土钉墙施工方案

土钉墙施工方案

⑴土钉墙计算过程

㈠土钉墙设计参数选值

基坑支护最深7.5m，根据土钉墙设计的一般原则，试选定参数数据如下：β=84o, αi=10o, d nj=100mm,

式中β——土钉墙坡面与水平面夹角；

αi土钉与水平面之间的夹角；

d nj第j根土钉锚杆固体直径；

㈡土钉墙内部稳定性分析

土层分布情况：

土层厚度（m ） C（Kpa）γ(KN/m3) φ

杂填土 3.3 10 18 18.0

粉质粘土 0.9 30 19.2 10

粘土 2.3 50 19.4 12

粘土 1.0 60 19.5 14

加权值 31.3 18.7 14.7

主动土压力系数Ka=tg2（45-14.7/2）=0.60。

①土钉抗拉承载力计算

⑴荷载折减系数可按下式计算

ε=[tg(β- φ/2) [1/tg(β+ φ/2-1/tgβ)/tg2(45-β/2)

故

ε=[tg(84-14.7)/2][tg(84-14.7)/2-1/tg84]/tg2(45-84/2 )=0.87 ；

②单根土钉受拉荷载标准值可按下式计算：

Tjk = ε e ajk S xj S yj / cosθj

式中ε——荷载折减系数；

e ajk——第 j 个土钉位置处主基坑水平荷载标准值；

S xj、S yj——第 j 根土钉相邻土钉的平均水平、垂直间距；

θj——第 j 根土钉与水平面的夹角。

设第一根土钉在0.75m处，e a1k=Kaγh-2Cka½=0.60×18.7×0.75- 2×31.3×0.77=-39.79Kpa

设第一根土钉在2.25m处，e a2k=-22.96 Kpa

设第一根土钉在3.75m处，e a3k=-6.13 Kpa

设第一根土钉在5.25m处，e a4k=10.70 Kpa

设第一根土钉在6.25m处，e a5k=21.92 Kpa

设第一根土钉在7.25m处，e a5k=33.14 Kpa

T4k= 0.87×10.70×1.5×1.0/cos10=14.18KN

T5k= 0.87×21.92×1.0×1.0/ cos10=19.36KN

T6k= 0.87×33.14×1.0×1.0/ cos10=29.28KN

③土钉抗拉承载力设计值

T uj=1/γsπd nj q sjk l j

式中γs土钉抗拉抗力分项系数，取1.3；

q sjk土体与锚固体极限摩阻力标准值

l j第j根土钉在直线破裂面外稳定土体内长度，破

裂面与水平面的夹角为(β+ γ)/2。

L4= 2.9m 、q s3k=55Kpa , T u3=1/1.3×3.14×0.1×55×2.9=25.24KN

L5= 3.8m 、q s4k=55Kpa , T u4=37.20KN

L6= 4.8m 、q s5k=65Kpa , T u5=50.48KN

④单根土钉抗拉承载力计算应符合下式要求

1.25γ0T jk≤T uj

式中 T jk——第 j 根土钉受拉荷载标准值；

T uj——第 j 根土钉抗拉承载力设计值。

其中γ0取1.0

1.25γ0T4k=17.73≤T u4=25.24KN

1.25γ0T5k=3

2.67≤T u5=37.20KN

1.25γ0T6k=48.88≤T u6=50.48KN

㈢整体稳定性验算

①采用圆弧滑动简单条分法按下式进行整体稳定性验算：

∑C i l i S+ ∑W i cosθi tgφi×s+ ∑T nj[cos(a i+θj)+sin(a j+θj)tgφ j/2]- ∑γkγo[W i sinθi×S]≥0

式中 n ——滑动体分条数；

m ——滑动体内土钉数；

γk整体滑动分项系数，应根据经验确定，当无经验时可取1.3；

γ0基坑侧壁重要性系数，取1.0；

ωi——第i分条土重，滑裂面们于粘性土或粉土中时，按上覆土层的饱和土重度计算；滑裂面位于砂土或碎石类土

中时，按上覆土层的浮重度计算；

b i第 i 分条宽度；

c i第 i 分条滑裂面处土体固结快剪粘聚力标准值；

φi第 i 分条滑裂角处土体固结快剪内摩擦角标准值；

θi第 i 分条滑裂面处中点切线与水平面夹角；

l i第 i 分条滑裂面处弧长；

s 计算滑动体单元厚度；

T nj第 j 根土钉在圆弧滑裂面外锚固体与土体的极限抗拉力。

②单根土钉在圆弧滑裂面外锚固与土体的极限抗拉力可按下式确定：

T nj = πd nj q sjk L nj

式中 L nj——第 j 根土钉在圆弧滑裂面外稳定土体内的长度。 L n1=0.5m, q s1k=17 Kpa, T n1=2.67 KN

L n2=1.5m, q s2k=26 Kpa, T n2=12.25 KN

L n3=2.0m, q s3k=30 Kpa, T n3=18.84 KN

L n4=4.0m, q s4k=55 Kpa, T n4=37.60 KN

L n5=4.5m, q s5k=55 Kpa, T n5=70.65 KN

∑1+∑2+∑3-∑4=194.7>0,故整体稳定性符合要求。

⑵土钉墙施工

①工艺流程：挖方→成孔→插筋→灌浆→编网→土钉座固定→喷混凝土

②土方开挖与土钉密切配合，是保证土钉施工周期和质量的重要环节。基础槽开挖以机械挖方为主，配合人工削坡修整，土方开挖须满