《土钉墙支护技术》PPT课件.ppt

2019/6/9,1,土钉墙支护技术 SOIL NAILING WALL 中国建筑科学研究院 钱 力 航,2019/6/9,2,土钉与锚杆的比较,土 钉 锚 杆 被动受力 主动受力 全长受力 滑裂面外锚固段的锚固力 密布,形成重力式挡土墙 数量少 面层不是主要受力部分 墙受力很大 长3-10m 15-45m 浆体直径100(200)mm 150170(250) 单根受力100kN 400-3000kN(设计荷载),2019/6/9,3,影响土钉墙稳定性的因素,1 土钉墙的高度 土质均匀的土坡 512 m 为宜,2019/6/9,4,影响土钉墙稳定性的因素,稳定安全系数 K P minN通过最下一排土钉头处滑动面最小稳定安全系数； KP minD-通过基坑底面处滑动面最小稳定安全系数； Kn-通过最下一排土钉头处不考虑土钉作用时滑动面最小稳定安全系数； Kd- 通过基坑底面处不考虑土钉作用时滑动面最小稳定安全系数； Kh -外部稳定性计算中抗滑安全系数; Kq-外部稳定性计算中抗倾覆安全系数; Kc -外部稳定性计算中承载力安全系数; KBmin-土钉抗拔验算最小安全系数; Kf -土钉总抗拔力安全系数,2019/6/9,5,影响土钉墙稳定性的因素,2 墙面倾角 在其他参数不变的情况下(以后分析均基于此),随着墙面倾角的减小,稳定安全系数K P minN KP minD Kn Kd Kq Kf 均有所增加,范围在16%63%, Kq 增加较大, Kh Kc 和KBmin与墙面倾角无直接关系,如下表所示,2019/6/9,6,影响土钉墙稳定性的因素,2019/6/9,7,影响土钉墙稳定性的因素,3 土类 实践表明,一般粘性土和粉土,较密实的人工填土,非松散的砂土、碎石土对土钉墙稳定有利,而淤泥质土、饱和软土等对土钉墙稳定不利,2019/6/9,8,4 内摩擦角 随着的增加K P minN KP minDKnKd KhKq KcKBmin Kf 都有不同程度的增大, 其中Kh KBmin Kf 增加幅度最大,达42-90倍, Kd 增加最小,也增加了2.2倍,可见内摩擦角是影响土钉稳定性的主要因素之一 下表中 K P minN =KP minD ,Kn=Kd,2019/6/9,9,5 内聚力 随着内聚力c 增加,除Kq 外K P minNKPminDKnKd KhKcKBmin Kf都有不同程度增大, KnKd 较明显, K P minN KP minDKh Kc变化较小,如下表.表中 K P minN =KP minD ,Kn=Kd,2019/6/9,10,6 土钉长度 K P minN KP minDKhKq KcKBmin Kf均随土钉长度增加有不同程度的增加,其中KBmin在土钉长度增加到一定程度后就不再增加了,2019/6/9,11,7 土钉密度 K P minN KP minD KBmin Kf随土钉密度增加而 增大,且土钉密度越大,增大的幅度越大.由于计算理论假定因素,KhKqKc与土钉密度无关,2019/6/9,12,8 坡顶超载 p K P minN KP minDKnKd KhK KcKBmin Kf随坡顶超载的增大而减小,变化幅度一般在1743%之间,对总拔力安全系数Kf影响较大,下表中 K P minN KP minD KnKd,2019/6/9,13,土钉与其他支护技术联合使用,1 止水型土钉墙 为防止地下水位降低引起相邻建筑物及道 路因沉降过大而破坏,可采用止水型土钉墙. 先以水泥土搅拌桩、高压注浆或高压喷 射注浆桩等土体加固技术制成止水帷幕,然后 分层开挖置入土钉,可不用降水,2019/6/9,14,土钉与其他支护技术联合使用,2 打入注浆式土钉 对于砂土或软土层,可采用打入式土钉.这 种土钉是用4060mm钢管,在管壁上按一定 规律打上5mm的孔,再将钢管打入土中,经高 压注浆形成土钉. 该法施工速度快,粉细砂、松散素填土及软土层尤为有效.,2019/6/9,15,土钉与其他支护技术联合使用,3 土钉锚杆 当边坡较高或开挖深度较大,单独使用土钉 不能达到支护目的时,可与锚杆联合使用.即在 土钉墙的上部设置12排预应力锚杆,对土钉 墙施加初始拉力,可大大提高土钉墙的支护能 力.,2019/6/9,16,土钉与其他支护技术联合使用,4 土钉钢管桩或钢筋混凝土小桩、钢筋混凝土管桩、树根桩、角钢、槽钢、螺纹钢筋、木桩、竹桩等 钢管桩采用48150mm的无缝钢管或焊接钢管,间距一般为0.51.0m,桩端宜深入基坑底部以下13m.钢管桩应通过钢筋网和加强筋与土钉连成整体. 树根桩直径为100250mm,应用加强筋和喷射混凝土与土钉墙连接.,17,土钉与其他支护技术联合使用,5 土钉墙超前注浆 土钉施工前先沿开挖面竖向钻孔注浆,利用水泥浆渗透固结土层,使开挖面后的土层具有自稳定能力,便于土钉施工,增强支护效果.,2019/6/9,18,土钉与其他支护技术联合使用,6 竖向土钉土钉墙 先沿开挖面施工竖向土钉,其长度不宜小于开挖深度的2倍,间距宜取300500mm,斜向土钉施工后,两种土钉应相互连接.,2019/6/9,19,土钉墙的信息化施工很重要,土钉墙应重视信息化施工,主要是现场测试和监控: 1 土钉的现场抗拔试验 2 土钉墙整体位移(基坑顶部的水平与垂直位移) 3 基坑地表、地物的变形与开裂状况观察 4 详细记录所开挖土体的特征和渗水状况 5 土钉的钢筋应力和等,2019/6/9,20,内蒙古丰镇电厂卸煤沟边坡土钉支护工程,该工程长400m、基坑深度11m,紧邻铁路线,采用土钉墙支护.适逢雨季,发生局部坍塌. 采用钢管桩加固处理,2019/6/9,21,影响土钉墙稳定性的因素,2019/6/9,22,2019/6/9,23,2019/6/9,24,2019/6/9,25,2019/6/9,26,2019/6/9,27,2019/6/9,28,2019/6/9,29,2019/6/9,30,2019/6/9,31,2019/6/9,32,