土釘墻基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

1、基坑土釘支護(hù)四川建院土木系地質(zhì)教研室二0一四年六月目錄1.土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)理論1土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)理論基坑支護(hù)的作用基坑開(kāi)挖后,形成臨空面,在基坑土體自身重量、地表荷載、地下水滲透作用下，可能產(chǎn)生破壞或過(guò)大變形，危及基礎(chǔ)施工或周圍建筑物的安全，因此，須對(duì)基坑側(cè)壁采取一定的措施進(jìn)行支護(hù)。土釘墻及土釘?shù)亩x、支護(hù)原理土釘墻：由土釘、被加固的土體、面層組成的支護(hù)結(jié)構(gòu)。土釘墻支護(hù)在某些施工企業(yè)也稱為噴錨支護(hù)。其組成如圖-1所示：圖-1 土釘墻剖面示意圖土釘：用來(lái)加固、錨固現(xiàn)場(chǎng)原位土體的細(xì)長(zhǎng)桿件。通常采用土中鉆孔，置入變形鋼筋，并沿孔全長(zhǎng)注漿的方法做成。土釘依靠與土體之間的界面粘結(jié)力或摩擦力，在土體發(fā)生變形的

2、條件下被動(dòng)受力，并主要承受拉力作用。土釘也可用鋼管、角鋼直接擊入土中,并全長(zhǎng)注漿的方法做成。面層：在土釘端部沿水平方向及豎向焊接加強(qiáng)鋼筋，在加強(qiáng)鋼筋上焊接分布鋼筋，再噴射混凝土制作而成。加固原理：基坑臨空面形成后，側(cè)壁土體有向臨空面位移的趨勢(shì)，及沿某一潛在破壞面破壞的趨勢(shì)，置入土釘后，土釘承受了由周圍土體及面層傳遞過(guò)來(lái)的土壓力，把土壓力傳遞至穩(wěn)定的土層中去，從而阻止了側(cè)壁土體向基坑方向的位移；土釘加固土體使土體強(qiáng)度提高，并由于土釘?shù)睦?，使?jié)撛谄茐拿嫔系姆ㄏ驊?yīng)力增大，因而摩擦力增大，阻止基坑側(cè)壁沿某一潛在破壞面破壞。土釘墻的適用條件1基坑側(cè)壁安全等級(jí)宜為二、三級(jí)的非軟土場(chǎng)地（基坑側(cè)壁安全等級(jí)根

3、據(jù)側(cè)壁破壞后果的嚴(yán)重程度劃分）。2基坑深度不宜大于12m。3當(dāng)?shù)叵滤桓哂诳拥酌鏁r(shí)，應(yīng)采取降水或截水措施。當(dāng)土質(zhì)較差，且基坑邊坡靠近重要建筑設(shè)施,需要嚴(yán)格控制支護(hù)變形時(shí)，宜開(kāi)挖前先沿基坑邊緣設(shè)置密排的豎向微型樁（見(jiàn)圖-1），其間距不宜大于1m，深入基坑底部13m。微型樁可用無(wú)縫鋼管或焊管，直徑48150m，管壁上應(yīng)設(shè)置出漿孔。小直徑的鋼管可分段在不同挖深處用擊打方法置入并注漿；較大直徑（大于100mm）的鋼管宜采用鉆孔置入并注漿，在距孔底1/3孔深范圍內(nèi)的管壁上設(shè)置注漿孔，注漿孔直徑1015mm，間距400500mm。圖-1 超前設(shè)置微形樁的土釘支護(hù)當(dāng)支護(hù)變形需要嚴(yán)格限制在不良土體中施工時(shí)，宜

4、聯(lián)合使用其他支護(hù)技術(shù)，將土釘支護(hù)擴(kuò)展為土釘預(yù)應(yīng)力錨桿聯(lián)合支護(hù)、土釘樁聯(lián)合支護(hù)、土釘防滲墻聯(lián)合支護(hù)等，并參照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。與錨桿支護(hù)相比，土釘與土釘墻支護(hù)的特點(diǎn)1土釘?shù)淖饔弥皇羌庸讨車馏w，使周圍土體的強(qiáng)度增加，保證其穩(wěn)定性，并和被加固的土體一起作為擋土結(jié)構(gòu)，支護(hù)基坑。錨桿常與樁、墻聯(lián)合使用，作為樁墻等擋土結(jié)構(gòu)的支點(diǎn)，與樁墻一起作為支護(hù)結(jié)構(gòu)，此時(shí)，錨桿周圍的土體不再為支護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分。2土釘在基坑側(cè)壁上的排列較密，錨桿的排列間距較大。3土釘在土體發(fā)生變形后才被動(dòng)受拉，土釘對(duì)土體的約束需要土體變形作為補(bǔ)償，錨桿一般在設(shè)置時(shí)預(yù)加拉應(yīng)力，給土體以主動(dòng)約束。4土釘沿孔全長(zhǎng)注漿、錨桿應(yīng)考慮自由段

5、e長(zhǎng)度不應(yīng)小于5m。土釘及土釘墻的受力狀態(tài)和破壞形式1土釘墻在自身重量等荷載作用下,可能沿內(nèi)部或外部破裂面產(chǎn)生整體破壞，如圖-1所示。圖-1 土釘墻沿內(nèi)部或外部破裂面2土釘墻沿墻底產(chǎn)生滑移，或沿墻趾產(chǎn)生傾覆。3單根土釘在拉力作用下被拔出。土體在自身重量等荷載作用下,產(chǎn)生變形, 作用土壓力于面層，面層傳遞給土釘，土釘承受了由面層及周圍土體傳遞過(guò)來(lái)的拉力，有向基坑方向拔出的驅(qū)勢(shì)；同時(shí)破裂面以外穩(wěn)定土體與土釘?shù)恼辰Y(jié)力對(duì)土釘產(chǎn)生抗拔力，阻止土釘向外拔出。當(dāng)拉力大于抗拔力時(shí)，土釘被拔出。4土釘墻墻底承載力不夠，產(chǎn)生破壞。土釘墻的構(gòu)造要求1土釘墻墻面坡度不宜大于1:0.1；2土釘和面層必須有效連接，應(yīng)設(shè)置

6、承壓板或加強(qiáng)鋼筋等構(gòu)造措施,承壓板或加強(qiáng)鋼筋應(yīng)與土釘螺栓連接或鋼筋焊接連接；3，間距宜為12m,與水平面夾角宜為520；4土釘鋼筋宜采用HPB235、HRB335級(jí)鋼筋，鋼筋直徑宜為1632mm,鉆孔直徑宜為70120mm；5注漿材料宜為水泥漿或水泥砂漿，其強(qiáng)度等級(jí)不低于M10；6噴射混凝土面層宜配置鋼筋網(wǎng)，鋼筋直徑宜為610mm，間距宜為150300mm；噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20，厚度不宜小于80mm；7坡面上下段鋼筋搭接長(zhǎng)度應(yīng)大于300mm；8排水系統(tǒng)參照如下規(guī)定：基坑四周支護(hù)范圍內(nèi)的地表應(yīng)加修整，構(gòu)筑排水溝和水泥砂漿或混凝土地面，防止地表降水向地下滲透，靠近基坑坡頂寬24m的地面

7、應(yīng)適當(dāng)墊高，并且里高外低，便于徑流遠(yuǎn)離邊坡。為了排除積聚在基坑內(nèi)的滲水和雨水，應(yīng)在坑底設(shè)置排水溝及集水坑。排水溝應(yīng)離開(kāi)邊壁0.51m，排水溝及集水坑宜用磚砌并用砂漿抹面以防止?jié)B漏，坑中積水應(yīng)及時(shí)抽出。在支護(hù)面層背部應(yīng)插入長(zhǎng)度為400600mm ，直徑不小于40mm水平排水管，其外端伸出支護(hù)面層，間距可為1.52m ，以便將噴射混凝土面層后積水排出。一般規(guī)定1根據(jù)構(gòu)造要求和工程經(jīng)驗(yàn)，初選支護(hù)各部件的尺寸和材料參數(shù)； 2進(jìn)行計(jì)算分析，主要有：(1)土釘?shù)脑O(shè)計(jì)計(jì)算(抗拉承載力驗(yàn)算、土釘長(zhǎng)度驗(yàn)算等)；(2)支護(hù)的內(nèi)部整體穩(wěn)定性分析與外部整體穩(wěn)定性分析；(3)噴射混凝土面層的設(shè)計(jì)計(jì)算及土釘與面層的連接計(jì)

8、算。通過(guò)上述計(jì)算對(duì)各部件的初選參數(shù)做出修改，給出施工圖。3根據(jù)施工過(guò)程中的量測(cè)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行反饋設(shè)計(jì)。單根土釘抗拉承載力計(jì)算.1土釘?shù)脑O(shè)計(jì)計(jì)算遵循下列原則：1只考慮土釘?shù)氖芾饔茫?土釘?shù)脑O(shè)計(jì)內(nèi)力按.2條規(guī)定的側(cè)壓力圖形算出；3土釘?shù)某叽鐟?yīng)滿足設(shè)計(jì)內(nèi)力(受拉荷載)的要求，同時(shí)還應(yīng)滿足支護(hù)內(nèi)部整體穩(wěn)定性的要求。1.3.2.2土釘設(shè)計(jì)內(nèi)力N(受拉荷載)計(jì)算每一個(gè)土釘所受的最大拉力或設(shè)計(jì)內(nèi)力：其中：土釘?shù)膬A角；：計(jì)算土釘在水平方向與相鄰?fù)玲斨悬c(diǎn)的間距。：計(jì)算土釘在豎直方向與相鄰?fù)玲斨悬c(diǎn)的間距。：土釘長(zhǎng)度中點(diǎn)所處深度位置上的側(cè)壓力，；：土釘長(zhǎng)度中點(diǎn)所處深度位置上由支護(hù)土體自重引起的側(cè)壓力，

9、據(jù)圖1.3.2.2-1求出。：地表均布荷載引起的側(cè)壓力。及沿基坑深度分布圖如下：圖1.3.2.2-1 及沿基坑深度分布圖：基坑深度方向土體自重產(chǎn)生的側(cè)壓力p1的最大值，其求解方法如下：對(duì)于：對(duì)于的一般粘性土： 粘性土。圖中地表均布荷載引起的側(cè)壓力取為：其中：地表荷載，最小取為15KPa；為土的重度，H為基坑深度；上式中的、和值可取各層土按其厚度加權(quán)的平均值求出。1.3.2.3土釘設(shè)計(jì)內(nèi)力驗(yàn)算各層土釘?shù)脑O(shè)計(jì)內(nèi)力應(yīng)滿足：其中：土釘?shù)木植糠€(wěn)定性安全系數(shù)，取1.21.4，基坑深度較大時(shí)，取大值；：土釘設(shè)計(jì)內(nèi)力；：土釘鋼筋直徑；：鋼筋抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，按混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GBJ10-89）取用。各層土釘

10、極限抗拉承載力R需滿足：圖.3-1 支護(hù)內(nèi)潛在破裂面其中：土釘在破壞面以外穩(wěn)定土體第層土中的長(zhǎng)度；：土釘孔徑；：土釘與土體之間的界面粘結(jié)強(qiáng)度，按表1.3.2.4-1選取。表1.3.2.4-1界面粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值土類粘性土砂土素填土狀態(tài)軟塑可塑硬塑堅(jiān)塑松散稍密中密密實(shí)（kpa）15303050507070907090901201201601602003060注：表中數(shù)據(jù)為低壓注漿時(shí)的極限粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。.4各層土釘長(zhǎng)度驗(yàn)算各層土釘?shù)拈L(zhǎng)度應(yīng)滿足下列條件：1.3.3土釘支護(hù)的整體穩(wěn)定性分析土釘支護(hù)的內(nèi)部整體穩(wěn)定性分析是指邊坡土體中可能出現(xiàn)的破壞面發(fā)生在支護(hù)內(nèi)部并穿過(guò)全部或部分土釘。破壞模式如圖1.3.

11、3-1所示，破壞面為一圓弧面，并考慮土釘?shù)睦?，采用普通圓弧條分法對(duì)支護(hù)作整體穩(wěn)定性分析。圖1.3.3-1 內(nèi)部整體穩(wěn)定性分析安全穩(wěn)定性系數(shù)計(jì)算公式如下：、：分別為作用于土條的自重和地面荷載；: 土條i圓弧破壞面切線與水平面的夾角；：土條i的寬度；：土條i圓弧破壞面所處的第j層土的內(nèi)摩擦角；：土條i圓弧破壞面所處的第j層土的粘聚力；：破壞面上第K排土釘?shù)淖畲罂沽?，?3條確定；：第k排土釘軸線與該處破壞面之間的夾角；：第k排土釘?shù)乃介g距。需要收索所有可能破壞的圓弧面，并計(jì)算其安全穩(wěn)定性系數(shù)（此工作量較大，一般由計(jì)算機(jī)完成），安全穩(wěn)定性系數(shù)最小值所對(duì)應(yīng)的圓弧面為最可能破壞的圓弧面，該安全穩(wěn)定性

12、系數(shù)最小值要求大于表-1中的值。表1.3.3-1 支護(hù)內(nèi)部整體穩(wěn)定性分析基坑深度（m）661212安全系數(shù)最小值土釘支護(hù)還應(yīng)驗(yàn)算施工各階段的內(nèi)部穩(wěn)定性。土釘支護(hù)的外部整體穩(wěn)定性分析是指整個(gè)土釘沿底面水平滑動(dòng)、繞基坑底角傾覆、沿深部的圓弧破壞面失穩(wěn)。土釘支護(hù)的外部穩(wěn)定性分析與重力式擋土墻的穩(wěn)定性分析相同，可將由土釘加固的整個(gè)土體視為重力式擋土墻，分別驗(yàn)算其底面抗水平滑動(dòng)驗(yàn)算、基坑底角抗傾覆驗(yàn)算和整體穩(wěn)定性驗(yàn)算。.4混凝土面層：按構(gòu)造要求設(shè)計(jì)。施工與檢測(cè)土釘墻施工之前先確定基坑開(kāi)挖線、軸線定位點(diǎn)、水準(zhǔn)基點(diǎn)、變形觀測(cè)點(diǎn)等，并妥善保護(hù)；編制好基坑支護(hù)施工組織設(shè)計(jì)，周密安排支護(hù)施工與基坑土方開(kāi)挖、出土等

13、工作的關(guān)系，使支護(hù)施工與土方開(kāi)挖密切配合；準(zhǔn)備土釘?shù)扔嘘P(guān)材料和施工機(jī)具。施工前應(yīng)具備下列文件1巖土工程勘察報(bào)告；2土釘墻支護(hù)結(jié)構(gòu)施工圖；3降水系統(tǒng)施工圖，以及需要工程降水時(shí)的降水方案設(shè)計(jì)；4施工方案和施工組織設(shè)計(jì)，規(guī)定基坑分層、分段開(kāi)挖的深度和長(zhǎng)度，邊坡開(kāi)挖面的裸露時(shí)間限制等；5支護(hù)整體穩(wěn)定性分析計(jì)算書(shū)；6現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試監(jiān)控方案和應(yīng)急措施。.2施工工序1基坑開(kāi)挖：基坑要按設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格分層分段開(kāi)挖，在完成上一層作業(yè)面土釘與噴射混凝土面層達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70以前，不得進(jìn)行下一層土層的開(kāi)挖。每層開(kāi)挖最大深度取決于在支護(hù)投人工作前土壁可以自穩(wěn)而不發(fā)生滑動(dòng)破壞的能力，實(shí)際工程中常取基坑每層挖深與土釘豎向間距相等

14、。每層開(kāi)挖的水平分段寬度也取決于土壁自穩(wěn)能力，且與支護(hù)施工流程相互銜接，一般多為1020m長(zhǎng)。當(dāng)基坑面積較大時(shí)，允許在距離基坑四周邊坡810m的基坑中部自由開(kāi)挖，但應(yīng)注意與分層作業(yè)區(qū)的開(kāi)挖相協(xié)調(diào)。挖方要選用對(duì)坡面土體擾動(dòng)小的挖土設(shè)備和方法，嚴(yán)禁邊壁出現(xiàn)超挖或造成邊壁土體松動(dòng)。坡面經(jīng)機(jī)械開(kāi)挖后要采用小型機(jī)械或鏟鍬進(jìn)行切削清坡，以使坡度及坡面平整度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2噴射第一道面層：每步開(kāi)挖后應(yīng)盡快做好面層，即對(duì)修整后的邊壁立即噴上一層薄混凝土或砂漿。若土層地質(zhì)條件好的話，可省去該道面層。3設(shè)置土釘：土釘?shù)脑O(shè)置，對(duì)于鋼筋釘通常是先在土體中成孔，然后置入土釘鋼筋并沿全長(zhǎng)注漿。對(duì)于鋼管釘可擊入土體再由鋼管

15、內(nèi)注漿。(1)鉆孔鉆孔前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求定出孔位并作出標(biāo)記及編號(hào)。當(dāng)成孔過(guò)程中遇到障礙物需調(diào)整孔位時(shí)，不得損害支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原定的安全程度。鉆孔可用錨桿鉆機(jī)，它能自動(dòng)退鉆桿、接鉆桿，適合上中鉆孔。鉆孔時(shí)，在進(jìn)鉆和抽出鉆桿過(guò)程中不得引起土體坍孔。而在易坍孔的土體中鉆孔時(shí)宜采用套管成孔或擠壓成孔。成孔過(guò)程中應(yīng)由專人做成孔記錄，按土釘編號(hào)逐一記載取出土體的特征、成孔質(zhì)量、事故處理等，并將取出的土體及時(shí)與初步設(shè)計(jì)所認(rèn)定的土質(zhì)加以對(duì)比，若發(fā)現(xiàn)有較大的偏差要及時(shí)修改土釘?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)。(2)插入土釘鋼筋插入土釘鋼筋前要進(jìn)行清孔檢查，若孔中出現(xiàn)局部滲水、塌孔或掉落松土應(yīng)立即處理。土釘鋼筋置人孔中前，要先在鋼筋上安

16、裝對(duì)中定位支架，以保證鋼筋處于孔位中心且注漿后其保護(hù)層厚度不小于25mm，支架沿釘長(zhǎng)的間距可為左右，支架可為金屬或塑料件，以不妨礙漿體自由流動(dòng)為宜。(3)注漿注漿前要驗(yàn)收土釘鋼筋安設(shè)質(zhì)量是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。注漿用小型、可移動(dòng)的注漿泵，常用的有UBJ系列擠壓式灰漿泵和BMY系列錨桿注漿泵，其工作壓力和流量等皆滿足注漿要求。注漿一般可采用重力、低壓(0.40.6MPa)或高壓(12MPa)注漿，水平孔應(yīng)采用低壓或高壓注漿。壓力注漿時(shí)應(yīng)在孔口或規(guī)定位置設(shè)置止?jié){塞，注滿后保持壓力35min。重力注漿以滿孔為止，但在漿體初凝前需補(bǔ)漿12次。對(duì)于向下傾角的土釘，注漿采用重力或低壓注漿時(shí)宜采用底部注漿方式，注

17、漿導(dǎo)管底端應(yīng)插至距孔底250500mm處，在注漿同時(shí)將導(dǎo)管勻速緩慢地撤出。注漿時(shí)要采取必要的排氣措施。對(duì)于水平土釘?shù)你@孔，應(yīng)用口部壓力注漿或分段壓力注漿，此時(shí)需配排氣管并與土釘鋼筋綁扎牢固，在注漿前與土釘鋼筋同時(shí)送人孔中。向孔內(nèi)注入漿體的充盈系數(shù)必須大于1。每次向孔內(nèi)注漿時(shí)，宜預(yù)先計(jì)算所需的漿體體積并根據(jù)注漿泵的沖程數(shù)計(jì)算出實(shí)際向孔內(nèi)注人的漿體體積，以確認(rèn)實(shí)際注漿量超過(guò)孔內(nèi)容積。注漿材料宜用水泥漿或水泥砂漿。水泥漿的水灰比宜為0.5；水泥砂漿的配合比宜為l：1l：2(重量比)，水灰比宜為0.380.45。需要時(shí)可加入適量速凝劑，以促進(jìn)早凝和控制泌水。水泥漿、水泥砂漿應(yīng)拌合均勻，隨拌隨用，一次拌

18、合的水泥漿、水泥砂漿應(yīng)在初凝前用完。注漿前應(yīng)將孔內(nèi)殘留或松動(dòng)的雜土清除干凈。為提高土釘抗拔能力，還可采用二次注漿工藝。4噴第二道面層：在噴混凝土之前，先按設(shè)計(jì)要求綁扎、固定鋼筋網(wǎng)。面層內(nèi)的鋼筋網(wǎng)片應(yīng)牢固固定在邊壁上并符合設(shè)計(jì)規(guī)定的保護(hù)層厚度要求。鋼筋網(wǎng)片可用插入土中的鋼筋固定，但在噴射混凝土?xí)r不應(yīng)出現(xiàn)振動(dòng)。鋼筋網(wǎng)片可焊接或綁扎而成，網(wǎng)格允許偏差為10mm。鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)時(shí)每邊的搭接長(zhǎng)度應(yīng)不小于一個(gè)網(wǎng)格邊長(zhǎng)或200mm，如為搭焊則焊接長(zhǎng)度不小于網(wǎng)片鋼筋直徑的10倍。網(wǎng)片與坡面間隙不小于20mm，土釘與面層鋼筋網(wǎng)的連接可通過(guò)墊板、螺帽及土釘端部螺紋桿固定。墊板鋼板厚8l0mm、尺寸為200mm200m

19、m300mm300mm,，墊板下空隙需先用高強(qiáng)水泥砂漿填實(shí)，待砂漿達(dá)一定強(qiáng)度后方可旋緊螺帽以固定土釘。土釘鋼筋也可通過(guò)井字加強(qiáng)鋼筋直接焊接在鋼筋網(wǎng)上，焊接強(qiáng)度要滿足設(shè)計(jì)要求。圖-1 土釘與面層的固定噴射混凝土的配合比應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定，粗骨料最大粒徑不宜大于12mm，水灰比不宜大于0.45，并應(yīng)通過(guò)外加劑來(lái)調(diào)節(jié)所需工作度和早強(qiáng)時(shí)間。當(dāng)采用于法施工時(shí)，應(yīng)事先對(duì)操作手進(jìn)行技術(shù)考核，以保證噴射混凝土的水灰比和質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。為保證噴射混凝土厚度達(dá)到均勻的設(shè)計(jì)值，可在邊壁上隔一定距離打人垂直短鋼筋段作為厚度標(biāo)志。噴射混凝土的射距宜保持在0.61.0m范圍內(nèi)，并使射流垂直于壁面。在有鋼筋的部位可先噴鋼筋的

20、后方以防止鋼筋背面出現(xiàn)空隙。噴射混凝土的路線可從壁面開(kāi)挖層底部逐漸向上進(jìn)行，但底部鋼筋網(wǎng)搭接長(zhǎng)度范圍以內(nèi)先不噴混凝土，待與下層鋼筋網(wǎng)搭接綁扎之后再與下層壁面同時(shí)噴混凝土?；炷撩鎸咏涌p部分做成450角斜面搭接。當(dāng)設(shè)計(jì)面層厚度超過(guò)l00mm時(shí)，混凝土應(yīng)分兩層噴射，一次噴射厚度不宜小于40mm，且接縫錯(cuò)開(kāi)?；炷两涌p在繼續(xù)噴射混凝土之前應(yīng)清除浮漿碎屑，并噴少量水潤(rùn)濕。面層噴射混凝土終凝后2h應(yīng)噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間宜37d，養(yǎng)護(hù)視當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件采用噴水、覆蓋澆水或噴涂養(yǎng)護(hù)劑等方法。5排水設(shè)施的設(shè)置：水是土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)最為敏感的問(wèn)題，不但要在施工前做好降排水工作，還要充分考慮土釘支護(hù)結(jié)構(gòu)工作期間地表水及地下

21、水的處理，設(shè)置排水構(gòu)造措施。圖-2 排水設(shè)施的設(shè)置土釘現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試(1)土釘支護(hù)施工必須進(jìn)行土釘?shù)默F(xiàn)場(chǎng)抗拔試驗(yàn)，應(yīng)在專門(mén)設(shè)置的非工作釘上進(jìn)行抗拔試驗(yàn)直至破壞，用來(lái)確定極限荷載，并據(jù)此估計(jì)土釘?shù)慕缑鏄O限粘結(jié)強(qiáng)度。(2)每一典型土層中至少應(yīng)有3個(gè)專門(mén)用于測(cè)試的非工作釘。測(cè)試釘除其總長(zhǎng)度和粘結(jié)長(zhǎng)度可與工作釘有區(qū)別外，應(yīng)與工作釘采用相同的施工工藝同時(shí)制作，其孔徑、注漿材料等參數(shù)以及施工方法等應(yīng)與工作釘完全相同。測(cè)試釘?shù)淖{粘結(jié)長(zhǎng)度不小于工作釘?shù)亩种磺也欢逃?m，在滿足鋼筋不發(fā)生屈服并最終發(fā)生拔出破壞的前提下宜取較長(zhǎng)的粘結(jié)段，必要時(shí)適當(dāng)加大土釘鋼筋直徑。為消除加載試驗(yàn)時(shí)支護(hù)面層變形對(duì)粘結(jié)界面強(qiáng)度的影響，

22、測(cè)試釘在距孔口處應(yīng)保留不小于1m長(zhǎng)的非粘結(jié)段。在試驗(yàn)結(jié)束后，非粘結(jié)段再用漿體回填。(3)土釘?shù)默F(xiàn)場(chǎng)抗拔試驗(yàn)宜用穿孔液壓千斤頂加載，土釘，千斤頂，測(cè)力桿三者應(yīng)在同一軸線上，千斤頂?shù)姆戳χЪ芸芍糜趪娚浠炷撩鎸由?，加載時(shí)用油壓表大體控制加載值并由測(cè)力桿準(zhǔn)確予以計(jì)量。土釘?shù)?拔出)位移量用百分表(精度不小于，量程不小于50mm)測(cè)量，百分表的支架應(yīng)遠(yuǎn)離混凝土面層著力點(diǎn)。(4)測(cè)試釘進(jìn)行抗拔試驗(yàn)時(shí)的注漿體抗壓強(qiáng)度不應(yīng)低于6MPa。試驗(yàn)采用分級(jí)連續(xù)加載，首先施加少量初始荷載(不大于土釘設(shè)計(jì)荷載的l10)使加載裝置保持穩(wěn)定，以后的每級(jí)荷載增量不超過(guò)設(shè)計(jì)荷載的20。在每級(jí)荷載施加完畢后立即記下位移讀數(shù)并保持

23、荷載穩(wěn)定不變，繼續(xù)記錄以后l、6、l0min的位移讀數(shù)。若同級(jí)荷載下l0min與1min的位移增量小于1mm，即可立即施加下級(jí)荷載，否則應(yīng)保持荷載不變繼續(xù)測(cè)讀15、30、60min時(shí)的位移。此時(shí)若60min與6min的位移增量小于2mm，可立即進(jìn)行下級(jí)加載，否則即認(rèn)為達(dá)到極限荷載。根據(jù)試驗(yàn)得出的極限荷載，可算出界面粘結(jié)強(qiáng)度的實(shí)測(cè)值。這一試驗(yàn)平均值應(yīng)大于設(shè)計(jì)計(jì)算所用標(biāo)準(zhǔn)值的1.25倍，否則應(yīng)進(jìn)行反饋修改設(shè)計(jì)。(5)極限荷載下的總位移必須大于測(cè)試釘非粘結(jié)長(zhǎng)度段土釘彈性伸長(zhǎng)理論計(jì)算值的80，否則這一測(cè)試數(shù)據(jù)無(wú)效。(6)上述試驗(yàn)也可不進(jìn)行到破壞，但此時(shí)所加的最大試驗(yàn)荷載值應(yīng)使土釘界面粘結(jié)應(yīng)力的計(jì)算值(

24、按粘結(jié)應(yīng)力沿粘結(jié)長(zhǎng)度均勻分布算出)超出設(shè)計(jì)計(jì)算所用標(biāo)準(zhǔn)值的1.25倍。質(zhì)量檢驗(yàn)與檢測(cè).1質(zhì)量檢驗(yàn)(1)材料所使用的原材料(鋼筋、水泥、砂、碎石等)的質(zhì)量應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求，并要具備出廠合格證及試驗(yàn)報(bào)告書(shū)。材料進(jìn)場(chǎng)后還要按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行抽樣質(zhì)量檢驗(yàn)。(2)土釘現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試土釘支護(hù)設(shè)計(jì)與施工必須進(jìn)行土釘現(xiàn)場(chǎng)抗拔試驗(yàn)，包括基本試驗(yàn)和驗(yàn)收試驗(yàn)。通過(guò)基本試驗(yàn)可取得設(shè)計(jì)所需的有關(guān)參數(shù)，如土釘與各層土體之間的界面粘結(jié)強(qiáng)度等，以保證設(shè)計(jì)的正確、合理性，或反饋信息以修改初步設(shè)計(jì)方案；驗(yàn)收試驗(yàn)是檢驗(yàn)土釘支護(hù)工程質(zhì)量的有效手段。土釘支護(hù)工程的設(shè)計(jì)、施工宜建立在有一定現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上。(3)混凝土面層的質(zhì)量檢

25、驗(yàn)包括混凝土面層外觀檢查；混凝土面層厚度檢查(用鑿孔法)和混凝土抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。.2施工監(jiān)測(cè)土釘墻支護(hù)的施工監(jiān)測(cè)應(yīng)包括下列內(nèi)容：(1)土釘墻位移的量測(cè)；(2)地表開(kāi)裂狀況(位置、裂寬)的觀察；(3)周圍設(shè)施的變形測(cè)量；(4)基坑滲、漏水及基坑內(nèi)外地下水位變化。參考資料：建筑基坑支護(hù)規(guī)程（JGJ120-99）?；油玲斨ёo(hù)技術(shù)規(guī)程（CECS96：97）。2基坑土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)2.1教學(xué)班級(jí)：建工10041-100422.2設(shè)計(jì)時(shí)間：校歷1周。2.3設(shè)計(jì)任務(wù)：完成一幢高層房屋的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)目的：了解實(shí)際工程中基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的方法、內(nèi)容；掌握土釘墻基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)要求熟悉分析相關(guān)資

26、料，確定土釘墻支護(hù)基坑的適宜性。設(shè)計(jì)內(nèi)容：將基坑側(cè)壁分成幾段，分別確定以下內(nèi)容。土釘墻墻面坡度。土釘類型、直徑、鉆孔直徑。土釘水平方向、坡面豎向的間距及與水平面夾角。各土釘?shù)拈L(zhǎng)度。注漿材料種類、強(qiáng)度、?；炷撩鎸愉摻罹W(wǎng)鋼筋直徑、間距、混凝土強(qiáng)度、厚度；土釘與面層連接形式。坡面上、下層鋼筋網(wǎng)搭接長(zhǎng)度。土釘墻墻頂護(hù)面措施，坡頂、坡腳、排水措施，坡面泄水孔的布置。設(shè)計(jì)計(jì)算：土釘墻內(nèi)部整體穩(wěn)定性驗(yàn)算；土釘?shù)目估休d力驗(yàn)算。以確定土釘?shù)拈L(zhǎng)度。圖件：提供基坑支護(hù)平面布置圖；分段提供基坑側(cè)壁土釘平面布置圖、土釘墻剖面圖。施工說(shuō)明。（說(shuō)明內(nèi)容為圖件未反映的部分支護(hù)方案要點(diǎn)）2.6本次設(shè)計(jì)成果要求：各細(xì)部參數(shù)，

27、清楚明確；計(jì)算正確，過(guò)程詳細(xì)；圖件規(guī)范清晰。時(shí)間安排第1天：熟悉相關(guān)資料，明確設(shè)計(jì)思路，初步確定各參數(shù)。第2、3、4天：計(jì)算。第4、5天：圖件，編寫(xiě)施工說(shuō)明。附：巖土工程勘察報(bào)告（部分內(nèi)容）：包括基礎(chǔ)相關(guān)資料、環(huán)境資料。3基坑土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)基坑土釘支護(hù)技術(shù)規(guī)程（CECS96:97）建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程(JGJ120-2012)巖土工程勘察報(bào)告上部結(jié)構(gòu)資料鄰近建筑物、道路、地下管線情況。1熟悉相關(guān)資料，根據(jù)場(chǎng)地條件、基坑開(kāi)挖深度、環(huán)境條件、地表荷載、土質(zhì)條件將基坑側(cè)壁分成幾段，對(duì)每段分別設(shè)計(jì)。2選擇相應(yīng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)類型（選擇土釘墻）。3據(jù)基坑深度、地表荷載、場(chǎng)地土質(zhì)情況及土釘墻的構(gòu)造要求等，

28、初步擬定基坑支護(hù)的內(nèi)容和對(duì)數(shù)，如：基坑側(cè)壁下口開(kāi)挖線、坡度；土釘類型、直徑、鉆孔直徑；土釘水平方向、坡面豎向的間距及與水平面夾角；各土釘?shù)拈L(zhǎng)度；注漿材料種類、強(qiáng)度；混凝土面層鋼筋網(wǎng)鋼筋直徑、間距、混凝土強(qiáng)度、厚度；土釘與面層連接形式；坡面上、下層鋼筋網(wǎng)搭接長(zhǎng)度。土釘墻墻頂護(hù)面措施，坡頂、坡腳、排水措施，坡面泄水孔的布置。4土釘墻整體穩(wěn)定性驗(yàn)算：考慮土釘摩擦力，采用圓弧滑動(dòng)簡(jiǎn)單條分法驗(yàn)算。安全穩(wěn)定系數(shù)采用節(jié)的公式進(jìn)行計(jì)算。因需收尋多個(gè)潛在破壞面計(jì)算其安全穩(wěn)定系數(shù)，工作量很大，須用軟件進(jìn)行。在此只要求取一個(gè)潛在滑動(dòng)面驗(yàn)算（5 場(chǎng)地工程地質(zhì)條件分別提供了基坑北面、基坑南面安全穩(wěn)定系數(shù)計(jì)算的一個(gè)剖面圖

29、，供參考）。5各段基坑側(cè)壁單根土釘?shù)目估休d力驗(yàn)算，以確定土釘長(zhǎng)度、間距等是否滿足要求。單根土釘?shù)拈L(zhǎng)度，如下圖。圖3.2-1 支護(hù)內(nèi)潛在破裂面（1）按.2節(jié)求出各土釘設(shè)計(jì)內(nèi)力N(受拉荷載)；（2）確定潛在破壞面（為通過(guò)坡角、與水平面成夾角的平面），據(jù)幾何關(guān)系求出，；再求出土釘在潛在破壞面以外穩(wěn)定土體各土層中的長(zhǎng)度，按.3節(jié)驗(yàn)算各土釘設(shè)計(jì)內(nèi)力。（3）驗(yàn)算各層土釘?shù)拈L(zhǎng)度是否滿足下列條件：若滿足，則單根土釘?shù)睦休d力滿足要求，初步擬定的土釘長(zhǎng)度及土釘?shù)钠矫骈g距可行。若不滿足，可加長(zhǎng)土釘或減小土釘?shù)钠矫骈g距，至滿足為止。6面層：其混凝土的強(qiáng)度、厚度、鋼筋直徑、間距按構(gòu)造要求確定?；又ёo(hù)平面布置圖：反

30、映邊排基礎(chǔ)軸線、邊線，支護(hù)結(jié)構(gòu)類型，基坑上口開(kāi)挖線、下口開(kāi)挖線，基底各部分標(biāo)高，及周圍環(huán)境情況。土釘墻支護(hù)剖面圖：標(biāo)明基坑深度、側(cè)壁坡度；破裂面的位置及與水平面的夾角；每根土釘?shù)拈L(zhǎng)度及與水平面夾角；面層的厚度及混凝土的強(qiáng)度；混凝土護(hù)頂?shù)膶挾??；觽?cè)壁土釘平面布置圖：土釘位置、間距、鋼筋直徑、間距、面層混凝土強(qiáng)度、厚度。：參見(jiàn)。4本次基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的相關(guān)資料本次設(shè)計(jì)是完成一幢12層的高層建筑的基坑支護(hù)設(shè)計(jì),該擬建物所在場(chǎng)地的工程與水文地質(zhì)條件、基礎(chǔ)平面分布、基坑開(kāi)挖深度、周邊環(huán)境情況等詳見(jiàn)以下資料。4.1地形地貌場(chǎng)地位于成都平原東北綿遠(yuǎn)河左岸一級(jí)階地，場(chǎng)地地形平坦，相對(duì)高差約0.60m。本次勘察孔

31、口高程是以甲方提供的場(chǎng)地東北側(cè)道路路面H點(diǎn)高程為492.90m引測(cè)。4.2地層分布及巖土特征 場(chǎng)地覆蓋層主要由第四系人工堆積物（Q4ml）、全新統(tǒng)沖積物（Q4al）和上更新統(tǒng)冰水流水沖積物（Q3fgl）組成，據(jù)其巖性特征，可分為6個(gè)巖性層，現(xiàn)將各地基土結(jié)構(gòu)及特征從上到下分述于后： 1雜填土（Q4ml）：全場(chǎng)分布，色雜，松散，潮濕，主要成分為建筑垃圾，部分表層為混凝土，厚0.204.10m。 2粉土（Q4al）：分布于場(chǎng)地東南部，黃灰色，稍密，濕，厚0.300.60m。 3粗砂（Q4al）：呈透鏡狀分布，灰白色，稍密，潮濕飽和，以中粒砂為主，局部相變?yōu)橹屑?xì)砂、礫砂，砂礫成分以長(zhǎng)石、石英為主，厚。

32、 4圓礫（Q4al）：多呈層狀分布，少數(shù)透鏡體，灰白色，稍密，潮濕飽和，卵石含量2040%，礫石含量3050%，充填物以中粗砂為主，少量粘粒，卵石粒徑25cm為主，次圓，成分以砂巖、灰?guī)r、花崗巖為主，厚0.40。5卵石（Q4al）：多層層狀分布，少數(shù)透鏡體，灰白色，潮濕飽和，卵石含量5070%，卵石粒徑35cm為主，少數(shù)510cm，次圓，成分以砂巖、灰?guī)r、花崗巖為主，卵石間充填礫石及中粗砂，少量粘粒。據(jù)其密實(shí)度，可分為稍密卵石a、中密卵石b兩個(gè)亞層。6半膠結(jié)卵石（Q2-3fgl）：層狀分布，灰白色，卵石含量6070%，粒徑38cm為主，次圓，成分主要為砂巖、灰?guī)r，充填物為礫石、粗砂為主，該卵石層為鈣質(zhì)半膠結(jié)狀態(tài)，局部已膠結(jié)成巖石狀。該層埋深，揭露厚度。各地基巖土層分布特征詳見(jiàn)工程地質(zhì)剖面圖。4.3地下水 場(chǎng)內(nèi)地下水主要為賦存于第四系全新統(tǒng)砂卵石層中的孔隙性潛水。季變幅為12m，勘察期間屬平水期，勘察孔中測(cè)得地下水靜止水位埋深7.