修改第講土釘墻二

擋土結(jié)構(gòu)與基坑工程

木林隆博士巖土大樓820室65982005第八講土釘墻概述土釘?shù)墓ぷ鳈C(jī)理及工作特性土釘墻及復(fù)合土釘墻的設(shè)計(jì)計(jì)算土釘墻施工質(zhì)量控制土釘墻案例鋼板樁加土釘圍護(hù)結(jié)構(gòu)土釘（錨管）申德公寓基坑土釘及噴射混凝土面層申德公寓基坑土釘及噴射混凝土面層土釘墻剖面1—噴射混凝土面層；2—土釘

土釘是土體中原位加筋技術(shù)的一種，是由水平或近于水平設(shè)置于天然邊坡或開挖形成的邊坡中的加筋桿件及面層結(jié)構(gòu)形成的擋土體系，用以改善原位土體的性能，并與原位土體共同工作，形成一重力式擋墻作用的輕型支擋結(jié)構(gòu)，從而提高整個(gè)邊坡的穩(wěn)定性。土釘墻的概念定義組成構(gòu)件土釘粘附于土體表面的鋼筋混凝土面層土釘之間的被加固土體概述土釘技術(shù)的發(fā)展歷史1972年，法國承包商Bouygues在法國Versai11es附近的一處鐵路邊坡開挖工程中，采用了噴混凝土并在土體中置入鋼筋(土釘)作為臨時(shí)支護(hù)，開挖的邊坡坡度為70o，長965m，最大坡高21.6m，共用了25000多根鋼筋。這是有著詳細(xì)記載的第一個(gè)土釘工程。概述廣泛應(yīng)用土釘支護(hù)僅次于法國的是德國，到1981年西德已成功完成了20個(gè)以上的土釘支護(hù)工程項(xiàng)目，1986年發(fā)表的一份報(bào)告估計(jì)，當(dāng)時(shí)西德每年進(jìn)行的土釘支護(hù)工程約為法國的1/4。美國最早記載土釘支護(hù)的應(yīng)用是1976年在Oregon州波特蘭市一所醫(yī)院(GoodSamaritanHospital)擴(kuò)建工程中的基礎(chǔ)開挖。但在北美、加拿大的西部地區(qū)早在60年代末期已經(jīng)用過土釘作為房屋基礎(chǔ)開挖的臨時(shí)支護(hù)。美國另一項(xiàng)有名的土釘支護(hù)工程是匹次堡PPG工業(yè)總部的深基開挖，與其緊挨的有已建建筑物，所以開挖時(shí)對土層作了注漿處理，并且對土釘區(qū)內(nèi)的已有房屋基礎(chǔ)用微型樁(micropiles)作了托換。美國聯(lián)邦公路管理局現(xiàn)在已有土釘支護(hù)技術(shù)設(shè)計(jì)與施工的指南性文件。我國應(yīng)用土釘?shù)氖桌こ淌?980年山西柳灣煤礦的邊坡加固。土釘技術(shù)的發(fā)展歷史概述一般按施工方法將土釘分為三種類型：鉆孔注漿型，直接打入型和打入注漿型。鉆孔注漿型土釘：先在土坡上鉆的孔，然后插入鋼筋、鋼桿或鋼鉸索等小直徑桿件，再用壓力注漿充實(shí)孔穴，形成與周圍土體密實(shí)粘合的土釘，最后與面層結(jié)構(gòu)構(gòu)成一個(gè)具有自撐能力且能夠支擋其后末加固體的加筋域。土釘?shù)念愋透攀龃蛉胄屯玲敚簩摋U件直接打入土中。其提供的摩阻力較低，因而所要求的釘桿表面積和設(shè)置密度均需大于鉆孔注漿型土釘，其長期防腐工作也難以保證，因而，目前多用于臨時(shí)性支擋工程中。打入注漿型：在鋼管中部及尾部設(shè)置注漿孔成為鋼花管，直接打入土中后壓灌水泥漿形成土釘。它具有直接打入土釘?shù)膬?yōu)點(diǎn)且抗拔力較高，應(yīng)用較為廣泛，缺點(diǎn)是造價(jià)比鉆孔注漿土釘略高，防腐性能較差不適用于永久性工程。土釘機(jī)（氣動沖擊錨桿機(jī)）每步開挖后應(yīng)盡快在開挖面上做好支護(hù)，可以先在開挖面上打入短鋼筋，控上鋼筋網(wǎng)，然后噴50mm~100mm厚面層。土釘支護(hù)中的面層不是主要受力部件，并不需要很厚，也可以用預(yù)制混凝土板拼起來作為面層，在塊狀巖體或硬土中甚至可以僅設(shè)焊接網(wǎng)。在穩(wěn)定性良好的土體中也可以先設(shè)置土釘，然后做噴混凝土面層。土釘?shù)母綄俳Y(jié)構(gòu)概述面層排水系統(tǒng)為了防止地表水滲透對噴混凝土面層產(chǎn)生壓力和侵蝕，防止土體因飽和而降低其強(qiáng)度和土釘之間的粘結(jié)力，土釘支護(hù)必須有良好的排水系統(tǒng)。能合理利用土體的自穩(wěn)能力結(jié)構(gòu)輕型，柔性大，有良好的抗震性和延性，破壞前有變形發(fā)展過程密封性好，完全將土坡表面覆蓋，沒有裸露土方，防止地下水滲出，雨水滲入土釘數(shù)量眾多靠群體作用，個(gè)別土釘破壞影響不大施工所需場地小，移動靈活施工速度快施工設(shè)備及工藝簡單，不需要復(fù)雜的技術(shù)和大型機(jī)具，施工對周圍環(huán)境干擾小孔徑小，與樁相比，穿透卵石、漂石及填石能力更強(qiáng)邊開挖邊支護(hù)便于信息化施工材料用量及工程量少，便于信息化施工土釘墻的特點(diǎn)概述土釘墻+預(yù)應(yīng)力錨桿土釘墻+隔水帷幕土釘墻+微型樁土釘墻+隔水帷幕+預(yù)應(yīng)力錨桿土釘墻+微型樁+預(yù)應(yīng)力錨桿土釘墻+攪拌樁+微型樁土釘墻+隔水帷幕+微型樁+預(yù)應(yīng)力錨桿復(fù)合土釘墻概述類型與普通土釘墻相比對土層的適用性更廣、更強(qiáng)，幾乎可適用于各種土層整體穩(wěn)定性、抗隆起及抗?jié)B穩(wěn)定性更高增加了支護(hù)深度有效控制水平變形保持了土釘墻造價(jià)低、工期快、施工方便、設(shè)備簡單等優(yōu)點(diǎn)復(fù)合土釘墻概述特點(diǎn)土釘與錨桿的比較概述錨桿土釘拉力分布自由段不與土接觸，拉力從自由端交界處向尾端單調(diào)遞減拉力沿全場分布，中間大兩端小對土體的約束機(jī)制通常施加預(yù)應(yīng)力，主動約束擋土結(jié)構(gòu)變形需借助土體變形，是被動受力密度及施工要求密度小，每根都是重要部件密度大，允許個(gè)別破壞設(shè)計(jì)承載力與錨頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)承載力較大，錨頭構(gòu)造復(fù)雜設(shè)計(jì)承載力小，結(jié)構(gòu)簡單施工規(guī)模長度一般不小于15m，直徑不小于130mm，施工機(jī)械設(shè)備大長度小，直徑小，設(shè)備簡單擋土墻機(jī)理視主動區(qū)土體為荷載，通過錨桿傳遞至穩(wěn)定區(qū)通過加筋將最危險(xiǎn)滑動面主動區(qū)的土體改良為復(fù)合土體，將復(fù)合土體的荷載傳遞至滑移面后施工順序自上而下或自下而上自上而下注漿工藝通常在錨固段二次注漿，高壓注漿重力一次注漿墻底壓力擋墻下設(shè)置基礎(chǔ)垂直分力小筋桿長度長短重力式擋土墻及加筋土擋墻均先構(gòu)筑擋土墻后開挖，土釘墻先開挖后筑墻重力式擋墻一般視為剛性墻，土釘墻是柔性復(fù)合結(jié)構(gòu)重力式擋墻墻趾壓力較大會導(dǎo)致沉降或傾覆，而土釘墻墻趾壓力較天然土沒有顯著增加土釘與重力式擋墻的比較概述理論上土釘密集到一定程度就會形成墻，達(dá)到重力式擋墻的效果，但實(shí)際上，實(shí)踐工程中，土釘無法達(dá)到這個(gè)密集程度。含水豐富的粉細(xì)砂、中細(xì)砂、中粗砂、礫砂及卵石層過于干燥的砂層、相對密度較小的均勻度較好的砂層淤泥質(zhì)土、淤泥等軟弱土層膨脹土強(qiáng)度過于低的土對變形嚴(yán)格要求的基坑較深的基坑地基靈敏度較高的土層對用地紅線有嚴(yán)格要求的基坑土釘墻適用條件概述地下水位以上或經(jīng)人工降水后的人工填土、粘性土和弱膠結(jié)砂土。不適合淤泥質(zhì)土、淤泥等軟弱土層太深厚時(shí)超過20m的基坑對變形嚴(yán)格要求的基坑地基靈敏度較高的土層對用地紅線有嚴(yán)格要求的基坑復(fù)合土釘墻適用條件概述不適合土釘?shù)募y工作機(jī)案理及工粒作特性土釘置優(yōu)入現(xiàn)場匆土體后聾，如果錫土體不綠變形，俱土釘就拖不會受棒力。隨瓶著往下膠開挖或橋地表上惡施加荷跡載，土廢體發(fā)生莫變形，炒于是通虜過土體況與土釘芝或土體垮與鉆孔幣注漿之任間的界利面作用鴨使土釘撇參與工趴作。試架驗(yàn)表明恥，土體己只要微工小的變汁形就可裹使土釘顆受力。土釘在傷支護(hù)中未所起的恰作用顯全然與土羽體變形吼的運(yùn)動雕方向有帆關(guān)。為矛能充分至發(fā)揮土圈釘?shù)淖饔烙?，土債釘?shù)脑O(shè)吊置方向沉宜與土蘋體可能催發(fā)生的星剪切滑滋移面成好某一角吩度，使孕土釘受蕩拉并能守充分提辜高土體勻的抗剪領(lǐng)強(qiáng)度；鴉如果土夫釘方向罰與土體暴剪切滑還移面之墨間的角蒜度使土圈釘受壓遮，此時(shí)際甚至?xí)媒档屯脸w的抗午剪強(qiáng)度叫。土釘墻飄的工作誘機(jī)理土釘?shù)氖瞎ぷ鳈C(jī)起理及工悉作特性1、箍束宮骨架論作用揮：制約土景體變形泡，并使深復(fù)合土刑體構(gòu)成嘆一個(gè)整寬體。2、分擔(dān)勒作用沃：由于土務(wù)釘有較口高的抗秤拉、抗嗽剪強(qiáng)度滑以及土疊體無法蘭比擬的顛抗彎剛縣度，當(dāng)綱土體進(jìn)惱入塑性驅(qū)狀態(tài)后粘，應(yīng)力嗽逐漸向芽土釘轉(zhuǎn)價(jià)移。當(dāng)妄土體開粗裂時(shí)，超土釘分醋擔(dān)作用脂更加突瓦出，這半時(shí)土釘引內(nèi)部出陶現(xiàn)彎剪己、拉剪壤等復(fù)合以應(yīng)力，噴從而導(dǎo)益致土釘細(xì)體中漿馳體碎裂豎，鋼筋打屈服。3、應(yīng)力剪傳遞勢與擴(kuò)鋤散作別用：在同語等荷島載作青用下辮，由泰土釘?shù)鸺庸套畹耐铃N體內(nèi)黑的應(yīng)雜力水麻平比裂素土佩邊坡踏土體寄內(nèi)的冷應(yīng)力片水平目大大靜降低筐，從畫而推印遲了腎開裂時(shí)的形集成和諸發(fā)展懲。4、坡面紗變形客的約芳束作伏用：坡面鼓少脹變形眼是開挖線卸荷、譯土體側(cè)輸向變位噸以及塑窗性變形膠和開裂述發(fā)展的菜必然結(jié)歷果，面擊層對此袖有很好栽的約束陵作用。土釘墻笨的工作汗機(jī)理設(shè)計(jì)參身數(shù)土釘喊墻的廊幾何便形狀莊和尺末寸土釘樸的幾刑何參匙數(shù)土釘危的抗糾拔力桿體注漿面層連接件防排闖水系匆統(tǒng)隔水帷糖幕錨桿微型受樁土釘墻莖及復(fù)合丙土釘墻沫的設(shè)計(jì)額計(jì)算設(shè)計(jì)猾參數(shù)厭及一裝般設(shè)輔計(jì)原激則土釘墻厚的幾何伶形狀和觀尺寸土釘墻愉及復(fù)合君土釘墻提的設(shè)計(jì)子計(jì)算確定平毯面尺寸撒時(shí)要考裳慮到樁撒基礎(chǔ)形徒式及施債工工藝傭，，桐為樁基輛施工留辨出足夠繡的工作院面土釘墻兼高度由句開挖深喂度決定應(yīng)盡可姻能采用溉較緩的頌坡率以蜓提高安撓全性及雨節(jié)約工箭程造價(jià)呀，土帽釘墻的筍坡比不球宜大于1：0.2有條撲件應(yīng)佳考慮烘分級忽放坡應(yīng)盡量爽避免尖硬銳的轉(zhuǎn)攝角及減牲少拐點(diǎn)設(shè)計(jì)參雁數(shù)及一昌般設(shè)計(jì)圈原則土釘?shù)男謳缀螀⒁魯?shù)土釘箱墻及據(jù)復(fù)合彼土釘坦墻的蜘設(shè)計(jì)港計(jì)算直徑鉆孔注逝漿型土租釘直徑d一般暢根據(jù)你成孔溉方法梯確定達(dá)。孔范徑越速大，攪越有飼助于失提高均土釘僵的抗感拔力翅，增暗加結(jié)糧構(gòu)的晨穩(wěn)定楊性，常但是士，施勞工成茂本也側(cè)會相防應(yīng)增塊加長度土釘乒越長械，抗野拔力條越高鋒，基品坑位堂移越駕小，出穩(wěn)定響性越擺好，日當(dāng)土窗釘達(dá)透到臨蓮界長忽度lcr（非聚軟土法中一椒般為1.陡0~吊1.惜2倍的基申坑開挖月深度）與后，再憐加長對疲承載力錦的提高消并不明挽顯，土若釘越長驅(qū)，施工刑難度越架大，效秒率越低催，單位堪長度的跡工程造末價(jià)越高間距?。òK括水唇平間兵距sx和豎可向間吹距sz）密度艇越大駝基坑儀穩(wěn)定勵性越聞好，抄土釘銅越長障，土銀釘密暮度越頑小，脾一方扮面排己距因插受到棋開挖前面臨類界自增穩(wěn)高固度的甜限制歡不能港過大像，土憤釘間輩距過時(shí)小可嘗能會咱因群垮釘效掙應(yīng)降賠低單跪根土售釘?shù)纳砉πР恚式q縱橫猾間距遠(yuǎn)要適非合設(shè)計(jì)旅參數(shù)冤及一昂般設(shè)姑計(jì)原虹則土釘賞的幾飲何參弊數(shù)土釘墻議及復(fù)合焰土釘墻酬的設(shè)計(jì)卵計(jì)算傾角理想悲狀態(tài)養(yǎng)下土宮釘軸桿線應(yīng)哪與破和裂面率垂直吐，以鐮便能掙充分負(fù)發(fā)揮講土釘灶提供凡的抗痛力。賤鉆孔南注漿豬型土駕釘?shù)亩竷A角畫以15°領(lǐng)~20該°效果最貧好。鋼饒管土釘什的最佳解傾角為10°朋~15辰°空間布辰置①最上號一排土扣釘與地葡表的距修離（0.5瓣~2m）②最諷下一閱排土茂釘距鬼坑底馬位置陵（2/扔3排距>距離>0拆.5糞m）③同一貼排土釘體一般在良同一標(biāo)拜高上布蓋置④在深儀度方向身上，土膀釘?shù)牟缄幹眯问綇U大體有赴上下等者長、上牢短下長益、上長惹下短、儉中部長華兩頭短憤、長短堂相間5種設(shè)計(jì)幅參數(shù)爬及一汪般設(shè)廁計(jì)原靈則土釘部的抗床拔力土釘墻野及復(fù)合撇土釘墻駐的設(shè)計(jì)寄計(jì)算破壞模測式①土調(diào)釘整慘條從俘土層連中拔星出（些抗拔檢強(qiáng)度棵破壞搜）②筋體低在破裂鬧面附近蝦拉剪斷毫裂（抗杜拉強(qiáng)度念破壞）③筋體數(shù)從注漿痛體中拔燥出（筋鬧體抗拔檔強(qiáng)度破懲壞）④面層弄與土釘根脫落（拐釘頭強(qiáng)果度破壞超）計(jì)算方集法設(shè)計(jì)參眾數(shù)及一氏般設(shè)計(jì)黎原則桿體土釘剃墻及爭復(fù)合孔土釘謹(jǐn)墻的森設(shè)計(jì)棋計(jì)算dN躲/d垂l=πτd土釘內(nèi)奔力沿土烘釘全長刮分布（a維)粘欺結(jié)應(yīng)缸力；澡（b擴(kuò)）拉普力設(shè)計(jì)澇參數(shù)嫂及一隊(duì)般設(shè)康計(jì)原辯則注漿土釘隊(duì)墻及趨復(fù)合亭土釘眉墻的付設(shè)計(jì)姻計(jì)算土釘一騰般采用茫一次注咱漿。采贊用二次淡及多次鬼注漿可帖明顯提絞高土釘街的抗拔鬧力，但仍是，也蓮提高了所工程造什價(jià)。鉆孔哲注漿雨土釘方通常情采用敗重力缺式注屢漿，饑注漿敵量較極小，延可根矮據(jù)孔斑徑計(jì)良算出通來，傻水泥達(dá)用量均一般10~刻20k貴g/m。打入鋼逆管注漿恐釘需要性較高的忌注漿壓盞力才可儀將漿液汽注入土鑰中，開小孔壓力唯可達(dá)2.閱0M鞏Pa。灌幫入水尿泥量廉一般冊要求縫不小胳于15系kg畏/m。面層面層太壯厚固然把用處不剪大，太典薄也不錯(cuò)合適，斬應(yīng)能覆醫(yī)蓋住鋼倡筋網(wǎng)片招及連接略件。一畫般臨時(shí)棋性工程50~瓦150授mm，永究久性繩工程12是0~聽30獎0m落m。混治凝土財(cái)?shù)脑O(shè)強(qiáng)計(jì)強(qiáng)證度，云按構(gòu)宵造即欠可，劈燕一般類為C1兵5~崗C2驕5。設(shè)計(jì)益參數(shù)唱及一象般設(shè)辭計(jì)原鍵則連接牽件土釘姐墻及需復(fù)合車土釘瘡墻的生設(shè)計(jì)誘計(jì)算土釘（樣錨索）忍與面層愚連接構(gòu)認(rèn)造圖（a)嫂螺母墊棵板連接慰；（b災(zāi)）L筋楚連接；學(xué)（c）仰角鋼連谷接；（營d）錨缸索與噴請射混凝星土腰梁很、面層喘連接設(shè)計(jì)參鉤數(shù)及一銜般設(shè)計(jì)腥原則穩(wěn)定性蜓計(jì)算土釘售墻及頌復(fù)合撒土釘臣墻的券設(shè)計(jì)太計(jì)算設(shè)計(jì)棄參數(shù)膜及一暮般設(shè)畏計(jì)原腐則土釘多抗力變計(jì)算土釘墻丸及復(fù)合遼土釘墻挎的設(shè)計(jì)副計(jì)算土釘個(gè)墻施矩工流斑程土釘阻墻施簽工質(zhì)料量控豈制開挖工欣作面→遞修整坡功面→噴從射第一仆層混凝膜土→土曲釘定位仗→鉆孔晌→清孔愿→制作蠶、安裝遼土釘→輸漿液制泥備、注裂漿→加丈工鋼筋囑、綁扎幟鋼筋網(wǎng)壁→安裝臟泄水管視→噴射療第二層澇混凝土示→養(yǎng)護(hù)斃→開挖安下一層鮮工作面謙，重復(fù)巴以上工館作直到宋完成。