土钉墙支护设计.docx

土钉墙支护设计9.3.1 本节适用于土层中基坑安全等级二级或三级的临时基坑支护，对变形限制很严格的基坑不应采用土钉墙支护。9.3.2 土钉墙及复合土钉墙支护的选型应根据坑深、地层性质、周边环境条件等因素确定，可采用土钉墙，或土钉与预应力锚杆、水泥搅拌桩（墙）或超前微桩等两种或两种以上的复合支护形式，并应符合下列要求：1非软土地层中，深度小于IOm,周边环境对变形控制要求不高的基坑，可采用土钉墙支护；2非软土地层中，深度大于IOm,或周边环境对基坑变形控制要求较为严格的基坑，可采用土钉墙与预应力锚杆相结合的复合支护，该复合支护的基坑深度不宜大于15m;3对于自立性较差土层或直立边坡宜采用土钉墙与超前微桩相结合的复合支护；4在高水位、软土地层中，坑深不大于5m的基坑,周边环境对基坑变形控制要求不高，可采用水泥搅拌桩（墙）与土钉相结合的复合支护；5基坑深度较大，且上部土层较好，可采用上部为土钉墙或其与预应力锚杆复合支护，下部为锚拉桩（墙）支护体系。9.3.3 除水泥搅拌墙与土钉相结合的支护外,土钉墙及其复合支护适用于坑深范围内无水或少水的情况,当坑深范围内有地下水时,应降低地下水位至基底以下。9.3.4 土钉墙支护的基坑坑壁宜适当放坡，坡度宜为1:0.21:0.4o9.3.5 土钉墙的水平和竖向间距宜取Im2m,当土质差时应取小值，且可小于Im;土钉钻孔的向下倾角宜为10o-20oo9.3.6 采用成孔注浆型钢筋土钉，孔径宜为8.0mm120mm,钢筋宜采用HRB400钢筋，钢筋直径宜为16mm25mmo9.3.7 对流塑状态的黏性土、松砂等难以成孔的软弱松散地层,宜采用打入式钢管，钢管管壁应设置注浆孔，打入后再行注浆。9.3.8 初步设计时，土钉长度可根据工程类比法确定，并宜符合下列规定：1对于非软土地层，土钉长度L与坑深H之比可取0.51.2;2对于密实的砾石层，土钉长度L不宜小于3.0m;3坑深中部及上部的土钉长度宜大一些，底部土钉长度可小些，但不宜小于0.5倍坑深。9.3.9 土钉墙支护设计均应进行整体稳定及主要支护构件的强度验算,并应依据工程类比对支护的变形做出估计。9.3.10 对基底以下有软土的土钉墙及复合土钉墙支护应按下式进行坑底地层的承载力验算：nK(÷Zt)uk(9.3.10)式中：g地面荷载;n坑深范围内土层数；hi坑深范围内各土层厚度；Yi坑深范围内各土层容重；fuk坑底土层极限承载力标准值；K一抗隆起安全系数,取1.6o9.3.11 整体稳定性验算时应根据各个不同施工阶段的工况,特别是应按开挖至某一深度而相应深度的土钉或锚杆尚未施作或尚未发挥作用的工况。9.3.12 土钉及其与预应力锚杆复合支护的整体稳定验算考虑土钉和锚杆的受拉作用，整体稳定安全系数可按下式计算(图9.3.12)o每一工况的安全系数应取该, K=Cili + 2 (qibi + Gi)s0itan + Znsin(" ÷ai)tanJS> +Li-l/-1IWtI. Tf cos(ft + a)/S; +“ Csin(ft + y)tanl JS>1 /JT/-1/*IR工况下各种可能滑移面所计算安全系数的最小值。图9.3.12整体稳定性验算(9. 3. 12)2(q,仇+&)Sinft2T(Vcos(a+,)S,Li-l/-1_式中：n滑动土体分条数；m滑动体内土钉及预应力锚杆数;第i条土条滑动面处内摩擦角标准值；qi第i条土条地面荷载标准值；bi第i条土条宽度；Ii第i条土条沿滑弧面的弧长,i=bicosi;Gi第i条土条自重标准值；i第i条土条滑弧中点的切绩口水平线的夹角（°）；Tdj第j层锚杆的受拉承载力设计值；Tdj第j层土钉的受拉承载力设计值；Sj第j层土钉或锚杆的水平间距；5第j层土钉或锚杆与水平面间夹角（。）；土钉抗力法向分量降低系数，取0.6;K圆弧滑动稳定安全系数。II级基坑为L25,m级基坑为1.2。9.3.13 任一土钉或锚杆对滑移体的受拉承载力设计值可按本规范公式（4.6.10-1）及公式（4.6.10-2浒算确定。9.3.14 各土钉筋体面积应采用整体稳定计算中所有工况下拉力的最大值,±钉及锚杆的筋体面积按本规范公式（4.6.8-1）和公式（468-2）计算确定。9.3.15 与预应力锚杆结合使用的复合型土钉支护，构造应满足下列要求：1锚杆长度应大于相邻土钉长度，锚固段处于稳定地层中；2预应力锚杆与喷射混凝土面层的连接处应设置腰梁，腰梁与喷射混凝土面层应紧密接触,可采用型钢或钢筋混凝土梁,其规格应根据锚杆拉力设计值计算确定。9.3.16当复合土钉支护采用水泥搅拌桩（墙）及超前微型桩时，土钉支护体系整体稳定验算可以考虑水泥搅拌桩（墙）以及滑移面以下超前微桩的抗力作用。9.3.17 当联合采用超前微型桩支护时，微型桩间距不宜大于Im,嵌入坑底以下不小于1m。微型桩可用无缝钢管或焊管，管径48mm150mm,应采用水泥浆或水泥砂浆灌注密实。9.3.18 当采用水泥搅拌桩（墙）与土钉相结合的复合土钉支护时，水泥搅拌桩（墙）的嵌深应按坑底抗隆起与抗渗透破坏的条件来确定。9.3.19 面层喷射混凝土的强度等级不应小于C20,3d龄期的喷射混凝土强度不应小于12MPao9.3.20 喷射混凝土面层厚度不应小于80mm,面层内应设钢筋网，钢筋直径宜分别为6mmIOmm,钢筋网格尺寸宜为15Omm300mm。当面层厚度大于120mm时,宜设两层钢筋网,坡面外露的土钉头之间应设直径14mm20mm的加强筋予以连接。9.3.21 土钉杆体与配筋喷射混凝土面层的连接应满足土钉端部设计拉力的要求,可采用L形短钢筋将土钉钢筋与面层中的加强筋焊接，不得采用点焊和绑扎。对于重要的工程或支护面层承受较大侧压时，应采用螺栓与承压板连接方式。9.3.22 土钉支护工程应有完善的基坑坡体排水系统设计，并应符合下列规定：1坡顶稳定影响区应采用混凝土硬伤口散水，并在影响区域外设置截水沟；2对含水量较高的地层，坡面应设置泄水孔，泄水孔内应放入滤水材料，坡脚设置非水沟和集水井；3必要时，应在坡面的竖直方向设置连续的土工合成材料排水带，将渗流水引入坡脚的排水沟和集水井。