钢花管土钉墙在基坑支护中的应用(完整资料).doc.pdf

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1、【最新整理，下载后即可编辑】钢花管土钉墙在基坑支护中的应用土钉墙支护与喷锚支护因其在支护施工中的可靠性、可行性与经济性，在现代的边坡基坑及隧道等支护工程中得到了广泛的应用。本文通过分析钢花管土钉墙支护的应用范围，从工艺流程、施工方法、施工材料及机具的相关技术进行探讨。采用钢筋、钢绞线作为土钉墙的基坑支护工程目前应用已经很普遍，但是对于采用钢管做土钉支护软弱岩质边坡工程的应用的比较少。本文以某工程为里着重介绍粉砂和中砂基坑护坡的形式，由于采用钢筋或钢绞线无法再砂质土层中有效成孔，故采48 钢管代替钢绞线作为钢绞线与钢筋的替代品。水文地质条件基坑开挖深度范围内地层自上而下分述如下：1）粉砂（Q3m

2、）：全场地均有分布。灰黄、灰色，稍湿饱和，松散状。主要成份为石英细砂粒，次为中砂粒及粉粒，含粘粒35%。层顶标高 2.937.17m，平均值 6.03m；层厚 1.907.90m，平均值 4.38m。2）中砂（Q1m）：【最新整理，下载后即可编辑】除 AK3、AK4、AK5、AK11 孔缺失外，其余勘探孔均有揭露。灰白色，饱和，稍密状。主要成份为石英中砂粒，次为粗砂粒、细砂粒，含少量砾石，呈次圆状，含粘粒约 5%。层顶标高0.004.14m，平均值 1.96m；层顶埋深 1.966.20m，平均值 4.26m；层厚 1.906.70m，平均值 3.70m。3.）粉砂（Q1m）：全场地均有分布。

3、褐黄、灰黄、浅灰、灰绿色，饱和，稍密中密状。主要成份为石英细砂粒，次为粉粒及中砂粒，含粘粒 38%，底部含较多粘粒。层顶标高-4.390.52m，平均值-1.78m；层顶埋深 4.209.20m，平均值 7.81m；层厚 9.3016.10m，平均值 12.34m。4.）粉质粘土（N2m）：受孔深控制，部份勘探孔未揭露，灰色，可塑硬塑状。主要成分为粉粒、粘粒，上部含较多石英细砂粒，切面稍光滑，干强度中等，韧性中等。层顶标高-17.67-12.05m，平均值-14.17m；层顶埋深 17.2022.50m，平均值 20.17m；揭露层厚 4.2036.40m，【最新整理，下载后即可编辑】未揭穿。

4、根据勘察报告，在本次勘察55.00m深度范围内第层粉砂、第层中砂、第层粉砂为含水层，属孔隙潜水，富水性较强，属强透水层，勘察期间观测地下水稳定水位埋深为0.403.40m，水位标高为 2.513.77m。地下水主要接受大气降水补给，由西向东迳流排泄。水位变化主要受大气降水影响，地下水水位年平均变幅约为 1.50m。水文条件：本次勘察选取 AK3、AK48 孔进行了单孔抽水试验，目的为基坑开挖提供渗透系数，为选择降水方法、降水设备作参考。AK3 孔抽水试段为第层和第层粉砂，AK48 孔抽水试段为第层粉砂、第层中砂和第层粉砂，抽水试验资料计算结果见表 5。第二章第二章土钉墙护坡工艺流程土钉墙护坡工

5、艺流程边坡开挖定位放线钢花管制作及安装压力灌浆挂网、焊接加强筋及锚固喷射混凝土养护【最新整理，下载后即可编辑】第三章第三章施工方法施工方法1、边坡开挖：采用反铲挖土机，预留 20 30cm 人工修坡，开挖深度在土钉孔位下 50cm，开挖宽度保证 10m 以上，以确保土钉成孔机械钻机的工作面。土方开挖严格按设计规定的分层开挖深度按作业顺序施工，在完成上层作业面的土钉及喷混凝土地以前，不得进行下一层土方的开挖。2、定位放线：按设计图纸由测量人员准确放出每一个钢花管土钉的位置。3、土钉钢花管制作及打钉：钢花管制作：采用48 钢管，壁厚为 3.5mm，入土端加工成桩尖状，制作成滤管（花管），滤水孔（孔

6、径为 10mm）对向布置，滤水孔间距在桩尖断为 600800mm，中间部位为 1500mm，端部 1.5-2.0 米不布置倒刺，端部 4 米不布置滤水孔，孔眼前端（造管尖侧）焊接L20 左右角钢块，构成孔前倒刺及保护块（见基坑（见基坑支护工程大样图）支护工程大样图）。【最新整理，下载后即可编辑】注浆体D48钢花管1500-20007507501500角铁倒刺下开10孔500L钢花管土钉构造图打钉：采用冲击锤或土钉机将钢花管按设计角度及位置对正，将钢花管击打入土中到设计长度。当采用超过 6 米长的钢花管是采用焊接，中线对齐。5、压力灌浆采用注浆泵，通过高压注浆管安接在钢管头上，并采用低压慢灌工艺

7、，压入水泥浆，用P.C32.5 水泥，按水灰比0.500.55 配【最新整理，下载后即可编辑】制水泥浆液，灌浆压力达到 0.6MPa0.8MPa 压力，并稳压3min5min 时间，即可停止注浆。6、挂网、焊接加强筋及锚固绑扎钢筋网，预留搭接筋（上、下层网筋瘩接长度不小于200mm），钢筋网络误差不得大于30mm，焊接16 加强筋，且加强筋骨与钢花管头焊接6200200钢筋网钢筋网6200200土钉2 16加强腰筋喷C20混凝土厚802 161200钢花管土钉2 16 与加强钢筋焊接钢花管土钉水平腰梁通长12002 16与锚杆及加强筋焊牢土钉墙支护平面展开图【最新整理，下载后即可编辑】土钉墙支

8、护剖面大样图锚头大样图1501507、喷射混凝土喷射细石混凝土至设计厚度 80mm（局部保证钢筋保护层加厚至 100mm）。上层喷锚完成 2d 后（强度达到设计强度的 70%以上），可进行下一层开挖喷锚作业，按此循环，直到坑底标高。8、养护采取浇水养护。应在初凝以后开始覆盖养护，在终凝后开始浇水（12 小时后）覆盖物、麦杆、烂草席、竹帘、麻袋片、编【最新整理，下载后即可编辑】制布等片状物。浇水工具可以采用水管、水桶等工具保证砼的湿润度。养护时间，不少与 7 天。9、紧急措施基坑开挖过程中，突然发生涌水或涌砂时，应立即采取喷射掺速凝剂水泥，堆沙袋等措施，并及时通知设计单位；如果发现与地质资料不符

9、造成边坡有危险的失稳趋势或引起周边道路出现裂缝、沉降等不正常现象时，应立即停止开挖，回填土方或堆置砂袋，并马上通知设计单位，制定好加固方案后再进行处理。做好文明、安全施工，基坑四周设置安全防护栏，场地内要设立显眼施工标志。3.坑底排水沟、集水井和垫层施工时，应加强排水，保持基坑底面基本干燥。第四章第四章锚杆及土钉墙支护工程质量检验标准锚杆及土钉墙支护工程质量检验标准项序主1控项2目12一3般项4目56检查项目锚杆土钉长度锚杆锁定力锚杆或土钉位置钻孔倾斜度浆体强度注浆量土钉墙面厚度墙体强度允许偏差或允许值单位mmmm数值301001设计要求大于理论计算浆量mm10设计要求检查方法用钢尺量现场实测

10、用钢尺量测钻机倾角试样送检检查计量数据用钢尺量试样送检设计要求（1）基坑支护施工机械设备一览表设备名称设备名称空压机设备型号设备型号9m3数量数量1 台【最新整理，下载后即可编辑】砼喷射泵冲击锤或土钉机注浆设备1 台1 台1 套第五章基坑监测基坑开挖支护期间，应进行变形监测，本基坑支护主要设基坑水平位移和沉降监测。经综合技术与经济考虑，在基坑周围设沉降监测点、位移监测点。要求在开工前三天内平等观测三次，取其均值作为初始值，基坑开挖期间每 2 天观测一次，雨天加密至1 天 1 次。当发现测点位移沉降值加速时加密至 1 天数次。开挖完毕每 10 天观测一次，如位移趋于稳定，则 15 天观测一次。当

11、坡顶、地面出现裂缝、或桩顶位移大于 2cm 且变形不稳定或超过规范要求时，应及时通知业主、监理和设计单位协商解决。观测终止时间为基坑开始回填一半以后。经济技术分析锚杆支护与土钉支护的区别【最新整理，下载后即可编辑】一、结构上的区别1 锚杆:是一种设置于钻孔内,端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体,它一端与工程构筑物相连,另一端锚入土层中,通常对其施加预应力,以承受由土压力、水压力、或风荷载等所产生的拉力,用以维护构筑物的稳定.一般由锚头段和锚固段三部分组成，其中锚固段用水泥浆或水泥砂浆将杆体与土体粘结在一起形成锚杆的锚固体根据土体类型、工程特性与使用要求，土层锚杆锚固体结

12、构可设计为圆形、端部扩大头型或连续球体型 3 类。2 土钉：用来加固或同时锚固现场原位土体的细长杆件。通常采取土中钻孔、置入变形钢筋即带肋钢筋并沿孔全长注浆的方法做成。土钉依靠与土体之间的界面粘结力或摩擦力，在土体发生变形条件下被动受力，并主要承受拉力作用。土钉也可用钢管、角钢等作为钉体，采用直接击入的方法置入土中。土钉墙支护适用于下列土体：可塑、硬塑或坚硬的黏性土，胶结或弱胶结（包括毛细水黏结）的粉土、砂土或角砾，填土、风化岩层等【最新整理，下载后即可编辑】二、受力上的区别：1、土钉一般不施加预应力、锚杆施加预应力2、土钉应力沿全长都变化，锚杆应力在自由段上相同3、土钉支护和锚杆支护统称为土

13、钉墙支护，它们两个长短不同，土钉不能拉伸，受力方向一定，而锚杆由两或三根钢绞线组成，可拉伸4、土钉墙：采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面组成的支护结构。土钉：是一种基于新奥隧道法原理，在天然边坡或开挖形成的边坡、基坑原位岩土体中近于水平设置加筋杆件并沿坡面设置混凝土面层，使整体土工系统的力学性能得以改善从而提高边坡、基坑稳定性的原位加筋技术。5、锚杆基本上是反力进行平衡；土钉是和土体形成整体，可以看成是提高土的性质的作用，所以作用比较有限6、他们的力学作用原理不同。锚杆基本上是反力进行平衡；土钉是和土体形成整体，可以看成是提高土的性质的作用，所以【最新整理，下载后即可编辑】作用比较有限三、使用材

14、料的区别：1、土钉可被视为小尺寸的被动式锚杆部份类似于全长粘结型锚杆，分为钻孔注浆钉与击入钉两种，土钉材料为角钢、圆钢、钢筋或钢管。一般来讲，土钉是用焊管直接打入土体、压浆；锚杆一般是先成孔、然后植入钢筋、压浆2、锚杆：钢筋或钢绞线，锚杆分自由端和锚固端四、施工工艺的区别：、土钉全长注浆，一般来讲，土钉是用焊管直接打入土体、压浆；锚杆一般是先成孔、然后。土钉一般要求坡面有倾角（就是坡面不立直），2、锚杆坡面一般都立直。端部带有扩大头。五、施工工艺的区别1、现场施工不同，土钉一般都是先成孔，再挂网，放土钉注浆；【最新整理，下载后即可编辑】2 锚杆基本边钻孔进锚杆，同时注浆。其他什么间距啦等各方面

15、都不一样，最重要还是作用原理不同。3、土钉是一种土体加筋技术，以密集排列的加筋体作为土体补强手段，提高被加固土体的强度与自稳能力；4、锚杆是一种锚固技术，通过拉力杆将表层不稳定岩土体的荷载传递至岩土体深部稳定位置，从而实现被加固岩土体的稳定。5、锚杆的长度是上面的锚杆长，下面的锚杆短，6、土钉的长度是上短下长。4.3 方案实施效果由于施工前对施工方案进行了充分论证，对一些关键技术做到有效控制，同时在施工中组织严密，方法得当，措施到位，并严格按施工工艺和顺序进行操作，取得了较好效果。1）节省了施工工期，比计划提前了 20d。2）采用土钉锚喷支护的成本只有桩支护的 1/3 左右甚至更底，对要求底造

16、价的工程是可以考虑的。但是它的安全系数比较底。欢迎有关深基坑施工、设计人士共同交流。3）采用土钉支护技术，确保了基坑土体的整体稳定，避免了基坑开挖对周边环境的不利影响，达到了预期的目的。5、结束语【最新整理，下载后即可编辑】综上所述，在现代高层建筑基坑工程中，土钉墙及其复合支护以其经济实用安全可靠的特点优势正逐渐得到越来越广泛的运用；为了减少基坑变形，可通过施加预应力的办法使其变形有效得到控制，而在软土地区，则可附加深层搅拌和注浆技术对基坑底部进行加固处理。参考文献1建筑基坑支护技术规程（JCJ120-99）S北京：中国建筑工业出版社，19992基坑土钉支护技术规程（CECS96-97）S北京：中国建筑工业出版社，19973建筑基坑工程技术规程（YB9258-97）S北京：中国建筑工业出版社，19974土钉墙支护与喷锚支护的区别杨征中国高新技术企业2009 年第 17 期【最新整理，下载后即可编辑】