深基坑工程教学课件-土钉墙[详细]

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4 土钉墙工程

5.施工不需单独占用场地，对于施工场地狭小，
放坡困难，有相邻建筑，大型护坡施工设备不能进场时，该技术显示出独特的优越性。 6.总工期短，可以随挖随支，基本不占用施工工期。 7.费用低，经济，与其他支护类型相比，工程造价降低10％~40％左右。
（六）适用条件
土钉墙适用于地下水位以上或经人工降水后的
自身的稳定性，属于主动制约支挡体系。
试验表明，采用土钉后的边坡比天然土坡的承载力提高一倍以上。
主动约束机制与被动约束机制
a—开挖前的弹性平衡状态；b—开挖卸荷造成的剪切破坏； c—被动支挡提供侧向平衡力——被动制约； d—内部补强提供侧向约束——主动制约；
（2）类重力墙的作用
由于土钉数量众多，间距较小，土钉与土的共同作用使之形成了类重力式复合土体挡墙，以抵抗土体侧压力，保持土体
用，调动周边更大范围内土体共同受力，体现了土钉主动约束
机制，土体进入塑性变形状态。
3.开裂变形阶段土体继续开挖，各排土钉的受力继续加大，
土体塑性变形不断增加，土体发生剪胀，钉土之间局部相对滑动，使剪应力沿土钉向土钉内部传递，受力较大的土钉拉力峰值从靠近面层处向中部（破裂面附近）转移，土钉通过钉土摩擦力分担应力的作用加大，约束作用增强，下排土钉分担了更多的荷载，在深度方向上土钉受力最大点向下转移，土钉拉力在水平及竖直方向上均表现为中间大、两头小的枣核形状。土体中逐渐出现剪切裂缝，地表开裂，土钉逐渐进入弯剪、拉剪等复合应力状态，其刚度开始发挥功效，通过分担及扩散作用，抑制及延缓了剪切破裂面的扩展，土体进入渐进性开裂破坏阶段。
（四）土钉墙的破坏形式
土钉墙的破坏特征主要由土钉设置密度、长度、土钉直径、土钉与土体的粘结强度、面层刚度及面

5-土钉墙

安装土钉
九、施工细节
1、挖土应按土钉垂直间距挖土并修坡面。机械挖土时应预留0.1m，之后人工修整，根据边坡土质情况，可采取全面或分段挖土支护。 2、土钉定位成孔：按设计孔深，人工（土质较好，孔深度不大）或机械成孔（螺旋钻、冲击钻、地质钻机、工程钻机）。 3、注浆：按配比制浆，注浆采用底部注浆法，注浆管应插入距孔底 250～500mm处，随浆液的注入缓慢匀速拔出，为保证注浆饱满，孔口宜设止浆塞或止浆袋。 4、铺设钢筋网片：网片筋应顺直，按设计间距绑扎牢固。在每步工作面上的网片筋应预留与下一步工作面网筋搭接长度。钢筋网应与土钉连接牢固。埋设控制喷层混凝土厚度的标志。 5、喷射混凝土：按配合比要求拌制混凝土干料。为使回弹率减少到最低限度，喷头与受喷面应保持垂直，喷头与作业面间距宜为0.6～1.0m。喷射顺序应自下而上，喷射时应控制用水量，使喷射面层无干斑或移流现象。喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间根据气温确定，宜为 3～7d 。以此类推，下一步工作面重复1～6工序循环，直至支护到基坑底标高。
4、面层：
采用喷射混凝土面层，并配置钢筋网，钢筋直径宜为6-10mm，间距宜为150mm-300mm，混凝土强度等级不宜低于C20，面层厚度不宜小于80mm 在坡顶和坡脚设排水设施，并可在坡面设置泄水孔5、排水系统：二Fra bibliotek土钉墙施工工艺简介
土钉墙支护随基坑逐层开挖，逐层进行支护，直至坑底，施工时在基坑开挖坡面，用洛阳铲人工成孔或机械成孔，孔内放锚杆并注入水泥浆，在坡面安装钢筋网，喷射强度等级不低于 C20的混凝土，使土体、土钉锚杆及喷射混凝土面层结合，为深基坑土钉支护。其技术原理是利用岩土介质的自承能力，借助土钉与周围土体的摩擦力和粘聚力，将不稳定土体和深部稳定土层连在一起形成稳定的组合体，土钉端与钢筋网相互连接，之后喷射混凝土，土钉与土体形成复合体，提高了边坡整体稳定和承受坡顶超载能力，增强土体破坏延性，改变边坡突然坍方性质。有利于安全施工，由于该技术具有施工简便、灵活机动、适用性强、隔水防渗等优点，近年来在我国的应用日益广泛，在《建筑基础工程技术政策（1996～2010）》中，被列为积极开发的支护技术。

深基坑工程4-土钉墙工程

4
土钉墙工程
土钉墙支护的工作原理
• 当土体发生微小位移时，土体将在与土钉的接触面上产生摩擦力，促使两者共同工作，并使土钉中产生拉应力。同时，接触面上的摩擦力可以阻止、减小土体的进一步位移和开裂。 • 当土体进入塑性状态后，土中原本在素土中应向周围土体传递的应力会通过摩擦力直接向土钉传递，避免和减少塑性变形区域的进一步扩大。 • 当土体开裂以后，开裂面处的土体退出工作，土钉会承受更大的拉力。土钉通过锚固于稳定土体的部分避免被拔出，并将滑裂面内的土应力传递给稳定土体，进而阻止、延缓土体的继续开裂，使土体的破坏表现为渐进型变形、开裂、裂缝扩展、直至丧失承载能力的逐步缓慢发展过程，具有明显的延性特征。
13
土钉墙支护的构造
2.土钉长度土钉长度L与基坑深度H之比：对于非饱和土宜在0.5－1.2之间；密实砂土和坚硬黏土可取低值，而对软塑黏土比值不应小于1.0。为了减小土钉墙变形，控制地面开裂，顶部的土钉可适当加长，偶尔也可施加预应力。非饱和土中底பைடு நூலகம்土钉长度可适当减短，但不宜小于0．5H。含水量高的黏土底部土钉长度不应减短。
28
土钉墙支护设计
土钉抗拉承载力的设计计算
单根土钉抗拉承载力设计值：
• 对于基坑侧壁安全等级为二级的土钉抗拉承载力设计值应由试验确定，基坑侧壁安全等级为三级时可按下式计算：
无试验资料，可按表4．1采用； lj--第j根土钉在直线破裂面外穿越第i 层稳定土体内的长度。
29
土钉墙支护设计
土钉抗拉承载力的设计计算
8
土钉墙工程
土钉墙的特点局限性：
①土钉的位置必须考虑周围建筑基础、地下管道的限制。 ②设计时必须对这些工况进行验算，施工时必须从施工开始就进行监测。 ③在软土中不宜单独采用土钉墙支护。 ④土钉墙的变形会比具有预应力支撑或锚杆的排桩和地下连续墙支护略大。

土钉墙支护结构.课件

熟悉施工图纸，了解施工要求和规范，进行技术交底。
现场准备
清理施工现场，确保作业面平整，准备好所需的施工设备和
材料。
人员准备
组建施工队伍，进行人员培训和安全教育，确保人员具备相
应的技能和资质。
安全准备
制定安全管理制度，配备必要的安全设施和防护用品。
施工流程
开挖工作面
根据设计要求，确定开挖的深度和宽度。
工艺控制
严格按照施工工艺进行操作，确保施工质量。
质量检测
施工过程中和施工完成后，进行质量检测，及时发现并处理问题。
施工安全措施
安全培训
对所有施工人员进行安全培训，提高安全意识。
安全防护
为施工人员配备必要的安全防护用品，如安全帽、手套等。
作业监管
设置专职安全员，对施工现场进行监管，确保施工安全。
环境保护与可持续发展
减少材料消耗
通过优化设计，减少土钉墙支护所需的材料用量，降低资源消耗
。
循环利用
研究土钉墙支护结构的循环利用技术，使其在使用寿命结束后能够再次利用，减少废弃物产生。
绿色施工
采用环保施工方法，减少施工过程中的环境污染和能源消耗。
未来发展方向与趋势
1 2 3
多元化应用
拓展土钉墙支护结构在各种复杂环境和工程领域的应用，如海洋工程、山地工程等。
05
土钉墙支护结构的未来发展与挑战
技术创新与改进
智能化监测
利用物联网和传感器技术，实时监测土钉墙的工作状态和环境变化，提高预警和应对能力。
新型材料研发
研究具有更高强度、耐久性和环保性能的新型材料，提高土钉墙的支护效果和使用寿命。
优化设计软件

深基坑支护ppt课件全篇

水泥土墙支护
25
水泥土墙适用条件 1. 基坑侧壁安全等级宜为二、三级 2. 水泥土桩施工范围内地基土承载力不宜大于150kPa 3. 基坑深度不宜大于6m
26
（3）边坡稳定式挡墙
1) 土钉墙土钉墙是一种具有自稳能力的原位挡土墙。
主要由土钉、粘附于土体表面的混凝土面层及土钉之间的原位土体组成。
物、近代优秀建筑、重要管线等需严加保护的基坑。 ----------山东省工程建设标准《建筑基坑工程监测技术规
范》
4
1.1.1 深基坑工程深基坑工程：
深基坑支护土方开挖基坑降水基坑工程监测
5
1.1.2 建筑基坑工程的发展
（1）两个发展阶段上一世纪八十年代末到九十年代末——探索大量地下工程的涌现，开始进行科学研究、工
（2）水泥土墙
➢ 水泥土墙（重力式结构）是在基坑侧壁形成一个具有相当厚度和重量的刚性实体结构，以其重量抵抗基坑侧壁的土压力，以满足该结构的抗滑移和抗倾覆要求。
➢ 类型: 石砌挡土墙水泥土搅拌桩旋喷桩
重力式结构示意图 23
（2）水泥土墙
24
上海新世纪商厦8m深基坑采用水泥土墙支护,桩长 19m坝宽8.7m，插10m毛竹
1.1 基坑支护技术概述 1.1.1 深基坑工程 1.1.2 建筑基坑工程的发展 1.1.3 支护结构类型及适用范围
3
1.1.1 深基坑工程
深基坑是指开挖深度超过5m的基坑、或深度未达到5m 但地质情况和周围环境较复杂的基坑。
----------建设部《建筑工程预防坍塌事故若干规定》
环境较复杂
1）与邻近建筑物、重要设施的距离在开挖深度以内的基坑； 2）基坑影响范围内（不小于2倍的基坑开挖深度）有历史文

深基坑工程4土钉墙

土钉墙的优缺点
优点
施工速度快，经济实用，对环境影响小。
缺点
施工要求较高，施工过程中存在一定风险。
总结和回顾
土钉墙是深基坑工程中不可或缺的一部分，通过加固土体，保证了工程的安全性和稳定性。合理的勘察设计和施工要点是土钉墙施工的关键。
护面施工
对土钉墙进行护面施工，保护钢筋不受外界环境的侵蚀。
土钉墙的设计原理Байду номын сангаас
土钉墙的设计原理包括土体的力学性质分析，土钉的布置方式选择，以及钢筋混凝土的受力性能等因素的考虑。
土钉墙的工程实例
工程实例1
某高速公路基坑工程中，土钉墙的应用成功地保证了工程的安全和顺利进行。
工程实例2
一座高层建筑深基坑工程中，土钉墙的快速施工和可靠性，得到了业主的高度评价。
土钉墙的施工流程
1
地面准备
2
清理并平整施工现场，确保施工的顺利
进行。
3
安装土钉
4
将钢筋嵌入到钻孔中，并注入混凝土，
形成钢筋混凝土组合体。
5
验收
6
进行土钉墙的验收，确认施工质量和安全性。
勘察设计
详细了解工程地质情况，进行勘察设计，确定土钉墙的尺寸和数量。
钻孔
根据设计要求，使用钻机进行钻孔，为钢筋的嵌入提供空间。
工程实例3
一处地铁站附近地下管道工程中，土钉墙的使用保证了管道的稳定，并防止地面塌陷的发生。
土钉墙的注意事项和施工要点
注意事项
施工中应注意保护现场环境，合理选择土钉墙的类型和参数，避免过度修理和损坏地下管道。
施工要点
合理规划施工进度，确保每个施工环节的顺利进行。加强施工现场的安全管理，保证施工人员的人身安全。

深基坑土钉墙支护设计与施工

久陛支挡。
＋ — ＿
图１坑平面示意图岁基
６４．施工设备简单，易十操作，在放坡困难或大型设备能进场时，该技术显示出独特的优越
性。
３２．场地Ｊ程地质条件及地Ｆ二水。根据场地地质勘察报告，场地土层分布自卜为：、耕ａ作上：擎个场地分布，厚度０５－０８．－．ｍ局部为人工
试验，试验部分：￡钉长５Ｏ土钉直径巾９ｍｍ，．ｍ，０上钉钢筋为２６１。共试验４组。
土钉抗拔力试验结果
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ｌ土头移１）Ｊ１Ｉ９１ｌ２ｌ１钉位（０＿ｍＩ．ｊ１１０ｌ４２８
目程
深基坑土钉墙支护设计与施工
刘广宇肇州县旁产管理处
１前言、１０．ｍ２０基坑开挖未到此层。．ｍ，土钉墙施工｝术是近十几年来迅速发展起支场地地下水稳定深度为１５８地下水主．ｍ１．ｍ，来的一种土体加固方法。荚、法、德等国都曾对要分布于粉质粘土层裂隙及砂层中，补给来源主上钉墙作过较多的ｉ验究、理论分析计算和工程要靠大气降水，下水对砼无侵蚀陛。式地应用，目前在法国和德国约一半的深基坑采用土３３．土钉支护设计。根据场地工程地质条件，钉墙护坡。我国从上世纪８年代后期开始应用，士层结构及周围建（筑物的情况，０构）决定采用直立日前许多大＿城市的基坑工程广泛应士钉墙进边坡进行支护，ｌｌ要求垂直度不超过２，最大变形行支护，在高速公路修建、水利、矿山的建设中不超过２ｎ。０ｍ￣也得到应用。３３１护方案选择。通过对人工放坡、人．．＿殳』钉墙巾破加固上体，置ＴＬ．的上钉体工挖孔桩、钻孔桩、土钉墙支护等方案，放－ｆｌ从技术和附着于坡面的面板组成。天然土体通过土钉的经济和进度等方面进行对比，决定采用土钉墙支就地实施加与砼血层相结合，形成一个类似重护方案，其特点是造价低，经测算比人工挖孔桩低力墙挡墙，以此柬抵抗墙后传束的＿压力干其５％。工效快不单独占用工期，｝： ¨ ０可边挖土边施工，它作用，从而保讧开挖坡面的稳定。Ｅ待土方开挖完后，士钉墙支护已形成。２、土钉墙的设计与施工３３２．．士钉墙设计计算土钉墙的设汁包括下列内容：）（确定土钉墙１（计算参数。土钉墙支护深度范围内主要１）的结构尺、及分段施工长度与高度；）ｔＪ（设计土钉为粉质卡上层，合其它阏素，２占综土层计算参数取的ｋ度、间距及布置、孔径、钢筋直径；）（进行Ｃ０ｐ，ｑ一ｌ，斗的重力密度ｒ１ＫＮ／３２ｋａ）８二９内部稳定性分析计算及辅助计算；）（设计面层肢ｍ３４，基底摩擦系数，＝０２，．５挡墙处理『卓度注浆参数；）（』钉墙变形分析计算；）５（进行构造设Ｂ．ｍ，深度Ｈ＝．ｍ。６２５挡墙５０计及质量控设计；）（现场监删；７通过分析计算，最后选定土钉墙参数为土土钉墙的整体稳定性分析可采用简化舸弧钉平均长度为４５横向间距１Ｏ纵向间距为．ｍ，．ｍ，滑裂面条分法。０６土钉墙钢筋采用巾ｌ、中１两种螺纹钢筋，．ｍ，６２土钉施工帆械可采川洛ｍ铲、螺旋钻、水土钉直径为６ｍｍ一００９ｍｍ，共布设７士钉与水排，『钻机等千法（Ｆ湿法）成孔设备，注浆采用一般的注平灾角ｌ。设计平均拉力为５ｋＮ。墙面砼厚Ｏ０浆设备日ｎ，『ｒ上钉直一般为６１］］０￣１］度８ＭＭ一０Ｍ，０１Ｍ设计强度等级为Ｃ０面层钢０２，１０ｍ，钉长度宜为开挖深度的Ｏ５１２筋网用吐６５３０３０５ｍ土．一．）．＠０ｘ０。土钉墙典型剖面图见僻，士钉问距宜乃１０．ｍ，．１５上钔水平面夹角为３５。 — 。３、工程实例３】似述。炼汕厂拟建：．１个地油库，做为卸油台前临时储油罐。需要开挖深基坑处，每处面积为２ｘ７，９２ｍ２开挖深度为４．ｍ，困９ｉ面位置两面围墙，一面为原何Ｊ，房另一面为设备安装场地，不允许放坡，放坡后处理费用昂贵。要求进行支护，芰护而作为构筑物外模使｝。基＝Ｉｊ坑尺寸（）ｆ罔１。

深基坑ppt课件

验算；
• 降水设计； • 挖土方案； • 监测方案和环保要求。
特别注意降水Leabharlann • 粘性土地基：稳定性主要取决于滑动计算，其安全系数要求为1.1~1.3
• 斜面高度，通常限于3~6米
支护开挖
• 支护开挖
• 适用于土质软弱、场地狭窄、开挖深度较大
• 人工开挖和机械开挖
3 支护结构形式
放坡开挖
支护结构包括:挡墙和支撑（或拉锚）两部分
（1）支护结构
• 地下连续墙 • 混凝土灌注桩 • 水泥土桩墙 • 土钉墙 • 逆作拱墙
1 深基坑工程的特点
基坑工程
• 深基坑：
开挖深度超过5m（含5m）或地下室三层以上（含三层），或深度虽未超过5m（含 5m），但地质条件和周围环境及地下管线极其复杂的工程。符合上述条件的基坑都属于深基坑。
资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值
• 要保护周边构筑物的安全使用
• 基坑支护大多是临时结构
• 降水设计
• 如何安全、合理地选择合适的支护结构进行科学的设计是基坑工程要解决的主要内容。
2 深基坑开挖
放坡开挖
放坡开挖
• 适用于硬质、可塑性粘土和良好性砂土 • 需要核算边坡表面的稳定性 • 砂质地基：坡角主要取决于砂的内摩擦角，
4 深基坑工程的设计内容和要求
• 收集下列资料： • 岩土工程勘察报告； • 邻近建筑物和地下设施及地下管网的类型
和分布图； • 用地界线及红线图、建筑总平面图、地下
结构平面图和剖面图等
• 设计内容，一般应包括： • 支护结构的方案比较和选型； • 支护结构的内力和变形计算； • 基坑稳定性验算； • 结构长度（高度）设计及截面尺寸和配筋

土钉墙

一、工程概况：本工程为漕河泾科技产业楼三期工程，总建筑面积39250m2，地上建筑面积32783m2，地下建筑面积6367m2，建筑主体高度为99.5m，地上27层，地下1层，由上海漕河泾新兴技术开发区发展总公司投资建造。

基地位于宜山路以北、桂果路以东，开挖面积约5000M2左右。

二、基坑围护方案简述：根据本工程的实际情况，从工程围护安全及节约围护成本考虑，场内部分采用双排搅拌桩结合土钉墙支护，位置详见围护施工图。

靠近宜山路侧，设计采用了围护坝体及树根桩加支撑加固，为了确保基底土层的干燥，减小土体的水平位移量，采用坑内临时降水。

三、土钉墙施工工艺（1）土钉参数：根据成孔情况，土钉采用ф48×3.0焊接钢管，土钉水平安放角10°～20°，土钉根据各剖面布置4排，土钉长度分别为12m、9m、12m、9m、6m不等，水平间距1000mm，均采用梅花布置。

(2）喷射砼及配筋喷射砼设计强度C20，厚度100mm；混凝土配合比为水泥：砂：石=1：2：3，喷射砼中水泥为32.5级普通硅酸盐水泥，喷射砼中添加5%速凝剂。

钢筋网规格为ф6.5@200双向，加强筋规格为ф16、ф25。

(3)土钉注浆土钉孔内采用全程注浆，注浆材料采用水灰比0.45～0.50纯水泥浆液，水泥标号为PO32.5级普通硅酸盐水泥。

注浆压力0.4～0.6Mpa，每米注浆量不小于55圱，水泥用量为40—60圱/米。

四、施工人员组织（1）施工组织管理（2）土钉施工人员组织五、施工机械组织(1) 土钉施工机械六、土钉墙施工1、施工工艺流程放线→开挖→修坡→钻孔→安放锚杆→编钢筋网片→注浆→喷面层砼→开挖下一层2、施工工艺1）放线根据控制轴线，定出房屋各部分的轴线，再根据基坑围护剖面图，确定基坑开挖线，用木桩和白灰作出开挖线标记。

2）土方开挖围护工程水泥搅拌桩、树根桩、旋喷桩施工完成后，井点降水开始运行10天后，基坑放线后即可进行开挖。

土钉墙

置土钉的地下空间。如为永久性土钉，更需长期占用这些地下空间。当基坑附近有地下管线或建筑物基础时，则在施工时有相互干扰的可能。 2）在松散砂土、软塑、流塑粘性土以及有丰富地下水源的情况下不能单独使用土钉支护。 3）土钉支护如果作为永久性结构，需要专门考虑锈蚀等耐久性问题。
土钉墙的施工流程
基坑边坡的土钉墙支护
土层基坑土钉墙支护
(7)施工设备及工艺简单，不需要复杂的技术和大型机具，施工对周围环境干扰小。
(8)由于孔径小，与桩等施工方法相比，穿透卵石、漂石及填石层的能力更强一些；且施工方便灵活，开挖面形状不规则、坡面倾斜等情况下施工不受影响。 (9)边开挖边支护便于信息化施工，能够根据现场监测数据及开挖暴露的地质条件及时调整土钉参数，一旦发现异常或实际地质条件与原勘察报告不符时能及时相应调整设计参数，避免出现大的事故，从而提高了工程的安全可靠性。
(3)密封性好，完全将土坡表面覆盖，没有裸露土方，阻止或限制了地下水从边坡表面渗出，防止了水土流失及雨水、地下水对边坡的冲刷侵蚀。
(4)土钉数量众多靠群体作用，即便个别土钉有质量问题或失效对整体影响不大。有研究表明：当某条土钉失效时，其周边土钉中，上排及同排的土钉分担了较大的荷载。 (5)施工所需场地小，移动灵活，支护结构基本不单独占用空间，能贴近已有建筑物开挖，这是桩、墙等支护难以做到的，故在施工场地狭小、建筑距离近、大型护坡施工设备没有足够工作面等情况下，显示出独特的优越性。 (6)施工速度快。土钉墙随土方开挖施工，分层分段进行，与土方开挖基本能同步，不需养护或单独占用施工工期，故多数情况下施工速度较其他支护结构快。
土钉墙
土钉墙是一种柔性结构，由于挡土结构刚度较小，结构自身在工作状态下有较大的变形，这种支挡结构可用作深基坑支护和边坡加固。土钉墙是由喷射的钢筋混凝土薄墙和加固体的土钉组成，土钉可由钢筋或钢棒钻孔植入，然后压力满孔注浆形成土中狼牙棒。

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抗拔破坏
注浆体与土体之间钢筋与注浆体之间
钢筋受拉强度不足土体受弯受剪破坏（贡献不大于10%）
土体抗拔力
通常假定锚固体与土体之间的侧摩阻力为一常数。
土钉与土体的相互作用
土钉轴力分布
土钉最大拉力的位置
不一定在破坏面附近
墙面破坏形式
墙面发生塑性铰墙面发生刺入破坏螺钉发生破坏
④土钉支护的造价在各种支护方案中是价格相对较低的一种支护，一般比排桩或地下连续墙的造价要低1/3 或更多，因此是一种具有较强市场竞争力的支护技术；
⑤施工设备简单和方便，土钉支护比起地下连续墙、排桩等的支护所需的施工设备相对简单，因而更易于推广；
⑥土钉支护由于在基坑边线外打入较密集的土钉，会影响土钉长度范围内后期地下工程的施工；当离基坑边近处有其他建筑物时，会造成一定的影响，因此严格地说会影响本工程场地以外的后续地下工程的施工，在城市区内是否适宜也曾存在争议。
aj—第j层土钉的倾角(o) z—墙面倾斜时的主动土压力折减系数
Pak—第j层土钉处的主动土压力强度标准值 Sx,j—土钉的水平间距 Sz,j—土钉的垂直间距
•土钉拉力设计土钉所受的侧压力
Rk,j
Rk, j d j qsk,ili
式中:
dj—第j层土钉的锚固体直径;对成孔注浆土钉，按成孔直径计算，对打入钢管土钉，按钢管直径计算;
土体墙的破坏形式
土钉墙破坏时明显带有平移和转动性质，类似于重力式挡土墙。
破坏形式有：
外部整体稳定破坏
• 滑移+倾覆+地基承载力
内部稳定破坏（局部破坏）墙面破坏
不同计算方法所得滑裂面不同，土钉长度不同
外部整体稳定破坏
与重力挡土墙类似
地基承载力验算
内部稳定性破坏
内部强度破坏问题
② 土钉间距：1.2~2.0m。 ③ 土钉直径 ④ 土钉倾角：0~20° ⑤ 注浆材料：32.5R水泥，水灰比1：0.5 ⑥ 面层：50~150mm厚钢筋网喷射混凝土，
强度等级不低于, j
1
cosa j
z
pak , j Sx, j Sz, j
式中:
Nk,j—第j层土钉的轴向拉力标准值
４）确定注浆方式及浆体抗剪强度，进行注浆配方设计
５）设计喷射混凝土面层６）进行内部稳定性分析７）进行外部稳定性分析 ① 土钉墙抗滑稳定性验算 ② 土钉墙抗倾覆验算 ③ 土钉墙基底承载力验算８）施工图设计和构造设计
土钉墙支护各组成部分尺寸与参数确定
① 土钉长度：土钉长度Ｌ与开挖深度Ｈ之比 L/H=0.6~1.2。顶部宜适当加长。
（4）超挖致失稳
土钉支护特点是边开挖边支护，土钉灌浆后要有一定强度，土钉具有一定锚固力后才可进行下一级土体的开挖。应对措施是要深刻理解土钉支护的原理，合理确定土方开挖方案，土方开挖必须要与土钉施工相配合。
（5）降水引起周边地面沉降
对于存在砂层的基坑，当采用土钉支护时，一般会产生一定的地下水流失，无论在成孔过程或基坑使用期间，都可能会使原地下水位下降，从而会使周边地面沉降，可能会使周边邻近建筑物产生不均匀沉降而开裂。应对措施是加强止水措施，如采用多排咬合搅拌桩，土钉采用打入式花管等，以减少地下水的流失。
土钉塌方:地基强度不足
土钉事故
三、土钉墙支护设计
土钉墙支护设计应满足规定的强度、稳定性、变形和耐久性等要求。
土钉墙支护设计的主要步骤
１）查明场地周围情况、工程范围内土层情况、土性指标、地下水
２）根据基坑深度、工程地质条件选择土钉墙的形式、剖面尺寸以及分段开挖长度和宽度
３）根据土钉抗拔试验或土体抗剪强度指标，并参考类似工程经验，确定土钉类型、直径、长度、间距、倾角以及空间的方向
（6）粉砂基坑塌方
对于坑壁为粉土或砂土，一旦护面存在面部开裂时，再有地下水作用时，则会在开裂处发生水土流失，也易产生基坑塌方，对这种情况，最好是采取密排搅拌桩护壁的措施。
二、土钉墙支护的特点
①土钉是边开挖边设置的，各土钉受力的时间是不同的；
②土钉的受力通常是被动的，也即是随着往下开挖，边坡发生变形，土钉是由于土体要变形而产生拉力的，这就可能会使土钉支护的位移一般会大于桩锚等超前挡土结构的支护；
③土钉支护是一种先挖后支护的工法，要求土体有一定的自稳能力，因此，通常较适合应用于地质条件较好的场地，对于软土和砂土地基应用时必须要有足够的超前支护；
土钉墙
第五章土钉墙支护
一、土钉墙支护的概念
土钉墙支护是在基坑开挖过程中将较密排列的细长杆件置于原位土体中，并在坡面上喷射钢筋网混凝土面层。通过土钉、土体和面层的共同作用，形成复合体。
土钉墙支护适用于地下水位以上或人工降水后的粘性土、粉土、杂填土和非松散砂土及卵石土等。
淤泥质土、饱和软粘土应采用复合土钉墙。
（2）底部隆起
对于基坑底或深部存在软土层的地质条件时，最易产生这种情况的破坏，有些是由于坑底护脚处被水泡软而致底部地基承载力不足而引起，这种情况也与设计理论对局部稳定未充分考虑所致。
应对措施是对这种情况应要增加超前支护来加强。
施工过程中最危险的破坏面
（3）滑动
通常是土钉长度不够，或锚固段锚固力不足，致使稳定安全系数偏低所致。应对措施则是土钉锚固长度应要足够，土钉抗拔力检测应要使锚固有足够的锚拉力。
qsk,i—第j层土钉与第i土层的极限粘结强度标准值
l—第j层土钉滑动面以外的部分在第i土层中的长度.直线滑动面与水平面的夹角取
(b+fm)/2。
土钉锚固体与土体极限摩阻力标准值（规范）
➢ 土钉抗拔力计算
① 土钉受拉破坏，土钉拉应力达到屈服强度
② 土钉受拉拔出破坏
四、复合土钉墙支护
复合土钉墙支护是以水泥搅拌桩等超前支护组成防渗帷幕，解决土体的自立性、隔水性以及喷射面层与土体黏结问题。
土钉支护中常见的事故
（1）变形过大
这主要是存在于土质较差或基坑较深而采用土钉支护，尤其是在基坑深度范围内存在软弱土层时，较易产生偏大的水平位移，会造成基坑顶部地面开裂等情况。
对应措施可以采用复合土钉支护，在竖直面和水平面进行加强，以控制位移。