土钉墙支护(毕业论文).doc

摘要为了更深入的了解基坑支护方法，对土钉墙的原理、施工进行的详细阐述。土钉墙是由天然土体通过土钉墙就地加固并与喷射砼面板相结合，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力；从而保持开挖面的稳定，这个土挡墙称为土钉墙。土钉墙是通过钻孔、插筋、注浆来设置的，一般称砂浆锚杆，也可以直接打入角钢、粗钢筋形成土钉。从施工原理和步骤中不断加强对基坑支护的理解，从而达到透彻的学习。关键词：基坑;支护;土钉墙abstractin order to better understanding of the excavation method, based on the principles of soil nail wall, the construction carried out in detail. thereby maintaining the stability of the excavation face, this earth retaining; reinforced soil nail wall is in place and combined with sprayed concrete panels to form a similar way to resist gravity retaining wall after wall of earth pressure from natural soil by soil nail wall wall called soil nail wall. soil nail wall by drilling, dowels, grouting to set up, the general said the mortar anchor, you can directly enter the angle, forming a crude steel soil nails. from construction principles and steps to strengthen the excavation continued understanding, so as to achieve a thorough study.keywords: foundation pit reinforcement of foundation pit soil nail wall引言：由于经济的快速发展，人口城市化的脚步不断加快，对城市居住面积的需求量不断增加，所以高层建筑的发展势不可挡，随着层数的增高，荷载不断增大，就需要足够地基承载力才能使建筑物安全，所以基坑和地基的处理是施工过程中的重中之重。一、土钉墙的作用原理和特点土体的抗剪强度较低，抗拉强度几乎可以忽略，但土体具有一定的结构整体性，在基坑开挖时，可存在使边坡保持直立的临界高度，但在超过这个深度或有地面超载时将会发生突发性的整体破坏。一般护坡措施均基于支挡护坡的被动制约机制，以挡土结构承受其后的土体侧压力，防止土体整体稳定性破坏。土钉墙技术则是在土体内放置一定长度和分布密度的土钉体与土共同作用，弥补土体自身强度的不足。因此通过以增强边坡土体自身稳定性的主动制约机制为基础的复合土体。不仅效地提高了土体的整体刚度，弥补了土体抗拉、抗剪强度低的弱点。通过相互作用、土体自身结构强度潜力得到充分发挥，改变了边坡变形和破坏的性状，显著提高了整体稳定性，更重要的是土钉墙受荷载过程中不会发生素土边坡那样的突发性塌滑，土钉墙不仅延迟塑性变形发展阶段，而且具有明显的渐进性变形和开裂破坏，不会发生整体性塌滑。 土钉墙应用于基坑开挖支护和挖方边坡稳定有以下特点： （1）形成土钉复合体、显著提高边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力。（2）施工设备简单，由于钉长一般比锚杆的长度小的多，不加予应力所以设备简单。（3）随基坑开挖逐层分段开挖作业，不占或少占单独作业时间，施工效率高，占用周期短。（4）施工不需单独占用场地，对现场狭小，放坡困难，有相邻建筑物时显示其优越性。（5）土钉墙成本费较其他支护结构显著降低。（6）施工噪音、振动小，不影响环境。（7）土钉墙本身变形很小，对相邻建筑物影响不大。 二、土钉墙的施工方法1.流程图如下开挖修坡初喷混凝土成孔编制钢筋网复喷混凝土面层施工准备安土钉、注浆、焊连接件地表排水、基坑排水系统施工（遇地下水）支护内部排水系统施工2.开挖修坡（1）土钉支护的土方应分层分段开挖，每层开挖深度一般为2m，每段长度可取18m。具体依据设计文件的分层深度和分段距离。应按作业顺序施工，（主要是协调好土方开挖和基坑支护的配合）上层土钉注浆体及喷射混凝土面层达到设计强度的80%后方可开挖下层土方。（2）采用挖掘机进行土方作业时，用仪器控制严禁边坡出现超挖，基坑的边坡应留100150mm用人工进行清坡，以保证边坡平整并符合设计规定的坡度。（3）支护分层开挖深度和施工的作业顺序应保证及时设置土钉或喷射细石混凝土。（4）开挖过程中如遇到土质有异常，与原设计文件不同时，应及时报告设计单位，由设计单位确认是否进行设计变更。3.支护内部排水系统施工在支护面层背部一般应插入长度为400600mm、直径不小于40mm的水平排水管，其外端伸出支护面层，排水管间距可为1.52m，以便将喷射混凝土面层后的积水排出。4.初喷混凝土(1)喷射混凝土前应对机械设备、等进行全面检查及试运转，清理受喷面，设好控制喷层厚度的标志。(2)喷射的混凝土采用商品细石混凝土，控制好配合比，粗骨料最大粒径不大于12mm，水灰比在0.500.55；强度大于m15，存放时间不得超过1.5小时，掺速凝剂时，存放不得超过20分钟。(3)喷混凝土应分段分片依次进行，同一段内喷射顺序应自下而上，段片之间，层与层之间做成450角的斜面,以保证细石混凝土前后搭接牢固，并凝结成整体。(4)喷射混凝土时，喷头与受喷面保持垂直，并保持0.61.0m的距离；喷射手应控制好水灰比，保持喷射混凝土表面平整，湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。在钢筋部位，应先喷填钢筋后方，然后再喷填钢筋前方，防止在钢筋背面出现空隙。(5)喷射混凝土终凝2小时后，应及时浇水养护，保持其表面湿润。(6)第一层混凝土厚度控制在60mm。5. 成孔(1)土钉成孔前，应按设计要求定出成孔位置并作出标记和编号。成孔过程中遇有障碍物需调整孔位时，应由设计出变更通知。(2)土钉成孔采用锚杆工程钻机钻孔（洛阳铲），钻进过程中严禁使用水钻，以防周边土质松化，开孔时对准孔位徐徐钻进，待达到一定深度且土层较稳定时，方可加速钻进，钻进过程中应随时检查钻头的磨损情况，防止成孔直径达不到设计要求。(3)成孔过程中应做好成孔记录，按土钉编号逐一记载取出的土体特征、成孔质量等。应将取出的土体与初步设计时所认定的加以对比，有偏差时应及时反馈设计单位，由设计单位修改土钉的设计参数，出设计变更通知。(4)钻孔不得扰动周围地层，钻孔后清孔采用高压风吹2min，把孔内渣土吹干净，对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土应立即处理。成孔后应及时安设土钉钢筋并注浆。(5)在土体含水量较大、杂填土较厚、松散砂层、软土层等易塌孔的土层，可采用钢管代替钢筋，钢管上每隔300mm钻直径810mm的出浆孔，孔在钢管长度方向上错开120，呈菱形布置，并在出浆孔边焊16短钢筋，防止打管时土粒堵塞出浆孔（钢管做法如图1-2），利用空气压缩机带动冲击器将加工好的钢管分段焊接按设计角度打入土层。 图1-26. 安土钉、注浆、安连接件(1)安土钉土钉钢筋采用螺纹钢，置入孔中前，应先设置定位支架，保证钢筋处于钻孔的中心部位，支架沿钉长的间距为23m，支架的构造应不妨碍注浆时浆液的自由流动，支架材料为金属或塑料件。（支架做法可参照图1-1）图1-1(2)注浆1.土钉钢筋置入孔中后，可采用压力注浆，压力注浆采用二次注浆法：一次注浆导管应先插至距孔底250500mm处，并在孔口设置止浆塞和排气孔，以低压（0.40.6 mpa）注浆，同时将导管以匀速缓慢撤出，导管的出浆口应始终处于孔中浆体的表面以下，保证孔中气体能全部冒出，导管离孔口0.51m时改为高压（12 mpa）注满，并保持高压35min；二次注浆管采用20钢管，应先固定在土钉钢筋上与土钉钢筋同时置入孔中，待一次注浆完间歇24小时后进行二次注浆，压力控制在0.52.0mpa 。2.采用钢管代替钢筋杆体时，应使用高压（12mpa）注浆，从钢管端头开始压力注浆，注满后及时封堵，让压力缓慢扩散。3.向孔内注入浆体的充盈系数必须大于1。每次向孔内注浆时，应预先计算所需的浆体体积并根据注浆泵的冲程数计算应向孔内注入的浆体体积，以确认实际注浆量超过成孔的容积。4.注浆材料选用水泥净浆的水灰比按设计要求，当设计无要求时取0.5,水泥净浆应拌合均匀，随拌随用，一次拌合的水泥净浆应在初凝前用完。5.注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净，注浆开始或中途停止超过30min时，应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及输送管。(3)安连接件土钉钢筋端部通过锁定筋与面层内的加强筋及钢筋网连接时，其相互之间应可靠焊牢。当采用钢管杆体时，钢管通过锁定筋与加强筋焊接。（连接做法如图1-3） 图1-37.编制钢筋网(1)钢筋网应在喷射一层混凝土后铺设，钢筋保护层厚度不小于20mm，钢筋网应延伸至地表面，并伸出边坡线0.5m。(2)钢筋网片用焊接或绑扎而成，网格允许偏差为10mm。钢筋网铺设时每边的搭接长度应不小于一个网格边长或300mm，如为单面搭接焊则焊长不小于网筋直径的10倍。8.复喷混凝土面层复喷混凝土面层应在经验收确认钢筋网敷设、连接均符合要求后，进行喷混凝土面层至设计厚度，其工艺要求与喷第一层混凝土的要求相同。9.地表排水、基坑排水系统施工(1)基坑四周支护范围内的地表应加以修整，构筑排水沟和水泥砂浆或混凝土地面，防止地表降水向地下渗透。靠近基坑坡顶宽24m的地面应适当垫高，并且里高外低，便于水流远离边坡。(2)为了排除积聚