噴射射。c.鋼筋網(wǎng)網(wǎng)的搭搭接長長度不不小于于一個(gè)個(gè)網(wǎng)格格長度度，焊焊接時(shí)時(shí)不小小于10d.d.混凝土土的粗粗集料料最大大粒徑徑不大大于12mm，w/c<0.45e.注意排排降水水2.施工方方法工工藝A.材料：：32.5級(jí)水泥泥(礦渣硅硅酸鹽鹽)，碎石石(5mm)，中砂,帶肋鋼鋼筋。。B.施工：：1）挖土應(yīng)應(yīng)按土土釘垂垂直間間距挖挖土并并修坡坡面。機(jī)械械挖土土?xí)r應(yīng)應(yīng)預(yù)留留0.1m，之后后人工工修整整，根根據(jù)邊邊坡土土質(zhì)情情況，，可采采取全全面或或分段段挖土土支護(hù)護(hù)。2）土釘定位成成孔：按設(shè)計(jì)孔孔深，人工工（土質(zhì)較較好，孔深深度不大））或機(jī)械成成孔（螺旋旋鉆、沖擊擊鉆、地質(zhì)質(zhì)鉆機(jī)、工工程鉆機(jī)））。3）注漿：按配比制制漿，注漿漿采用底部部注漿法，，注漿管應(yīng)應(yīng)插入距孔孔底250～500mm處，隨漿液液的注入緩緩慢勻速拔拔出，為保保證注漿飽飽滿，孔口口宜設(shè)止?jié){漿塞或止?jié){漿袋。4）鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)網(wǎng)片：網(wǎng)片筋應(yīng)順順直，按設(shè)設(shè)計(jì)間距綁綁扎牢固。。在每步工工作面上的的網(wǎng)片筋應(yīng)應(yīng)預(yù)留與下下一步工作作面網(wǎng)筋搭搭接長度。。鋼筋網(wǎng)應(yīng)應(yīng)與土釘連連接牢固。。埋設(shè)控制制噴層混凝凝土厚度的的標(biāo)志。5）噴射混凝土土：按配合比要要求拌制混混凝土干料料。為使回回彈率減少少到最低限限度，噴頭頭與受噴面面應(yīng)保持垂垂直，噴頭頭與作業(yè)面面間距宜為為0.6～1.0m。噴射順序序應(yīng)自下而而上，噴射射時(shí)應(yīng)控制制用水量，，使噴射面面層無干斑斑或移流現(xiàn)現(xiàn)象。6）噴射混凝凝土終凝2h后，應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間間根據(jù)氣溫溫確定，宜宜為3～7d。以此類推，，下一步工工作面重復(fù)復(fù)1～6工序循環(huán)，，直至支護(hù)護(hù)到基坑底底標(biāo)高。注：基礎(chǔ)施施工前應(yīng)設(shè)設(shè)置坡頂和和坡腳排水水設(shè)施。洛陽鏟灰漿泵與鉆鉆機(jī)洛陽鏟鉆孔孔鉆機(jī)的架設(shè)設(shè)和使用土釘墻的鉆鉆孔成孔放拉桿灌漿鋼筋網(wǎng)噴混凝土射距0.6-1.0m，垂直噴射射分層分段開開挖，在上上一層作業(yè)業(yè)面土釘于于噴射混凝凝土面層達(dá)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)強(qiáng)度的70%以前，不得得進(jìn)行下一一層土層的的開挖。分層施工土釘墻竣工工及使用1.3.5.2土錨墻的設(shè)計(jì)與與施工1.土層錨桿的的發(fā)展與應(yīng)應(yīng)用2.土層錨桿的的構(gòu)造3.土層錨桿的的設(shè)計(jì)4.土層錨桿的的施工5.土層錨桿質(zhì)質(zhì)量監(jiān)測(cè)1.4.2土錨墻的設(shè)計(jì)與與施工1.概述土層錨桿，亦稱土錨錨，它的一一端與支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)結(jié)，另一端端錨固在土土體中，將將支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)所承受的的荷載（側(cè)側(cè)向的土壓壓力、水壓壓力以及水水上浮力和和風(fēng)力帶來來的傾覆力力等）通過過拉桿傳遞遞到處于穩(wěn)穩(wěn)定土層中中的錨固體體上，再由由錨固體將將傳來的荷荷載分散到到周圍穩(wěn)定定的土層中中去。2.土層錨桿的的發(fā)展與應(yīng)應(yīng)用2.土層錨桿的的應(yīng)用臨時(shí)性支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)；永永久性土木木工程1.土錨的發(fā)展展1958年德國KarlBauer公司將土層層錨桿用于于深基坑開開挖中.現(xiàn)代土層錨錨桿施工錨錨桿長50m黏性土錨固固力達(dá)達(dá)1000kN非黏性土錨錨固力達(dá)達(dá)2500kN1.大壩2.電視塔3.懸索橋4.護(hù)坡5.水池6.棧橋7.基礎(chǔ)8.鐵塔9.煙囪10.飛機(jī)庫11.隧道壁巖石錨桿（（水利工程程）到土層層錨桿的發(fā)發(fā)展3.土層錨桿的的構(gòu)造1）類型圓形柱；擴(kuò)擴(kuò)大圓形柱柱；擴(kuò)孔圓圓錐柱2）錨桿構(gòu)造造組成：錨頭頭、鋼拉桿桿、塑料套套管、水泥泥砂漿4.土層錨桿（（土錨）的的設(shè)計(jì)P47—P54土層錨桿由由鋼材、水水泥、土體體組成，精精確計(jì)算復(fù)復(fù)雜。經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)，現(xiàn)場試試驗(yàn)檢驗(yàn)。。A.土層錨桿計(jì)計(jì)算實(shí)例：：P501）受力計(jì)計(jì)算2）抗拔計(jì)計(jì)算3）鋼拉桿桿截面的的選擇4）土層錨錨桿的深深部破裂裂面穩(wěn)定定性驗(yàn)算算B.土錨布置置的構(gòu)造造要求a.土錨的上下排垂垂直間距距不小于1.2m，水平間間距不小小于1.5m，土錨錨錨固體上上覆蓋土土層厚度度不小于于4m。b.土錨的的傾角宜為15°°~25°°c.土錨的的自由段段長度度不宜小小于5m，并應(yīng)應(yīng)超過過潛在在的滑滑裂面面1.5m，土錨錨的固定段段長度度不宜小小于4m。5.土層錨錨桿的的施工工P115-121土層錨錨桿的的施工工工序包括：：鉆孔、、安放放拉桿桿、灌灌漿、、張拉拉和錨錨固1）施工工準(zhǔn)備備2）鉆孔孔A.鉆孔機(jī)機(jī)械擴(kuò)孔的的方法法：機(jī)機(jī)械擴(kuò)擴(kuò)孔、、爆炸炸擴(kuò)孔孔、水水力擴(kuò)擴(kuò)孔和和壓漿漿擴(kuò)孔孔孔徑：：110-150mm；深度：：60m；單程鉆鉆進(jìn)：：1.5mMGJ50型孔徑：：110-180mm；孔深：：60m3）安放放拉桿桿注意事事項(xiàng)：：a.安裝時(shí)時(shí)設(shè)置置定位位器b.鋼筋、、鋼管管必須須有防防腐措措施，，c.鋼絲束束拉桿桿使用用玻璃璃纖維維布防防腐d.鋼絞線線易沉沉放、、承載載力大大，但但必須須清理理表面面的油油脂4）壓力灌灌漿①灌漿的的作用用a.形成錨錨固段段，將將錨桿桿錨固固在土土層中中b.防止鋼鋼拉桿桿腐蝕蝕c.充填土土層中中的空空隙和和裂縫縫②灌漿漿的材材料水泥漿漿和水水泥砂砂漿，，要求求嚴(yán)格格控制制氯離離子（（防腐腐）和和水灰灰比（（流動(dòng)動(dòng)性））。③灌漿漿方法法一次灌灌漿和和二次次灌漿漿5）張拉和和錨固固①張拉要要求：土錨灌灌漿后后，待待錨固固體強(qiáng)強(qiáng)度達(dá)達(dá)到80%設(shè)計(jì)強(qiáng)強(qiáng)度以以上，，便可可在支支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)上上安裝裝圍檁檁即可可張拉拉。②張拉拉工具具a.拉桿桿為為變變形形鋼鋼筋筋時(shí)時(shí)，，在在其其端端部部加加焊焊一一螺螺母母端端桿桿，，用用螺螺母母錨錨固固。。b.拉桿桿為為鋼鋼束束絲絲時(shí)時(shí)，，用用鐓鐓頭頭錨錨具具，，千千斤斤頂頂張張拉拉c.拉桿桿為為鋼鋼絞絞線線時(shí)時(shí)，，用用進(jìn)進(jìn)口口錨錨具具，，千千斤斤頂頂張張拉拉6.土層層錨錨桿桿質(zhì)質(zhì)量量監(jiān)監(jiān)測(cè)測(cè)P121土層層錨錨桿桿質(zhì)質(zhì)量量監(jiān)監(jiān)測(cè)測(cè)1）質(zhì)質(zhì)量量檢檢驗(yàn)驗(yàn)與與監(jiān)監(jiān)測(cè)測(cè)①材料料②現(xiàn)場場測(cè)測(cè)試試③混凝凝土土面面層層質(zhì)質(zhì)量量檢檢驗(yàn)驗(yàn)2）施施工工監(jiān)監(jiān)測(cè)測(cè)土釘釘墻墻竣竣工工及及使使用用錨桿桿制制作作錨頭頭構(gòu)構(gòu)造造株洲洲錨錨桿桿擋擋墻墻京九九線線錨錨桿桿擋擋墻墻1）土層層錨錨桿桿是一一種種土體體錨錨固固技技術(shù)術(shù)，其其通通過過拉拉力力桿桿將將荷荷載載傳傳入入土土層層深深處處。。2）土