土钉墙、锚定板、柱板式挡土墙ppt课件

1、1钻孔注浆型土钉钻孔注浆型土钉 2打入型土钉打入型土钉 3射入型土钉射入型土钉 土钉墙是用钢筋作为加筋件，依托土与加筋件土钉墙是用钢筋作为加筋件，依托土与加筋件之间的摩擦力，使土体拉结成整体，并在坡面上放之间的摩擦力，使土体拉结成整体，并在坡面上放射混凝土，以提高边坡的稳定性。射混凝土，以提高边坡的稳定性。 适用于基坑支护和天然边坡的加固。适用于基坑支护和天然边坡的加固。 由放射混凝土、注浆锚杆和钢筋网结协作用，由放射混凝土、注浆锚杆和钢筋网结协作用，对边坡提供柔性支挡。其本质是喷锚支护技术在边对边坡提供柔性支挡。其本质是喷锚支护技术在边坡工程中的延伸，称为放射网支护技术，或者称为坡工程中的延

2、伸，称为放射网支护技术，或者称为土钉墙。土钉墙。 1一样点一样点 加筋体拉筋或土钉均处于无应力形状，只当土体产生加筋体拉筋或土钉均处于无应力形状，只当土体产生位移后，才干发扬作用；位移后，才干发扬作用； 受力机理类似；受力机理类似；面层都较薄，在支挡构造的整体稳定中不起主要作用。面层都较薄，在支挡构造的整体稳定中不起主要作用。 2不同点不同点 施工程序不同；施工程序不同；运用范围不同；运用范围不同；设置方式有差别；设置方式有差别；土钉技术通常包含灌浆技术，使拉筋与周围土体密实衔土钉技术通常包含灌浆技术，使拉筋与周围土体密实衔接，荷载经过浆体传送给土层，而在加筋土挡墙中，摩擦接，荷载经过浆体传送

3、给土层，而在加筋土挡墙中，摩擦力直接产生于加筋体与土层间。力直接产生于加筋体与土层间。 1一样点一样点 当用于边坡加固和基坑支护时，土钉可视为小当用于边坡加固和基坑支护时，土钉可视为小尺寸的被动式锚杆。尺寸的被动式锚杆。 2不同点不同点 锚杆施加预应力，以防止支挡构造产生位移，而土钉普通要求产生少量位锚杆施加预应力，以防止支挡构造产生位移，而土钉普通要求产生少量位移，以充分发扬其摩阻力；移，以充分发扬其摩阻力；土钉长度的绝大部分与土层相粘合，而锚杆只需在有效锚固范围内才与土钉长度的绝大部分与土层相粘合，而锚杆只需在有效锚固范围内才与周围土体密室粘合；周围土体密室粘合；土钉设置密度高，施工技术要

4、求不高；土钉设置密度高，施工技术要求不高；锚杆接受的荷载较土钉大，因此锚杆端头部构造比土钉复杂；锚杆接受的荷载较土钉大，因此锚杆端头部构造比土钉复杂；单根锚杆长。单根锚杆长。1土钉技术的适用性土钉技术的适用性 适用于：地下水位低于土坡开挖段或经过降适用于：地下水位低于土坡开挖段或经过降水处置使地下水位低于开挖层的情况。水处置使地下水位低于开挖层的情况。 2特点特点土钉墙施工具有土钉墙施工具有快速、及时、且对快速、及时、且对临近建筑物影响较临近建筑物影响较小的特点；小的特点；施工机具简单，施施工机具简单，施工灵敏，占用场地工灵敏，占用场地小；小；经济效益好。经济效益好。1 土钉长度土钉长度L初选

5、土钉长度初选土钉长度L可按下式估算，即可按下式估算，即 0LmHS7-1 2 土钉孔直径土钉孔直径D及间距及间距 应力分析阐明，一次压浆可使孔外应力分析阐明，一次压浆可使孔外4D的临的临近范围内有应力变化，且应满足近范围内有应力变化，且应满足 xy1S SK DL7-2 3土钉资料和直径土钉资料和直径d3xy(2025) 10dS S7-3 1开挖后立刻设置开挖后立刻设置2面板资料面板资料3面板厚度面板厚度1被动制约被动制约自动制约自动制约2破坏方式破坏方式3表征参数表征参数KR4压力注浆作用压力注浆作用1摩阻力作用摩阻力作用2摩阻力影响要素摩阻力影响要素3摩阻力分布摩阻力分布iheim hK

6、0.5ihHihe2HmK0.5ihH0a2KKK1王步云建议方法王步云建议方法2Wai-Fah-Chen法法exptanRm对数螺旋线：对数螺旋线：设计步骤：设计步骤： 1根据坡体剖面尺寸、土的物理力学性能和坡根据坡体剖面尺寸、土的物理力学性能和坡顶的超载情况，计算潜在滑裂面的位置与外形；顶的超载情况，计算潜在滑裂面的位置与外形； 2初步确定土钉的直径、长度、倾角以及布置初步确定土钉的直径、长度、倾角以及布置方式和间距；方式和间距； 3验算土钉支护构造的内外部稳定性。验算土钉支护构造的内外部稳定性。1抗拉断裂极限形状抗拉断裂极限形状土钉主筋的直径应满足下式：土钉主筋的直径应满足下式：2by1

7、.54id fE7-4 2锚固力极限形状锚固力极限形状iiFKE7-5 1土钉与土体间的界面摩阻力拔出破坏土钉与土体间的界面摩阻力拔出破坏Neh022taniiiFh LdK土钉与土体间的界面摩阻力土钉与土体间的界面摩阻力总摩擦力总摩擦力NNiFF7-8 7-7 beiiFd L侧向总压力侧向总压力2a12EKH7-8 2a1.50.5sinsinsinsinK 式中，式中，土钉墙平安系数土钉墙平安系数N1.5 2.5FKE7-9 2土钉接受的拉力拉断破坏土钉接受的拉力拉断破坏maxyTh KS S土钉接受的拉力土钉接受的拉力7-10 土钉抗拉平安系数土钉抗拉平安系数2bn4dfKT 7-11

8、 抵抗力矩抵抗力矩RsintancosiiiiMWcl R剩余力矩剩余力矩WRMKMM1滑动面上力矩的平衡滑动面上力矩的平衡自动区土体产生的滑动力矩自动区土体产生的滑动力矩wcosiiiMW R7-12 7-13 7-14 2土钉受力情况分析土钉受力情况分析土钉在滑动面切线土钉在滑动面切线方向的剪应力方向的剪应力bssincoscosiiiiiiTSA7-15 剪应力最大时剪应力最大时tan 2iiiTS7-16 不平衡力矩满足不平衡力矩满足sincossintansincostansiniiiiiiiiiiiiTRS RMS RTRiiiMS R7-17 3土钉的抗拔力土钉的抗拔力R0a0t

9、an2 2cos12iTR LzKR Lc土钉的抗拔力土钉的抗拔力平安系数平安系数sRiiiFTT7-20 7-19 4土体承载力土体承载力土体承载力公式土体承载力公式ucq12qcNzNbN平安系数平安系数7-21 us04.552iqFSzLR7-22 开挖一高为开挖一高为8m的砂土坡，其重度为的砂土坡，其重度为18kN/m3，内摩擦角为内摩擦角为36，坡面与铅直线呈，坡面与铅直线呈10 角。拟采用新角。拟采用新型土工合成资料拉筋作土钉加固。拉筋与坡面垂直。型土工合成资料拉筋作土钉加固。拉筋与坡面垂直。测得拉筋的极限强度为测得拉筋的极限强度为50kN，要求平安系数，要求平安系数Fs=3。拉

10、筋直径拉筋直径15mm，它与土的外表摩擦系数为砂土内摩，它与土的外表摩擦系数为砂土内摩擦系数的擦系数的80。假设土钉沿坡面陈列的垂直间距。假设土钉沿坡面陈列的垂直间距Sx1m，从坡顶面向下，从坡顶面向下0.5m开场布置。试计算土钉的开场布置。试计算土钉的程度间距程度间距Sy。1定义定义3组成：肋柱、拉杆、挡土板和锚定板组成：肋柱、拉杆、挡土板和锚定板 2类型：柱板式和壁板式类型：柱板式和壁板式4拉杆抗拔力拉杆抗拔力锚定板被动土压力锚定板被动土压力5根本构造根本构造6锚定板锚定板-锚杆挡土墙锚杆挡土墙7主要特点主要特点8适用范围适用范围9设计内容设计内容2aa12EH K m 8-1 1计算实际

11、：库仑土压力公式计算实际：库仑土压力公式2土压力分布土压力分布HyH00.520.5yyHHHyHxH1.33EmH 8-2 8-3 3车辆荷载产生的土压力车辆荷载产生的土压力yqaK q 8-4 优先思索采用双层拉杆优先思索采用双层拉杆1适用条件适用条件 3层以上拉杆或两层拉杆，肋柱底部铰支层以上拉杆或两层拉杆，肋柱底部铰支2弹性支撑与刚性支撑弹性支撑与刚性支撑3多级单拉杆肋柱多级单拉杆肋柱4按弹性支撑延续梁计算按弹性支撑延续梁计算1五弯矩方程五弯矩方程2支点柔度系数支点柔度系数rgiiiCCCriCgiC土体紧缩变形土体紧缩变形拉杆弹性伸长拉杆弹性伸长AgggiLCE A 8-5 弹性桩弹

12、性抗力系数法弹性桩弹性抗力系数法m法法 假定锚定板前土体的紧缩变形为弹性变形，那么土假定锚定板前土体的紧缩变形为弹性变形，那么土体紧缩在支座处引起的柔度系数体紧缩在支座处引起的柔度系数r1iiCm y bh 8-6 肋柱根底处的柔度系数肋柱根底处的柔度系数0012ECm H b h 8-7 分层总和法分层总和法riiCm 8-8 1A2iiiiihmKKE F 8-9 肋柱根底处的柔度系数肋柱根底处的柔度系数0.01EiCm 8-10 5按刚性支撑延续梁计算详见按刚性支撑延续梁计算详见6.4节节1拉杆与肋柱和锚定板的衔接拉杆与肋柱和锚定板的衔接2拉杆资料拉杆资料热轧螺纹钢筋热轧螺纹钢筋3拉杆截

13、面拉杆截面截面积截面积nggKNA 8-13 拉杆直径拉杆直径4拉杆长度拉杆长度5拉杆防锈措施拉杆防锈措施1挡土板挡土板简支梁计算简支梁计算2荷载荷载12qh 8-14 3弯矩与剪力弯矩与剪力4根本构造根本构造1浅埋锚定板的极限抗拔力浅埋锚定板的极限抗拔力2u0b12PD K B 8-15 2深埋锚定板的极限抗拔力深埋锚定板的极限抗拔力uqPNH Bh 8-16 uuPP K1 8-17 2upa12iPhKKK 8-18 2nunuANPKNP 8-19 上缘的荷载强度上缘的荷载强度an1a2t NetH Bh 8-20 下缘的荷载强度下缘的荷载强度n2a2HNetH Bh 8-21 1e2

14、e2e1e上缘的荷载强度上缘的荷载强度an1a2t NetH hl 8-22 下缘的荷载强度下缘的荷载强度n2a2HNetH hl 8-23 2e1ece下层锚定板前方土体的最不利滑动面经过墙面底端下层锚定板前方土体的最不利滑动面经过墙面底端 上层锚定板前方土体的最不利滑动面为上层锚定板前方土体的最不利滑动面为B1点点每层锚定板边境后方土体的应力形状为朗肯自动形状每层锚定板边境后方土体的应力形状为朗肯自动形状土压力土压力E在在BC面上的滑动力面上的滑动力EaacossintanTEE土体自重土体自重W在在BC面上的阻滑力面上的阻滑力WcostansinRWWs1atanWFE 8-24 2aa

15、12Eh K12WL HhWs1EacostansincossintanWRFTE抗滑平安系数抗滑平安系数当填土外表程度，当填土外表程度， ，有，有0s12atanL HhFKh 8-25 s120tan2tan452L HhFh hh 8-26 0hHBCD1B1C1DV1C1VACV1C1VBAW1W1ER在在BC面上的滑动力面上的滑动力E11cossintanTEEW1cossintansincostanTW平安系数平安系数EWcostansinsWKTTHBCD1B1C1DV1VACV1C1VBAW1W1ERyx00s0 xy0tantancoscostanWEEKEWE 8-29 桩

16、板式挡土墙系钢筋混凝土构造，由桩及桩间的挡土桩板式挡土墙系钢筋混凝土构造，由桩及桩间的挡土板两部分组成，利用桩深埋部分的锚固段的锚固作用和被板两部分组成，利用桩深埋部分的锚固段的锚固作用和被动土抗力维护挡土墙的稳定。适用于土压力大，墙高超越动土抗力维护挡土墙的稳定。适用于土压力大，墙高超越普通挡土墙限制的情况，地基强度的缺乏可由桩的埋深得普通挡土墙限制的情况，地基强度的缺乏可由桩的埋深得到补偿。到补偿。 1计算实际：库仑土压力实际计算实际：库仑土压力实际 剩余推力法剩余推力法2土压力分布土压力分布仅思索墙背自动土压力的程度分力仅思索墙背自动土压力的程度分力1钢筋砼桩钢筋砼桩2大直径灌注桩大直径

17、灌注桩挖孔桩和钻孔桩挖孔桩和钻孔桩3嵌入深度嵌入深度4纵向间距纵向间距最大剪力和弯矩最大剪力和弯矩D0H22QHL 9-1 2D0H36MH L 9-2 1嵌入强风化层以下的最小深度嵌入强风化层以下的最小深度2DDaDDmina4169.450.787QQR M DhR D2DDaDDmina41612QQR M bhR b 9-3 圆柱形：圆柱形： 矩形：矩形： 2桩顶程度位移应小于基岩顶面以上墙高的桩顶程度位移应小于基岩顶面以上墙高的1/300300H 9-4 桩顶程度位移桩顶程度位移40H154120LHEI 9-5 3桩脚程度位移应小于桩径的桩脚程度位移应小于桩径的1D0.010.01Db或 9-6 桩脚程度位移桩脚程度位移DDY 9-7 DMDQqRqRWR1桩基稳定验算桩基稳定验算抗倾覆力矩抗倾覆力矩RDqDDDq0.40.5MY RhYQR 9-13 sR1KMM 9-12 qcossintansincostanWR 9-15 2DDsin 90tancos sin23cossin 90DYWY 9-16 qqcossintancostansinWWRR地基程度向极限承载力地基程度向极限承载力倾覆力矩倾覆力矩1DDDMMY Q 9-14 2DDsin 90tan