放坡与土钉墙支护技术

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1、放坡与土钉墙支护技术土木工程学院杨安全4.1概述概念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。土钉墙的做法与矿山加固坑道用的喷锚网加固岩体的做法类似，故也称为喷锚网加固边坡或喷锚网挡墙，(建筑基坑与护坡技术规程JGJ120－99)正式定名为土钉墙。土钉墙是通过钻孔、插筋、注浆锚杆来设置的，也可以直接打入角钢、粗钢筋、钢管形成土钉。土钉支护适用于有一定粘性的砂土、粘性土、粉土、黄土及

2、杂填土，当场地同时存在砂、粘土和不同风化程度的岩体时，应用土钉支护特别有利。当存在地下水时，地下水应低于土坡开挖段，否则应进行降水处理。当用于粘结力很差或处于软塑状态的土体，应首先进行预注浆加固处理。对标贯击数小于10的砂土边坡，采用土钉法一般不经济。对不均匀系数小于2的级配不良的砂土，不能采用土钉支护；对塑性指数IP>20的土，必须详细评价其蠕变特性，当蠕变性很小时，才能将土钉用作永久性支护。土钉不适应在腐蚀性土中作为永久性支护。土钉支护深度一般不宜超过12m，当场地土层特别好时，可放宽到14～16m适用范围土钉支护的缺点和局限性：需要较大的地下空间土钉支护的变形较大。

3、土钉属柔性支护，其变形大于预应力锚撑支护，当对基坑变形要求严格时，不宜采用土钉支护土钉不适宜在软土及松散砂土地层中应用土钉支护如果作为永久性结构，需要专门考虑锈蚀等耐久性问题。土钉的发展70年代初，德国、法国和美国就各自开始了土钉支护的研究与应用，但土钉诞生的原因并不相同。在德国是基于土层锚杆和加筋土挡墙发展起来的，在法国却是基于新奥法的原理发展起来的，新奥法在60年代主要用于岩石隧道的支护，70年代初被成功的用于土质隧道和土质边坡的支护。美国最早的土钉墙用于1974年匹茨堡PPG工业总部的深基坑支护。目前该技术在法国、德国、英国、美国和日本得到广泛应用。我国应用土钉支护

4、的首例工程可能是1980年山西柳湾煤矿的边坡工程。最近十多年来，冶金建筑研究总院、北京工业大学、清华大学、总参工程兵三所等单位在土钉支护的研究开发中做了不少工作。目前，这一新技术已经在北京、深圳、广州、武汉等全国各地得到了广泛应用。土钉墙支护与锚杆的联合支护4.2放坡设计与施工岩质边坡一般按照软弱夹层或结构面计算稳定性。土质边坡按照条分法计算。均质简单边坡，高度在10m范围内可直接查图，计算极限高度。4.3土钉墙的工程特性结土，也不适用于服务年限大于两年的永久支护工程4.3土钉墙的应用基础托换又称地下托换(Underpinning)，狭义上讲是为了增加现有建筑基础的支持承

5、载能力，在现有基础的下部增加新的永久性支撑物或基。广义上讲是当紧挨着或者是在现有基础建筑物的正下方开挖土方时，为了消除对现有基础建筑物功能与结构等可能带来的影响，对现有基础建筑物进行加固补强、对建筑物的持力层地基进行改良、新基础设置及新旧基础替换等工程。因此在荷载的转移过程中必然存在托梁(或桁架，以下同)拆柱(或墙，或桩以下同)、托梁接柱和托梁换柱等技术过程。托换技术通常应用于以下两种情况(1)在现有建筑物基础的正下方或近接处修建新建筑物的情况下，防止现有建筑物下沉、倾斜，这是遇到最多的一种情况。(2)由于地震以及地面沉降等原因，造成现有建筑物的下沉及倾斜，对现有基础建筑

6、物进行纠偏复位。由于新设建筑物是在现有建筑物的下面或在近接处，通常情况下，施工场地狭小、施工空间受到极大的限制，在工程质量及承载能力方面容易产生缺陷。随着以城市地铁为主体的地下公共交通设施的建设的大力发展，地下设施越来越拥挤，地下空间的利用不断立体化，城市建设呈现出地上→地下表层→浅层深度地下→大深度地下的发展趋势，因此托换技术在现代城市土木施工中占有越来越重要的位置。常用的托换技术①将拟托换的基础上的荷载传递到桩（或沉井）上。设置桩的方法有：千斤顶压入法、打入法及钻孔灌注法等。桩可能是粗直径的，定向排列的群桩，也可能是细直径的、不定向排列的树根桩。②从原结构物基底向下挖

7、坑达到合适的地基持力层，然后用混凝土填充形成墩，使荷载传给墩；或者将基础扩大，以减小基底压力。这些方法适用于地下水位以上的基础。托换基础施工要严格控制质量，保证原有基础与托换部分连接，使荷载能有效传递。同时，施工需分段进行，以避免原有建筑结构的应力变化过大，使安全得到确实保证。有时将基础托换与地基处理措施（如化学灌浆）结合进行，可以得到较好的效果。4.3.2土钉墙的特点（1）土钉与土体共同形成了一个复合体，土体是支护结构不可分割的部分。从而合理的利用了土体的自承能力。（2）结构轻柔，有良好的延性和抗震性。1989年美国加州7.