土钉墙护坡方案

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1、土钉墙设计施工方案17一、工程概况二、技术参数根据岩土工程勘察报告资料，列出如下参数:土层编号土层名称平均厚度H(M)土平均重度Y(KN/M3)剪切试验CKPa度淤泥粘土2.5018.126.39.0粘土5.0019.969.112.1粉质粘土4.0019.431.518.0三、设计计算方法土钉墙设计包括如下工作内容：1、土钉墙勘察要求A、查明基坑四周边的地层结构和土的物理力学性质。R查明地下水类型，埋藏条件及渗透性，分析地下水对基坑开挖、 基坑隆起和支护结构的影响。C、对基坑周边的建筑物地下管线和道路现状进行调查判断基坑开挖对其影响程度。2、确定土钉墙结构尺寸A、土钉墙用于4.8-5.0M基

2、坑深的边坡，斜面坡度为4。R土钉墙均是分层分段开挖每层开挖高度常与土钉竖向间距相同， 即为1.2m,每层开挖的纵向长度，取决于土体维持稳定的最长时 间和施工流程的相互衔接，暂起m长。3、土钉参数设计根据土钉墙结构尺寸和工程地质条件，进行土钉重要参数设计，包 括土钉长度、间距及布置，孔径和钢筋直径等。A、土钉长度设计（第一、第三排长度为第二排长度为M。）R 土钉直径及间距布置（第一、第三排土钉直2径，第二排直径 25。竖向间距1.2M,水平间距1.0M。）C、土钉钢筋直径!的选择为增加土钉钢筋与砂浆的握裹力和抗拉强度，土钉钢筋采用快孔径D=110MM 土钉注浆材料用1:0.5水泥浆在需要时可加入

3、 各种外加剂。4、土钉墙内部稳定性分析土钉稳定性分析是土钉墙工程设计的一项极其重要的内容，它可以 验证初步设计所选的各个参数的合理性、可行性，也可以确定土钉墙的 安全性、适用性，因此它是土钉墙设计的关键一步，是土钉墙应用的基础。土钉墙分析的基本原理分极限平衡方法和有限元方法，但大多数均 采用极限平衡方法。4.1基本假定A、破裂面假定为圆弧形B、破坏时，土钉的最大拉力和剪力在破裂面处。C、土钉抗剪强度，沿破裂面全部发挥。D、土体强度参数取加权平均值。4.2 土钉力简化土钉的实际受力状态是非常复杂的，一般情况下土钉中产生拉力、 剪应力和弯矩，土钉通过这个复合的受力状态对土钉墙稳定性起作用。 为使分

4、析计算简化，只考虑土钉的抗拉作用，土钉的抗拉作用计算为该 土钉与破裂面交点处的土钉拉力，其抗拉能力标准值取为：A、土钉与土体界面的抗剪强度由 Ti=c+k0*r*h*tg=26.3+0.6*18.1*2.5*tg9.0=27.66 KN/m则T1 =兀DLbt3.14*0.11*式中Lb 一为土钉伸入破裂面外约束区内长度（气一为土钉与土体间的拉剪强度标准值KN/mOB、由土钉钢筋强度&计算，则顼/ As式中/ 一为钢筋抗拉强度标准值K(N/n2)As 为钢筋载面积C、由钢筋与砂浆间的粘结强度十算，则gT 3 = K-d-LBT式中 d一为钢筋直径Tg 一为钢筋与砂浆界面的粘结强度标准值(/皿)

5、由A、B、C三式计算，取用小值作为土钉的抗拉能力标准值，一般 情况下，土钉的抗拉能力标准值由第一式决定。7.4.3最危险破裂面选择A、确定可能圆心点位置此圆心位置是作为土钉稳定性分析圆心搜 查区域的中心。土坡圆弧滑动可能的圆心位置是X = H (40p) /70- (p-40) /50=5.0(40-9.0) /70- (84-40)/50二Y = H0.8+(40 中)/100式中中一为土的内磨擦角H 一为边坡高度P 一为边坡坡角B、确定圆心搜索区范围：以上面确定的圆心位置为中心，四个方 向各扩大0.35Hi，形成一个0.7H1X0.7H 1的矩形区域作为计算滑裂面圆 心的搜索范围此处Hi

6、= H+H，式中H为每次计算的坡高，H为坡顶超 载换算高度。C、确定最危险破裂面在滑裂面圆心搜索范围内按一定规律确定 Xn个圆心，以圆心到计算高度底部连线为半径画弧确定mXn个圆弧 破裂面，分别计算每个滑裂面上考虑与不考虑土钉作用的稳定安全系数， 并分别从中选择最小安全系数，所对应的滑动面即为最危险滑裂面。7.4.4整体稳定安全系数的计算A、当不考虑土钉作用时，其安全系数为 siSC.-L. + ZW.cos0. + tg9 土二ZW.-sinO.B、K =pi当考虑土钉作用时，其安全系数为piEC L S + EW cos0 -tgO S + ET cos (0 +d ) +ET sin (

7、0 +a ) -tgi ii i ixji jxji jt iEWi-sin0i-S式中Ksi 一为不考虑土钉作用安全系数K 一为考虑土钉作用安全系数 piC 一 土体内聚力(KPa)i% 一 土体内磨擦角(度)L 一 土条滑动面弧长iW 一 土条重量 iT 一某位置土钉的抗拉抗拨能力标准值 xjS 计算单元长度(一般与x相同)(m)oi 一滑动面某处切线与水平面之间的夹角d 一某土钉与水平面之间的夹角 j计算后取Ksmin和Kpmin容许安全系数可根据工程性质或安全等级取1.21.%7.5 土钉墙外部稳定性分析7.5.1 土墙厚度确定11 12土钉墙垂直时，其土墙厚度=11 LL12土钉墙倾

8、斜时，土墙厚度=Lcosa式中L一为土中平均钉长a一为土钉与水平面之间的夹角7.6 土钉抗拨力验算土钉抗拨力验算包括单根抗拨力验算和计算断面内全部土钉总抗拨力验算其计算简图如下:7.6.1单根土钉抗拨力验算T -cosaK= IBj兀DqL- (H-Hj) sin (p+必 /2T_ siipsin (+) /2xj式中 为第j个土钉抗拨力安全系数，取52.0T 第j个土钉破裂面外土钉提供的有效抗力能力标准 xj值，破裂面与水平面之间的夹角郦佃)/2P 为边坡坡角e 一为主动土压力强度KPa) aj7.6.2总抗拨力验算ZTj- (H-Hj) cosajEHitai aiK=F式中Kf 一总体

9、抗拨力安全系数，取.52.5E 一面层分段部分所受的土压力合力N aiH 一 土压力合力到土钉墙底面的距离m) aiH 土钉墙高度m)H 一 土钉距坡顶距离 j7.6.3面层设计：按构造规定一定厚度的喷射砼和配筋数量A、喷射砼面层厚度：取00mm砼强度等级不宜小于15。B、配筋：面层中配蕈钢筋网。C、为保证土钉与喷射砼面层的连接和锚固，常设置承压板和焊接钢筋骨架等方法，垫板下配置分布筋和加强连接筋以分散面层的分力。四、施工工艺方法1、土钉墙施工部署1、施工选用机具序号名称规格数量1空压机VHP7001台2锚杆钻机MGJ-501台4砼喷射机HPZ6T1台5注浆机UBJ-31台6砼搅拌机JFC20

10、01台7电焊机1台8挖土机PC-2001台9潜水泵DT-851台10收敛计GY-851台2、施工工艺2.1施工流程每层施工工艺流程见下图所示当一层开挖和支护完成后即可进 行下一层土的开挖和支护工作。|，锚1开挖 7初喷7钻孔7安装7注浆7锚网7终喷监测2.2施工准备A、在进行施工前，应充分核对设计文件土层条件和环境条件确 保施工安全。B、认真检查原材料型号、品种、规格及质保单，必要时进行材料 性能试验。C、砼喷射机、空压机、注浆机和搅拌机等设备、水电管线等应配 套齐全，并进行全面检查和联合试运转输送管应能承受）.8MPa以上压力，供水设施应确保喷头处水压高于该处工作风Zffi50.1MPa2.

11、3 土方开挖根据基坑边壁支护图放出基坑开挖灰线，技术复核无误后，再进 行开挖，土方开挖时严格按照剖面图进行分层开挖，并做到开挖一层， 清理一层，支护一层边壁，上一层未支护完，不得开挖下一层土，每层 开挖要到位，不得你挖，严禁超挖。2.4基抗排水基坑周边表面1000处采用1:2.5水泥砂浆封闭，并用水泥砂浆砌 筑120高的挡水墙，防止地表水及雨水流入坑内，同时，在基坑开挖时 在基坑中央东西方向挖设一条50X250的排水沟，随挖水沟、随挖土， 并在中间挖设一个500X500X600的积水井，采用潜水泵将积水井内积 水抽除。2.5造孔2.5.1开挖出的边壁经人工修整后根据设计要求，定出孔位，作出标

12、记。2.5.2各层均采用锚杆钻机成孔（由于该设计深5&,且该基坑土质 为饮和易坍孔土层，因此，选用带护壁套管的土锚专用机成孔）2.5.3锚孔直径应控制在（80少120，成孔深度应大于锚杆设计深度 510cm锚孔倾斜度符合设计要求。2.5.4成孔后，应对孔内杂质和积水清除干净在造孔时，发现水量较 大，要预留导水孔）2.5.5每造好一个孔应做好施工记录注明钻孔编号，地质类别，造孔 直径、长度、倾斜度和成孔日期等。2.6锚杆制作与要求2.6.1材料：该基坑边壁支护采用20和25钢筋两种锚杆，在组装 前除去表面油污，并保证锚杆平直。锚杆接头均采用搭接焊焊 接长度为30d，且我0mm,并排钢筋的连接也采

13、用焊接。2.6.2设置对中支架:为了使锚杆位于锚孔中央沿锚杆轴线方向每隔2m设置一个对中央支架对中支架采用（6钢筋制作，并做成非 对称型，即水平方向两侧尺寸一样垂直方向下面一个要比水平方 向两侧高12cm,垂直方向上侧一个不设。在制作时，先将5 钢筋切成10cm,弯成弧形后，再与锚杆焊接。2.6.3设置排气装置:因该锚孔注浆采用口部注浆因此在锚杆上安装710塑料管排气管装置，其具体做法为：A、ei0排气管用扎丝绑扎在锚杆正上方，离杆体里端10cm其 外端比杆长1m。R在杆体底冲淡绑扎透气的海棉体，其大小和孔么相同。2.6.4锚孔选好后，及时尽快安制锚杆，并做到：A、认真检查锚杆质量，确保组装时

14、符合设计要求在安放时，应防 止杆体扭压、弯曲，无对中支架的一面朝上放好后用嘴吸排气 管，检查是否通气，否则抽出重做。R锚杆放入锚孔深度应不小于锚杆长度的%，安放后不得随意敲 击、悬挂重物。2.6.5焊接锁紧装置锚杆安放后，在锚杆头部焊接锁紧装置具体为：A、锁紧装置用4根长20cm的25螺纹钢筋成井字形焊在锚杆上， 离开边壁表面或初喷砼商3cmoR锁紧装置与钢筋网点焊在一起使锚杆的锚固力均匀地传递到整 具支护面。2.6.6注浆（采用水泥砂浆2.6.6.1原材料A、水泥：采用425#普通水泥，并经检验合格。R砂：采用粒径小于2mm的中细砂，含泥量W3%,砂中含云母有机 物，硫化物及硫酸盐等有害物质

15、的含量按重量计应粽C、水：采用洁净自来水。快早强剂：采用经试配合格的三乙醇胺。2.6.6.2技术要求A、水泥砂浆重量配合比为：水渺=1:1，W/C=0.5C。R三乙醇胺重量为水泥用量靴0。C、砂浆配合比要准确、拌合均匀、随用随拌，并在初凝前用完。快排气管停止排气或孔口溢出浆液后，方可停止注浆。R注浆作业结束后，应用清水清洗注浆泵和管路。F、当采用底部注浆时注浆管应随锚杆同放入锚孔，浆管头距孔底 应有一定距离，一般为10cn。G、注浆压力控制在）.40.6MPa2.7铺设钢筋网9.7.1材料：采用竟圆钢，其间距为250X250。2.7.2技术要求A、钢筋要直，在铺设时应根据施工作业面分层分段铺邀

16、筋网接头采用绑扎搭接，其搭接长度应湿。R钢筋网随壁面铺设，离边壁面距控制在Icm,并与锚杆锁紧装置 焊接成一体。C、边壁上的钢筋网伸至地表面，其长度不少成2.8喷射砼（喷射砼总厚度cm）2.8.1原材料A、水泥、水、砂与注浆材料相同。R砂的含水率控制在5%7%bC、石子：采用5-15mm粒径的碎石。快速凝剂：经试验合格的红星号速凝剂。2.8.2配合比水泥:砂:石重量比为：1:2:2W/C=0.4速凝剂掺量为水泥重量的%。2.8.3喷射要求A、混合材料应搅拌均匀色泽一致，随抖随用，且存放时间不超过 20minoR喷射时，喷头处工作风压保持0.100.12MPa喷头与壁面垂直， 并保持0.81.0

17、m离。C、喷射应自下而上进行喷头运动按螺旋式轨迹一圈压半圈均匀地缓慢移动。D.挖出作业面修整后，应尽快进行初哩cm厚砼，以稳定壁面，防 止松散土坍落，钢筋网铺设后，再进行m厚砼复喷。R喷射砼在搭接处应斜交搭接，搭接长度为喷射厚度倍以上。F、喷射砼终凝2h后浇水养护不少田天。3、土钉墙工程质量检测土钉墙工程质量检测，包括土钉抗拨试验、原材料的进场检验、喷 射砼面层强度和厚度检验等。4、监测现场监控测量是喷锚网设计与施工的重要内容，通过基坑、土壁监 测，掌握边壁稳定性，安全性和支护效果，为设计和施工提供信息，以 便随时修改支护参数和施工方案基坑、边壁监测包括:边壁位移监控， 锚杆应变监控，喷射砼层切向应力与压力监控。4.1布点：在东西两边壁各布设一个测点，在斜土路一侧基坑边壁上， 共布设两个测点。4.2监测：在施工过程中，采用GY-85型收敛计进行边壁位移监测每天监测三次，在中间停止施工期间，每天监测一次。4.3监测结果：通过边壁位移监测，该污水处理池地下结构施工完后， 其总的边壁水平位移累计均在2cm以内，竖向位移累计值均在 4cm以内。