土钉墙支护技术课件

2022/11/161土钉与锚杆的比较

土钉锚杆被动受力主动受力全长受力滑裂面外锚固段的锚固力密布,形成重力式挡土墙数量少面层不是主要受力部分墙受力很大长3-10m15-45m浆体直径100(<200)mm150~170(250)单根受力<100kN400-3000kN(设计荷载)

2022/11/101土钉与锚杆的比较土2022/11/162影响土钉墙稳定性的因素1土钉墙的高度

土质均匀的土坡5~12m为宜2022/11/102影响土钉墙稳定性的因素12022/11/163影响土钉墙稳定性的因素稳定安全系数KPminN——通过最下一排土钉头处滑动面最小稳定安全系数；KPminD-----通过基坑底面处滑动面最小稳定安全系数；Kn---通过最下一排土钉头处不考虑土钉作用时滑动面最小稳定安全系数；Kd---

通过基坑底面处不考虑土钉作用时滑动面最小稳定安全系数；Kh---外部稳定性计算中抗滑安全系数;Kq---外部稳定性计算中抗倾覆安全系数;Kc---外部稳定性计算中承载力安全系数;KBmin---土钉抗拔验算最小安全系数;

Kf---土钉总抗拔力安全系数2022/11/103影响土钉墙稳定性的因素稳定安全系数2022/11/164

影响土钉墙稳定性的因素

2墙面倾角

在其他参数不变的情况下(以后分析均基于此),随着墙面倾角的减小,稳定安全系数KPminNKPminDKnKdKqKf均有所增加,范围在16%~63%,Kq增加较大,Kh

Kc和KBmin与墙面倾角无直接关系,如下表所示2022/11/104影响土钉墙稳定性的因素2022/11/165影响土钉墙稳定性的因素墙面倾角090858075706055KPminN1.21.31.31.31.31.41.5

KPminD1.21.31.31.31.31.31.4Kn

0.80.80.90.90.91.01.2Kd0.70.80.80.90.91.01.0Kh3.23.23.23.23.23.23.2Kq3.03.64.04.24.85.57.0Kc2.62.62.62.62.62.62.6KBmin3.23.23.23.23.23.23.2Kf3.43.63.84.14.34.54.82022/11/105影响土钉墙稳定性的因素墙面倾角02022/11/166影响土钉墙稳定性的因素3土类

实践表明,一般粘性土和粉土,较密实的人工填土,非松散的砂土、碎石土对土钉墙稳定有利,而淤泥质土、饱和软土等对土钉墙稳定不利

2022/11/106影响土钉墙稳定性的因素2022/11/167

4

内摩擦角φ

随着φ的增加KPminNKPminDKnKdKhKqKcKBminKf都有不同程度的增大,其中KhKBminKf

增加幅度最大,达42-90倍,Kd增加最小,也增加了2.2倍,可见内摩擦角φ是影响土钉稳定性的主要因素之一下表中KPminN=KPminD,Kn=KdΦ11.517.223.029.034.540.046.552.0KPminN0.60.80.91.11.31.51.72.0Kn0.50.60.70.750.80.91.01.1Kh0.40.71.11.93.15.29.016.5

Kq1.41.72.22.93.95.37.711.7Kc0.40.71.01.62.53.85.86.6KBmin0.10.21.01.93.14.26.08.9

Kf0.30.51.12.03.66.511.922.52022/11/1074内摩擦角φΦ2022/11/1685内聚力

随着内聚力c增加,除Kq外KPminNKPminDKnKdKhKcKBminKf都有不同程度增大,KnKd

较明显,

KPminNKPminDKhKc变化较小,如下表.表中

KPminN=KPminD,Kn=Kd

ckN/m3

05101215202530

KPminN1.01.11.21.31.41.51.61.8Kn0.30.60.80.91.01.11.31.4Kh2.93.03.13.23.33.43.63.7Kq4.04.04.04.04.04.04.04.0Kc1.92.22.52.62.73.03.33.6KBmin0.82.03.03.23.64.35.57.7Kf1.52.23.33.84.86.89.111.3

2022/11/1085内聚力

随着内2022/11/1696土钉长度

KPminNKPminDKhKqKcKBminKf均随土钉长度增加有不同程度的增加,其中KBmin在土钉长度增加到一定程度后就不再增加了

土钉长度m02345678910KPminN0.80.91.01.21.31.41.61.71.81.9KPminD0.81.01.11.21.31.41.51.61.71.8

Kh1.31.92.63.23.94.55.25.86.5Kq0.91.72.74.05.57.29.211.413.8Kc0.41.01.82.63.23.84.24.64.9KBmin0.71.12.53.23.23.23.23.23.2

Kf1.22.53.85.06.07.07.78.42022/11/1096土钉长度

KPminNKP2022/11/1610

7

土钉密度

KPminNKPminDKBminKf随土钉密度增加而增大,且土钉密度越大,增大的幅度越大.由于计算理论假定因素,KhKqKc与土钉密度无关SX=SY

m0.50.81.251.501.802.102.402.703.00

无钉土钉排PminN1.91.61.31.21.21.21.11.11.1KPminD1.71.51.31.21.11.11.11.00.90.8Kh3.23.23.23.23.23.23.23.23.2Kq4.04.04.04.04.04.04.04.04.0

Kc2.62.62.62.62.62.62.62.62.6KBmin18.77.33.22.21.61.30.90.80.6

Kf23.29.13.82.71.91.41.10.80.72022/11/10107土钉密度

KPmi2022/11/16118坡顶超载p

KPminNKPminDKnKdKhK

KcKBminKf随坡顶超载的增大而减小,变化幅度一般在17~43%之间,对总拔力安全系数Kf影响较大,下表中

KPminN≈KPminDKn≈Kd

PkN/m206121824304050KPminN1.41.31.31.31.21.21.21.1Kn

0.90.90.80.80.80.80.70.7Kh3.53.43.23.13.02.92.82.7Kq4.64.24.03.73.53.33.12.8Kc3.02.82.62.42.32.11.91.7KBmin3.63.43.23.13.02.82.62.4

Kf5.44.43.83.43.12.92.62.32022/11/10118坡顶超载p

KPminN2022/11/1612土钉与其他支护技术联合使用

1

止水型土钉墙为防止地下水位降低引起相邻建筑物及道路因沉降过大而破坏,可采用止水型土钉墙.

先以水泥土搅拌桩、高压注浆或高压喷射注浆桩等土体加固技术制成止水帷幕,然后分层开挖置入土钉,可不用降水2022/11/1012土钉与其他支护技术联合使用2022/11/1613土钉与其他支护技术联合使用

2

打入注浆式土钉

对于砂土或软土层,可采用打入式土钉.这种土钉是用ø40~60mm钢管,在管壁上按一定规律打上ø5mm的孔,再将钢管打入土中,经高压注浆形成土钉.

该法施工速度快,粉细砂、松散素填土及软土层尤为有效.2022/11/1013土钉与其他支护技术联合使用2022/11/1614土钉与其他支护技术联合使用

3

土钉＋锚杆当边坡较高或开挖深度较大,单独使用土钉不能达到支护目的时,可与锚杆联合使用.即在土钉墙的上部设置1~2排预应力锚杆,对土钉墙施加初始拉力,可大大提高土钉墙的支护能力.2022/11/1014土钉与其他支护技术联合使用2022/11/1615土钉与其他支护技术联合使用

4土钉＋钢管桩或钢筋混凝土小桩、钢筋混凝土管桩、树根桩、角钢、槽钢、螺纹钢筋、木桩、竹桩等钢管桩采用ø48~150mm的无缝钢管或焊接钢管,间距一般为0.5~1.0m,桩端宜深入基坑底部以下1~3m.钢管桩应通过钢筋网和加强筋与土钉连成整体.

树根桩直径为100~250mm,应用加强筋和喷射混凝土与土钉墙连接.2022/11/1015土钉与其他支护技术联合使用2022/11/1616土钉与其他支护技术联合使用

5土钉墙＋超前注浆土钉施工前先沿开挖面竖向钻孔注浆,利用水泥浆渗透固结土层,使开挖面后的土层具有自稳定能力,便于土钉施工,增强支护效果.2022/11/1016土钉与其他支护技术联合使用2022/11/1617土钉与其他支护技术联合使用

6

竖向土钉＋土钉墙先沿开挖面施工竖向土钉,其长度不宜小于开挖深度的2倍,间距宜取300~500mm,斜向土钉施工后,两种土钉应相互连接.2022/11/1017土钉与其他支护技术联合使用2022/11/1618

土钉墙的信息化施工很重要

土钉墙应重视信息化施工,主要是现场测试和监控:1土钉的现场抗拔试验

2土钉墙整体位移(基坑顶部的水平与垂直位移)3基坑地表、地物的变形与开裂状况观察

4详细记录所开挖土体的特征和渗水状况

5土钉的钢筋应力和等2022/11/1018土钉墙的信息化施工很重要2022/11/1619内蒙古丰镇电厂卸煤沟边坡土钉支护工程

该工程长400m、基坑深度11m,紧邻铁路线,采用土钉墙支护.适逢雨季,发生局部坍塌.采用钢管桩加固处理2022/11/1019内蒙古丰镇电厂卸煤沟边坡土钉支护工程2022/11/1620影响土钉墙稳定性的因素2022/11/1020影响土钉墙稳定性的因素2022/11/16212022/11/10212022/11/16222022/11/10222022/11/16232022/11/10232022/11/16242022/11/10242022/11/16252022/11/10252022/11/16262022/11/10262022/11/16272022/11/10272022/11/16282022/11/10282022/11/16292022/11/10292022/11/16302022/11/10302022/11/16312022/11/10312022/11/16322022/11/10322022/11/16332022/11/10332022/11/16342022/11/10342022/11/16352022/11/10352022/11/16362022/11/10362022/11/16372022/11/10372022/11/16382022/11/10382022/11/16392022/11/10392022/11/16402022/11/10402022/11/16412022/11/10412022/11/16422022/11/10422022/11/1643土钉与锚杆的比较

土钉锚杆被动受力主动受力全长受力滑裂面外锚固段的锚固力密布,形成重力式挡土墙数量少面层不是主要受力部分墙受力很大长3-10m15-45m浆体直径100(<200)mm150~170(250)单根受力<100kN400-3000kN(设计荷载)

2022/11/101土钉与锚杆的比较土2022/11/1644影响土钉墙稳定性的因素1土钉墙的高度

土质均匀的土坡5~12m为宜2022/11/102影响土钉墙稳定性的因素12022/11/1645影响土钉墙稳定性的因素稳定安全系数KPminN——通过最下一排土钉头处滑动面最小稳定安全系数；KPminD-----通过基坑底面处滑动面最小稳定安全系数；Kn---通过最下一排土钉头处不考虑土钉作用时滑动面最小稳定安全系数；Kd---

通过基坑底面处不考虑土钉作用时滑动面最小稳定安全系数；Kh---外部稳定性计算中抗滑安全系数;Kq---外部稳定性计算中抗倾覆安全系数;Kc---外部稳定性计算中承载力安全系数;KBmin---土钉抗拔验算最小安全系数;

Kf---土钉总抗拔力安全系数2022/11/103影响土钉墙稳定性的因素稳定安全系数2022/11/1646

影响土钉墙稳定性的因素

2墙面倾角

在其他参数不变的情况下(以后分析均基于此),随着墙面倾角的减小,稳定安全系数KPminNKPminDKnKdKqKf均有所增加,范围在16%~63%,Kq增加较大,Kh

Kc和KBmin与墙面倾角无直接关系,如下表所示2022/11/104影响土钉墙稳定性的因素2022/11/1647影响土钉墙稳定性的因素墙面倾角090858075706055KPminN1.21.31.31.31.31.41.5

KPminD1.21.31.31.31.31.31.4Kn

0.80.80.90.90.91.01.2Kd0.70.80.80.90.91.01.0Kh3.23.23.23.23.23.23.2Kq3.03.64.04.24.85.57.0Kc2.62.62.62.62.62.62.6KBmin3.23.23.23.23.23.23.2Kf3.43.63.84.14.34.54.82022/11/105影响土钉墙稳定性的因素墙面倾角02022/11/1648影响土钉墙稳定性的因素3土类

实践表明,一般粘性土和粉土,较密实的人工填土,非松散的砂土、碎石土对土钉墙稳定有利,而淤泥质土、饱和软土等对土钉墙稳定不利

2022/11/106影响土钉墙稳定性的因素2022/11/1649

4

内摩擦角φ

随着φ的增加KPminNKPminDKnKdKhKqKcKBminKf都有不同程度的增大,其中KhKBminKf

增加幅度最大,达42-90倍,Kd增加最小,也增加了2.2倍,可见内摩擦角φ是影响土钉稳定性的主要因素之一下表中KPminN=KPminD,Kn=KdΦ11.517.223.029.034.540.046.552.0KPminN0.60.80.91.11.31.51.72.0Kn0.50.60.70.750.80.91.01.1Kh0.40.71.11.93.15.29.016.5

Kq1.41.72.22.93.95.37.711.7Kc0.40.71.01.62.53.85.86.6KBmin0.10.21.01.93.14.26.08.9

Kf0.30.51.12.03.66.511.922.52022/11/1074内摩擦角φΦ2022/11/16505内聚力

随着内聚力c增加,除Kq外KPminNKPminDKnKdKhKcKBminKf都有不同程度增大,KnKd

较明显,

KPminNKPminDKhKc变化较小,如下表.表中

KPminN=KPminD,Kn=Kd

ckN/m3

05101215202530

KPminN1.01.11.21.31.41.51.61.8Kn0.30.60.80.91.01.11.31.4Kh2.93.03.13.23.33.43.63.7Kq4.04.04.04.04.04.04.04.0Kc1.92.22.52.62.73.03.33.6KBmin0.82.03.03.23.64.35.57.7Kf1.52.23.33.84.86.89.111.3

2022/11/1085内聚力

随着内2022/11/16516土钉长度

KPminNKPminDKhKqKcKBminKf均随土钉长度增加有不同程度的增加,其中KBmin在土钉长度增加到一定程度后就不再增加了

土钉长度m02345678910KPminN0.80.91.01.21.31.41.61.71.81.9KPminD0.81.01.11.21.31.41.51.61.71.8

Kh1.31.92.63.23.94.55.25.86.5Kq0.91.72.74.05.57.29.211.413.8Kc0.41.01.82.63.23.84.24.64.9KBmin0.71.12.53.23.23.23.23.23.2

Kf1.22.53.85.06.07.07.78.42022/11/1096土钉长度

KPminNKP2022/11/1652

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土钉密度

KPminNKPminDKBminKf随土钉密度增加而增大,且土钉密度越大,增大的幅度越大.由于计算理论假定因素,KhKqKc与土钉密度无关SX=SY

m0.50.81.251.501.802.102.402.703.00

无钉土钉排PminN1.91.61.31.21.21.21.11.11.1KPminD1.71.51.31.21.11.11.11.00.90.8Kh3.23.23.23.23.23.23.23.23.2Kq4.04.04.04.04.04.04.04.04.0

Kc2.62.62.62.62.62.62.62.62.6KBmin18.77.33.22.21.61.30.90.80.6

Kf23.29.13.82.71.91.41.10.80.72022/11/10107土钉密度

KPmi2022/11/16538坡顶超载p

KPminNKPminDKnKdKhK

KcKBminKf随坡顶超载的增大而减小,变化幅度一般在17~43%之间,对总拔力安全系数Kf影响较大,下表中

KPminN≈KPminDKn≈Kd

PkN/m206121824304050KPminN1.41.31.31.31.21.21.21.1Kn

0.90.90.80.80.80.80.70.7Kh3.53.43.23.13.02.92.82.7Kq4.64.24.03.73.53.33.12.8Kc3.02.82.62.42.32.11.91.7KBmin3.63.43.23.13.02.82.62.4

Kf5.44.43.83.43.12.92.62.32022/11/10118坡顶超载p

KPminN2022/11/1654土钉与其他支护技术联合使用

1

止水型土钉墙为防止地下水位降低引起相邻建筑物及道路因沉降过大而破坏,可采用止水型土钉墙.

先以水泥土搅拌桩、高压注浆或高压喷射注浆桩等土体加固技术制成止水帷幕,然后分层开挖置入土钉,可不用降水2022/11/1012土钉与其他支护技术联合使用2022/11/1655土钉与其他支护技术联合使用

2

打入注浆式土钉

对于砂土或软土层,可采用打入式土钉.这种土钉是用ø40~60mm钢管,在管壁上按一定规律打上ø5mm的孔,再将钢管打入土中,经高压注浆形成土钉.

该法施工速度快,粉细砂、松散素填土及软土层尤为有效.2022/11/1013土钉与其他支护技术联合使用2022/11/1656土钉与其他支护技术联合使用

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土钉＋锚杆当边坡较高或开挖深度较大,单独使用土钉不能达到支护目的时,可与锚杆联合使用.即在土钉墙的上部设置1~2排预应力锚杆,对土钉墙施加初始拉力,可大大提高土钉墙的支护能力.2022/11/1014土钉与其他支护技术联合使用