深基坑工程教學(xué)課件土釘墻

土釘墻

第五章土釘墻支護(hù)一、土釘墻支護(hù)的概念土釘墻支護(hù)是在基坑開挖過程中將較密排列的細(xì)長桿件置于原位土體中，并在坡面上噴射鋼筋網(wǎng)混凝土面層。通過土釘、土體和面層的共同作用，形成復(fù)合體。土釘墻支護(hù)適用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、雜填土和非松散砂土及卵石土等。淤泥質(zhì)土、飽和軟粘土應(yīng)采用復(fù)合土釘墻。二、土釘墻支護(hù)的特點①土釘是邊開挖邊設(shè)置的，各土釘受力的時間是不同的；②土釘?shù)氖芰νǔＪ潜粍拥模布词请S著往下開挖，邊坡發(fā)生變形，土釘是由于土體要變形而產(chǎn)生拉力的，這就可能會使土釘支護(hù)的位移一般會大于樁錨等超前擋土結(jié)構(gòu)的支護(hù)；③土釘支護(hù)是一種先挖后支護(hù)的工法，要求土體有一定的自穩(wěn)能力，因此，通常較適合應(yīng)用于地質(zhì)條件較好的場地，對于軟土和砂土地基應(yīng)用時必須要有足夠的超前支護(hù)；④土釘支護(hù)的造價在各種支護(hù)方案中是價格相對較低的一種支護(hù)，一般比排樁或地下連續(xù)墻的造價要低1/3或更多，因此是一種具有較強(qiáng)市場競爭力的支護(hù)技術(shù)；⑤施工設(shè)備簡單和方便，土釘支護(hù)比起地下連續(xù)墻、排樁等的支護(hù)所需的施工設(shè)備相對簡單，因而更易于推廣；⑥土釘支護(hù)由于在基坑邊線外打入較密集的土釘，會影響土釘長度范圍內(nèi)后期地下工程的施工；當(dāng)離基坑邊近處有其他建筑物時，會造成一定的影響，因此嚴(yán)格地說會影響本工程場地以外的后續(xù)地下工程的施工，在城市區(qū)內(nèi)是否適宜也曾存在爭議。土釘墻支護(hù)的作用機(jī)理土釘?shù)拈_挖過程受力變化土體墻的破壞形式土釘墻破壞時明顯帶有平移和轉(zhuǎn)動性質(zhì)，類似于重力式擋土墻。破壞形式有：外部整體穩(wěn)定破壞滑移+傾覆+地基承載力內(nèi)部穩(wěn)定破壞（局部破壞）墻面破壞不同計算方法所得滑裂面不同，土釘長度不同外部整體穩(wěn)定破壞與重力擋土墻類似地基承載力驗算內(nèi)部三穩(wěn)定三性破壞內(nèi)部三強(qiáng)度三破壞三問題抗拔三破壞注漿三體與三土體三之間鋼筋三與注三漿體三之間鋼筋三受拉三強(qiáng)度三不足土體三受彎三受剪三破壞三（貢三獻(xiàn)不三大于10三%）土體三抗拔三力通常三假定三錨固三體與三土體三之間三的側(cè)三摩阻三力為三一常三數(shù)。土釘三與土三體的三相互三作用土釘三軸力分布簡化三的土三釘拉三（軸三）力三分布土釘三最大三拉力三的位三置不一三定在三破壞三面附三近墻面三破壞三形式墻面三發(fā)生三塑性三鉸墻面三發(fā)生三刺入三破壞螺釘三發(fā)生三破壞土釘三塌方:地基三強(qiáng)度三不足土釘三事故三、三土釘三墻支三護(hù)設(shè)三計土釘三墻支三護(hù)設(shè)三計應(yīng)三滿足三規(guī)定三的強(qiáng)三度、三穩(wěn)定三性、三變形三和耐三久性三等要三求。土釘三墻支三護(hù)設(shè)三計的三主要三步驟１）三查明三場地三周圍三情況三、工三程范三圍內(nèi)三土層三情況三、土三性指三標(biāo)、三地下三水２）三根據(jù)三基坑三深度三、工三程地三質(zhì)條三件選三擇土三釘墻三的形三式、三剖面三尺寸三以及三分段三開挖三長度三和寬三度３）三根據(jù)三土釘三抗拔三試驗三或土三體抗三剪強(qiáng)三度指三標(biāo)，三并參三考類三似工三程經(jīng)三驗，三確定三土釘三類型三、直三徑、三長度三、間三距、三傾角三以及三空間三的方三向４）三確定三注漿三方式三及漿三體抗三剪強(qiáng)三度，三進(jìn)行三注漿三配方三設(shè)計５）三設(shè)計三噴射三混凝三土面三層６）三進(jìn)行三內(nèi)部三穩(wěn)定三性分三析７）三進(jìn)行三外部三穩(wěn)定三性分三析土釘三墻抗三滑穩(wěn)三定性三驗算土釘三墻抗三傾覆三驗算土釘三墻基三底承三載力三驗算８）三施工三圖設(shè)三計和三構(gòu)造三設(shè)計土釘三墻支三護(hù)各三組成三部分三尺寸三與參三數(shù)確三定土釘三長度三：土三釘長三度Ｌ三與開三挖深三度Ｈ三之比L/三H=三0.三6~三1.三2。頂三部宜三適當(dāng)三加長三。土釘三間距三：1.三2~三2.三0m。土釘三直徑土釘三傾角三：0~三20°注漿三材料三：32三.5三R水泥三，水三灰比1：0.三5面層三：50三~1三50三mm厚鋼三筋網(wǎng)三噴射三混凝三土，三強(qiáng)度三等級三不低三于C2三0土釘三承載三力計三算式中:Nk,三j—第j層土三釘?shù)娜S向三拉力三標(biāo)準(zhǔn)三值aj—第j層土三釘?shù)娜齼A角(o)z—墻面三傾斜三時的三主動三土壓三力折三減系三數(shù)Pa三k—第j層土三釘處三的主三動土三壓力三強(qiáng)度三標(biāo)準(zhǔn)三值Sx,三j—土釘三的水三平間三距Sz,三j—土釘三的垂三直間三距Nk,三j土釘三拉力三設(shè)計三土三釘所三受的三側(cè)壓三力Rk,三j式中:dj—第j層土三釘?shù)娜^固三體直三徑;對成三孔注三漿土三釘，三按成三孔直三徑計三算，三對打三入鋼三管土三釘，三按鋼三管直三徑計三算;qsk三,i—第j層土三釘與三第i土層三的極三限粘三結(jié)強(qiáng)三度標(biāo)三準(zhǔn)值l—第j層土三釘滑三動面三以外三的部三分在三第i土層三中的三長度.直線三滑動三面與三水平三面的三夾角三取(b+fm)/2。土釘三錨固三體與三土體三極限三摩阻三力標(biāo)三準(zhǔn)值三（規(guī)三范）土釘三抗拔三力計三算土釘三受拉三破壞三，土三釘拉三應(yīng)力三達(dá)到三屈服三強(qiáng)度土釘三受拉三拔出三破壞四、三復(fù)合三土釘三墻支三護(hù)復(fù)合三土釘三墻支三護(hù)是三以水三泥攪三拌樁三等超三前支三護(hù)組三成防三滲帷三幕，三解決三土體三的自三立性三、隔三水性三以及三噴射三面層三與土三體黏三結(jié)問三題。土釘三支護(hù)三中常三見的三事故（1）變?nèi)芜^三大這主三要是三存在三于土三質(zhì)較三差或三基坑三較深三而采三用土三釘支三護(hù)，三尤其三是在三基坑三深度三范圍三內(nèi)存三在軟三弱土三層時三，較三易產(chǎn)三生偏三大的三水平三位移三，會三造成三基坑三頂部三地面三開裂三等情三況。對應(yīng)三措施三可以三采用三復(fù)合三土釘三支護(hù)三，在三豎直三面和三水平三面進(jìn)三行加三強(qiáng)，三以控三制位三移。（2）底三部隆三起對于三基坑三底或三深部三存在三軟土三層的三地質(zhì)三條件三時，三最易三產(chǎn)生三這種三情況三的破三壞，三有些三是由三于坑三底護(hù)三腳處三被水三泡軟三而致三底部三地基三承載三力不三足而三引起三，這三種情三況也三與設(shè)三計理三論對三局部三穩(wěn)定三未充三分考三慮所三致。應(yīng)對三措施三是對三這種三情況三應(yīng)要三增加三超前三支護(hù)三來加三強(qiáng)。施工三過程三中最三危險三的破三壞面（3）滑三動通常三是土三釘長三度不三夠，三或錨三固段三錨固三力不三足，三致使三穩(wěn)定三安全三系數(shù)三偏低三所致三。應(yīng)三對措三施則三是土三釘錨三固長三度應(yīng)三要足三夠，三土釘三抗拔三力檢三測應(yīng)三要使三錨固三有足三夠的三錨拉三力。（4）超三挖致三失穩(wěn)土釘三支護(hù)三特點三是邊三開挖三邊支三護(hù)，三土釘三灌漿三后要三有一三定強(qiáng)三度，三土釘三具有三一定三錨固三力后三才可三進(jìn)行三下一三級土三體的三開挖三。應(yīng)三對措三施是三要深三刻理三解土三釘支三護(hù)的三原理三，合三理確三定土三方開三挖方三案，三土方三開挖三必須三要與三土釘三施工三相配三合。（5）降三水引三起周三邊地三面沉三降對于三存在三砂層三的基三坑，三當(dāng)采三用土三釘支三護(hù)時三，一三般會三產(chǎn)生三一定三的地三下水三流失三，無三論在三成孔三過程三或基三坑使三用期三間，三都可三能會三使原三地下三水位三下降三，從三而會三使周三邊地三面沉三降，三可能三會使三周邊三鄰近三建筑三物產(chǎn)三生不三均勻三沉降三而開三裂。三應(yīng)對三措施三是加三強(qiáng)止三水措三施，三如采三用多三排咬三合攪三拌樁三，土三釘采三用打三入式三花管三等，三以減三少地三下水三的流三失。（6）粉三砂基三坑塌三方對于三坑壁三為粉三土或三砂土三，一三旦護(hù)三面存三在面三部開三裂時三，再三有地三下水三作用三時，三則會三在開三裂處三發(fā)生三水土三流失三，也三易產(chǎn)三生基三坑塌三方，三對這三種情三況，三最好三是采三取密三排攪三拌樁三護(hù)壁三的措三施。（7）沿三傾斜三巖面三滑動對于三巖質(zhì)三基坑三壁，三可能三存在三順層三滑動三，按三