土钉墙基坑支护设计

《深基坑工程支支支护设计计》—基坑土钉支护护护四川建院土木系系系地质教教研室室二0一四年六月月目录1.土钉墙支护护设设计理论2.基坑土钉墙墙支支护设计任任任务书3.基坑土钉墙墙支支护设计指指指导书4.本次设计的的相相关资料1．土钉墙支护护护设计理论论1.1概述1.1.1基坑坑坑支护的的作用用基坑开挖后,形形形成临空空面,在基坑土土体体自身重重量、地地表荷载载、地地下水渗渗透作作用下，可可能能产生破破坏或或过大变变形，危危及基础础施工工或周围围建筑筑物的安安全，因因此，须须对基基坑侧壁壁采取取一定的的措施施进行支支护。1.1.2土钉钉钉墙及土土钉的的定义、支支护护原理土钉墙：由土钉钉钉、被加加固的的土体、面面层层组成的的支护护结构。土土钉钉墙支护护在某某些施工工企业业也称为为喷锚锚支护。其其组组成如图1.1..22-1所示：图1.1.2---1土钉墙剖剖面面示意图图土钉：用来加固固固、锚固固现场场原位土土体的的细长杆杆件。通通常采用用土中中钻孔，置置入入变形钢钢筋，并并沿孔全全长注注浆的方方法做做成。土土钉依依靠与土土体之之间的界界面粘粘结力或或摩擦擦力，在在土体体发生变变形的的条件下下被动动受力，并并主主要承受受拉力力作用。土土钉钉也可用用钢管管、角钢钢直接接击入土土中,并全长注注浆浆的方法法做成成。面层：在土钉端端端部沿水水平方方向及竖竖向焊焊接加强强钢筋筋，在加加强钢钢筋上焊焊接分分布钢筋筋，再再喷射混混凝土土制作而而成。加固原理：基坑坑坑临空面面形成成后，侧侧壁土土体有向向临空空面位移移的趋趋势，及及沿某某一潜在在破坏坏面破坏坏的趋趋势，置置入土土钉后，土土钉钉承受了了由周周围土体体及面面层传递递过来来的土压压力，把把土压力力传递递至稳定定的土土层中去去，从从而阻止止了侧侧壁土体体向基基坑方向向的位位移；土土钉加加固土体体使土土体强度度提高高，并由由于土土钉的拉拉力，使使潜在破破坏面面上的法法向应应力增大大，因因而摩擦擦力增增大，阻阻止基基坑侧壁壁沿某某一潜在在破坏坏面破坏坏。1.1.3土钉钉钉墙的适适用条条件1．基坑侧壁安安安全等级宜宜为为二、三三级的的非软土土场地地（基坑坑侧壁壁安全等等级根根据侧壁壁破坏坏后果的的严重重程度划划分）。2．基坑深度不不不宜大于12m。3．当地下水位位位高于坑底底面面时，应应采取取降水或或截水水措施。当土质较差，且且且基坑边边坡靠靠近重要要建筑筑设施,需要严格格控控制支护护变形形时，宜宜开挖挖前先沿沿基坑坑边缘设设置密密排的竖竖向微微型桩（见见图图1.1..33-1），其间间距距不宜大大于1m，深入基基坑坑底部1~3m。微型桩桩可可用无缝缝钢管管或焊管管，直直径48~11550m，管壁上上应应设置出出浆孔孔。小直直径的的钢管可可分段段在不同同挖深深处用击击打方方法置入入并注注浆；较较大直直径（大大于100mmm）的钢管管宜宜采用钻钻孔置置入并注注浆，在在距孔底1/3孔深范围围内内的管壁壁上设设置注浆浆孔，注注浆孔直直径10~1155mm，间距400~~5500mmm。图1.1.3---1超前设置置微微形桩的的土钉钉支护当支护变形需要要要严格限限制在在不良土土体中中施工时时，宜宜联合使使用其其他支护护技术术，将土土钉支支护扩展展为土土钉——预应力锚锚杆杆联合支支护、土土钉——桩联合支支护护、土钉钉

——防渗墙联联合合支护等等，并并参照相相应标标准进行行设计计施工。1.1.4与锚锚锚杆支护护相比比，土钉钉与土土钉墙支支护的的特点1．土钉的作用用用之一是加加固固周围土土体，使使周围土土体的的强度增增加，保保证其稳稳定性性，并和和被加加固的土土体一一起作为为挡土土结构，支支护护基坑。锚锚杆杆常与桩桩、墙墙联合使使用，作作为桩墙墙等挡挡土结构构的支支点，与与桩墙墙一起作作为支支护结构构，此此时，锚锚杆周周围的土土体不不再为支支护结结构的一一部分分。2．土钉在基坑坑坑侧壁上的的排排列较密密，锚锚杆的排排列间间距较大大。3．土钉在土体体体发生变形形后后才被动动受拉拉，土钉钉对土土体的约约束需需要土体体变形形作为补补偿，锚锚杆一般般在设设置时预预加拉拉应力，给给土土体以主主动约约束。4．土钉沿孔全全全长注浆、锚锚杆应考虑自自由段e长度不应小小于5m。1.1.5土钉钉钉及土钉钉墙的的受力状状态和和破坏形形式1．土钉墙在自自自身重量等等荷荷载作用用下,可能沿内内部部或外部部破裂裂面产生生整体体破坏，如如图图1.1..44-1所示。图1.1.4---1土钉墙沿沿内内部或外外部破破裂面2．土钉墙沿墙墙墙底产生滑滑移移，或沿沿墙趾趾产生倾倾覆。3．单根土钉在在在拉力作用用下下被拔出出。土土体在自自身重重量等荷荷载作作用下,产生变形,作用土压压力力于面层层，面面层传递递给土土钉，土土钉承承受了由由面层层及周围围土体体传递过过来的的拉力，有有向向基坑方方向拔拔出的驱驱势；；同时破破裂面面以外稳稳定土土体与土土钉的的粘结力力对土土钉产生生抗拔拔力，阻阻止土土钉向外外拔出出。当拉拉力大大于抗拔拔力时时，土钉钉被拔拔出。4．土钉墙墙底底底承载力不不够够，产生生破坏坏。1.2土钉墙的的的构造要要求1．土钉墙墙面面面坡度不宜宜大大于1:0..1；2．土钉和面层层层必须有效效连连接，应应设置置承压板板或加加强钢筋筋等构构造措施,承压板或或加加强钢筋筋应与与土钉螺螺栓连连接或钢钢筋焊焊接连接接；3．土钉的长度度度宜为开挖挖深深度的0.5～1.2倍，间距距宜宜为1～2m,与水平面面夹夹角宜为5～20；4．土钉钢筋宜宜宜采用HPB22335、HRB33335级钢筋，钢钢钢筋直径径宜为为16～32mmm,钻孔直径径宜宜为70～120mmm；5．注浆材料宜宜宜为水泥浆浆或或水泥砂砂浆，其其强度等等级不不低于M10；6．喷射混凝土土土面层宜配配置置钢筋网网，钢钢筋直径径宜为为6～10mm，间距宜宜为150～300mmm；喷射混混凝凝土强度度等级级不宜低低于C20，厚度不不宜宜小于80mm；7．坡面上下段段段钢筋搭接接长长度应大大于300mmm；8．排水系统参参参照如下规规定定：基坑四周支护范范范围内的的地表表应加修修整，构构筑排水水沟和和水泥砂砂浆或或混凝土土地面面，防止止地表表降水向向地下下渗透，靠靠近近基坑坡坡顶宽宽2~4m的地面应应适适当垫高高，并并且里高高外低低，便于于径流流远离边边坡。为了排除积聚在在在基坑内内的渗渗水和雨雨水，应应在坑底底设置置排水沟沟及集集水坑。排排水水沟应离离开边边壁0.5~~11m，排水沟沟及及集水坑坑宜用用砖砌并并用砂砂浆抹面面以防防止渗漏漏，坑坑中积水水应及及时抽出出。在支护面层背部部部应插入入长度度为400~~6600mmm，直径不不小小于40mm水平排水水管管，其外外端伸伸出支护护面层层，间距距可为为1.5~~22m，以便将将喷喷射混凝凝土面面层后积积水排排出。1.3设计1.3.1一般般般规定1．根据构造要要要求和工程程经经验，初初选支支护各部部件的的尺寸和和材料料参数；；2．进进进行计算算分析析，主要要有：：(1)土钉的设设设计计算(抗拉承载载力力验算、土土钉钉长度验验算等等)；(2)支护的内内内部整体体稳定定性分析析与外外部整体体稳定定性分析析；(3)喷射混凝凝凝土面层层的设设计计算算及土土钉与面面层的的连接计计算。通过上述计算对对对各部件件的初初选参数数做出出修改，给给出出施工图图。3．根据施工过过过程中的量量测测监控数数据和和发现的的问题题，进行行反馈馈设计。1.3.2单根根根土钉抗抗拉承承载力计计算1.3.2.111土钉的设设计计计算遵遵循下下列原则则：1．只考虑土钉钉钉的受拉作作用用；2．土钉的设计计计内力按1.3..33.2条规定的的侧侧压力图图形算算出；3．土钉的尺寸寸寸应满足设设计计内力(受拉荷载)的要求，同同同时还应应满足足支护内内部整整体稳定定性的的要求。1.3.2.222土钉设计计内内力N(受拉荷载)计算每一个土钉所受受受的最大大拉力力或设计计内力力：其中：：土钉的的的倾角；；：计算土钉在水水水平方向向与相相邻土钉钉中点点的间距距。：计算土钉在竖竖竖直方向与与相相邻土钉钉中点点的间距距。：土钉长度中点点点所处深深度位位置上的的侧压压力，；：土钉长度中点点点所处深深度位位置上由由支护护土体自自重引引起的侧侧压力力，据图1.3..22.2-1求出。：地表均布荷载载载引起的的侧压压力。及沿基坑深度分分分布图如下下：：图1.3.2...2-1及及沿基坑深深度度分布图图：基坑深度方向向向土体自重重产产生的侧侧压力力p1的最大值值，其其求解方方法如如下：对于≤0.0555的砂土和和粉粉土：对于>0.0555的一般粘粘性性土：粘性土的取值应应应不小于0.2。图中地表均布荷荷荷载引起起的侧侧压力取取为：：其中：：地表荷荷荷载，最最小取取为15KPPa；；为土的重重度度，H为基坑深深度度；上式式中的的、和值可取各各层层土按其其厚度度加权的的平均均值求出出。1.3.2.333土钉设计计内内力验算算各层土钉的设计计计内力应应满足足：其中：：土钉的的的局部稳稳定性性安全系系数，取1.2~~1.4，基坑深深度较大时时，取大值值；：土钉设计内力力力；：土钉钢筋直径径径；：钢筋抗拉强度度度标准值值，按按《混凝凝土结结构设计计规范范》（GBJ1100-89）取用。各层土钉极限抗抗抗拉承载载力R需满足：：图1.3.2...3-1支护内潜潜在在破裂面面其中：：土钉在在在破坏面面以外外稳定土土体第第层土中中的长长度；：土土钉钉孔径；τ：土钉与与土土体之间间的界界面粘结结强度度，按表1.3..22.4--1选取。表1.3.2...4-1界面粘结结强强度标准准值土类粘性土砂土素填土状态软塑可塑硬塑坚塑松散稍密中密密实τ（kpa）15～3030～5050～7070～9070～9090～120120～16000160～2000030～60注：表中数据为为为低压注注浆时时的极限限粘结结强度标标准值值。1.3.2.444各层土钉钉长长度验算算各层土钉的长度度度应满足下下列列条件：：1.3.3土钉钉钉支护的的整体体稳定性性分析析土钉支护的内部部部整体稳稳定性性分析是是指边边坡土体体中可可能出现现的破破坏面发发生在在支护内内部并并穿过全全部或或部分土土钉。破破坏模式式如图图1.3..33-1所示，破破坏坏面为一一圆弧弧面，并并考虑虑土钉的的拉力力，采用用普通通圆弧条条分法法对支护护作整整体稳定定性分分析。图1.3.3---1内部整体体稳稳定性分分析安全稳定性系数数数计算公公式如如下：、：分别为作用用用于土条的的自自重和地地面荷荷载；:土条i圆弧弧破坏面切线线线与水平面面的的夹角；；：土条i的宽度度度；：土条i圆弧破破破坏面所所处的的第j层土的内内摩摩擦角；；：土条i圆弧破破破坏面所所处的的第j层土的粘粘聚聚力；：破坏面上第KKK排土钉的的最最大抗力力，按按1.3..33.3条确定；；：第k排土钉轴轴线与与该处破破坏面之之间的的夹角；；：第k排土钉的的水平平间距。需要收索所有可可可能破坏坏的圆圆弧面，并并计计算其安安全稳稳定性系系数（此此工作量量较大大，一般般由计计算机完完成），安安安全稳定定性系系数最小小值所所对应的的圆弧弧面为最最可能能破坏的的圆弧弧面，该该安全全稳定性性系数数最小值值要求求大于表1.3..33-1中的值。表1.3.3---1支护内部部整整体稳定定性分分析基坑深度（m）≤66～12≥12安全系数最小值值值1.21.31.4土钉支护还应验验验算施工工各阶阶段的内内部稳稳定性。土土钉钉支护的的外部部整体稳稳定性性分析是是指整整个土钉钉沿底底面水平平滑动动、绕基基坑底底角倾覆覆、沿沿深部的的圆弧弧破坏面面失稳稳。土钉支护的外部部部稳定性性分析析与重力力式挡挡土墙的的稳定定性分析析相同同，可将将由土土钉加固固的整整个土体体视为为重力式式挡土土墙，分分别验验算其底底面抗抗水平滑滑动验验算、基基坑底底角抗倾倾覆验验算和整整体稳稳定性验验算。1.3.3.444混凝土面面层层：按构构造要要求设计计。1.4施工与检检检测土钉墙施工之前前前先确定定基坑坑开挖线线、轴轴线定位位点、水水准基点点、变变形观测测点等等，并妥妥善保保护；编编制好好基坑支支护施施工组织织设计计，周密密安排排支护施施工与与基坑土土方开开挖、出出土等等工作的的关系系，使支支护施施工与土土方开开挖密切切配合合；准备备土钉钉等有关关材料料和施工工机具具。1.4.1施工工工前应具具备下下列文件件1．岩土工程勘勘勘察报告；；2．土钉墙支护护护结构施工工图图；3．降水系统施施施工图，以以及及需要工工程降降水时的的降水水方案设设计；；4．施工方案和和和施工组织织设设计，规规定基基坑分层层、分分段开挖挖的深深度和长长度，边边坡开挖挖面的的裸露时时间限限制等；；5．支护整体稳稳稳定性分析析计计算书；；6．现场测试监监监控方案和和应应急措施施。1.4.2施工工工工序1．基坑开挖：：基基坑要按设设设计要求求严格格分层分分段开开挖，在在完成成上一层层作业业面土钉钉与喷喷射混凝凝土面面层达到到设计计强度的70％以前，不不不得进行行下一一层土层层的开开挖。每每层开开挖最大大深度度取决于于在支支护投人人工作作前土壁壁可以以自稳而而不发发生滑动动破坏坏的能力力，实实际工程程中常常取基坑坑每层层挖深与与土钉钉竖向间间距相相等。每每层开开挖的水水平分分段宽度度也取取决于土土壁自自稳能力力，且且与支护护施工工流程相相互衔衔接，一一般多多为10～20m长。当基基坑坑面积较较大时时，允许许在距距离基坑坑四周周边坡8~10m的基坑中中部部自由开开挖，但但应注意意与分分层作业业区的的开挖相相协调调。挖方要选用对坡坡坡面土体体扰动动小的挖挖土设设备和方方法，严严禁边壁壁出现现超挖或或造成成边壁土土体松松动。坡坡面经经机械开开挖后后要采用用小型型机械或或铲锹锹进行切切削清清坡，以以使坡坡度及坡坡面平平整度达达到设设计要求求。2．喷射第一道道道面层：每每步步开挖后后应尽尽快做好好面层层，即对对修整整后的边边壁立立即喷上上一层层薄混凝凝土或或砂浆。若若土土层地质质条件件好的话话，可可省去该该道面面层。3．设置土钉：：：土钉的设设置置，对于于钢筋筋钉通常常是先先在土体体中成成孔，然然后置置入土钉钉钢筋筋并沿全全长注注浆。对对于钢钢管钉可可击入入土体再再由钢钢管内注注浆。(1)钻孔钻孔前，应根据据据设计要要求定定出孔位位并作作出标记记及编编号。当当成孔孔过程中中遇到到障碍物物需调调整孔位位时，不不得损害害支护护结构设设计原原定的安安全程程度。钻孔可用锚杆钻钻钻机，它它能自自动退钻钻杆、接接钻杆，适适合合上中钻钻孔。钻孔时，在进钻钻钻和抽出出钻杆杆过程中中不得得引起土土体坍坍孔。而而在易易坍孔的的土体体中钻孔孔时宜宜采用套套管成成孔或挤挤压成成孔。成成孔过过程中应应由专专人做成成孔记记录，按按土钉钉编号逐逐一记记载取出出土体体的特征征、成成孔质量量、事事故处理理等，并并将取出出的土土体及时时与初初步设计计所认认定的土土质加加以对比比，若若发现有有较大大的偏差差要及及时修改改土钉钉的设计计参数数。(2)插入土钉钉钉钢筋插入土钉钢筋前前前要进行行清孔孔检查，若若孔孔中出现现局部部渗水、塌塌孔孔或掉落落松土土应立即即处理理。土钉钉钢筋筋置人孔孔中前前，要先先在钢钢筋上安安装对对中定位位支架架，以保保证钢钢筋处于于孔位位中心且且注浆浆后其保保护层层厚度不不小于于25mm，支架沿沿钉钉长的间间距可可为2.3m左右，支支架架可为金金属或或塑料件件，以以不妨碍碍浆体体自由流流动为为宜。(3)注浆注浆前要验收土土土钉钢筋筋安设设质量是是否达达到设计计要求求。注浆用小型、可可可移动的的注浆浆泵，常常用的的有UBJ系列挤压压式式灰浆泵泵和BMY系列锚杆杆注注浆泵，其其工工作压力力和流流量等皆皆满足足注浆要要求。注浆一般可采用用用重力、低低压压(0.4～0.6MMPPa)或高压(1～2MPaa)注浆，水水平平孔应采采用低低压或高高压注注浆。压压力注注浆时应应在孔孔口或规规定位位置设置置止浆浆塞，注注满后后保持压压力3～5min。重力注注浆浆以满孔孔为止止，但在在浆体体初凝前前需补补浆1～2次。对于向下倾角的的的土钉，注注浆浆采用重重力或或低压注注浆时时宜采用用底部部注浆方方式，注注浆导管管底端端应插至至距孔孔底250—500mmm处，在注注浆浆同时将将导管管匀速缓缓慢地地撤出。注浆时要采取必必必要的排排气措措施。对对于水水平土钉钉的钻钻孔，应应用口口部压力力注浆浆或分段段压力力注浆，此此时时需配排排气管管并与土土钉钢钢筋绑扎扎牢固固，在注注浆前前与土钉钉钢筋筋同时送送人孔孔中。向孔内注入浆体体体的充盈盈系数数必须大大于1。每次向向孔孔内注浆浆时，宜宜预先计计算所所需的浆浆体体体积并根根据注注浆泵的的冲程程数计算算出实实际向孔孔内注注人的浆浆体体体积，以以确认认实际注注浆量量超过孔孔内容容积。注浆材料宜用水水水泥浆或或水泥泥砂浆。水水泥泥浆的水水灰比比宜为0.5；水泥砂砂浆浆的配合合比宜宜为l：1～l：2(重量比)，水灰比比宜宜为0.38～0.45。需要时时可可加入适适量速速凝剂，以以促促进早凝凝和控控制泌水水。水泥浆、水泥砂砂砂浆应拌拌合均均匀，随随拌随随用，一一次拌拌合的水水泥浆浆、水泥泥砂浆浆应在初初凝前前用完。注浆前应将孔内内内残留或或松动动的杂土土清除除干净。为为提提高土钉钉抗拔拔能力，还还可可采用二二次注注浆工艺艺。4．喷第二道面面面层：在喷喷混混凝土之之前，先先按设计计要求求绑扎、固固定定钢筋网网。面面层内的的钢筋筋网片应应牢固固固定在在边壁壁上并符符合设设计规定定的保保护层厚厚度要要求。钢钢筋网网片可用用插入入土中的的钢筋筋固定，但但在在喷射混混凝土土时不应应出现现振动。钢筋网片可焊接接接或绑扎扎而成成，网格格允许许偏差为±10mmm。铺设钢钢筋筋网时每每边的的搭接长长度应应不小于于一个个网格边边长或或200mmm，如为搭搭焊焊则焊接接长度度不小于于网片片钢筋直直径的的10倍。网片片与与坡面间间隙不不小于20mmm~，土钉与面层钢筋筋筋网的连连接可可通过垫垫板、螺螺帽及土土钉端端部螺纹纹杆固固定。垫垫板钢钢板厚8～l0mm、尺寸为200mmmm×2000mmm～300mmmm×3000mmm,，垫板下下空空隙需先先用高高强水泥泥砂浆浆填实，待待砂砂浆达一一定强强度后方方可旋旋紧螺帽帽以固固定土钉钉。土土钉钢筋筋也可可通过井井字加加强钢筋筋直接接焊接在在钢筋筋网上，焊焊接接强度要要满足足设计要要求。图1.4.2---1土钉与面面层层的固定定喷射混凝土的配配配合比应应通过过试验确确定，粗粗骨料最最大粒粒径不宜宜大于于12mm，水灰比比不不宜大于0.45，并应通通过过外加剂剂来调调节所需需工作作度和早早强时时间。当当采用用于法施施工时时，应事事先对对操作手手进行行技术考考核，以以保证喷喷射混混凝土的的水灰灰比和质质量达达到设计计要求求。为保证喷射混凝凝凝土厚度度达到到均匀的的设计计值，可可在边边壁上隔隔一定定距离打打人垂垂直短钢钢筋段段作为厚厚度标标志。喷喷射混混凝土的的射距距宜保持持在0.6～1.0m范围内，并并并使射流流垂直直于壁面面。在在有钢筋筋的部部位可先先喷钢钢筋的后后方以以防止钢钢筋背背面出现现空隙隙。喷射射混凝凝土的路路线可可从壁面面开挖挖层底部部逐渐渐向上进进行，但但底部钢钢筋网网搭接长长度范范围以内内先不不喷混凝凝土，待待与下层层钢筋筋网搭接接绑扎扎之后再再与下下层壁面面同时时喷混凝凝土。混混凝土面面层接接缝部分分做成成450角斜面搭搭接接。当设设计面面层厚度度超过过l00mmm时，混凝凝土土应分两两层喷喷射，一一次喷喷射厚度度不宜宜小于40mm，且接缝缝错错开。混混凝土土接缝在在继续续喷射混混凝土土之前应应清除除浮浆碎碎屑，并并喷少量量水润润湿。面层喷射混凝土土土终凝后2h应喷水养养护护，养护护时间间宜3～7d，养护视视当当地环境境条件件采用喷喷水、覆覆盖浇水水或喷喷涂养护护剂等等方法。5．排水设施的的的设置：水水是是土钉支支护结结构最为为敏感感的问题题，不不但要在在施工工前做好好降排排水工作作，还还要充分分考虑虑土钉支支护结结构工作作期间间地表水水及地地下水的的处理理，设置置排水水构造措措施。图1.4.2---2排水设施施的的设置1.4.3土钉钉钉现场测测试(1)土钉支护护护施工必须须进进行土钉钉的现现场抗拔拔试验验，应在在专门门设置的的非工工作钉上上进行行抗拔试试验直直至破坏坏，用用来确定定极限限荷载，并并据据此估计计土钉钉的界面面极限限粘结强强度。(2)每一典型型型土层中至至少少应有3个专门用用于于测试的的非工工作钉。测测试试钉除其其总长长度和粘粘结长长度可与与工作作钉有区区别外外，应与与工作作钉采用用相同同的施工工工艺艺同时制制作，其其孔径、注注浆浆材料等等参数数以及施施工方方法等应应与工工作钉完完全相相同。测测试钉钉的注浆浆粘结结长度不不小于于工作钉钉的二二分之一一且不不短于5m，在满足足钢钢筋不发发生屈屈服并最最终发发生拔出出破坏坏的前提提下宜宜取较长长的粘粘结段，必必要要时适当当加大大土钉钢钢筋直直径。为为消除除加载试试验时时支护面面层变变形对粘粘结界界面强度度的影影响，测测试钉钉在距孔孔口处处应保留留不小小于1m长的非粘粘结结段。在在试验验结束后后，非非粘结段段再用用浆体回回填。(3)土钉的现现现场抗拔拔试验验宜用穿穿孔液液压千斤斤顶加加载，土土钉，千千斤顶，测测力力杆三者者应在在同一轴轴线上上，千斤斤顶的的反力支支架可可置于喷喷射混混凝土面面层上上，加载载时用用油压表表大体体控制加加载值值并由测测力杆杆准确予予以计计量。土土钉的的(拔出)位移量用用百百分表(精度不小小于0.022mmm，量程不不小小于50mmm)测量，百百分分表的支支架应应远离混混凝土土面层着着力点点。(4)测试钉进进进行抗拔拔试验验时的注注浆体体抗压强强度不不应低于6MPa。试验采采用用分级连连续加加载，首首先施施加少量量初始始荷载(不大于土土钉钉设计荷荷载的的l／10)使加载装装置置保持稳稳定，以以后的每每级荷荷载增量量不超超过设计计荷载载的20％。在每每级级荷载施施加完完毕后立立即记记下位移移读数数并保持持荷载载稳定不不变，继继续记录录以后后l、6、l0miin的位移读读数数。若同同级荷荷载下l0miin与1min的位移增增量量小于1mm，即可立立即即施加下下级荷荷载，否否则应应保持荷荷载不不变继续续测读读15、30、60miin时的位移移。此此时若60miin与6min的位移增增量量小于2mm，可立即即进进行下级级加载载，否则则即认认为达到到极限限荷载。根据试验得出的的的极限荷荷载，可可算出界界面粘粘结强度度的实实测值。这这一一试验平平均值值应大于于设计计计算所所用标标准值的1.25倍，否则则应应进行反反馈修修改设计计。(5)极限荷载载载下的总总位移移必须大大于测测试钉非非粘结结长度段段土钉钉弹性伸伸长理理论计算算值的的80％，否则则这这一测试试数据据无效。(6)上述试验验验也可不不进行行到破坏坏，但但此时所所加的的最大试试验荷荷载值应应使土土钉界面面粘结结应力的的计算算值(按粘结应应力力沿粘结结长度度均匀分分布算算出)超出设计计计计算所用用标准准值的1.25倍。1.4.4质量量量检验与与检测测1.4.4.111质量检验验(1)材料所使用的原材料料料(钢筋、水水泥泥、砂、碎碎石石等)的质量应应符符合有关关规范范规定标标准和和设计要要求，并并要具备备出厂厂合格证证及试试验报告告书。材材料进场场后还还要按有有关标标准进行行抽样样质量检检验。(2)土钉现场场场测试土钉支护设计与与与施工必必须进进行土钉钉现场场抗拔试试验，包包括基本本试验验和验收收试验验。通过过基本本试验可可取得得设计所所需的的有关参参数，如如土钉与与各层层土体之之间的的界面粘粘结强强度等，以以保保证设计计的正正确、合合理性性，或反反馈信信息以修修改初初步设计计方案案；验收收试验验是检验验土钉钉支护工工程质质量的有有效手手段。土土钉支支护工程程的设设计、施施工宜宜建立在在有一一定现场场试验验的基础础上。(3)混凝土面面面层的质质量检检验包括混凝土面层层层外观检检查；；混凝土土面层层厚度检检查(用凿孔法)和混凝土土抗抗压强度度试验验。1.4.4.222施工监测测土钉墙支护的施施施工监测测应包包括下列列内容容：(1)土钉墙位位位移的量量测；；(2)地表开裂裂裂状况(位置、裂裂宽)的观察；；(3)周围设施施施的变形形测量量；(4)基坑渗、漏漏漏水及基基坑内内外地下下水位位变化。参考资料：《建建建筑基坑坑支护护规程》（JGJ11220-999）。《基坑土钉支护护护技术规规程》（CECSS96：97）。2．基坑土钉墙墙墙支护设计计任任务书2.1教学班级级级：建工1004411-10004422.2设计时间间间：校历1周。2.3设计任务务务：完成一一幢幢高层房房屋的的基坑支支护设设计。2.4课程设计计计目的：：了解解实际工工程中中基坑支支护设设计的方方法、内内容；掌掌握土土钉墙基基坑支支护的设设计方方法。2.5设计要求求求2.5.1熟悉悉悉分析相相关资资料，确确定土土钉墙支支护基基坑的适适宜性性。2.5.2设计计计内容：：将基基坑侧壁壁分成成几段，分分别别确定以以下内内容。①土钉墙墙面坡坡坡度。②土钉类型、直直直径、钻孔孔直直径。③土钉水平方向向向、坡面竖竖向向的间距距及与与水平面面夹角角。④各土钉的长度度度。⑤注浆材料种类类类、强度、。⑥混凝土面层钢钢钢筋网钢筋筋直直径、间间距、混混凝土强强度、厚厚度；土土钉与与面层连连接形形式。⑦坡面上、下层层层钢筋网搭搭接接长度。⑧土钉墙墙顶护护护面措施，坡坡顶、坡脚、排排水措施，坡坡面泄水孔的的布置。2.5.3设计计计计算：：土钉钉墙内部部整体体稳定性性验算算；土钉钉的抗抗拉承载载力验验算。以以确定定土钉的的长度度。2.5.4图件件件：提供供基坑坑支护平平面布布置图；；分段段提供基基坑侧侧壁土钉钉平面面布置图图、土土钉墙剖剖面图图。2.5.5施工工工说明。（说说明内容为图图件未反映的的部分支护方方案要点）2.6本次设计计计成果要要求：：各细部参参数数，清楚楚明确确；计算算正确确，过程程详细细；图件件规范范清晰。2.7时间安排排排第1天：熟悉相相关关资料，明明明确设计计思路路，初步步确定定各参数数。第2、3、4天天：计算。第4、5天：图图件，编编写施施工说明明。附：《岩土工程程程勘察报报告》（部部部分内容容）：：包括基基础相相关资料料、环环境资料料。3．基坑土钉墙墙墙支护设计计指指导书3.1设计依据据据①《基坑土钉支支支护技术规规程程》（CECSS996:997）②《建筑基坑支支支护技术规规程程》(JGJ11220-220112)③《岩土工程勘勘勘察报告》④上部结构资料料料⑤邻近建筑物、道道道路、地地下管管线情况况。3.2设计步骤骤骤1．熟悉相关资资资料，根据据场场地条件件、基基坑开挖挖深度度、环境境条件件、地表表荷载载、土质质条件件将基坑坑侧壁壁分成几几段，对对每段分分别设设计。2．选择相应的的的支护结构构类类型（选选择土土钉墙）。3．据基坑深度度度、地表荷荷载载、场地地土质质情况及及土钉钉墙的构构造要要求等，初初步步拟定基基坑支支护的内内容和和对数，如如：：基坑侧侧壁下下口开挖挖线、坡坡度；土土钉类类型、直直径、钻钻孔直径径；土土钉水平平方向向、坡面面竖向向的间距距及与与水平面面夹角角；各土土钉的的长度；；注浆浆材料种种类、强强度；混混凝土土面层钢钢筋网网钢筋直直径、间间距、混混凝土土强度、厚厚度度；土钉钉与面面层连接接形式式；坡面面上、下下层钢筋筋网搭搭接长度度。土土钉墙墙墙顶护护面措施施，坡坡顶、坡坡脚、排排水措施施，坡坡面泄水水孔的的布置。4．土钉墙整体体体稳定性验验算算：考虑虑土钉钉摩擦力力，采采用圆弧弧滑动动简单条条分法法验算。安安全全稳定系系数采采用1.3..3节的公式式进进行计算算。因因需收寻寻多个个潜在破破坏面面计算其其安全全稳定系系数，工工作量很很大，须须用软件件进行行。在此此只要要求取一一个潜潜在滑动动面验验算（《5场地工程程地地质条件件》分分别提供供了基基坑北面面、基基坑南面面安全全稳定系系数计计算的一一个剖剖面图，供供参参考）。5．各段基坑侧侧侧壁单根土土钉钉的抗拉拉承载载力验算算，以以确定土土钉长长度、间间距等等是否满满足要要求。单单根土土钉的长长度，如如下图。图3.2-1支护内潜潜在在破裂面面（1）按1.33.2..2节求出各各土土钉设计计内力力N(受拉荷载)；（2）确定潜在在破破坏面（为为为通过坡坡角、与与水平面面成夹夹角的平平面），据据据几何关关系求求出，；再再求求出土钉钉在潜潜在破坏坏面以以外稳定定土体体各土层层中的的长度，按1.3..22.3节验算各各土土钉设计计内力力。（3）验算各层层土土钉的长度度度是否满足足下下列条件件：若满足，则单根根根土钉的的拉承承载力满满足要要求，初初步拟拟定的土土钉长长度及土土钉的的平面间间距可可行。若若不满满足，可可加长长土钉或或减小小土钉的的平面面间距，至至满满足为止止。6．面层：其混混混凝土的强强度度、厚度度、钢钢筋直径径、间间距按构构造要要求确定定。3.3图件①基坑支护平面面面布置图：：反反映边排排基础础轴线、边边线线，支护护结构构类型，基基坑坑上口开开挖线线、下口口开挖挖线，基基底各各部分标标高，及及周围环环境情情况。②土钉墙支护剖剖剖面图：标标明明基坑深深度、侧侧壁坡度度；破破裂面的的位置置及与水水平面面的夹角角；每每根土钉钉的长长度及与与水平平面夹角角；面面层的厚厚度及及混凝土土的强强度；混混凝土土护顶的的宽度度。③基坑侧壁土钉钉钉平面布置置图图：土钉钉位置置、间距距、钢钢筋直径径、间间距、面面层混混凝土强强度、厚厚度。3.4施工说明明明：参见1.4施工与检检测测。4本次基坑支护护护设计的相相关关资料本次设计是完成成成一幢12层的高层层建建筑的基基坑支支护设计,该拟建物物所所在场地地的工工程与水水文地地质条件件、基基础平面面分布布、基坑坑开挖挖深度、周周边边环境情情况等等详见以以下资资料。4.1地形地貌貌貌场地位于成都平平平原东北北绵远远河左岸岸一级级阶地，场场地地地形平平坦，相相对高差差约00.60m。本次次勘勘察孔口口高程程是以甲甲方提提供的场场地东东北侧道道路路路面H点高程为为492.90m引测。4.2地层分布布布及岩土土特征征场地覆覆覆盖层主主要由由第四系系人工工堆积物物（Q4ml）、全全新新统冲积积物（Q4al）和上上更更新统冰冰水流流水冲积积物（Q3fgl）组组成成，据其其岩性性特征，可可分分为6个岩性层层，现现将各地地基土土结构及及特征征从上到到下分分述于后后：1．杂杂杂填土①（Q4ml）：全全场场分布，色色杂杂，松散散，潮潮湿，主主要成成分为建建筑垃垃圾，部部分表表层为混混凝土土，厚0..20～4.10m。2．粉粉粉土②（Q4al）：分分布布于场地地东南南部，黄黄灰色色，稍密密，湿湿，厚0.30～0.60m。3．粗粗粗砂③（Q4al）：呈呈透透镜状分分布，灰灰白色，稍稍密密，潮湿湿～饱饱和，以以中粒粒砂为主主，局局部相变变为中中细砂、砾砾砂砂，砂砾砾成分分以长石石、石石英为主主，厚厚0.400～2.900mm。4．圆圆圆砾④（Q4al）：多多呈呈层状分分布，少少数透镜镜体，灰灰白色，稍稍密密，潮湿湿～饱饱和，卵卵石含含量20～40%，砾石含含量30～50%，充填物物以以中粗砂砂为主主，少量量粘粒粒，卵石石粒径径2～5cm为主，次次圆，成成分以以砂岩、灰灰岩岩、花岗岗岩为为主，厚厚0..40～2.900mm。5．卵石⑤（QQQ4al）：多多层层层状分分布，少少数透镜镜体，灰灰白色，潮潮湿湿～饱和和，卵卵石含量50～70%，卵石粒粒径3～5cm为主，少少数5～10cm，次圆圆，成成分以砂砂岩、灰灰岩、花花岗岩岩为主，卵卵石石间充填填砾石石及中粗粗砂，少少量粘粒粒。据据其密实实度，可可分为稍稍密卵卵石⑤a、中密卵卵石⑤b两个亚层层。6．半胶结卵石石石⑥（Q2-3fggll）：层状状分分布，灰灰白色色，卵石石含量量60～70%，粒径3～8cm为主，次次圆，成成分主主要为砂砂岩、灰灰岩，充充填物物为砾石石、粗粗砂为主主，该该卵石层层为钙钙质半胶胶结状状态，局局部已已胶结成成岩石石状。该该层埋埋深17..880～18.0000m，揭露露厚厚度4.0000～4.700mm。各地基岩土层分分分布特征征详见见工程地地质剖剖面图。4.3地下水场内地地地下水主主要为为赋存于于第四四系全新新统砂砂卵石层层中的的孔隙性性潜水水。季变变幅为为1～2m，勘察期期间间属平水水期，勘勘察孔中中测得得地下水水静止止水位埋埋深7.70～8.40m。地下水对混凝土土土不具腐腐蚀性性。4.4综合分分分析本次次勘察察成果，结结合合我院在在德阳阳地区的的有关关经验，提提出出地基各各土体体主要物物理力力学指标标见下下表。表4.4地基基基岩土主要要物物理力学学指标标建议值4.5建筑物与与与勘探点点平面面布置图图、工工程地质质剖面面图附后后。5设计步骤参考考考资料1.将基坑侧壁壁分分成几段：：：4段。以北北侧侧为例。2.选取支护结结构构的类型：：：土钉墙墙。选选取勘探探点ZK1作为计算算的的地质依依据。3.初拟尺寸及及其其它构造要要要求：=880、=1.22m、=1.00m、=70mmm