軟土基坑土釘支護(hù)

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1、施工技術(shù)資料（2002-1）軟土基坑土釘支護(hù)1.概述2.土釘支護(hù)的應(yīng)用范圍與選型3.構(gòu)造要求4.設(shè)計(jì)方法（及例題）5.施工技術(shù)6.土釘支護(hù)應(yīng)用中的幾個(gè)問(wèn)題7.工程應(yīng)用實(shí)例（三例）8.參考文獻(xiàn)中國(guó)建筑第八工程局第三建筑公司編印2002.3南京-34-軟土基坑土釘支護(hù)技術(shù)一、概述在國(guó)內(nèi)外的長(zhǎng)期工程實(shí)踐中，采用土釘擋墻解決邊坡、路堤加固和基坑支護(hù)是一項(xiàng)簡(jiǎn)便可行又經(jīng)濟(jì)適用的方法。近幾年來(lái)，在軟土地層（基坑）工程中該項(xiàng)技術(shù)又有了新的發(fā)展——采用復(fù)合土釘支護(hù)技術(shù)，取得了成功并日趨成熟，得到了廣泛應(yīng)用。本文就這一新技術(shù)作一介紹。1.1普通土釘支護(hù)的組成與基本原理（1）組成首先作一說(shuō)明

2、，為了表述上的簡(jiǎn)化，本文中的“土釘支護(hù)”概括了“土釘擋墻”、“土釘錨桿”、“土釘墻”、“錨噴支護(hù)”、“錨釘”等含義。土釘支護(hù)就是利用打入土中的土釘和噴射砼面層作為基坑支護(hù)的護(hù)壁，從而保持基坑側(cè)壁的穩(wěn)定。故其基本組成除土體外，主要由土釘和面層二部分組成：土釘——用鋼筋或鋼管或用鋼絞線構(gòu)成。土釘植入土中后，一般要注漿將土釘錨固住。砼面層——面層的作用是將打入土體中的土釘連成一個(gè)整體，抵抗土體和地下水的側(cè)壓力，并保護(hù)土體的表面不受雨水沖刷或作業(yè)破壞。面層中一般包括一定的鋼筋網(wǎng)片、連接土釘?shù)募訌?qiáng)筋，在網(wǎng)片上噴射厚80-100mm的砼。圖1為土釘支護(hù)基本組成示意圖。需要補(bǔ)充說(shuō)明的

3、是：①土體有一定坡度，表面土要夯實(shí)；②土坡上下有排水溝。土釘支護(hù)是分層施工的。通常做法是：土坡開(kāi)挖、修整邊坡→鉆孔、置入土釘→注漿→綁扎面層鋼筋網(wǎng)片→噴射砼面層→下層土方開(kāi)挖…（2）基本原理-34-土釘支護(hù)的基本原理是通過(guò)對(duì)基坑壁土體強(qiáng)度的加強(qiáng)和提高，使產(chǎn)生側(cè)壓力的土體成為支護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分。隨著基坑開(kāi)挖深度的逐步增加，土體側(cè)壓力相應(yīng)增加，而土釘植入后，這種水土側(cè)壓力傳到面層再由土釘傳到距離坑壁較遠(yuǎn)的土體中，籍助土釘與土體的摩阻力將側(cè)壓力傳遞到穩(wěn)定的土層中去，維持了邊坡穩(wěn)定。另外，通過(guò)短而密的土釘植入和注漿滲入土體中，對(duì)土體進(jìn)行了加固和約束，使一定范圍內(nèi)的土體成為復(fù)合型的

4、加筋土體，這一范圍被加固的土體構(gòu)成了一種類(lèi)似于重力壩式受力狀態(tài)。對(duì)抗傾覆、抗滑動(dòng)有利。量測(cè)表明，土釘?shù)氖芰^(guò)程可以分為四個(gè)階段：第一階段——土釘安設(shè)初期，注漿與土體之間的粘結(jié)尚未形成，這時(shí)土釘基本不受力；第二階段——注漿體將土釘粘結(jié)在地層中，隨著開(kāi)挖深度增加，土釘產(chǎn)生拉力，而靠近面層的土釘拉應(yīng)力較大，遠(yuǎn)端拉應(yīng)力較??；第三階段——開(kāi)挖到足夠深度（接近坑底），土釘大部分處于土體滑動(dòng)面之內(nèi)，這時(shí)土釘?shù)睦σ钥拷衙嫣幾畲?，兩端較??；第四階段——基坑開(kāi)挖到底后，由于土體的徐變，土釘?shù)睦瓚?yīng)力將繼續(xù)增加，特別是中、下層土釘增加更多，要達(dá)到較長(zhǎng)時(shí)間才趨于穩(wěn)定。1.2復(fù)合土釘支護(hù)的組

5、成及基本原理（特點(diǎn)）上述的普通土釘支護(hù)對(duì)地層的依賴性很大，通常僅適用于地下水位較低的、自立性較好的地層中應(yīng)用?！痘油玲斨ёo(hù)技術(shù)規(guī)程》（CECS96：97）第1.0.2條規(guī)定，“土釘支護(hù)適用于下列土體：有一定膠結(jié)能力和密實(shí)程度的砂土、粉土和礫石土、素培土，堅(jiān)硬或硬塑的粘性土，以及風(fēng)化巖層等?！钡?，對(duì)于我國(guó)東部沿海地區(qū)，主要是海相沉積的軟地層，以淤泥及淤泥質(zhì)土為主，地下水位很高。以上海為例，地下水位距地表僅0.5~1.0m，地層為飽和的粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、粉土等，在這種軟土基坑中，能否應(yīng)用土釘支護(hù)技術(shù)成為現(xiàn)實(shí)的新課題。從而引出了“復(fù)合土釘支護(hù)”的新概念。（1）組成

6、所謂“復(fù)合土釘支護(hù)”就是以水泥土攪拌樁作防水惟幕實(shí)行超前（開(kāi)挖基坑前）支護(hù)來(lái)解決土體自立性、隔水性；以壓密注漿及次壓力灌漿解決土釘與土體粘結(jié)增加抗拔力；減小基坑位移；以相對(duì)較長(zhǎng)的樁體插入深度解決坑底抗隆起、管涌和抗?jié)B流問(wèn)題。從而形成一種以土釘為核心的綜合支護(hù)技術(shù)。具體地說(shuō)，是將土釘與水泥土攪拌樁、旋噴樁、各種微型樁及預(yù)應(yīng)力錨桿等結(jié)合起來(lái)，根據(jù)具體工程條件組合成不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)體系。大大擴(kuò)大了土釘支護(hù)的應(yīng)用范圍。其組成可以有以下幾種：（見(jiàn)圖2）①土釘與水泥土攪拌樁相結(jié)合②土釘與水平預(yù)應(yīng)力錨桿相結(jié)合③土釘與微型豎向樁（垂直錨管）相結(jié)合-34-（1）受力機(jī)理目前對(duì)復(fù)合土釘?shù)氖芰?/p>

7、機(jī)理認(rèn)識(shí)還不清楚。為此，曾進(jìn)行過(guò)：室內(nèi)模型試驗(yàn)、對(duì)實(shí)際工程進(jìn)行應(yīng)力和位移測(cè)試和分析、以及有限元模擬等研究工作。目前的認(rèn)識(shí)是：復(fù)合土釘及其被穩(wěn)定的土體構(gòu)成了一個(gè)“人工構(gòu)造的邊坡”。按樁體、面層、土釘、注漿土體構(gòu)成的一個(gè)整體進(jìn)行穩(wěn)定性分析較妥。1.3發(fā)展與應(yīng)用狀況（1）土釘擋墻自20世紀(jì)70年代產(chǎn)生。在德國(guó)、法、美國(guó)都有應(yīng)用土釘加固鐵路路塹邊坡等工程中。（2）我國(guó)首例土釘擋墻用于山西柳灣煤礦的邊坡加固，以后擴(kuò)大應(yīng)用于邊坡、路堤及基坑中。（3）以后，在北京、深圳、長(zhǎng)沙、武漢、成都、石家莊等城市采用土釘支護(hù)基坑日益得到廣泛應(yīng)用，開(kāi)挖最大深度達(dá)20