公寓边坡支护施工方案设计毕业论文.doc

'公寓边坡支护施工方案设计毕业论文目录1前言131.1课题研究背景131.2本文研究目的和内容132编制依据143工程概况153.1工程概况153.2工程地质及水文地质条件153.2.1工程地质条件163.2.2地下水163.3基坑稳定性分析174基坑边坡支护设计184.1边坡支护的目的：184.2支护方案选择184.2.1基坑支护体系的选择原则184.2.2常见支护结构特性及适用范围184.2.3放坡开挖特性及使用范围184.2.4土钉支护特性及使用范围184.2.5悬臂式支护结构特性及使用范围194.2.6水泥土重力式围护结构及适用范围194.2.7内撑式支护结构及适用范围204.2.8拉锚式支护结构及适用范围204.2.9其它形式支护结构及适用范围214.3基坑支护设计原则214.4基坑支护备选方案214.5基坑支护方案的确定224.6支护设计数据234.7支护剖面设计参数235施工方案255.1土钉墙支护施工方案255.1.1施工工艺流程255.1.2坡面施工255.1.3土钉施工255.1.4混凝土面层施工255.1.5技术质量要求265.1.6喷锚支护过程中可能遇到的问题和解决方案2638 5.2稳定性分析计算275.3土钉(含锚杆)抗拉承载力的计算:315.4土钉墙整体稳定性的计算:325.5抗滑动及抗倾覆稳定性验算355.6边坡变形监控施工方案375.6.1开挖监控目的、项目375.6.2边坡变形监测方法375.6.3边坡变形监测报警值385.6.4成果资料385.6.5工序管理及信息反馈386结论39参考文献40致谢4138 1前言1.1课题研究背景近年来，全国工程建设突飞猛进，高层建筑如雨后春笋般迅速发展。随着建筑的高度不断增高，基础相应加深，基坑开挖边坡支护安全已成为高层建筑施工时不可忽视的重要环节，应予以高度重视。在大量的工程实践过程中，大都存在对边坡工程病害特征和性质认识不清，治理工程措施不力等诸多问题，常常会造成边坡工程变形和破坏，或因治理方案过于保守，造成不必要的浪费。为了满足安全可靠和经济合理双重目标，对高边坡病害特征的深入分析和对其治理工程方案的慎重选择显得十分重要。为保证边坡及其环境安全，对边坡应采取支挡、加固与防护措施。因此.对基坑开挖与支护的计算与设计理论、施工技术等的要求也越来越高。通过对大量资料的查阅和学习，我发现：基坑支护工程的设计与施工,既要保证整个支护结构在施工过程中的安全，又要控制结构和周围土体变形，以保证周围环境(相邻建筑物和地下公共设施等)的安全，也要考虑经济能力。因此如何确保基坑工程的安全可靠、经济合理、实用可行是当前现代化城市建设中一个非常重要和迫切的问题。1.2本文研究目的和内容基坑支护方式五花八门，如何安全、合理地选择合适的支护结构并根据基坑工程的特点进行科学的设计以满足基坑稳定性和经济合理是基坑工程主要解决的主要内容。因此，本文主要着重研究了以下四方面的内容：1通过分析工程现状，初步确定基坑支护的方法和设计思路；2根据现场状况确定放坡、支锚、土压力分析及系数调整等信息，并对基坑进行一些验算，对设计的合理性进行理论探讨；3在施工过程中进行方案优化，随着现场地质情况的变化调整设计方案；4在施工过程中加强水平位移监测，及时掌握支护系统及周围环境动态变化，对监测所得的信息进行研究，指导施工，确保基坑稳定，使施工信息化、科学化；38 2编制依据2.1xxx基础板配筋平面图；2.2xxx项目岩土工程勘察报告；2.3现行国家、地方有关法律、法规序号法规名称类别1中华人民共和国建筑法国家2中华人民共和国计量法国家3建设工程质量管理条例国家4中华人民共和国合同法国家5中华人民共和国产品环境保护法国家6中华人民共和国安全生产法国家7城市市容和环境卫生管理条例国家2.4、现行有关施工规范、规程序号规程、规范名称类别编号1《建筑地基基础设计规范》国家GB50007-20022《岩土工程勘察规范》国家GB50021-20013《工程测量规范》国家GB50026-20074《建筑基坑工程监测技术规范》国家GB50497-20095《建筑变形测量规范》行业JGJ8-20076《建筑桩基技术规范》行业JGJ94-20087《建筑基坑支护技术规程》地方DB11/489-20078《建筑地基与基础工程施工质量验收规程》国家GB50202-20029《建筑施工测量技术规程》地方DB11/T446-200710《建筑工程资料管理规程》地方DBJ01-51-200311《北京市建筑工程施工安全操作规程》地方DBJ01-62-200238 3工程概况3.1工程概况本工程位于北京市xxxx，位于xxxx北面。本工程由xx栋住宅楼各建筑物的设计条件参数见下表：拟建建筑物设计条件一览表建筑物编号及使用性质层数（地上/地下）结构基础埋深（m）X#住宅楼X剪力墙约7X#住宅楼X剪力墙约7X#住宅楼X剪力墙约7住宅楼剪力墙约7住宅楼剪力墙约7住宅楼剪力墙约7住宅楼剪力墙约7住宅楼剪力墙约7住宅楼剪力墙约7住宅楼剪力墙约7住宅楼剪力墙约7住宅楼剪力墙约7住宅楼剪力墙约7住宅楼剪力墙约7住宅楼剪力墙约7Xx框架/Xx框架/Xx框架/Xx框架约7本工程为以上建筑超过9m的深基坑边坡支护，基础埋深均按9.0m考虑周边暂为空旷场地，无重要构建筑物。38 3.2工程地质及水文地质条件根据甲方提供的《xx岩土工程勘察报告》，拟建场地地形基本平坦。3.2.1工程地质条件人工填土层素填土①层:黄褐色、褐黄色，中密，稍湿，含云母、植物根、姜石，部分地层粉质粘土和粘质粉土及砂粉相互交织，厚度0.50—2.80m。杂填土杂色，稍密，稍湿，含砖块、水泥块、煤渣、灰块等，厚度0.50—2.80m。新近沉积层粉质粘土②层：黄褐色、褐黄色，可塑，含云母、氧化铁、螺壳，厚度0.30—2.90m。粘质粉土层：黄褐色、褐黄色，中密，湿，含云母、螺壳、姜石，厚度0.3—3.30m。一般第四纪沉积层。粘质粉土③层：褐黄色，中密，湿，含云母、氧化铁、有机质，厚度0.10—5.10m。粉质粘土：褐黄色，中密，湿，可塑，含云母、氧化铁、有机质，厚度0.30—4.00m。粉质粘土层:褐黄色，中密，湿，含云母、氧化铁，厚度0.10—4.10m。细砂—粉砂④层：褐黄色，中上密—密实，湿，含云母、长石、石英、少量圆砾，厚度0.1—7.2m。粉砂—细砂层：褐黄色，中上密—密实，湿，含云母、长石、石英、少量圆砾，厚度0.3—2.3m。粘质粉土、粉质粘土层：褐黄色，中上密—密实，湿，含云母、氧化铁、姜石，厚度0.50—0.60m。圆砾、卵石层：杂色，密实，以30％左右中砂充填，最大粒径6—8cm，一般粒径2—4cm，厚度0.40—4.8m。粉质粘土⑤层：褐黄色，湿，可塑—硬塑，含云母、氧化铁、姜石，厚度0.20—3.00m。粘质粉土层：褐黄色，中密，湿，含云母、氧化铁、姜石，厚度0.2—2.5m。砂质粉土层：褐黄色，中密，湿，含云母、氧化铁，厚度0.4—2.1m。重粉质粘土层：褐黄色，可塑，含云母、氧化铁、细砂约20％，厚度0.90—3.00m。圆砾、卵石⑥层：杂—褐黄色，中密，以30％左右中砂充填，磨圆度较好；卵石最大粒径15cm，一般2—4cm，厚度0.2—23.6m。该层部分钻孔为穿透。细中砂层：褐黄色，密实，湿，含云母、长石、石英、少量圆砾，厚度0.3—5.3m。粉质粘土层：褐黄色，可塑，含云母，氧化铁，厚度0.3—2.00m。粘质粉土层：褐黄色，中密，湿，含云母、氧化铁，厚度0.3—1.2m。该层未穿透。3.2.2地下水本工程勘探钻孔最深xx，未发现地下水，但不排除在丰水季节浅布分部有上层滞水的可能。38 根据区域地质资料，拟建场区历年最高地下水位可接近自然地面；另根据北京祥龙通达建筑加固工程有限公司近几年观测资料，场区近3—5年来最高地下水标高为xx左右。本次岩土工程勘察期间在xx孔取土，进行了2组土的腐蚀性检测，根据检测报告，确定拟建场区土对混凝土、钢筋和钢结构为微腐蚀性，因此可不予考虑。3.3基坑稳定性分析在基坑开挖过程中，边坡失稳是因为基坑开挖引起角点附近发生剪应力集中，同时在围压减小的情况下首先达到塑性状态并由于抗剪强度的部分丧失使得土体内部发生应力重新调整，从而塑性区不断向坡后土体中扩散。在基坑开挖中，由于坡后下方土体出现的塑性区向斜上方发展和基坑顶部水平地面出现的裂缝向斜下方发展的共同作用下，当土体边坡内裂缝与塑性区发展到相互接近的时候，边坡最终失稳破坏。在基坑边坡最终失稳破坏时，基坑坑壁后面地表沉降的最大值并不是发生在基坑边坡的顶点，而是出现在靠近拉裂缝附近。即使在基坑边坡面很远处，仍有一定的沉降发生，这就是导致基坑周围建筑物开裂、破坏的主要原因。在工程当中为了保证基坑边坡的稳定安全，要对边坡进行有效、经济的边坡支护方案设计38 4基坑边坡支护设计4.1边坡支护的目的：1、保证土方顺利开挖2、保证结构施工空间，使结构工程顺利施工。3、保证边坡的稳定安全。4、避免边坡位移过大，保证对周边环境及建（构）筑物的保护。4.2支护方案选择4.2.1基坑支护体系的选择原则基坑支护体系一般包括两部分:挡土体系和止水降水体系。基坑支护结构一般要承受土压力和水压力，起到挡土和挡水的作用。一般情况下支护结构和止水帷幕共同形成止水体系。但还有两种情况:一种是止水帷幕自成止水体系，另一种是支护本身也起止水帷幕的作用。要合理选择基坑支护的类型，一方面要深刻了解各种支护型式的特点，包括其合理性、优点和缺点，另一方面要结合地质条件和周边的环境和工程造价进行综合考虑。4.2.2常见支护结构特性及适用范围常见的基坑支护结构型式主要可以分为:放坡开挖，悬臂式支护结构，内撑式支护结构，重力式支护结构，拉锚式支护结构，土钉墙支护结构等。4.2.3放坡开挖特性及使用范围放坡开挖是选择合理的基坑边坡以保证在开挖过程中边坡的稳定性，包括坡面的自立性和边坡整体稳定性。放坡开挖费用较低，但挖土及回填土方量较大。放坡适用十场地开阔，地基土质较好，开挖深度不深的工程。为了增加基坑边坡的整体稳定性，减少开挖及回填的土方量，在放坡过程中，常采用简单的支护形式。如在坡脚堆砌块石或装土草袋挡土，或者是在坡脚采用短桩隔板支护等。38 4.2.4土钉支护特性及使用范围土钉支护结构的机理可理解为通过在基坑边坡中设置土钉，形成加筋重力式挡墙，起到挡土作用。土钉支护费用较低，适应性强，随挖随支，土方开挖完毕既支护完毕，工期短。土钉支护结构适用十地下水位以上或者人工降水后的粘性土、粉土、杂填土及非松散砂土、卵石土等，不适用十淤泥质土及未经降水处理地下水位以下的土层。土钉支护简图4.2.5悬臂式支护结构特性及使用范围悬臂式支护结构常采用钢筋混凝土桩排桩墙、钢板桩、木板桩、钢筋混凝土板桩、地下连续墙等形式。根据理论分析和工程经验，悬臂式支护桩桩身弯矩随土压力、基坑深度、桩径以及配筋的变化}fu变化，但最大弯矩往往发生在基底平面以下不远区域悬臂式结构对开挖深度很敏感，容易产生较大的变形，对相邻建(构)筑物产生不良影响。悬臂式围护结构适用十土质较好、开挖深度较浅的基坑工程。悬臂式支护简图见图1-74.2.6水泥土重力式围护结构及适用范围目前在工程中用得较多的水泥土重力式围护结构，常采用深层搅拌法形成，有时也采用高压喷射注浆法形成。为了节省投资，常采用格构体系(见图1-9)。水泥土与其包围的天然土形成重力式挡墙支挡周围土体，保持基坑边坡稳定。深层搅拌水泥土桩重力式围护结构常用十软粘土地区开挖深度在6.0m以内的基坑工程，采用高压喷射注浆法施工可以在砂类土地基中形成水泥土挡墙。水泥土抗拉强度低，水泥土重力式围护结构适用十较浅的基坑工程，其变形也比较大。水泥土重力式围护结构简图见图1-838 4.2.7内撑式支护结构及适用范围内撑式支护结构由支护结构体系和内撑体系两部分组成。支护结构体系常采用钢筋混凝土排桩、SMW工法、钢筋混凝土咬合桩和地下连续墙型式。内撑体系可采用水平支撑和斜支撑。根据不同开挖深度又可采用单层水平支撑、二层水平支撑及多层水平支撑，分别如图1-10(a)(b)及((d)所示。当基坑平面面积很大，而开挖深度不太大时，宜采用单层斜支撑。如下图4.2.8拉锚式支护结构及适用范围拉锚式支护结构由支护结构体系和锚固体系两部分组成。支护结构体系同十内撑式支护结构，常采用钢筋混凝土排桩墙和地下连续墙两种。锚固体系可分为锚杆式和地面拉锚式两种。随基坑深度不同，锚杆式也可分为单层锚杆、二层锚杆和多层锚杆。地面拉锚式支护结构和双层锚杆式支护结构示意图分别如图1-11(a)和(b)所示。地面拉锚式支护结构需要有足够的场地设置锚桩，或其它锚固物。锚杆式需要地基土能提供较大的锚固力。锚杆式较适用于砂土地基或粘土地基38 4.2.9其它形式支护结构及适用范围其它形式支护结构主要有门架式支护结构、拱式组合型支护结构、喷锚网支护结构、加筋水泥土墙支护结构、沉井支护结构和冻结法支护结构等。门架式支护结构的支护深度比悬臂式支护结构深，适用十开挖深度已超过悬臂式支护结构的合理支护深度的基坑工程;喷锚网支护结构是由锚杆(或锚索)、钢筋网喷射混凝土面层与边坡土体组成，其结构形式与土钉支护结构类似，其受力机理类同锚杆，有时称为土中锚杆，常用十土坡稳定加固，不适用十含淤泥土和流砂的土层;加筋水泥土挡墙支护结构是在水泥土中插入型刚而形成，以提高水泥土的抗拉强度，增加水泥土重力式挡墙支护结构的支护深度。4.3基坑支护设计原则选择基坑支护方案时，应综合分析工程地质条件、支护深度、放坡条件、边坡荷载、相邻建筑、周边地上、地下环境特点等，充分考虑影响边坡安全稳定的不利因素，并遵循以下原则:1、坚持安全第一的原则，支护设计必须确保边坡的安全与稳定。2、兼顾经济性原则，支护设计应在确保安全前提下尽量降低成本和造价。3、保证高效性原则，支护设计应在施工工艺上较为便捷，可高效率完成。4.4基坑支护备选方案1“土钉墙”目前使用普遍目‘较为成功，支护深度已在18.OOm以上。该工法工艺简单，施工方便，效率较高，成本低廉;但属十被动受力结构，受土质及环境影响大，对边坡变形的限制能力相对较弱。“复合土钉墙”是在土钉墙中加入一道或几道预应力锚索，在预应力的作用下，可对边坡变形进行一定程度的主动限制，增强边坡的稳定性。2“护坡桩”刚性强，节省场地，安全性高，受地下水影响小，对边坡变形的限制38 能力强，有利十周边建筑、设施的保护;但施工相对复杂，综合成本较高，经济性差。4.5基坑支护方案的确定根据本工程基坑开挖深度、周边环境的特点及地质条件，结合同类基坑支护经验，经过多方案计算、分析比较，本着边坡支护设计安全、科学、经济的原则，制定如下支护方案:本工程士0.000标高相当于绝对标高39.00m，基坑侧壁重要性系数为0.9;场地范围内所有槽底统一标高-9.4;坑边荷载q1=20kPa，距基坑上口线2.0m范围内不能堆载，2.0m以外的堆载荷重不宜超过20kPa。根据岩土工程勘察报告和现场实际情况，基坑周边暂无重要建（构）筑物，本着安全、经济的原则，基坑边坡采取土钉墙方式进行支护。38 4.6支护设计数据1、基坑侧壁安全等级为：按三级基坑考虑2、基坑侧壁安全等级相对应的重要性系数为：取0.94.7支护剖面设计参数1基坑放坡系数1:0.5，设六道土钉，呈梅花型布置。翻边1米外设一道打入式地锚，间距3米，用长1米-1.5米的Ф18螺纹钢与第一道土钉横拉筋连接。2喷锚面层为Ф6.5@250mm*250mm钢筋网和1Ф14横向压筋，喷射60mm-80mm厚的C20细石混凝土，混凝土配合比为水泥：沙子：石屑=1：2.2：2；3坡顶四周做1.0m宽散水，材料做法同喷锚面层，坡比0.02:1.土钉支护设计数据见下表层序锚孔直径（mm）垂直间距（m）水平间距（m）土钉倾角（。）锚筋直径（mm）锚筋长度（m）压筋直径（mm）11001.51.510Ф188.01Ф1438 21001.51.510Ф189.01Ф1431001.51.510Ф188.01Ф1441001.51.510Ф189.01Ф1441001.51.510Ф185.01Ф1441001.51.510Ф183.51Ф14土钉墙支护设计参数：序号类别设计数值1基坑顶部荷载取值20KPA的局部荷载，距基坑边2m2基坑侧壁重要系数0.93土钉墙高度8.4m4图钉墙坡度1:0.5放坡5面层钢筋Ф6.5@250钢筋网6面层加强筋1Ф14加强筋7砼面层厚度60-80mm，强度C208水泥净浆水灰比0.5，强度不低于15MPA9面层砼配合比水泥：砂：石=1:2.2:238 5施工方案5.1土钉墙支护施工方案5.1.1施工工艺流程开挖工作面→修整坡面→放线定位→用洛阳铲成孔→插筋→堵孔注浆→绑扎、固定钢筋网→压筋→喷射砼面层→砼面层养护5.1.2坡面施工基坑开挖过程中与土方队及时协调密切配合，按设计坡比开挖，严禁超挖，及时修坡，保证坡面平整度。坡面稳定性不好的部位减少每步开挖深度和长度，或先喷射一层细石混凝土后再进行锚喷支护。5.1.3土钉施工坡面经检查合格后，放线定锚孔位置，用洛阳铲成孔（直径100mm）；检查孔深、孔径、锚筋长度合格后，及时插入锚筋和注浆管至距孔底250~500mm处，及时注水泥浆并二次压浆，孔口部位宜设置止浆塞；水泥浆水灰比宜为0.45~0.50，注浆压力不得小于0.3MPa。钢筋设计长度包括弯钩长度，弯钩长20cm；弯钩处采用冷弯，与锚筋成90°；锚筋沿长度方向每隔2m用Ф6.5钢筋焊一个三角形托架，使土钉居于锚孔中心。由于地下障碍物导致土钉无法按设计要求成孔时，可将原设计对局部进行角度调整或下排适当加长、加密等措施。如果土钉成孔困难时将土钉更换为锚管，锚管采用48mm钢管垂直边坡砸入土层中，前端刺孔便于压力注浆，待砼面板喷射完毕后对锚管进行压力注浆。土钉施工时应预留非工作土钉，作为试验土钉进行拉拔试验，一直到下道工序施工。试验土钉预留要求：土钉前端伸出边坡长度不小于30cm，不得与土钉墙有任何联系为独立土钉。试验土钉施工完成7天后才能进行拉拔试验。5.1.4混凝土面层施工将Ф6.5的钢筋编成@250mmx250mm的网片，用插入土中的钢筋即U型卡固定，用加强筋压紧与锚头焊接。翻边1米外设一道打入式地锚，间距3米，用长1米-1.5米的Ф18螺纹钢与第一道土钉横拉筋连接。钢筋网片均应与上部搭接，给下部留茬，搭接长度不小于20cm，接茬避免在同一直线上，经检验合格后喷射60~80厚C20细石混凝土。38 5.1.5技术质量要求1修坡应平整，在坡面喷射混凝土支护前，应清除坡面虚土。2土钉定位间距允许偏差控制在±150mm范围。3成孔深度偏差控制在+200mm~-50mm，成孔直径偏差控制在+20mm~-5mm范围。成孔倾角偏差一般情况不大于3°。4喷射细石混凝土时，喷头与受喷面距离宜为0.6~1.2m，自下而上垂直坡面喷射，一次喷射厚度不宜小于40mm。5钢筋网保护层厚度不宜小于20cm。6严格按施工程序逐层施工，严禁在面层养护期间抢挖下一步土方，面层养护24小时后方可进行下步土方开挖。5.1.6喷锚支护过程中可能遇到的问题和解决方案1由于地质条件、施工的复杂性，基坑各边坡地坪标高不一致，基坑深度也不同，边坡土钉的实际排数，土钉长度和间距应根据实际情况由技术人员做相应调整。2因地下障碍物而无法按设计孔位或设计长度进行成孔施工，可适当调整土钉入射角度、间距和位置，以避开地下障碍物。当土钉间距调整幅度超过500mm或成孔深度比原设计孔深少2000mm以上时，施工现场技术人员应与设计人员协商解决。3成孔过程中因遇地下水而缩颈、塌孔现象，可采用如下方法之一解决。3.1成孔后立即下土钉并随即注浆。3.2已缩颈的土钉孔应二次成孔以保证孔径；若二次成孔无法保证孔径，应在相邻处补孔；3.3若现场地层情况与原勘察报告有较大出入，缩颈、塌孔严重而无法用洛阳铲成孔，应及时与设计人员协商。可采用钢管花管作土钉打入土体并灌注水泥浆，或采用锚杆机成孔。3.4当周边地下管线距基坑较近（小于2m），管线埋置范围较大时，可采用加长、加密土钉支护措施。当管线自身高度小于1.4米，采用喷锚支护时上下土钉应错开管沟位置。4基坑开挖过程中因土质较松散而发生局部土体不稳定时，可采用的方法有：4.1视土质情况减小土方开挖深度。4.2可在土方开挖后立即喷射一层40cm厚的砂浆或混凝土，再进行土钉施工。4.3若不稳定土体已塌落，视塌落土体大小用编织袋或草袋等物体装土填充密实后，挂钢筋网或进行压力注浆，再进行下一步工序施工。5施工过程中边坡出水而影响坡体稳定时5.1首先与建设单位密切配合，了解施工场区周边地下管线（上、下水、污水、雨水及消防等）是否有渗漏现象，及时切断水源并进行补漏和堵截。5.2边坡可采取设置导流花管的方法将土体中水导出，基槽内设置盲沟和集水井，用水泵将水尽快排出基槽。5.3增加边坡监测次数，做好记录并及时上报。6边坡位移发生突变，地面产生较大裂缝，位移未有收敛现象38 6.1立即封锁该区路面，禁止各种车辆及无关人员通行；及时通知设计人员到场。6.2尽快采取坡后卸荷，坡脚堆土压重或内支撑等方法减缓边坡位移。6.3缩短边坡监测周期，同时尽快分析事故原因，找出最有效的解决方案避免事故继续恶化，保证工程顺利进行。5.2稳定性分析计算土钉墙需要计算其土钉的抗拉承载力和土钉墙的整体稳定性。基本参数：[设计条件]所依据的规程或方法：《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99基坑深度：8.400（m）基坑内地下水深度：20.000（m）基坑外地下水深度：20.000（m）基坑侧壁重要性系数：0.900土钉荷载分项系数：1.250土钉抗拉抗力分项系数：1.300整体滑动分项系数：1.300[坡线参数]坡线段数1序号水平投影（m）竖向投影（m）倾角(°)1-0.0008.40090.0[土层参数]土层层数6序号土类型土层厚（m）容重（km/m3）饱和容重（km/m3）粘聚力(kPa)内摩擦角(度)钉土摩阻力(kPa)锚杆土摩阻力(kPa)水土1素填土1.50020.020.012.010.020.020.0合算2粉土3.00018.018.031.617.360.080.0分算3粘性土5.00018.018.027.520.580.075.0分算4细砂7.00018.018.00.030.080.080.0分算53.00018.018.012.010.060.080.0分算38 粉土6圆砾23.00018.018.00.00.0140.0220．0分算[土钉参数]土钉道数6序号水平间距（m）垂直间距（m）入射角度（°）钻孔直径（mm）11.5001.50010.011021.5001.50010.011031.5001.50010.011041.5001.50010.011051.5001.50010.011061.5001.50010.0110[花管参数]基坑内侧花管排数0基坑内侧花管排数0[锚杆参数]锚杆道数0[坑内土不加固]施工过程中局部抗拉满足系数：1.000施工过程中内部稳定满足系数：1.000[内部稳定设计条件]考虑地下水作用的计算方法：总应力法土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数：0.500圆弧滑动坡底截止深度(m):0.000(m)圆弧滑动坡底滑面步长（m）:1.000(m)[设计结果][局部抗拉设计结果]工况开挖深度（m）破裂角（°）土钉号设计长度（m）最大长度（m）拉力标准值Tjk（kN）拉力设计值Tj（kN）12.00050.9023.50052.111.6361.636（2）3.53.935.00052.712.6312.631（3）3.53.921.3631.363（3）0.00.046.50053.313.5903.590（4）3.53.922.3422.342(4)0.00.032.0372.037(4)13.214.938 58.40053.915.3025.302(5)3.53.924.0724.072(5)0.00.033.7863.786(5)13.214.944.5334.533(5)46.051.768.40053.915.3025.302(5)3.53.924.0724.072(5)0.00.033.7863.786(5)13.214.944.5334.533(5)46.051.755.1185.118(6)75.685.163.4783.478(6)63.371.2[内部稳定设计结果]工况号安全系数圆心坐标x（m）圆心坐标y（m）半径（m）土钉号土钉长度11.141-4.49211.7786.06721.648-8.37015.91013.20315.30231.391-8.93215.44614.36115.30224.07241.191-10.18215.70516.51715.30224.07233.78651.172-10.82515.49918.90518.30228.57238.28648.53361.342-10.82515.49918.90518.30228.57238.28648.53355.11863.478[土钉选筋计算结果]土钉号配筋配筋面积38 土钉拉力（抗拉）土钉拉力（稳定）计算钢筋面积13.973.7315.81d22380.120.070.5302.01d20314.2314.9112.4481.71d25490.9451.7150.2643.71d32804.2585.192.1405.21d25490.9671.289.8384.91d25490.9[喷射混凝土面层计算][计算参数]厚度80（mm）混凝土强度等级C20配筋计算as15mm水平配筋d6@250竖向配筋d6@250配筋计算as15荷载分项系数1.200[计算结果]编号深度范围荷载值（KPa）轴向M（kN·m）As（mm2）实配As（mm2）10.00~1.501.8x0.151188.6（构造）113.1y0.151188.6（构造）113.121.50~3.000.0x0.000188.6(构造)113.1y0.000188.6（构造）113.133.00~4.500.8x0.068188.6（构造）113.1y0.068188.6（构造）113.144.50~6.0016.3x1.354188.6（构造）113.1y1.354188.6（构造）113.156.00~7.5031.9x2.644200.5113.1y2.644200.5113.167.50~9.0047.5x3.935303.8113.1y3.935303.8113.179.00~9.2056.4x0.000188.6（构造）113.1y0.282188.6（构造）113.1[外部稳定计算参数]所依据的规程：《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002土钉墙计算宽度10.000（m）38 墙后地面的倾角0.0（°）墙背倾角90.0（°）土与墙背的摩擦角10.0（°）土与墙底的摩擦系数0.300墙趾距坡脚的距离0.000(m)墙底地基承载力220.0(kPa)抗水平滑动安全系数1.300抗倾覆安全系数1.600土体的滑动摩擦系数按照tanφ计算，φ为坡角水平面所在土层内的内摩擦角；荷载参数：序号类型面荷载q(kPa)基坑边线距离(m)宽度(m)1局布10.001.502.00地质勘探数据如下：：序号土名称土厚度坑壁土的重度γ坑壁土的内摩擦角φ内聚力C计算类型极限摩擦阻力(m)kN/m3(°)(kPa)(kPa)1粘性土8.0018.0030.0015.00112.00土钉墙布置数据：放坡参数：序号放坡高度(m)放坡宽度(m)平台宽度(m)08.44.22.50土钉数据：序号孔径(mm)长度(m)入射角(度)竖向间距(m)水平间距(m)1100.003.0020.002.001.002100.005.0020.001.501.005.3土钉(含锚杆)抗拉承载力的计算:单根土钉受拉承载力计算，根据《规范》JGJ120-99，其中土钉受拉承载力标准值Tjk按以下公式计算：Tjk=ζeajkSxjSzj/COSαj其中ζ--荷载折减系数eajk--土钉的水平荷载Sxj、Szj--土钉之间的水平与垂直距离38 αj--土钉与水平面的夹角ζ按下式计算：其中β--土钉墙坡面与水平面的夹角。φ--土的内摩擦角eajk按根据土力学按照下式计算：土钉抗拉承载力设计值Tuj按照下式计算其中dnj--土钉的直径。γs--土钉的抗拉力分项系数，取1.3qsik--土与土钉的摩擦阻力。根据JGJ120-99表6.1.4和表4.4.3选取。li--土钉在土体破裂面外的长度。层号有效长度(m)抗拉承载力(kN)受拉荷载标准值(kN)初算长度(m)安全性11.3844.710.001.62满足23.99129.445.851.19满足第1号土钉钢筋的直径ds至少应取：0.000mm；第2号土钉钢筋的直径ds至少应取：4.983mm；5.4土钉墙整体稳定性的计算:根据《规程》JGJ120-99要求，土钉墙应根据施工期间不同开挖深度及基坑底面以下可能滑动面采用圆弧滑动简单条分法如下图，按照下式进行整体稳定性验算：38 公式中：n--滑动体条分数m--滑动体内土钉数γk--滑动体分项系数，取1.3γ0--基坑侧壁重要系数；wi--第i条土重；bi--第i分条宽度；cik--第i条滑土裂面处土体粘结力；φik--第i条滑土裂面处土体的内摩擦角；θi--第i条土滑裂面处中点切线与平面夹角；αj--土钉与水平面之间的夹角；Li--第i条土滑裂面的弧长；S--计算滑动体单元厚度，即第i条土条平均高度hi；Tnj--第j根土钉在圆弧滑裂面外锚固与土体的极限抗拉力，按下式计算。lnj--第j根土钉在圆弧滑裂面外穿越第i层稳定土体内的长度把各参数代入上面的公式得Fs=10.2>0满足要求！38 计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第1步1.64850.9-8.37015.91013.203示意图见附图计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第2步1.39152.7-8.93215.44614.361示意图见附图计算步数安全系数滑裂角(度)圆心X(m)圆心Y(m)半径R(m)第3步1.34253.9-10.82515.49918.905示意图见附图38 计算结论如下：第1步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=1.648>1.30满足要求![标高-2.000m]第2步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=1.391>1.30满足要求![标高-5.000m]第3步开挖内部整体稳定性安全系数Fs=1.342>1.30满足要求![标高-8.400m]5.5抗滑动及抗倾覆稳定性验算38 (1)抗滑动稳定性验算抗滑动安全系数按下式计算：式中，Eah为主动土压力的水平分量(kN)；f"为墙底的抗滑阻力(kN)，由下式计算求得：μ为土体的滑动摩擦系数；W为所计算土体自重(kN)q为坡顶面荷载(kN/m2)；Ba为荷载长度；Sv为计算墙体的厚度，取土钉的一个水平间距进行计算1级坡：KH=5.576>1.300，满足要求！(2)抗倾覆稳定性验算抗倾覆安全系数按以下公式计算：式中，MG--由墙体自重和地面荷载产生的抗倾覆力矩，由下式确定其中，W为所计算土体自重(kN)其中，q为坡顶面荷载(kN/m2)Bc为土体重心至o点的水平距离；Ba为荷载在B范围内长度；b为荷载距基坑边线长度；B"为土钉墙计算宽度；ME--由主动土压力产生的倾覆力矩，由下式确定其中，Eah为主动土压力的水平分量（kN）；lh为主动土压力水平分量的合力点至通过墙趾o水平面的垂直距离。1级坡：KQ=29.990>1.600，满足要求！[计算结果]重力：1686.0（kN）重心坐标：（5.000，4.669）超载：100.0（kN）38 超载作用点x坐标：5.000（m）土压力：98.5（kN）土压力作用点y坐标：3.128（m）基底平均压力设计值：180.3（kPa）<220.0基底边缘最大压力设计值：193.4（kPa）<1.2*220.0抗滑安全系数：5.576>1.300抗倾覆安全系数：29.990>1.6005.6边坡变形监控施工方案5.6.1开挖监控目的、项目1监控目的在基础施工及维护阶段，由于工程的基础较深，开挖面积较大，施工中可能会出现基坑变形，为确保边坡的安全稳定和工程顺利进行，及时掌握基坑边坡变形动态，便于采取各种保护措施，在基础施工过程中需对边坡进行水平位移监测。2监测项目基坑边坡水平位移、沉降、裂缝。5.6.2边坡变形监测方法1观测点的设置沿基坑周边进行布置，观测点设在边坡散水上：观测点间距约20m2观测点制作利用经纬仪将5cmx5cm钢板预埋在散水中，钢板下焊一根Ф22钢筋，钢筋通过散水插入土中，保证钢板固定不动。钢板上用薄刀片作十字标记，涂彩色油漆编号。观测点的保护：在施工过程中，加强对观测点的保护，不得随意破坏。3观测方法采用J2电子经纬仪来进行观测。采用视准线法在边坡散水上沿基坑边坡布点采用视准线法，即在基坑开挖深度1倍距离外的边坡上口延长线上设置工作基点，并在槽边设置一条视准线，观测点布置在视准线上。用带有刻度的标尺放在观测点上，读取数值。一般用经纬仪正倒镜4次读数取中数，作为一次观测。初始值亦要测2次，以保证无误。4观测周期基坑开挖前对基坑边坡观测一次，在开挖过程中，每天观测一次；如发现位移量较大或有突变时，应加强观测，每间隔1-2小时观测一次，将观测结果上报监理。38 5.6.3边坡变形监测报警值1开挖过程中，每天定时观测1~2次；如发现位移量较大或有突变时，应每隔数小时观测一次；边坡稳定期间观测周期可延至3~7天一次。2位移监测预警2.1边坡坡顶水平位移预警值为基坑深度的0.3%，为27mm2.2发现坡顶位移与当时基坑开挖深度之比超过0.4%时及时采取措施处理。5.6.4成果资料对观测的成果，应及时进行评定，并根据变形趋势作出预报。在施工观测中，如果发现变形异常，应及时提交变形资料。观测完毕后，提交完整观测资料。5.6.5工序管理及信息反馈1各观测点和基准点要严格保护并做明显标记。2观测严格按时进行，不许漏测，开挖接近槽底时，观测人员不得离开现场。3基坑在土方开挖完毕后尚应继续监测，并根据监测结果定期作工作回访，确保后序工程顺利进行。38 6结论通过对北京市xx楼的基坑工程土钉支护的数值计算、设计，对土钉支护性能有了更多的认识，可以得出以下结论：1确定了该工程安全、合理、经济的土钉支护参数，包括土钉倾角、长度以及排数。2设计中发现，随着土钉长度的变化，土钉内力也逐步变化。土钉内力随基坑深度的增加而增加，在基坑深度中间偏下部位，土钉力达到最大值，随后降低。3当上部土体为松散杂填土时，土钉锚固体与土体极限摩阻力值很小，理论上难以满足设计要求，第一排土钉需要加长很多才能满足要求。4基坑支护技术涉及多方面因素，针对建筑基坑支护施工遇到的问题，要及时采取相关措施，要从结构的整体功能考虑，确保基坑支护工程的安全。38 参考文献1《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99中国建筑工业出版社出版2《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、3《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、4《土力学》5贺利民；复合式土钉墙的稳定性及作用机理研究；西安建筑科技大学学位论文；2007.116东南大学，浙江大学；土力学；中国建筑工业出版社；2009.97王树理；地下建筑结构设计；清华大学出版社；2009.118何敏；深基坑支护设计及稳定性数值模拟分析；贵州大学学位论文；2008.49陈肇元，崔京浩;土钉支护在基坑工程中的应用;中国建筑工业出版社;1997.0810刘建航，候学渊;基坑工程手册;中国建筑工业出版社;199711王宝安，史维汾，王国俊;土钉支护的稳定分析;1997.312詹永祥;土钉支护机理与稳定性分析;西南交通大学硕士学位论文;西南交通大学土木工程系;200213张永兴，重庆大学，边坡工程学，中国建筑工业出版社，2008版14赵明阶，边坡工程处治技术，人民交通出版社，2006版15徐燕，代树林，边坡工程，科学出版社有限责任公司，2010版16深基坑顺向岩层高边坡的支护施工  建筑技术开发  2004  06  17多形式支护体系在城市高边坡支护工程中的综合应用  施工技术  2005  S1 18姚裕春边坡开挖工程活动对环境影响研究[D];西南交通大学;2005年38 致谢本设计是在我的指导老师xx老师的亲切关怀与细心指导下完成的，感激之情，溢于言表。从课题的选择到设计的最终完成，xx老师始终都给予了细心的指导和不懈的支持。在设计创作过程中，也得到了许多老师和同学的指导和帮助。xx老师严谨的治学态度、渊博的专业知识、崇高的职业品德、无私的奉献精神无不令我为之无限的钦佩与向往。在这次论文写作过程之中，我从xx老师身上学到了做学问的态度、方法与知识，但更重要的是学到了做人的道理与做任何事情都应有的认真、严谨的态度。这将使我受用终身！毕竟“经师易得，人师难求”，希望借此机会向xx老师表示最衷心的感谢！在此过程中，有众多的老师和同学帮我搜集、查阅资料，校对文章，我不胜感激！同时对所有关心过我的领导、老师、同学表达我由衷的敬意！最后衷心感谢在百忙之中抽出时间参加答辩的各位专家、教授。38 本科毕业生毕业论文（设计）诚信承诺书毕业论文（设计）题目xx边坡支护施工方案设计学生姓名烟雨专业土木工程学号Xxxxxx指导老师Xx职称Xx所在系别工程技术系诚信承诺本人慎重承诺和声明：我承诺在毕业论文（设计）活动中遵守学校有关规定，恪守学术规范，在本人的毕业论文中不剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果，不篡改研究数据，如有违规行为发生，我愿承担一切责任，接受学校的处理。学生（签名）：年月日38 外文翻译CONCEPTThesoilnailedwallismadeofnaturalsoilthroughthesoilnailedwallinsitureinforcementandcombiningwithjetTongMianBan,formingasimilargravityretainingwallafterwallinordertoresisttheearthpressure;Tomaintainthestabilityoftheexcavation,thesoilretainingwallcalledthesoilnailedwall.Thesoilnailedwallisthroughthedrilling,putmuscle,groutingtoset,generallycalledmortaranchor,alsocanbedirectlyintotheAnglesteel,thickreinforcedsoilnailingformation.Thesoilnailedwallofthepracticeofthereinforcementofthetunneltomineincasethepracticeofstrengtheningrockmassaresimilar,itisalsocalledacaseslopereinforcementretainingwalloracase.THESOILNAILEDWALLDEVELOPMENInthelate"50sthroughthepaperdealswiththesoilretainingstructurehaveanewdevelopment,inthefoundationpitexcavationpilebuiltbefore,undergroundcontinuouswall,suchastheuseofsheetpilesoillayeronthepullbacktoformtheretainingwall.10yearsafterthestructureinthewall,itistouseconcretecomponentarearrangedinexcavationintheprocessofsurfacesoillayer,withanchortopullback,thisisakindofcanandengineersprojectsatthesametimethewayintheoperations.Inthestherethereinforcedwall,beincommonlyfillzonessuchasroad,landlevelingfillformintheareaoftheretainingwall,inlayeredbackfillingwhenreclaimingearthworkslayeredlayoutthegeotextilesandinTongMianBanprefabricatedRachel,formationoftheretainingwall.Inthe70sthesoilnailedwall,1972FrenchcontractorintheFrenchVersaillescityrailwayslopeexcavationissuccessfulapplication.1979Parisinternationalsoilreinforcementaftertheconferenceinthewesthasbeenextensivelyapplied,heldin1990intheUnitedStatesoftheinternationalconferenceonretainingwall,thesoilnailedwallasaseparateprojectandboltforretainingwall,makeitbecomeanindependentsoilreinforcementsubjectbranchThesoilnailedwallofthecharacteristicsandapplicationareasThesoilnailedwallappliedinexcavationsupportandgradeofslopestabilityhasthefollowingfeatures:(1)formingsoilnailcomplex,improvetheoverallstabilityoftheslopeandundertheslopeoverloadingtheability.(2)theconstructionequipmentsimple,becausethenailthanthelengthofthegeneralmuchsmaller,donotaddprestressedsosimpleequipment.(3)alongwiththefoundationpitexcavationworkbysubsection,donottakeorlesshomeworktimealoneaccountedfor,constructionefficiencyistall,takeupthecycleisshort.(4)constructiondonotneedtotakeupthealone,thesiteisnarrow,putslopedifficulties,itisadjacentbuildingsdemonstrateitsadvantages.(5)thesoilnailedwallcostsignificantlylowerthanothersupportingstructure.(6)constructionnoise,vibrationsmall,donotaffecttheenvironment.(7)thesoilnailedwallitselfdeformationisverysmall,theimpactisnotbigtoadjacentbuildings.Thesoilnailedwallapplicationfields38 Thesoilnailedwallnotonlyappliedtotemporarysupportstructure,andalsousedinpermanentstructures,whenappliedtopermanentstructures,appropriateincreasejetconcretesurfacelayerthicknessanddueconsiderationofitsbeautiful,atpresentthesoilnailedwalltheapplicationfieldofmainlyhas:(1)thefoundationunderpinning(2)thefoundationpitretainingorshaft(3)theretainingwallslope(4)theslopestability(5)andboltfortheprotectionoftheretainingwallwithcantDrillinggroutingsoilnailingwalltypeofexcavationwaydownstepbystep,everystepfor1~2metershigh,inconstructionsoilnailbar,concreteroadsurfacespray,duringtheperiodofslopeinthestatewithoutsupportneedstobeabletokeepindependentstable,soismainlyappliedin:(1)havecertainofthebondingmiscellaneousfillearth,cohesivesoil,powdersoil,loessandweaklycementedofsoilslope.(2)applicationtoundergroundwaterlevelbelowtheexcavationlayerorafterrainfallmakeundergroundwaterlevelelevationbelowtheexcavation.(3)forstandardpenetrationandseveral(N)ofsoilslopeunder10strikebysoilnailmethodusuallydon"teconomy.(4)forthenewIp>20oftheindexofsoil,mustpayattentiontocarefullyevaluatethecreepcharacteristicsrearcanuse.(5)forwatercutrichsiltysandlayer,sandypebblesoilnailinglayerisnogoodmethod.(6)doesnotapplytonotemporarystabilityabilityofsiltfromthesoilandthenewstateofsoftclayflowintotheholeholemaintainthestabilityofthewallisdifficultandinterfacefrictionislow,technologyeconomicefficiencyisnotideal,soalsoshouldnotbeused.(7)soilnailnotappropriateforcorrosivesoilsuchascoalcinder,coalashandslag,acidicwasteproductsfrommineralsoilforpermanentretainingstructures.THEBASICPRINCIPLEOFTHESOILNAILEDWALLThesoilnailedwallofthemechanismTheshearingstrengthofsoilislow,tensilestrengthalmostnegligible,butthesoilhasacertainstructureintegrity,infoundationpitexcavation,canputtheslopeofthecriticalheightofremainupright,butinmorethanthedepthorgroundoverloadwillhappenwhenthewholesuddendestruction.Generalslopeprotectionmeasuresarebasedonretainingofslopeprotectionpassiverestrictionmechanism,toretainingstructureunderthesoilafterthelateralpressure,preventsoilwholestabilityofthedamage.Thesoilnailedwalltechnologyisplacedinthesoilbodylengthanddistributiondensityofsoilnailandsoilbodyworktogether,makeupfortheirownstrengthoftheshortcomingsofthesoil.Sothroughinordertoenhancethestabilityofslopesoiltheiractiverestrictionmechanismonthebasisofthecompositesoil.Notonlytoimprovetheeffectofsoiloverallrigidity,tomakeupforthetensile,soilshearstrengthlowweakness.Throughtheinteraction,thesoilstructurestrengththeirpotentialintofullplay,achangetotheslopedeformationanddestructionoftraits,remarkablyraisedtheoverallstability,moreimportantisthesoilnailedwallbytheloadprocesswon"thappengrainsoilslopethatsuddencollapseslippery,thesoilnailedwallnotonlydelayplasticdeformationstageofdevelopment,butalsohastheobviousincrementaldeformationandcrackingdestruction,won"tproduceintegrity38 collapseslippery.ThemechanismofthesoilnailSoilnailintheroleofcompositesoilbodyhavethefollowing:(1)ofcompositesoilnailingsoilskeletonofthehooprolethecompositesoildeformationandrestrictingsoilmakeawhole.(2)ofsoilnailandsoiltotakethesoilandtheloadgravitystress,soilnailsharetherole,becausesoilnailhasveryhightensileshearstrength,sothesoilintoplasticcondition,stressgraduallytotransferofsoilnailing,soilnailsharetheroleismoreoutstanding.(3)soilnailthestresstransferanddiffusiondelayedtheformationanddevelopmentofcrackarea.(4)theconstraintsoftheslopedeformationroleinslopesurfaceofsoilnailandsetinthesteelsprayTongMianBanlimitwithslopeexcavationunloadingandinflationdeformation,strengthenthefunctionoftheboundaryconstraints.ThedesignprinciplesandthemattersneedingattentionThesoilnailedwallstructureusedtosubentrycoefficientofsaidlimitstatetocarryonthedesign.Foundationpitsupportingstructurelimitstateisdividedintothefollowingtwokinds:onekindisthebearingcapacityoflimitstatecorrespondingtothesupportingstructuretoachievemaximumcarryingcapacityorsoilinstability,toolargedeformation,resultinginfoundationpitsupportingstructureorsurroundingenvironmentaldamage.Anotherkindisthenormaluselimitstate,correspondingtothesupportingstructuredeformationalreadyhinderundergroundstructureconstructionoraffectthenormaluseofthefoundationpitsurroundingenvironmentfunction.Thesoilnailedwalldesigncalculationtoconsiderfoundationpitwallsecuritylevelweadoptdifferentimportancecoefficientr.6.1thesoilnailedwallasthefoundationpitsupportingstructureformshouldcarryonthecarryingcapacityofthecalculationofthelimitstate,includingtensilebearingcapacityofsoilnailingthesoilnailedwalloverallstabilitychecking;Singlesoilnailatthegardenarcslidingsurfacecrackthesolidandthelimitofthesoilanchorrailroadcars/containerscomputing;CongLvecalculationformula.6.2excavationscheme,andsoilnailingwallschemetofullyfamiliarwiththepriortotheperimeterofthefoundationpitandenvironmentconditions.Suchasthefoundationpitexcavationinfluencewithinthescopeoftheoriginalbuildings,structures,road,undergroundfacilities,allkindsofundergroundpipeline,lightisingeotechnicalengineeringandundergroundwateraswellastheedgeoftheslump,thesoildeformationdangerstohavefullestimation,andnecessaryprotectionmeasures.Usuallyonthesurroundingdrainage,cutwater,reducethegroundwaterlevelandanearbybuildingsettlementobservationofundergroundpipeline,thepath,thesinking,deformation,preventpipelineruptureshouldtakethemonitoring,preventaccident"soccurrence.Thesoilnailedwallofstructuralrequirements:Themetopeof6.3.1nailedwallslopeshouldsnotbegreaterthan1-0.1.6.3.2wasexposedtheendandtheeffectivelevelconnectedtogether,putpressureplatesandreinforcement.6.3.3naillengthappropriateforexcavationdepth0.5~1.2times,ofnailspacingappropriatefor0.6~1.2m,soilnailandhorizontalAnglefor10°~20°.38 6.3.4nailappropriatechoosesⅡ,Ⅲlevelgongsgrainreinforced,thediameter16and32,theholediameter70~120.6.3.5layerinjectionconcretestrengthlevelshallnotbelowerthanC20.6.3.6shootconcretesurfacethicknessappropriateis80~200,usuallyby100.6.3.7shotinconcretesurfacewithsteelmesh,thelevelIreinforced,diameter6~10,span150~300,reinforcementfabriclaplengthismorethan300.6.3.8cementslurrymaterialsnetplasmaorcementmortar,itsstrengthisnotlessthanM10.6.3.9undergroundwaterlevelhigherthanthefoundationpitbottomwhen,shouldadoptprecipitationorcutwatermeasures;Thesoilnailedwallwallshouldbeadoptedinthemortarorconcreteprotective,topandslopetoeshouldsetdrainagemeasures,slopesurfacecanbesetupaccordingtothespecificconditionsdischargewaterholes.翻译：概念土钉墙是由天然土体通过土钉墙就地加固并与喷射砼面板相结合，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力；从而保持开挖面的稳定，这个土挡墙称为土钉墙。土钉墙是通过钻孔、插筋、注浆来设置的，一般称砂浆锚杆，也可以直接打入角钢、粗钢筋形成土钉。土钉墙的做法与矿山加固坑道用的喷锚网加固岩体的做法类似，故也称为喷锚网加固边坡或喷锚网挡墙。土钉墙的发展50年代末期通过土层锚杆的使用使挡土结构有了新发展，在基坑开挖前先建造桩、地下连续墙、板桩等利用土层锚杆对其进行背拉从而形成锚杆式挡墙。10年后出现了锚杆构造墙，它是利用砼构件排列在开挖过程中的土层表面，用锚杆进行背拉，这是一种可以与挖方工程同时进行作业的方式。60年代出现了加筋土墙，一般在填方区如筑路、平整场地填方区域形成的挡土墙，在分层回填土方时分层铺放土工织物并于预制砼面板拉结，形成加筋土挡墙。70年代出现了土钉墙，1972年法国承包商在法国凡尔赛市铁路边坡开挖进行了成功应用。1979年巴黎国际土加固会议之后在西方得到广泛应用，1990年在美国召开的挡土墙国际学术会议上，土钉墙作为一个独立的专题与锚杆挡墙并列，使它成为一个独立的土加固学科分支土钉墙的特点与应用范围土钉墙应用于基坑开挖支护和挖方边坡稳定有以下特点：　　（1）形成土钉复合体、显著提高边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力。　　（2）施工设备简单，由于钉长一般比锚杆的长度小的多，不加预应力所以设备简单。　　（3）随基坑开挖逐层分段开挖作业，不占或少占单独作业时间，施工效率高，占用周期短。　　（4）施工不需单独占用场地，对现场狭小，放坡困难，有相邻建筑物时显示其优越性。　　（5）土钉墙成本费较其他支护结构显著降低。　　（6）施工噪音、振动小，不影响环境。　　（7）土钉墙本身变形很小，对相邻建筑物影响不大。土钉墙的应用领域38 　　土钉墙不仅应用于临时支护结构，而且也应用于永久性构筑物，当应用于永久性构筑物时，宜增加喷射砼面层的厚度并适当考虑其美观，目前土钉墙的应用领域主要有：　　（1）托换基础　　（2）基坑支挡或竖井　　（3）斜坡面的挡土墙　　（4）斜坡面的稳定　　（5）与锚杆挡墙结合作斜面的防护　　钻孔注浆型土钉墙系逐层向下开挖方式，每一台阶高度为1～2米，在施工土钉杆、面层喷射砼期间，坡段处无支撑状态下需能保持自立稳定，因此主要适用于：　　（1）有一定粘结性的杂填土、粘性土、粉土、黄土与弱胶结的砂土边坡。　　（2）适用于地下水位低于开挖层或经过降水使地下水位低于开挖标高的情况。　　（3）对于标准贯入击数（N）低于10击的砂土边坡采用土钉法一般不经济。　　（4）对于朔性指数Ip>20的土，必须注意仔细评价其蠕变特性后方可采用。　　（5）对于含水丰富的粉细砂层，砂卵石层土钉法是不行的。　　（6）不适用于没有临时自稳能力的淤泥土层，流朔状态的软粘土保持成孔时的孔壁的稳定比较困难且界面摩阻力很低，技术经济效益不理想，因此也不宜采用。　　（7）土钉不适宜在腐蚀性土如煤渣、煤灰、炉渣、酸性矿物废料等土质作永久性支挡结构。  土钉墙的基本原理土钉墙的作用原理　　土体的抗剪强度较低，抗拉强度几乎可以忽略，但土体具有一定的结构整体性，在基坑开挖时，可存在使边坡保持直立的临界高度，但在超过这个深度或有地面超载时将会发生突发性的整体破坏。一般护坡措施均基于支挡护坡的被动制约机制，以挡土结构承受其后的土体侧压力，防止土体整体稳定性破坏。土钉墙技术则是在土体内放置一定长度和分布密度的土钉体与土共同作用，弥补土体自身强度的不足。因此通过以增强边坡土体自身稳定性的主动制约机制为基础的复合土体。不仅效地提高了土体的整体刚度，弥补了土体抗拉、抗剪强度低的弱点。通过相互作用、土体自身结构强度潜力得到充分发挥，改变了边坡变形和破坏的性状，显著提高了整体稳定性，更重要的是土钉墙受荷载过程中不会发生素土边坡那样的突发性塌滑，土钉墙不仅延迟塑性变形发展阶段，而且具有明显的渐进性变形和开裂破坏，不会发生整体性塌滑。土钉的作用机理　　土钉在复合土体内的作用有以下几点：　　（1）土钉对复合土体起箍束骨架作用制约土体变形并使复合土体构成一个整体。　　（2）土钉与土体共同承担外荷载和土体自重应力，土钉起分担作用，由于土钉有很高的抗拉抗剪强度，所以土体进入塑性状态后，应力逐渐向土钉转移，土钉分担作用更为突出。　　（3）土钉起着应力传递与扩散作用推迟开裂区域的形成和发展。　　（4）坡面变形的约束作用，在坡面上设置的与土钉在一起的钢筋网喷射砼面板限制坡面开挖卸荷而膨胀变形，加强边界约束的作用。设计基本原则与注意事项　　土钉墙结构采用以分项系数表示的极限状态进行设计。基坑支护结构极限状态分为下列两类：一类是承载能力的极限状态对应于支护结构达到最大承载能力或土体失稳，过大变形，导致支护结构或基坑周边环境破坏。另一类是正常使用极限状态，对应于支护结构变形已妨碍地下结构施工或影响基坑周边环境的正常使用功能。38 　　土钉墙设计计算要考虑基坑侧壁安全等级分别采用不同的重要性系数r。6.1土钉墙作为基坑支护结构形式应进行承载能力极限状态的计算，包括土钉抗拉承载力土钉墙整体稳定性验算；单根土钉在园弧滑裂面外锚固体与土体的极限抗拉力计算；计算公式从略。6.2基坑开挖方案、以及土钉墙支护方案的采用事先要充分熟悉和掌握基坑周边的环境状态。如基坑开挖影响范围内的原有建筑物、构筑物、道路、地下设施、各种地下光系管线、岩土体及地下水等情况以及边缘的滑塌，土体变形可能造成的危害要有充分的估计，以及必要的防护措施。通常对场地周边的排水、截水、降低地下水位，附近建筑物的沉降观测、道路、地下管线的下沉、变形，防止管线破裂都要采取监控，防止意外事故的发生。土钉墙的构造要求：6.3.1钉墙的墙面坡度不宜大于1：0.1。6.3.2钉外露端部和层面有效连接在一起，设承压板和加强筋。6.3.3钉长度宜为开挖深度0.5～1.2倍，土钉的间距宜为0.6～1.2m，土钉与水平夹角为10°～20°。6.3.4钉宜选用Ⅱ、Ⅲ级锣纹钢筋，直径16～32，钻孔直径70～120。6.3.5层喷射砼强度等级不宜低于C20。6.3.6射砼面层厚度宜为80～200，通常采用100。6.3.7射砼面层中配钢筋网，采用I级钢筋、直径6～10，间距150～300，钢筋网搭接长度大于300。6.3.8浆材料水泥净浆或水泥砂浆，其强度不低于M10。6.3.9地下水位高于基坑底面时，应采取降水或截水措施；土钉墙墙顶应采用砂浆或混凝土护面，坡顶和坡脚应设排水措施，坡面上可根据具体情况设置泄水孔。38'