第六節(jié)高層建筑施工土層錨桿、土釘墻

本節(jié)主要內(nèi)容1.1、土層錨桿概述1.3、土層錨桿原理1.4、土層錨桿設(shè)計布置1.5、土層錨桿計算1.2、土層錨桿組成1.6、土層錨桿施工1、土層錨桿2.1、土釘墻概述2.3、土釘墻設(shè)計計算2.4、土釘墻施工2.2、土釘墻構(gòu)造2、土釘墻1.1、土層錨桿概述土層錨桿：簡稱土錨，由設(shè)置與鉆孔內(nèi)、端部深入穩(wěn)定土層中的鋼筋或鋼絞線與孔內(nèi)注漿體組成的受拉桿體。支護結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)所承受的荷載通過拉桿傳遞到端部穩(wěn)定土層中的錨固體上，再由錨固體將荷載分散到周圍穩(wěn)定的土層中。優(yōu)點：基坑施工時坑內(nèi)無支撐，開挖土方和地下結(jié)構(gòu)施工不受支撐干擾，施工作業(yè)面寬敞，改善施工條件，同時可以施加預(yù)應(yīng)力，能有效控制擋墻的位移和土層變形。1.1、土層錨桿概述土層錨桿的適用范圍：土層錨桿適用范圍較廣，在大多數(shù)場地和地質(zhì)條件下都可采用，尤其適合在深度達，水平變形要求高，周邊場地狹窄的情況。土層錨桿不適用情況：錨固端設(shè)置在軟弱土層中，承載力低，不能滿足錨固要求，且錨桿長、造價高，工期長，不經(jīng)濟。錨桿施工困難，如砂卵石地層存在承壓力的情況下無法成孔，并且不能保證水泥漿灌注質(zhì)量。1.2、土層錨桿組成錨桿支護體系支護擋墻腰梁及托架錨桿鋼筋混凝土板樁、鋼板樁，鉆孔灌注樁、挖孔樁，地下連續(xù)墻腰梁及托架作用、構(gòu)造同內(nèi)支撐錨頭拉桿(拉索)錨固體螺母錨頭錨具錨頭鋼筋鋼絞線1.3、土層錨桿原理自由段處于不穩(wěn)定土層中，應(yīng)使它與土層盡量脫離，土層一旦有滑動時，可以伸縮，其作用是將錨頭所承受的荷載傳遞到錨固段錨固段處于穩(wěn)定的土層中，要與周圍土體結(jié)合牢固，能將錨桿所受到的荷載分散到周圍土體中。錨桿的錨固段長度由承載力確定，而錨桿的總長度取決于穩(wěn)定性驗算的需求。錨桿支護結(jié)構(gòu)的破壞形式：錨桿受拉破壞，整體穩(wěn)定破壞等。1.4、土層錨桿設(shè)計布置1.4.1、錨桿長度錨桿的錨固區(qū)應(yīng)設(shè)置在主動土壓力滑動面以外且地層穩(wěn)定的土體中，以便使錨固段有足夠的錨固力，確保在設(shè)計荷載的作用下正常工作。錨桿桿體下料長度=錨桿自由段+錨固段+外露長度錨桿自由段長度不宜小于5.0m，并應(yīng)超過潛在滑裂面1.5m；錨固段長度不宜小于4.0m；外露長度必須滿足臺座、腰梁及張拉要求。1.4、土層錨桿設(shè)計布置1.4.2、錨桿間距錨桿間距取決于支護結(jié)構(gòu)承受的荷載合每根錨桿的承載能力。錨桿垂直間距不宜小于2.0m

水平間距不宜小于1.5m錨桿間距愈大，每根錨桿承受的拉力亦愈大，由于錨桿間距變大，腰梁的跨度變大，腰梁內(nèi)力增加，需加大腰梁截面；減小錨桿間距，可使腰梁內(nèi)力減小，若間距過小，會產(chǎn)生群錨效應(yīng)，錨桿之間相互干擾，降低了單根錨桿的承載能力。1.4、土層錨桿設(shè)計布置1.4.3、錨桿傾角錨桿的拉力對于支護墻體的支承作用，只有水平分力是有效支承，而垂直分力會增加支護結(jié)構(gòu)底部的壓力，可能造成支護結(jié)構(gòu)和周圍地基的沉降一般要求錨桿傾角為15度-25度，且不應(yīng)大于45度。錨桿傾角于可錨固土層的位置，支護結(jié)構(gòu)的位置，施工條件，應(yīng)避開臨近地下構(gòu)筑物合管道，不與原有錨桿或設(shè)計中的錨桿交叉，還應(yīng)考慮鉆孔、灌漿是否方便。1.4、土層錨桿設(shè)計布置1.4.4、錨桿層數(shù)錨桿層數(shù)取決于支護結(jié)構(gòu)的截面和其所承受的荷載、基坑深度、錨桿的承載力，還應(yīng)考慮支護結(jié)構(gòu)允許的變形量和施工條件等綜合因素。注意事項：最上層錨桿上面應(yīng)具有足夠的覆土厚度，不宜小于4.0m，防止由于錨桿向上的垂直分力作用而使地面隆起。覆土厚度經(jīng)計算確定，應(yīng)保證覆土重量大于錨桿的垂直分力；在可能產(chǎn)生流砂的地區(qū)布置土錨時，錨頭標高與砂層應(yīng)有一定的距離，以防滲流距離過短造成流砂從鉆孔涌出。1.5、土層錨桿計算錨桿承載力影響因素：拉桿的極限抗拉強度；拉桿與錨固體之間的極限握裹力；錨固體與土體之間的極限阻力；拉桿與錨固體之間的極限握裹力遠大于錨固體與土體之間的極限阻力；錨桿的承載力主要取決于錨固體與土體之間的極限阻力；1.5、土層錨桿計算式中：Td--錨桿水平拉力設(shè)計值；

Nu--錨桿軸向受拉承載力設(shè)計值；

θ--錨桿與水平面的傾角。1.5.1、錨桿承載力1.5、土層錨桿計算式中：As、Ap--普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋桿體截面面積；

fy、fpy--普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強度設(shè)計值。1.5.2、錨桿桿體的截面面積A.普通鋼筋截面面積計算B.預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積計算1.5、土層錨桿計算1.5.3、錨桿軸向受拉承載力設(shè)計值A(chǔ).安全等級為一級及缺乏地區(qū)經(jīng)驗的二級基坑側(cè)壁，應(yīng)根據(jù)規(guī)程要求進行錨桿基本試驗，確定錨桿的極限承載力，再除以受拉抗力分項系數(shù)γs(γs可取1.3)，得到錨桿軸向受拉設(shè)計值。B.基坑側(cè)壁安全等級為二級且有鄰近工程經(jīng)驗時，按下式計算錨桿受拉承載力設(shè)計值，并按規(guī)程要求進行錨桿驗收試驗：1.5、土層錨桿計算1.5.3、錨桿軸向受拉承載力設(shè)計值式中：Nu--錨桿軸向受拉承載力設(shè)計值；

d1--擴孔錨固體直徑；

d--非擴孔錨桿或擴孔錨桿的直孔段錨固體直徑；

li--第i層土中直孔部分錨固段長度；

lj--第j層土中直孔部分錨固段長度；

qsik、qsjk--土體與錨固段的極限摩阻力標準值，應(yīng)根據(jù)當?shù)亟?jīng)驗取

值；當無經(jīng)驗時可根據(jù)規(guī)程選用；

ck--擴孔部分土體黏聚力標準值；

γs--錨桿軸向受拉抗力分項系數(shù)，可取1.31.5、土層錨桿計算1.5.3、錨桿軸向受拉承載力設(shè)計值C.對于塑性指數(shù)大于17的黏性土層中的錨桿應(yīng)進行蠕變試驗；D.基坑側(cè)壁安全等級為三級時，可按式(4)確定錨桿軸向受拉承載力設(shè)計值。1.6、土層錨桿施工1.6.1、土層錨桿施工準備A.

查明施工區(qū)域的土層分布及相應(yīng)物理力學特性，合理布置土層錨桿、正確選擇鉆孔方法；B.

查明錨桿施工區(qū)域內(nèi)地下構(gòu)筑物、管線及其它障礙物的位置和情況，保證順利施工；C.

了解地下水的成分和含量、水位及變化情況，選擇正確的錨桿防腐方案；1.6、土層錨桿施工1.6.1、土層錨桿施工準備E.

進行技術(shù)交底，明確設(shè)計意圖和施工技術(shù)要求；G.

若采用濕作業(yè)施工，要準備好用水，并挖好排水溝，沉淀池，集水井，使成孔排出的泥水排到沉淀池，再從沉淀池排入集水井用水泵排走；F.

進行土方開挖，使錨桿作業(yè)面低于錨桿標高500-600mm，并平整好操作范圍內(nèi)的場地；D.

編制錨桿施工組織設(shè)計：確定土層錨桿的施工順序，制定施工方案；選定并準備鉆孔機械，張拉機具及其配套機械設(shè)備；安排施工進度；提出保證質(zhì)量、保證安全和節(jié)約成本的技術(shù)措施；1.6、土層錨桿施工1.6.2、施工機械鉆機的鉆頭安裝在套管的底端，由鉆機回轉(zhuǎn)機構(gòu)帶動鉆桿對鉆頭以一定的壓力和轉(zhuǎn)速切削土體，土渣通過循環(huán)水排出空外。A.

回轉(zhuǎn)式鉆機適用于黏性土及砂性土地基。如在地下水位以下鉆進，遇軟黏土及土質(zhì)松散的粉質(zhì)黏土、粉細砂等土層時，應(yīng)用套管鉆進保護孔壁，防止坍孔。1.6、土層錨桿施工1.6.2、施工機械螺旋式鉆機是利用回旋的螺旋鉆桿，以一定的鉆壓和轉(zhuǎn)速向土體鉆進，同時將切削下來的松動土體順螺葉排出孔外。B.

螺旋式鉆機螺旋鉆機不需用水循環(huán)，不使用套管護壁，因此輔助作業(yè)時間減少，鉆進速度快。螺旋式鉆機適用于無地下水條件下黏土、粉質(zhì)黏土及較密實的砂土土層中成孔。1.6、土層錨桿施工1.6.2、施工機械旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆機又稱為萬能鉆機，具有旋轉(zhuǎn)、沖擊、鉆進多功能，其鉆孔、移動和裝卸都靠油壓裝置運行。一般鉆孔直徑為80-130mm，可鉆任何角度的孔，根據(jù)土質(zhì)情況可分別使用其旋轉(zhuǎn)、沖擊功能，能迅速裝卸，鉆孔速度快。C.

旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆機1.6、土層錨桿施工1.6.2、施工機械旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆機又稱為萬能鉆機，具有旋轉(zhuǎn)、沖擊、鉆進多功能，其鉆孔、移動和裝卸都靠油壓裝置運行。一般鉆孔直徑為80-130mm，可鉆任何角度的孔，根據(jù)土質(zhì)情況可分別使用其旋轉(zhuǎn)、沖擊功能，能迅速裝卸，鉆孔速度快。C.

旋轉(zhuǎn)沖擊式鉆機1.6、土層錨桿施工1.6.2、施工機械潛鉆沖擊器長度為0.5-1.0m，直徑為78-135mm，內(nèi)部裝有配氣閥，汽缸和活塞等機構(gòu)，利用壓縮空氣驅(qū)動，通過活塞往復(fù)運動作定向高頻沖振，擠壓土層向前鉆進。D.

潛鉆沖擊器1.6、土層錨桿施工1.6.2、施工機械潛鉆沖擊器通常配備一臺鉆機，沖擊器設(shè)在鉆桿端部，導(dǎo)向架控制其成孔角度，并導(dǎo)向鉆進，達到預(yù)定深度時鉆桿沿導(dǎo)向架退出，同時將沖擊器帶出鉆孔。由于擠壓土層向前鉆進，故不出土。其成孔速度較快，可達1.3m/min，噪聲低，能耗小。D.

潛鉆沖擊器1.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝施工順序：鉆孔-安放拉桿-灌漿-養(yǎng)護-安裝錨頭-張拉錨固-挖土1.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝干作業(yè)法A.鉆孔當土層錨桿處于地下水位以上，呈非浸水狀態(tài)時，可選用不護壁的螺旋鉆孔干作業(yè)法成孔。適用于黏土，粉質(zhì)黏土，密實性和穩(wěn)定性較好的砂土等土層。干作業(yè)法具有施工操作方便，場地無積水，功效高，適宜于冬季作業(yè)。1.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝干作業(yè)法A.鉆孔方法一：螺旋鉆機鉆孔→成孔后鉆桿退出空洞→用空氣壓縮機風管沖洗孔穴→清除孔內(nèi)殘余土屑→插入鋼拉桿1.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝干作業(yè)法A.鉆孔方法二：鉆孔時將鋼拉桿插入空心螺旋鉆桿→鋼拉桿和螺旋鉆桿同時到達設(shè)計規(guī)定深度→提出螺旋鉆桿150-200mm→壓力灌漿-邊灌漿邊退鉆桿灌漿時螺旋葉間充填土可以起到保護孔壁，防止坍塌和堵塞灌漿外流，提高灌漿效果的作用1.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝濕作業(yè)法A.鉆孔鉆進時沖洗液(壓力水)從鉆桿中心流向孔底，在一定水頭壓力下，水流攜帶鉆削下來的土屑從鉆桿與孔壁之間的孔隙排出孔外。鉆進時要不斷供水沖洗，始終保持孔口的水位。待鉆到規(guī)定深度后，繼續(xù)用壓力水沖洗殘留在孔內(nèi)土屑，直至溢出清水為止。1.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝濕作業(yè)法A.鉆孔優(yōu)點：鉆孔過程中的鉆進、出渣、固壁、清孔等工序一次完成，可防止塌孔，不留殘土。適用范圍：適用于各種軟、硬土層，特別適合于有地下水或土的含水率大及有流砂的土層。1.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝錨固段擴孔方法：機械擴孔，爆炸擴孔，水力擴孔和壓漿擴孔等。A.鉆孔成孔質(zhì)量檢查：孔洞位置容許偏差：±100mm；傾斜度偏差：±1?孔壁平直，不得坍塌和松動清孔用水沖洗，直至孔口溢出清水為止，避免使用膨潤土循環(huán)泥漿護壁，以免在孔壁上形成泥皮，降低錨固體與孔壁的摩擦阻力。2.1、土釘墻概述所謂“土釘”，是置入現(xiàn)場原位土體中以較密間距排列的細長桿件，如鋼筋或鋼管等，通常外裹水泥砂漿或水泥凈漿漿體。2.1.2土釘特點沿通長與周圍土體接觸，以群體起作用，與周圍土體形成一個組合體，在土體發(fā)生變形的條件下，通過與土體接觸面的黏結(jié)力或摩擦力，使土釘被動受拉，并主要通過受拉工作給土體以約束加固或使其穩(wěn)定。2.1.1土釘概念土釘?shù)脑O(shè)置方向與土體可能發(fā)生的主拉應(yīng)變方向大體一致，通常接近水平方向向下呈不大的傾角。1.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝土層錨桿拉桿：承載能力較小時，多用粗鋼筋

承載能力較大時，多用鋼絞線B.安放拉桿錨桿加工和安放過程中兩個問題：錨桿自由段的防腐和隔離處理

插入錨桿時的對中措施1.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝錨桿自由段的防腐：地下水對剛才具有腐蝕性，錨桿自由段若不進行防腐處理，時間久了，錨桿會因銹蝕而斷裂，危機支護結(jié)構(gòu)安全。B.安放拉桿錨桿自由段的隔離處理：錨桿自由段處于不穩(wěn)定土層中，一旦土層有滑動，自由段拉桿應(yīng)可以自由伸縮，應(yīng)使自由段與土層和注漿體隔離。1.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝鋼拉桿處理方法：B.安放拉桿方法二：除銹→在鋼筋拉桿上涂潤滑油脂→套上塑料管→與錨固段相交處的塑料管管口密封并用鉛絲綁緊方法一：清除拉桿上鐵銹→涂一層環(huán)氧防腐漆冷底子油→干燥→涂一層環(huán)氧玻璃銅→固化→纏繞兩層聚乙烯塑料薄膜1.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝鋼絞線拉桿處理方法：B.安放拉桿在桿體上涂防腐油脂，然后套上聚丙烯防護套。鋼絞線通常以涂油脂和包裝物保護的形式送到現(xiàn)場。下料切斷后，要清除錨固段鋼絞線的防護層，并用溶劑或蒸汽清除防護油脂，以保證錨固段拉桿與錨固體砂漿有良好黏結(jié)。1.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝鋼拉桿或鋼絞線拉桿對中：B.安放拉桿防止自由段產(chǎn)生過大的撓度和插入鉆孔時攪動土壁，并保證錨固段有足夠的保護層厚度，拉桿與錨固體有足夠的握裹力。定位器間距：錨固段：2m自由段：4.0-5.0m外徑宜小于鉆孔直徑10mm1.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝B.安放拉桿1.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝灌漿材料及配合比C.灌漿水泥宜用強度等級32.5的普通硅酸鹽水泥，一般不宜用高鋁水泥。漿液應(yīng)有足夠的流動性。水泥砂漿的灰砂比為1:1-1:2，水灰比為0.38-0.45水泥漿水灰比為0.45-0.551.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝灌漿方法C.灌漿一次灌漿：只用一根灌漿管，直徑30mm左右，底端距孔底宜為100-200mm。壓漿泵將攪拌好的漿液注入鉆孔底部，自孔底向外灌注，逐步把灌漿管向外撥出，但管口始終埋在漿液中，待漿液流出孔口時，用水泥袋等堵塞孔口，并用濕黏土封口，嚴密搗實，以0.4MPa左右的壓力進行補灌，穩(wěn)壓數(shù)分鐘后灌漿結(jié)束。1.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝灌漿方法C.灌漿二次灌漿：兩根灌漿管，直徑為20mm，第一次灌漿用灌漿管的管端距離錨桿末端500mm左右，第二次灌漿用灌漿管的管端距離錨桿末端1000mm左右，管口用塑料筒或膠布封住，以防沉放時土進入管口。在管端50mm處向上每隔2m左右做出1.0m長的花管，花管的孔眼為Φ8mm，花管段數(shù)視錨固段長度而定。1.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝灌漿方法C.灌漿二次灌漿法應(yīng)先灌錨固段，待漿液初凝后對錨固段進行張拉，然后再灌自由段，使錨固段和自由段界限分明。第一次灌漿用水泥砂漿，注漿壓力0.3-0.5MPa；第二次灌漿根據(jù)注漿工藝試驗確定或在第一次注漿體強度達到5.0MPa后進行。1.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝灌漿方法C.灌漿二次灌漿法可以顯著提高土層錨桿的承載力錨固體直徑擴大，增加了土中的徑向壓應(yīng)力，錨固體周圍土受到壓縮，孔隙比減少，含水量降低，錨固體的粗糙表面也提高了土的內(nèi)摩擦角。第二次灌漿采用水泥漿，注漿壓力2.5-5.0MPa，穩(wěn)壓2min，使第一次灌漿錨固體在灌漿壓力作用下產(chǎn)生裂縫并被漿液填充。1.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝錨具選擇：變形鋼筋-螺絲端桿錨具；鋼絞線-夾片式錨具；鋼絲束-鐓頭錨D.張拉和錨固張拉時間：灌漿結(jié)束錨桿養(yǎng)護7-8d后，待錨固段強度大于15MPa并達到設(shè)計強度等級的75%后，可對錨桿進行張拉和錨固。預(yù)應(yīng)力損失：張拉摩擦，錨具滑移，拉桿松弛，相鄰錨桿施工引起的土層壓縮，支護結(jié)構(gòu)變形，土體蠕變，溫度變化等。1.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝張拉前先在支護結(jié)構(gòu)上安裝腰梁。承壓面應(yīng)平整，并與錨桿軸線方向垂直，校拉張拉設(shè)備，檢驗錨具，預(yù)應(yīng)力值一般為設(shè)計錨固力的75%-80%。D.張拉和錨固正式張拉前，應(yīng)取0.1-0.2倍設(shè)計承載力對錨桿預(yù)張拉1-2次，使其各部位接觸緊密，桿體完全平直；正式張拉宜分級加載，每級加載應(yīng)穩(wěn)載3min，記錄伸長值；最后一級荷載應(yīng)持荷5min，記錄伸長值；當拉桿預(yù)應(yīng)力沒有明顯衰減時可鎖定拉桿。張拉順序宜采用隔二拉一的張拉方法。1.6、土層錨桿施工1.6.3、施工工藝黏性土中的錨桿，特別是飽和淤泥質(zhì)黏土層中，預(yù)應(yīng)力錨桿會發(fā)生蠕變現(xiàn)象，此外，鋼筋松弛，支護結(jié)構(gòu)變形，地基變形會導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失。在張拉3-5d后，根據(jù)錨桿內(nèi)應(yīng)力損失情況，進行一次重復(fù)張拉，補足預(yù)應(yīng)力，以改善錨桿長期工作性能。D.張拉和錨固1.6、土層錨桿施工1.6.4、土層錨桿試驗極限抗拔力試驗，在土錨工程正式施工前，選擇具有代表性的地層(物理力學性能較差)進行錨桿拉拔試驗。試驗錨桿數(shù)量取錨桿總數(shù)的5%，且不得少于3根灌漿后的錨桿，待錨固體強度達到15MPa或75%以上的強度時才能進行拉拔試驗。基本試驗采用循環(huán)加載，卸荷載法，最大的試驗荷載不宜超過錨桿桿體承載力標準值的0.9倍。錨桿極限承載力取破壞荷載的前一級荷載，在試驗最大荷載下，仍未達到錨桿破壞標準，取最大荷載作為錨桿極限承載力。2.1、土釘墻概述所謂“土釘”，是置入現(xiàn)場原位土體中以較密間距排列的細長桿件，如鋼筋或鋼管等，通常外裹水泥砂漿或水泥凈漿漿體。2.1.2土釘特點沿通長與周圍土體接觸，以群體起作用，與周圍土體形成一個組合體，在土體發(fā)生變形的條件下，通過與土體接觸面的黏結(jié)力或摩擦力，使土釘被動受拉，并主要通過受拉工作給土體以約束加固或使其穩(wěn)定。2.1.1土釘概念土釘?shù)脑O(shè)置方向與土體可能發(fā)生的主拉應(yīng)變方向大體一致，通常接近水平方向向下呈不大的傾角。2.2、土釘墻的構(gòu)造2.2.1

土釘

常用土釘類型是鉆孔注漿釘，先在土中成孔，置入變形鋼筋，然后沿全長注漿填孔，形成由土釘鋼筋和外裹水泥砂漿(細石混凝土或水泥凈漿)組成的土釘體。土釘支護通常由三個部分組成，即土釘，面層和防水系統(tǒng)三部分組成。土釘長度：宜為開挖深度的0.5-1.2倍土釘間距：1-2m與水平面夾角：5?-20?2.2、土釘墻的構(gòu)造2.2.1

土釘

土釘鋼筋：二級，三級鋼筋鋼筋直徑：16-32mm鉆孔直徑：70-120mm定位支架間距：沿釘長每隔2-3m設(shè)置一個注漿水泥漿或水泥砂漿強度：不宜低于M102.2、土釘墻的構(gòu)造2.2.2

面層

土釘支護的面層為噴射混凝土面層，內(nèi)配鋼筋網(wǎng)。墻面坡度：不宜大于1:0.1厚度：不宜小于80mm；當為永久性支護時，面層厚度大于150mm混凝土強度等級：不低于C20，3d強度不低于10MPa鋼筋直徑：宜為Φ6-Φ10mm鋼筋間距：150-300mm當面層厚度大于120mm時，宜設(shè)置兩層鋼筋網(wǎng)；在土釘位置，可與土釘?shù)乳g距設(shè)置水平，垂直或斜向交叉加強鋼筋，直徑Φ12-Φ18mm，加強鋼筋宜采用焊接連接。2.2、土釘墻的構(gòu)造2.2.2

面層

土釘和面層連接方法：宜采用螺母和墊板連接的方法當高度不大的臨時支護且無水壓或重大地表壓力作用時，可將土釘伸出孔口的一端鋼筋彎折與鋼筋網(wǎng)片上的加強鋼筋焊接；在土釘和面層連接處，混凝土面層中宜設(shè)置局部鋼筋網(wǎng)片，以增加混凝土的局部抗壓能力。在混凝土面層頂部，宜在地表延續(xù)，形成混凝土護頂，有利于防止混凝土面層下墜變形。緊貼土釘鋼筋側(cè)面，沿縱向?qū)ΨQ焊接上短鋼筋，再將后者與鋼筋網(wǎng)上的加強鋼筋焊接。2.2、土釘墻的構(gòu)造2.2.2

面層

噴射混凝土面層施工應(yīng)做好分層施工接縫處的鋼筋網(wǎng)搭接和混凝土之間的連接，鋼筋網(wǎng)搭接長度應(yīng)大于300mm，到達支護底面后，宜將面層插入底面以下300-400mm。2.2、土釘墻的構(gòu)造2.2.3

排水系統(tǒng)

設(shè)置排水系統(tǒng)的目的防止地表水滲透對混凝土面層產(chǎn)生壓力，降低土體強度及土體與土釘之間的截面黏結(jié)力。排水方式設(shè)置排水溝引走地表水，或設(shè)置不透水的混凝土地面防止地表水向下滲透；沿基坑邊緣應(yīng)墊高地面防止地表水流入基坑；設(shè)置淺表排水管以便將混凝土面層背后的水排走；在基坑底部設(shè)排水溝和集水井，排水溝需防滲漏，并宜離開面層一定距離。2.3、土釘墻設(shè)計計算2.3.1

土釘抗拉承載力計算

單根土釘受拉荷載標準值計算式中：Tjk--第j根土釘受拉荷載標準值；ζ--荷載折減系數(shù)；eajk--第j根土釘位置處的基坑水平荷載標準值；sxj、szj---第j根土釘與相鄰?fù)玲數(shù)钠骄剑怪遍g距；α--第j根土釘與水平面的夾角。β--土釘墻坡面與水平面的夾角2.3、土釘墻設(shè)計計算2.3.1

土釘抗拉承載力計算

土釘抗拉承載力設(shè)計值計算式中：Tuj--第j根土釘抗拉荷載標準值；γs--土釘抗壓拉力分項系數(shù)，取1.3；dnj--第j根土釘錨固體直徑；

qsik--土釘穿越第i層土體與錨固體極限摩阻力標準值，應(yīng)由現(xiàn)場試驗確定，如無試驗資料，可根

據(jù)規(guī)程選用；li--第j根土釘在直線破裂面外穿越第i層穩(wěn)定土體內(nèi)長度，破裂面與水平面夾角為。對于基坑側(cè)壁安全等級為二級的土釘抗拉承載力設(shè)計值應(yīng)按試驗確定，基坑安全等級為三級時按下式計算2.3、土釘墻設(shè)計計算2.3.1

土釘抗拉承載力計算

單根土釘抗拉承載力驗算式中：Tuj--第j根土釘抗拉荷載標準值；Tjk--第j根土釘受拉荷載標準值。2.3、土釘墻設(shè)計計算2.3.2

土釘墻整體穩(wěn)定性驗算

土釘墻是隨基坑分層開挖，分層施工逐漸形成的，應(yīng)根據(jù)施工期間不同開挖深度及基坑底面以下可能滑動面采用圓弧滑動簡單條分法進行整體穩(wěn)定驗算：2.3、土釘墻設(shè)計計算2.3.2

土釘墻整體穩(wěn)定性驗算

式中：n--滑動體分條數(shù)；m--滑動體內(nèi)土釘數(shù)；γk--整體滑動分項系數(shù)，可取1.3；γ0--基坑側(cè)壁重要性系數(shù)；ωi--第i分條土重，滑裂面位于黏性土或粉土中時，按上覆層的飽和土重度計算；滑裂面位于砂

土或碎石土中時，按上覆層土的浮重度計算；bi--第i分條寬度；cik--第i分條滑裂面處土體固結(jié)不排水剪黏聚力標準值；φik--第i分條滑裂面處土體固結(jié)不排水剪內(nèi)摩擦角標準值；θi--第i分條滑裂面處中點切線與水平面夾角；αj--土釘與水平面之間的夾角；Li--第i分條滑裂面處弧長；

s--計算單元體滑動厚度；Tnj--第j根土釘在圓弧滑裂面外錨固體與土體的極限抗壓力。2.4、土釘墻施工2.2.4

土釘墻整體穩(wěn)定性驗算

單根土釘在圓弧面外錨固體與土體的極限抗拉力Tnj按下式確定：式中：lni--第j根土釘在圓弧滑裂面外穿越第i層穩(wěn)定土體內(nèi)的長度；2.4、土釘墻施工2.4.1

土釘墻施工工藝流程按設(shè)計要求開挖第一層土，并修正邊坡；設(shè)鋼筋網(wǎng)，噴射第一層薄混凝土；鉆孔，插筋，注漿，安裝好土釘；土釘與面層錨固后噴射第二層混凝土；開挖第二層土，重復(fù)以上工作。2.4、土釘墻施工2.4.2

土釘施工準備了解支護結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量要求，施工監(jiān)測內(nèi)容與要求，如基坑支護尺寸的允許誤差，最大變形，對周邊環(huán)境影響的最大程度；制定基坑支護施工組織設(shè)計，使挖土，支護施工密切配合，保證連續(xù)快速施工；測量放線，確定基坑開挖線，軸線，水準基點，變形觀測點，并妥善保護；準備施工材料，所選鋼筋，水泥，砂，外加劑等所需符合設(shè)計要求；根據(jù)基坑條件，地質(zhì)特點及環(huán)境狀況和施工單位現(xiàn)有機械情況選擇施工機械，主要有成孔機械，注漿泵，混凝土噴射機，空壓機等，成孔機械要保證在鉆進和抽出過程中不塌孔，其他施工機械應(yīng)滿足施工要求。2.4、土釘墻施工2.4.3

施工機械鉆孔機具一般選用體積小，重量輕，裝拆移動方便的機具。錨桿鉆機錨桿鉆機能自動退鉆桿，接鉆桿，適用于土中造孔。地質(zhì)鉆機洛陽鏟洛陽鏟機動靈活，操作簡便，一旦遇到地下管線等障礙物能迅速反應(yīng)，改變角度或孔位重新鉆孔?？讖綖?0-150mm，水平方向挖孔深度可達15m。2.4、土釘墻施工2.4.3

施工機械空氣壓縮機作為鉆孔機械和混凝土噴射機械的動力設(shè)備，一般選用排氣量為9-20m3/min的空壓機混凝土噴射機宜選用小型，可移動，可靠性好的注漿泵。混凝土攪拌機注漿泵2.4、土釘墻施工2.4.4

土釘墻施工基坑土方開挖分段分層進行，在上一層作業(yè)面土釘注漿體及噴射混凝土面層達到設(shè)計強度70%以前，不得進行下一層土方開挖；一般每層開挖深度和土釘?shù)呢Q向間距一致；砂性土每層開挖深度一般為0.5-2.0m；黏性土每層開挖深度按下式計算：2.4、土釘墻施工2.4.4

土釘墻施工基坑土方開挖土方開挖設(shè)備必須能挖出光滑規(guī)則斜坡面，最大限度減少土層擾動。對松散土，先進行灌漿加固處理；式中：h-每層開挖深度(m)；

c-土體固結(jié)快剪黏聚力(kPa)；

φ-土體固結(jié)快剪內(nèi)摩擦力；

γ-土的重度(KN/m3).土方開挖水平分段長度取決于土壁保持坡面穩(wěn)定的坡面面積和土釘施工設(shè)備要求?？v向長度一般為10-20m2.4、土釘墻施工2.4.4

土釘墻施工基坑土方開挖坡面噴射混凝土支護前，坡面虛土應(yīng)予以清除。機械開挖后，應(yīng)人工修整坡面，坡面平整度偏差為±20mm；噴射第一層混凝土土體開挖后，為防止土壁土體坍塌，應(yīng)盡量縮短土體裸露時間。對自穩(wěn)能力較差的砂土，應(yīng)盡快噴射一層薄混凝土或砂漿；對易塌土體，應(yīng)采取加固措施，如分小段間