高层建筑施工第三章-高层建筑深基坑支护8土钉墙施工ppt课件.ppt
《高层建筑施工第三章-高层建筑深基坑支护8土钉墙施工ppt课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高层建筑施工第三章-高层建筑深基坑支护8土钉墙施工ppt课件.ppt(33页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第八节第八节 土钉墙施工土钉墙施工土钉支护是近10多年来发展起来的用于土体开挖和边坡稳定的一种新型挡土结构,由于经济、可靠且施工快速简便,已在我国得到迅速推广和应用。在基坑开挖中,土钉支护现已成为桩、墙、撑和锚支护之后又一项较为成熟的支护技术(如图3-81)。所谓“土钉”(Soil Nails,源自法文Clouage de Sol),就是置入于现场原位土体中以较密间距排列的细长杆件,如钢筋或钢管等,通常还外裹水泥砂浆或水泥净浆浆体。土钉的特点是沿通长与周围土体接触,以群体起作用,与周围土体形成一个组合体。在土体发生微小变形的条件下,通过与土体接触界面上的粘结力或摩擦力,使土钉被动受拉变形,并主
2、要通过受拉工作给土体以约束加固或使其稳定。一、土一、土钉墙的工的工艺原理及特点原理及特点(一)土(一)土钉墙的工的工艺原理原理工工艺原理:土原理:土钉墙是采用土是采用土钉加固的基坑加固的基坑侧壁土体与壁土体与护面等面等组成的成的结构。它是将拉筋插构。它是将拉筋插入土体内部全入土体内部全长度与土粘度与土粘结,并在坡面上挂,并在坡面上挂钢筋网并筋网并喷射混凝土,从而形成加筋土体加射混凝土,从而形成加筋土体加固区段,用以提高整个原位土体的固区段,用以提高整个原位土体的强度并限度并限制其位移,并增制其位移,并增强基坑基坑边坡坡体的自身坡坡体的自身稳定定性。性。土土钉墙的的类型:型:钻孔注孔注浆型土型土
3、钉、打入型土、打入型土钉和射入型土和射入型土钉(二)土(二)土钉墙支支护的特点的特点1、能合理地利用土体的自承能力,将土体作、能合理地利用土体的自承能力,将土体作为支支护结构的不可分割部分;构的不可分割部分;2、结构构轻型,柔性大,有良好的抗震性和延性;型,柔性大,有良好的抗震性和延性;3、施工便捷、安全,土、施工便捷、安全,土钉的制作与成孔的制作与成孔简单易行,易行,且灵活机且灵活机动,便于根据,便于根据现场监测的的变形数据和特殊形数据和特殊情况,及情况,及时变更更设计;4、施工不需、施工不需单独占用独占用场地,地,对于施工于施工场地狭小、放地狭小、放坡困坡困难、有相、有相邻建筑、大型建筑、
4、大型护坡施工坡施工设备不能不能进场时,该技技术显示出独特的示出独特的优越性;越性;5、稳定可靠,支定可靠,支护后后边坡位移小,水平位移一般坡位移小,水平位移一般为基坑深度的基坑深度的0.10.2,最大不超,最大不超过0.3,超,超载能力能力强;6、总工期短,可以随开挖随支工期短,可以随开挖随支护,基本不占用施工,基本不占用施工工期;工期;7、费用低,用低,经济,与其他支,与其他支护类型相比,工程造价型相比,工程造价降低降低1040左右。左右。二、土二、土钉墙支支护的的应用范用范围与适用条件与适用条件1、土、土钉墙支支护的的应用范用范围 托托换基基础;基坑或基坑或竖井的支井的支挡;基坑工程基坑工
5、程抢险;斜坡面的斜坡面的稳定;定;与与预应力力锚杆相杆相结合做斜面的防合做斜面的防护。2、适用条件、适用条件土土钉墙支支护一般适用于地下水位以上或一般适用于地下水位以上或进行人工降水后的可行人工降水后的可塑、硬塑或塑、硬塑或坚硬的粘性土,胶硬的粘性土,胶结或弱胶或弱胶结(包括毛包括毛细水粘水粘结)的粉土、砂土和角的粉土、砂土和角砾、填土;随着土、填土;随着土钉墙理理论与施工技与施工技术的的不断成熟,在不断成熟,在经过大量工程大量工程实践后,土践后,土钉墙支支护在在杂填土、填土、松散砂土、松散砂土、软塑或流塑土、塑或流塑土、软土中也得以土中也得以应用,并可与混凝用,并可与混凝土灌注土灌注桩、钢板
6、板桩或在地下水位以上的土或在地下水位以上的土层与止水帷幕等配与止水帷幕等配合使用合使用进行支行支护,从而,从而扩大了土大了土钉墙支支护的使用范的使用范围。采用。采用土土钉墙支支护的基坑,其深度不宜超的基坑,其深度不宜超过18m。三、土三、土钉墙的的设计与构造与构造(一)土(一)土钉墙的构造的构造土土钉墙一般由土一般由土钉、面、面层、泄排水系、泄排水系统等三部分等三部分组成。成。详细设计及构造及构造应符合下列符合下列规定:定:1、土、土钉墙墙面坡度不宜大于面坡度不宜大于1:0.1;2、土、土钉必必须和面和面层有效有效连接接应设置承置承压板或加板或加强钢筋等构造筋等构造措施,承措施,承压板或加板或
7、加强钢筋筋应与土与土钉螺栓螺栓连接或接或钢筋筋焊接接连接,接,3、土、土钉的的长度宜度宜为开挖深度的开挖深度的0.51.2倍,倍,间距宜距宜为12m,与水平面与水平面夹角宜角宜为50200;4、土、土钉钢筋宜采用筋宜采用、级钢筋,筋,钢筋直径宜筋直径宜为1632mm,钻孔直径宜孔直径宜为70120mm;5、注、注浆材料宜采用水泥材料宜采用水泥浆或水泥砂或水泥砂浆,其,其强度等度等级不宜低于不宜低于M10;6、喷射混凝土面射混凝土面层应配置配置钢筋网,筋网,钢筋直径宜筋直径宜为610mm,网格网格间距宜距宜为150300mm,喷射混凝土射混凝土强度等度等级不宜低于不宜低于C20,面,面层厚度不宜
8、小于厚度不宜小于80mm;7、坡面上下段、坡面上下段钢筋网搭接筋网搭接长度度应大于大于300mm;8、当地下水位高于基坑底面、当地下水位高于基坑底面时应采取降水或截水措施,土采取降水或截水措施,土钉墙墙顶应采用砂采用砂浆或混凝土或混凝土护面,坡面,坡顶和坡脚和坡脚应设排水措施,排水措施,坡面上可根据具体情况坡面上可根据具体情况设置泄水孔。置泄水孔。图 3-82 土钉与面层的连接1垫块;2螺母;3喷射混凝土;4钢筋网;5土钉钻孔;6土钉钢筋;7钢垫板;8锁定筋;9井字形钢筋;10网筋;11纵横主筋(二)土钉墙支护的作用机理、工作性能与计(二)土钉墙支护的作用机理、工作性能与计算方法算方法1、土钉
9、墙支护的作用机理、土钉墙支护的作用机理土钉通过滑裂面将坑周土体加固,土钉与土共同工作,形成了能大大提高原状土强度和刚度的复合土体,如同重力式挡土墙。在土体受力条件改变的情况下,土体必然发生相应变形,通过土钉加固体与土的摩擦力,使土钉被动受拉而给土体以约束加固使其稳定,它由密集的土钉群、被加固的原位土体、喷射混凝土面层和必要的防水系统组成。2、土、土钉墙支支护的工作性能的工作性能土土钉墙支支护变形形较小,最大水平位移小,最大水平位移发生于生于墙体体顶部,部,越往下越小。土越往下越小。土钉墙支支护体内的水平位移随离开体内的水平位移随离开墙面距离面距离增大而减少;增大而减少;土土钉内的拉力分布是不均
10、匀的,一般呈内的拉力分布是不均匀的,一般呈现中中间大、两大、两端小的端小的规律,土体律,土体产生微小生微小变位才能使土位才能使土钉受力;受力;采用密集土采用密集土钉加固的土加固的土钉墙支支护性能性能类似重力式似重力式挡土土墙,破坏,破坏时明明显带有平移和有平移和转动的性的性质;在土在土钉墙支支护整体破坏以前,整体破坏以前,喷射混凝土面射混凝土面层和土和土钉一般不会一般不会产生破坏生破坏现象;象;墙面土面土压力分布并不接近三角形,在坡角力分布并不接近三角形,在坡角处土土压力减力减少,其合力少,其合力为库仑土土压力的力的70,这种土种土压力减少是土力减少是土钉将土将土连接成一个整体而造成的。其土接
11、成一个整体而造成的。其土压力力值至少降低至少降低库仑土土压力力值的的3040。3、土、土钉墙的的计算方法算方法土土钉墙的研究在国内起步的研究在国内起步较晚,其晚,其设计在理在理论上尚无一套上尚无一套完整完整严格的分析格的分析计算体系。目前国内比算体系。目前国内比较认可的可的计算方法算方法是参照是参照建筑基坑支建筑基坑支护技技术JGJ120-99中的土中的土钉抗拉承抗拉承载力力计算和土算和土钉墙整体整体稳定性定性验算的方法算的方法进行行设计计算。算。三、土钉墙施工三、土钉墙施工(一)基坑开挖(一)基坑开挖基坑要按基坑要按设计要求要求严格分格分层分段开挖,在完成上一分段开挖,在完成上一层作作业面土
12、面土钉与与喷射混凝土面射混凝土面层达到达到设计强度的度的70以前,不得以前,不得进行下一行下一层土土层的开挖。每的开挖。每层开挖最开挖最大深度取决于在支大深度取决于在支护投入工作前土壁可以自投入工作前土壁可以自稳而不而不发生滑生滑动破坏的能力,破坏的能力,实际工程中常取基坑每工程中常取基坑每层挖挖深与土深与土钉竖向向间距相等。每距相等。每层开挖的水平分段开挖的水平分段宽度度也取决于土壁自也取决于土壁自稳能力,且与支能力,且与支护施工流程相互施工流程相互衔接,一般多接,一般多为1020m长。当基坑面。当基坑面积较大大时,允,允许在距离基坑四周在距离基坑四周边坡坡810m的基坑中部自由开挖,的基坑
13、中部自由开挖,但但应注意与分注意与分层作作业区的开挖相区的开挖相协调。挖方要挖方要选用用对坡面土体坡面土体扰动小的挖土小的挖土设备和方法,和方法,严禁禁边壁出壁出现超挖或造成超挖或造成边壁土体松壁土体松动。坡面。坡面经机机械开挖后要采用小型机械或械开挖后要采用小型机械或铲锹进行切削清坡,以行切削清坡,以使坡度及坡面平整度达到使坡度及坡面平整度达到设计要求。要求。(二)(二)喷射第一道面射第一道面层每步开挖后每步开挖后应尽快做好面尽快做好面层,即,即对修整后的修整后的边壁立即壁立即喷上一上一层薄混凝土或砂薄混凝土或砂浆。若土。若土层地地质条件好的条件好的话,可省去,可省去该道面道面层。喷射混凝土
14、作射混凝土作业应符合下列符合下列规定:定:1、喷射作射作业应分段分段进行,同一分段内行,同一分段内喷射射顺序序应自下而上一次自下而上一次喷射,厚度不宜小于射,厚度不宜小于40mm;2、喷射混凝土射混凝土时,喷头与受与受喷面面应保持垂直,保持垂直,距离宜距离宜为0.61.0m;3、喷射混凝土射混凝土终凝凝2h后,后,应喷水养水养护,养,养护时间根据气温确定宜根据气温确定宜为37h。(三)钻孔、安设土钉、注浆、安设(三)钻孔、安设土钉、注浆、安设连接件连接件土钉的设置,对于钢筋钉通常是先在土体中成孔,然后置入土钉钢筋并沿全长注浆。对于钢管钉可击人土体再由钢管内注浆。1、钻孔、钻孔土钉成孔前,应按设
15、计要求定出孔位并作出标记和编号。成孔过程中遇有障碍物需调整孔位时,应由设计出变更通知。土钉成孔采用锚杆工程钻机钻孔,钻进过程中严禁使用水钻,以防周边地质条件恶化,开孔时对准孔位徐徐钻进,待进尺达到一定深度且土层较稳定时,方可加速钻进,钻进过程中应随时检查钻头的磨损情况,防止成孔直径达不到设计要求。成孔过程中应做好成孔记录,按土钉编号逐一记载取出的土体特征、成孔质量、事故处理等。应将取出的土体与初步设计时所认定的加以对比,有偏差时应及时反馈设计单位,由设计单位修改土钉的设计参数,出设计变更通知。钻孔不得扰动周围地层,钻孔后清孔采用高压风吹2min,把孔内渣土吹干净,对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落
16、松土应立即处理。成孔后应及时安设土钉钢筋并注浆。在土体含水量较大、杂填土较厚、松散砂层、软土层等易塌孔的土层,可采用钢管代替钢筋,钢管上每隔300mm钻直径810mm的出浆孔,孔在钢管长度方向上错开120,呈梅花形布置,并在出浆孔边焊16短钢筋,防止打管时土粒堵塞出浆孔(钢管做法如图3-85),利用空气压缩机带动冲击器将加工好的钢管分段焊接按设计角度打入土层。2、插入土、插入土钉钢筋筋土钉钢筋采用螺纹钢,置入孔中前,应先设置定位支架,保证钢筋处于钻孔的中心部位,支架沿钉长的间距为23m,支架的构造应不妨碍注浆时浆液的自由流动,支架材料为金属或塑料件。(支架做法可参照图3-86)3、注浆、注浆(
17、1)土钉钢筋置入孔中后,可采用压力注浆,压力注浆采用二次注浆法:一次注浆导管应先插至距孔底250500mm处,并在孔口设置止浆塞和排气孔,以低压(0.40.6 MPa)注浆,同时将导管以匀速缓慢撤出,导管的出浆口应始终处于孔中浆体的表面以下,保证孔中气体能全部逸出,导管离孔口0.51m时改为高压(12 MPa)注满,并保持高压35min;二次注浆管采用20花管,应先固定在土钉钢筋上与土钉钢筋同时置入孔中,待一次注浆完间歇24h后进行二次注浆,压力控制在0.52.0MPa。采用钢管代替钢筋杆体时,应使用高压(12MPa)注浆,从钢管端头开始压力注浆,注满后及时封堵,让压力缓慢扩散。(2)向孔内注
18、入浆体的充盈系数必须大于1。每次向孔内注浆时,应预先计算所需的浆体体积并根据注浆泵的冲程数计算应向孔内注入的浆体体积,以确认实际注浆量超过成孔的容积。(3)注浆材料选用水泥净浆,水灰比按设计要求,当设计无要求时取0.5。水泥净浆应拌合均匀,随拌随用,一次拌合的水泥净浆应在初凝前用完。(4)注浆前应将孔内残留或松动的杂土清除干净,注浆开始或中途停止超过30min时,应用水或稀水泥浆润滑注浆泵及其管路。4、安、安连接件接件土土钉钢筋端部通筋端部通过锁定筋与面定筋与面层内的加内的加强筋及筋及钢筋网筋网连接接时,其相互之,其相互之间应可靠可靠焊牢。当采用牢。当采用钢管杆体管杆体时,钢管通管通过锁定筋与
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高层建筑 施工 第三 基坑 支护 土钉墙 ppt 课件
限制150内