土钉墙在基坑支护中探究与应用

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1、土钉墙在基坑支护中探究与应用　　摘要：土钉墙支护目前作为一种新型基坑支护技术，由于具有施工简单、造价低廉、施工工期短，安全可靠度高的突出特点，在我国应用较多。本文主要就是针对土钉墙在基坑支护中的研究和应用。关键词：土钉墙；基坑支护；应用中图分类号：TV551文献标识码：A引言土钉墙支护技术是在上世纪70年代由法国、德国和美国开发应用于基坑土体开挖和边坡稳定的一种新的挡土结构支护技术，并获得迅速推广。经大量实践证明，土钉墙支护技术以其可靠性、经济性、施工快捷等优势，现已成为撑式支护、排桩支护、连续墙支护、锚杆支护之后又一项较为成熟

2、的支护技术。1、土钉支护概述1.1、土钉墙8所谓土钉墙，是指采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面等组成的支护结构。土钉墙主要由三个部分组成，即土钉体、土钉墙范围内的土体和面层，较为常见的土钉体是山置入土体中的细长金属杆件(钢筋、钢管或角钢等)；面层一般采用喷射混凝土配钢筋网结构，原位土体是土钉墙支护体系中重要的组成部分，此外，根据具体地质、水文条件在墙体内设置一定数量的排水管并穿出面层作为排水系统。1.2、土钉墙的作用机理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，当开挖基坑时，土体存在使边坡保持直立的临界

3、高度，当超过这一深度或者在地面超载及其它因素作用下，将发生突发性整体破坏，所采用的传统的支挡结构均基于被动制约机制，即以支挡结构自身的强度和刚度，来承受其后的侧面压力，防止土体整体稳定性破坏。1.3、土钉墙的特点(1)能合理利用土体的自承能力，使土体成为支护结构不可分割的一部分；其结构轻型，柔性大，有良好的抗震性能和延性。(2)施工设备简单。土钉的制作与成孔不需复杂的技术和大型机具，能与土方施工相配合，施工简便、无污染、无噪音，对周围环境干扰小。(3)施工不需单独占用场地。对于施工场地狭小，放坡困难；或当槽壁线下附近的土层里具有

4、建（构）筑物以及大型护坡施工设备不能进场，采用传统的围护方法不能实现支护目的时，土钉支护具有其独特灵活的适用性和其它传统办法无可比拟的优越性。8(4)有利于根据现场监测的变形数据，及时调整土钉长度和间距；一旦发现异常不良情况，能够及时、快速、可靠地抢险加固，较大地提高了工程的安全可靠性。(5)工程造价低。土钉墙与常规桩锚支护相比具有投资少、见效快等特点，工程造价比其他类型的工程造价低1/2~1/3。(6)防腐性能好。土钉由低强度钢材制作，与永久性锚杆相比大大减少了防腐的麻烦。2、土钉(含锚杆)抗拉承载力的计算单根土钉受拉承载力计

5、算，根据《规范》JGJ120-2012，1、其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算：其中：ζ--荷载折减系数eajk--土钉的水平荷载sxj、szj--土钉之间的水平与垂直距离aj--土钉与水平面的夹角ζ按下式计算：其中β--土钉墙坡面与水平面的夹角。φ--土的内摩擦角eajk按根据土力学按照下式计算：2、土钉抗拉承载力设计值Tuj按照下式计算其中dnj--土钉的直径。γs--土钉的抗拉力分项系数，取1.3。8qsik--土与土钉的摩擦阻力。li--土钉在土体破裂面外的长度。3、土钉墙整体稳定性的计算土钉墙应根据施工期间不

6、同开挖深度及基坑底面以下可能滑动面采用圆弧滑动简单条分法如下图，按照下式进行整体稳定性验算：公式中：n--滑动体条分数m--滑动体内土钉数γk--滑动体分项系数，取1.3γ0--基坑侧壁重要系数；wi--第i条土重；bi--第i分条宽度；cik--第i条滑土裂面处土体粘结力；φik--第i条滑土裂面处土体的内摩擦角；θi--第i条土滑裂面处中点切线与平面夹角；αj--土钉与水平面之间的夹角；Li--第i条土滑裂面的弧长；S--计算滑动体单元厚度，即第i条土条平均高度hi；Tnj--第j根土钉在圆弧滑裂面外锚固与土体的极限抗拉力，

7、按下式计算。8lnj--第j根土钉在圆弧滑裂面外穿越第i层稳定土体内的长度把各参数代入上面的公式，进行计算。4、土钉墙施工流程4.1、基坑土方开挖(1)土方开挖施工前应确定基坑开挖线、轴线定位点、水准基点、变形观测点，并复核基坑平面图；(2)当用机械进行土方作业时，严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动，当基坑边线较长，可自上面下分层分段开挖，每段开挖长度10~20m；(3)支护分层开挖深度和施工的作业顺序应保证修整后的裸露边坡能在规定的时间内保持自立并在限定的时间内完成支护，开挖每层后作业面暴露时间小得超过24小时；(4)为防比基

8、坑边坡的裸露土体发生塌陷，对于易坍塌的土体因地制宜采用相应措施。4.2、设置土钉土钉设置采用自接将土钉钢筋击入土体的方法，通过土钉钢筋通长与周围土体相互接触，依靠接触面的粘结摩擦力与被加固土体形成复合土体。土钉间距、插入土层深度要符合设计要求。4.3、面层施工8