土釘墻教學講解課件

第四章基坑支護技術4.1無支護開挖設計4.2土釘墻支護4.3錨桿支護4.4重力式水泥土墻4.5樁墻式圍護結構4.6內支撐體系4.7逆作法工程第四章基坑支護技術4.1無支護開挖設計4.2土釘墻支護土釘混凝土面層防水系統(tǒng)地表防水坡面泄水坡底排水防水系統(tǒng)4.2土釘墻支護土釘混凝土面層防水系統(tǒng)地表防水坡面泄水坡底4.2.1支護原理土釘：是指在基坑開挖過程中，在基坑邊壁上鉆出的、與土壁接近垂直的深孔，然后插入鋼筋并壓力注入水泥漿或水泥砂漿，從而形成的與周圍土體全長緊密結合的加筋注漿體。土釘墻：

在基坑邊壁土體中放置一定長度和分布密集的土釘，土釘與周圍土體緊密結合共同工作，形成復合土體，提高了土體的整體剛度，彌補了土體自身強度的不足，從而提高基坑邊坡的整體穩(wěn)定性。土釘墻的適用范圍：

適用于地下水位以上或經(jīng)降水后的雜填土、粘性土、粉土及有一定膠結能力和密實程度的沙土；不宜在含水豐富的粉砂、細砂、淤泥和淤泥質土等軟弱土層中使用。4.2.1支護原理土釘：土釘墻的適用范圍：土釘?shù)墓ぷ鳈C理

1）土釘對復合體起骨架約束作用；2）土釘對復合體起分擔作用；3）土釘起著應力傳遞與擴散作用；4）坡面變形的約束作用；5）注漿對土體的加固作用混凝土面層的工作機理面層主要是承受土壓力，并將土壓力傳遞給土釘；通過與土釘?shù)南嗷プ饔?，對坡面變形起到約束作用，阻止局部不穩(wěn)定土體的坍塌；由于面層對土體的約束，是的土體在出現(xiàn)臨空面后，強度不至于下降過多；面層能防止雨水及地表水的刷坡和滲透，防止土體流失；面層與土釘?shù)倪B接，增強了土釘?shù)恼w效果，同時在一定程度上調整了土釘?shù)膬攘?，使各土釘?shù)氖芰呌诰鶆?。土釘?shù)墓ぷ鳈C理混凝土面層的工作機理防水系統(tǒng)的工作機理1）水流入邊坡是造成土釘墻邊坡失穩(wěn)的重要原因。土體的含水量增加會使土的自重增加，土體的滑動力增大，同時水的滲流會對邊坡土體產(chǎn)生一定的動水壓力；2）土體內含水量增加會使土體的內摩擦角大大減小，抗剪強度降低，同時會使土釘?shù)某休d能力和對土的約束能力降低，最終可能導致邊坡失穩(wěn)；土釘墻的工作特點：

1）土釘墻的最大水平位移往往發(fā)生在墻體頂部，越往下越小；2）土釘?shù)膬攘Ψ植家话悴痪鶆?，破裂面臨近處最大，往兩端越來越小；3）大比例實驗結果表明：土釘整體破壞前，未發(fā)現(xiàn)噴射混凝土面板和錨頭產(chǎn)生破壞；4）復合墻體后的土壓力分布接近三角形，坡腳處土壓力減少；防水系統(tǒng)的工作機理土釘墻的工作特點：土釘墻的優(yōu)勢：1）土釘墻與土體形成復合土體，共同工作，提高土體的穩(wěn)定性和承載能力2）土釘墻增強了土體破壞的延性，延緩了土體失穩(wěn)的發(fā)展過程3）通過施工過程的信息化管理，可減少施工風險，保障施工安全4）土釘墻工程施工機具輕便，技術工藝簡單易行，有利于文明施工5）和其它支護方式相比，可縮短基坑施工工期6）經(jīng)濟效益較好。土釘墻的局限性：1）土釘墻的位置必須考慮周圍建筑基礎、地下管道的限制2）由于土釘墻施工與土方開挖配合進行，分層分段施工，每層各段先挖土，后做土釘，這就要求每層土方開挖后，該層土釘施工應到達規(guī)定強度之前，土方邊坡能夠保持穩(wěn)定。設計時必須對這些工況進行驗算，施工時必須從施工開始就進行監(jiān)測3）軟土中不宜單獨采用土釘墻支護4）土釘墻的變形會比具有預應力支撐或錨桿的排樁和地下連續(xù)墻支護大土釘墻的優(yōu)勢：土釘墻的局限性：土釘墻的構造：1）土釘與水平面夾角宜為5°~20°；2）土釘直徑應根據(jù)成孔機具確定，一般為70~120mm；3）土釘長度宜為基坑深度的0.5~1.2倍；上部土釘控制變形，下部土釘控制土釘墻的整體穩(wěn)定性；4）土釘?shù)乃胶痛怪遍g距宜為1~2m；5）土釘?shù)匿摻钜话悴捎芒?、Ⅲ級鋼筋，鋼筋直徑?6~32mm；6）土釘?shù)淖{材料為水泥漿或水泥砂漿，強度等級不低于M10。混凝土面層的構造：

1）基坑土釘墻的墻面坡度需要視場地環(huán)境條件而定，不宜大于1:0.1；2）面層一般采用鋼筋網(wǎng)噴射混凝土，混凝土強度等級不低于C20，厚度不小于80mm，鋼筋直徑6~10mm，網(wǎng)片間距150mm~300mm，搭接長度>300mm；3）土釘和面層連接：螺栓連接和焊接，設置承壓鋼板或井字形加強鋼筋；土釘墻的構造：混凝土面層的構造：4.2.2土釘墻的設計土釘墻設計內容：1）根據(jù)場地條件確定基坑土釘墻的墻面坡度-工程決定；2）土釘?shù)脑O計：第一排土釘距地面的高度、土釘?shù)乃介g距和豎向間距、土釘與水平面的夾角、土釘?shù)闹睆胶烷L度、土釘中鋼筋的級別和直徑、注漿的材料和強度等級、施工要求等-計算確定；3）面層的設計：面層混凝土強度等級、厚度和配筋，與土釘?shù)倪B接構造、施工要求等-經(jīng)驗確定；4）施工現(xiàn)場監(jiān)測和質量控制要求4.2.2土釘墻的設計土釘墻設計內容：單根土釘?shù)臉O限承載力應符合下式規(guī)定：土釘抗拔安全系數(shù)，安全等級為二級、三級的土釘墻，分別不小于1.6和1.4；第j層土釘?shù)妮S向拉力標準值；第j層土釘?shù)臉O限抗拔承載力標準值；土釘承載力設計單根土釘?shù)臉O限承載力應符合下式規(guī)定：土釘抗拔安全系數(shù)，安全等單根土釘?shù)妮S向拉力標準值可按下式計算：第j層土釘?shù)膬A角土釘?shù)乃介g距和垂直間距第j層土釘軸向拉力調整系數(shù)第j層土釘處的主動土壓力強度標準值，可按朗肯土壓力計算墻面傾斜時的主動土壓力折減系數(shù)單根土釘?shù)妮S向拉力標準值可按下式計算：第j層土釘?shù)膬A角土釘?shù)钠旅鎯A斜時的主動土壓力折減系數(shù)ζ可按下式計算：土釘墻坡面與水平面的夾角基坑底面以上各土層按厚度加權的等效內摩擦角平均值第j層土釘至基坑頂面的垂直距離作用在為邊長的面積內的主動土壓力標準值計算系數(shù)土釘軸向拉力調整系數(shù)ηj可按下式計算：基坑深度經(jīng)驗系數(shù)，可取0.6~1.0土釘層數(shù)坡面傾斜時的主動土壓力折減系數(shù)ζ可按下式計算：土釘墻坡面與水單根土釘?shù)臉O限抗拔承載力標準值可按下式計算：第j層土釘?shù)腻^固體直徑，對成孔注漿土釘，按成孔直徑計算，對打入鋼管土釘，按鋼管直徑計算第j層土釘與第i土層的極限粘結強度標準值第j層土釘滑動面意外的部分在第i土層中的長度，直線滑動面與水平面的夾角取單根土釘?shù)臉O限抗拔承載力標準值可按下式計算：第j層土釘?shù)腻^固土釘桿體的受拉承載力應符合下列規(guī)定：第j層土釘?shù)妮S向拉力設計值土釘桿體的抗拉強度設計值土釘桿體的截面面積土釘桿體的受拉承載力應符合下列規(guī)定：第j層土釘?shù)妮S向拉力設計采用圓弧滑動條分法驗算土釘墻整體穩(wěn)定性土釘墻整體穩(wěn)定性計算采用圓弧滑動條分法驗算土釘墻整體穩(wěn)定性土釘墻整體穩(wěn)定性計算4.2.3土釘墻的施工與質量控制土釘墻施工時分層施工，每層是先挖土，后做土釘，邊開挖邊支護。1）按設計要求挖土至分層高度，修正邊坡，埋設噴射混凝土厚度的控制標志；2）噴射第一層混凝土；3）成孔、插筋、注漿施工土釘，安設連接件；4）綁扎鋼筋網(wǎng)，噴射第二層混凝土；5）重復上述步驟，直至基坑設計深度；6）設置坡頂、坡面和坡腳的排水系統(tǒng)；土釘墻支護施工4.2.3土釘墻的施工與質量控制土釘墻施工時分層施工，每層土釘墻施工要點：1）分層分段開挖土方；2）成孔和插筋；3）注漿；4）噴射混凝土面層；5）土釘與混凝土面層的連接；6）鋪設鋼筋網(wǎng)；土釘墻應按下列規(guī)定進行質量檢測：1）土釘采用抗拉實驗監(jiān)測承載力。同一條件下，實驗數(shù)量不宜少于土釘總數(shù)的1%，且不少于3根；2）墻面噴射混凝土厚度應采用鉆孔檢測，鉆孔數(shù)宜每100m2墻面積為一組，每組不少于3點；土釘墻施工要點：土釘墻應按下列規(guī)定進行質量檢測：土釘墻的監(jiān)測內容：1）土釘墻的水平位移；2）周圍建筑物、地下管線變形和裂縫觀察記錄；3）基坑滲漏水和基坑內外地下水變化；4）土體分層豎向位移和地表開裂狀態(tài)觀察記錄；位移觀測點總數(shù)不宜少于3個，測點間距不宜大于30m；位移觀測基準點不少于2個土釘墻的監(jiān)測要求：1）施工階段，每天監(jiān)測不少于1次；完成基坑開挖、變形趨于穩(wěn)定后，可適當減少監(jiān)測次數(shù)；施工監(jiān)測應持續(xù)至土方回填完畢；2）雨天、雨后或土釘墻出現(xiàn)滲水時，應加強觀測；3）當觀測位移超過監(jiān)控報警值時，應加強觀測，分析原因，并及時采取加固措施，防止事故發(fā)生；土釘墻的監(jiān)測內容：土釘墻的監(jiān)測要求：4.2.4復合土釘墻土釘墻+止水帷幕+預應力錨桿土釘墻+預應力錨桿土釘墻+微型樁+預應力錨桿土釘墻+止水帷幕+微型樁+預應力錨桿4.2.4復合土釘墻土釘墻+止水帷幕+預應力錨桿第四章基坑支護技術4.1無支護開挖設計4.2土釘墻支護4.3錨桿支護4.4重力式水泥土墻4.5樁墻式圍護結構4.6內支撐體系4.7逆作法工程第四章基坑支護技術4.1無支護開挖設計4.2土釘墻支護土釘混凝土面層防水系統(tǒng)地表防水坡面泄水坡底排水防水系統(tǒng)4.2土釘墻支護土釘混凝土面層防水系統(tǒng)地表防水坡面泄水坡底4.2.1支護原理土釘：是指在基坑開挖過程中，在基坑邊壁上鉆出的、與土壁接近垂直的深孔，然后插入鋼筋并壓力注入水泥漿或水泥砂漿，從而形成的與周圍土體全長緊密結合的加筋注漿體。土釘墻：

在基坑邊壁土體中放置一定長度和分布密集的土釘，土釘與周圍土體緊密結合共同工作，形成復合土體，提高了土體的整體剛度，彌補了土體自身強度的不足，從而提高基坑邊坡的整體穩(wěn)定性。土釘墻的適用范圍：

適用于地下水位以上或經(jīng)降水后的雜填土、粘性土、粉土及有一定膠結能力和密實程度的沙土；不宜在含水豐富的粉砂、細砂、淤泥和淤泥質土等軟弱土層中使用。4.2.1支護原理土釘：土釘墻的適用范圍：土釘?shù)墓ぷ鳈C理

1）土釘對復合體起骨架約束作用；2）土釘對復合體起分擔作用；3）土釘起著應力傳遞與擴散作用；4）坡面變形的約束作用；5）注漿對土體的加固作用混凝土面層的工作機理面層主要是承受土壓力，并將土壓力傳遞給土釘；通過與土釘?shù)南嗷プ饔?，對坡面變形起到約束作用，阻止局部不穩(wěn)定土體的坍塌；由于面層對土體的約束，是的土體在出現(xiàn)臨空面后，強度不至于下降過多；面層能防止雨水及地表水的刷坡和滲透，防止土體流失；面層與土釘?shù)倪B接，增強了土釘?shù)恼w效果，同時在一定程度上調整了土釘?shù)膬攘Γ垢魍玲數(shù)氖芰呌诰鶆?。土釘?shù)墓ぷ鳈C理混凝土面層的工作機理防水系統(tǒng)的工作機理1）水流入邊坡是造成土釘墻邊坡失穩(wěn)的重要原因。土體的含水量增加會使土的自重增加，土體的滑動力增大，同時水的滲流會對邊坡土體產(chǎn)生一定的動水壓力；2）土體內含水量增加會使土體的內摩擦角大大減小，抗剪強度降低，同時會使土釘?shù)某休d能力和對土的約束能力降低，最終可能導致邊坡失穩(wěn)；土釘墻的工作特點：

1）土釘墻的最大水平位移往往發(fā)生在墻體頂部，越往下越小；2）土釘?shù)膬攘Ψ植家话悴痪鶆?，破裂面臨近處最大，往兩端越來越?。?）大比例實驗結果表明：土釘整體破壞前，未發(fā)現(xiàn)噴射混凝土面板和錨頭產(chǎn)生破壞；4）復合墻體后的土壓力分布接近三角形，坡腳處土壓力減少；防水系統(tǒng)的工作機理土釘墻的工作特點：土釘墻的優(yōu)勢：1）土釘墻與土體形成復合土體，共同工作，提高土體的穩(wěn)定性和承載能力2）土釘墻增強了土體破壞的延性，延緩了土體失穩(wěn)的發(fā)展過程3）通過施工過程的信息化管理，可減少施工風險，保障施工安全4）土釘墻工程施工機具輕便，技術工藝簡單易行，有利于文明施工5）和其它支護方式相比，可縮短基坑施工工期6）經(jīng)濟效益較好。土釘墻的局限性：1）土釘墻的位置必須考慮周圍建筑基礎、地下管道的限制2）由于土釘墻施工與土方開挖配合進行，分層分段施工，每層各段先挖土，后做土釘，這就要求每層土方開挖后，該層土釘施工應到達規(guī)定強度之前，土方邊坡能夠保持穩(wěn)定。設計時必須對這些工況進行驗算，施工時必須從施工開始就進行監(jiān)測3）軟土中不宜單獨采用土釘墻支護4）土釘墻的變形會比具有預應力支撐或錨桿的排樁和地下連續(xù)墻支護大土釘墻的優(yōu)勢：土釘墻的局限性：土釘墻的構造：1）土釘與水平面夾角宜為5°~20°；2）土釘直徑應根據(jù)成孔機具確定，一般為70~120mm；3）土釘長度宜為基坑深度的0.5~1.2倍；上部土釘控制變形，下部土釘控制土釘墻的整體穩(wěn)定性；4）土釘?shù)乃胶痛怪遍g距宜為1~2m；5）土釘?shù)匿摻钜话悴捎芒?、Ⅲ級鋼筋，鋼筋直徑?6~32mm；6）土釘?shù)淖{材料為水泥漿或水泥砂漿，強度等級不低于M10?；炷撩鎸拥臉嬙欤?/p>

1）基坑土釘墻的墻面坡度需要視場地環(huán)境條件而定，不宜大于1:0.1；2）面層一般采用鋼筋網(wǎng)噴射混凝土，混凝土強度等級不低于C20，厚度不小于80mm，鋼筋直徑6~10mm，網(wǎng)片間距150mm~300mm，搭接長度>300mm；3）土釘和面層連接：螺栓連接和焊接，設置承壓鋼板或井字形加強鋼筋；土釘墻的構造：混凝土面層的構造：4.2.2土釘墻的設計土釘墻設計內容：1）根據(jù)場地條件確定基坑土釘墻的墻面坡度-工程決定；2）土釘?shù)脑O計：第一排土釘距地面的高度、土釘?shù)乃介g距和豎向間距、土釘與水平面的夾角、土釘?shù)闹睆胶烷L度、土釘中鋼筋的級別和直徑、注漿的材料和強度等級、施工要求等-計算確定；3）面層的設計：面層混凝土強度等級、厚度和配筋，與土釘?shù)倪B接構造、施工要求等-經(jīng)驗確定；4）施工現(xiàn)場監(jiān)測和質量控制要求4.2.2土釘墻的設計土釘墻設計內容：單根土釘?shù)臉O限承載力應符合下式規(guī)定：土釘抗拔安全系數(shù)，安全等級為二級、三級的土釘墻，分別不小于1.6和1.4；第j層土釘?shù)妮S向拉力標準值；第j層土釘?shù)臉O限抗拔承載力標準值；土釘承載力設計單根土釘?shù)臉O限承載力應符合下式規(guī)定：土釘抗拔安全系數(shù)，安全等單根土釘?shù)妮S向拉力標準值可按下式計算：第j層土釘?shù)膬A角土釘?shù)乃介g距和垂直間距第j層土釘軸向拉力調整系數(shù)第j層土釘處的主動土壓力強度標準值，可按朗肯土壓力計算墻面傾斜時的主動土壓力折減系數(shù)單根土釘?shù)妮S向拉力標準值可按下式計算：第j層土釘?shù)膬A角土釘?shù)钠旅鎯A斜時的主動土壓力折減系數(shù)ζ可按下式計算：土釘墻坡面與水平面的夾角基坑底面以上各土層按厚度加權的等效內摩擦角平均值第j層土釘至基坑頂面的垂直距離作用在為邊長的面積內的主動土壓力標準值計算系數(shù)土釘軸向拉力調整系數(shù)ηj可按下式計算：基坑深度經(jīng)驗系數(shù)，可取0.6~1.0土釘層數(shù)坡面傾斜時的主動土壓力折減系數(shù)ζ可按下式計算：土釘墻坡面與水單根土釘?shù)臉O限抗拔承載力標準值可按下式計算：第j層土釘?shù)腻^固體直徑，對成孔注漿土釘，按成孔直徑計算，對打入鋼管土釘，按鋼管直徑計算第j層土釘與第i土層的極限粘結強度標準值第j層土釘滑動面意外的部分在第i土層中的長度，直線滑動面與水平面的夾角取單根土釘?shù)臉O限抗拔承載力標準值可按下式計算：第j層土釘?shù)腻^固土釘桿體的受拉承載力應符合下列規(guī)定：第j層土釘?shù)妮S向拉力設計值土釘桿體的抗拉強度設計值土釘桿體的截面面積土釘桿體的受拉承載力應符合下列規(guī)定：第j層土釘?shù)妮S向拉力設計采用圓弧滑動條分法驗算土釘墻整體穩(wěn)定性土釘墻整體穩(wěn)定性計算采用圓弧滑動條分法驗算土釘墻整體穩(wěn)定性土釘墻整體穩(wěn)定性計算4.2.3土釘墻的施工與質量控制土釘墻施工時分層施工，每層是先挖土，后做土釘，邊開挖邊支護。1）按設計要求挖土至分層高度，修正邊坡，埋設噴射混凝土厚度的控制標志；2）噴射第一層混凝土；3