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土钉墙基坑支护技术

来源:强劲地基工程 时间:2021.09.03 阅读文本仅需5分钟

土钉墙是一种原位土体加筋技术,在挖方土体的侧壁原位坡面上钻孔置入螺纹钢筋,并沿孔全长注浆,形成锚固于土中的细长杆件,称为土钉。土钉依靠与土体之间的摩阻力,在土体发生变形时被动受力,并主要承受拉力作用,随着土方的分层分步开挖,在坡面上形成纵、横密布的土钉群,再在坡体表面喷射钢筋混凝土面层,使面层与土钉之间的土体得到加固,形成具有自稳能力的原位挡土墙,从而保持开挖面的稳定

土钉墙支护时,常采用止水帷幕控制地下水,作为止水帷幕的深层水泥土搅拌桩可以与土钉共同形成联合支护,并可设置微型桩、混凝土排桩、预应力锚杆等共同形成联合支护体,发展成复合土钉墙,大大提高土钉墙的支护作用。

在复合土钉墙中,土钉与预应力锚杆主要起锚拉作用,微型桩及水泥土搅拌桩(止水帷幕)起对侧壁的支护作用。

密布的土钉群是对土体加固的一种形式,相当于一种增强体。经土钉加固以后形成可以自稳的支护体,类似于重力式挡墙。而复合土钉墙,在各种复合构件的共同作用下,其稳定性及抗变形能力大为提高,降低了基坑的风险性。

土钉工作机理:

天然土坡的主要破坏形式,是坡率超过极限坡率后,发生整体稳定破坏。当突破采用土钉加固以后,形成了以增强土坡稳定性为主要目的的复合体,增强了土体的强度及抗变形能力,改变了土坡的变形和破坏形态。由于土钉的存在,使坡体的突发性失稳剪切破坏,演变为土体由呈现出明显的塑性变形、裂缝开展,逐步发展为渐近性的破坏形式,当处于极限平衡状态时,一般也不会发生整体性的坍滑破坏。

土钉支护的机理非常复杂,它与许多因素有关,如土体的物理、力学性质,土钉本身的强度、刚度、布置方式等。目前对土钉支护结构的研究有三种途径:试验研究、理论分析及数值模拟。鉴于土钉支护的复杂性,目前对土钉支护的研究以试验研究为主,许多理论分析所得到的计算模型和一些结果都是通过实验研究验证确定的。

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