土釘墻基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

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1、《深基坑工程支護(hù)設(shè)計(jì)》—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2.基坑土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)任務(wù)書3.基坑土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書4.本次設(shè)計(jì)的相關(guān)資料1．土釘墻支護(hù)設(shè)計(jì)理論1.1概述1.1.1基坑支護(hù)的作用基坑開挖后,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)。1.1.2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

2、1.1.2-1所示：圖1.1.2-1土釘墻剖面示意圖土釘：用來加固、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來的土壓力，把

3、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。1.1.3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)，宜開挖前先沿基坑邊緣設(shè)置密排的豎向微型樁（見圖1.1.3-1），其間距不宜大于1m，深入

4、基坑底部1~3m。微型樁可用無縫鋼管或焊管，直徑48~150m，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10~15mm，間距400~500mm。圖1.1.3-1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。1.1.4與錨桿支護(hù)相比，土釘與

5、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e長(zhǎng)度不應(yīng)小于5m。1.1.5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

6、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1.1.4-1所示。圖1.1.4-1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來的拉力，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。1.2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

7、須有效連接，應(yīng)設(shè)置承壓板或加強(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．土釘?shù)拈L(zhǎng)度宜為開挖深度的0.5～1.2倍，間距宜為1～2m,與水平面夾角宜為5～20；4．土釘鋼筋宜采用HPB235、HRB335級(jí)鋼筋，鋼筋直徑宜為16～32mm,鉆孔直徑宜為70～120mm；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6～10mm，間距宜為150～300mm；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．

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2~4m的地面應(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)