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土钉墙工程设计计算

12 2021-11-02 09:37:34


土钉墙工程设计应包括以下内容∶

(1)确定土钉墙的结构尺寸及分段施工长度与高度;

(2)设计土钉的长度、间距及布置、孔径、钢筋直径等;

(3)进行内部和外部稳定性分析计算;

(4)设计面层和注浆参数;必要时,进行土钉墙变形分析;

(5)进行构造设计及制定质量控制要求。根据土钉墙的设计内容,具体设计计算如下∶8.6.1 确定土钉墙结构尺寸

土钉墙适用于地下水位以上或经人工降水后的人工填土。粘性土和弱胶结砂主的基坑支护,基坑高度以 5m~12m为宜。所以在初步设计时,先根据基坑环境条件和工程地质资料,决定土钉墙的适用性,然后确定土钉墙的结构尺寸。土钉墙高度由工程开挖深度决定。开挖面坡度可取60°~90°,在条件许可时,尽可能降低坡面坡度。

土钉墙均是分层分段施工。每层开挖的最大高度取决于该土体可以站立而不破坏的能力。在砂性土中,每层开挖高度一般为0.5~2.0m,在粘性土中可以增大一些。开挖高度一般与土钉竖向间距相同,常用1.0~1.5m;每层开挖的纵向长度,取决于土体维持稳定的最长时间和施工流程的相互衔接,,一般多用10m 长。

土钉参数的设计

根据土钉墙结构尺寸和工程地质条件,进行土钉的主要参数设计,,包括土钉长度、间距及布置、孔径和钢筋直径等。

1.土钉长度

在实际工程中,土钉长度一般不超过土坡的垂直高度,试验表明,对高度小于12m 的土坡采用相同的施工工艺,在同类土质条件下,当土钉长度达到垂直高度时,再增加其长度对承载力的提高不明显;另外,土钉越长,施工难度越大,单位长度费用越高,所以选择土钉长度是综合考虑技术、经济和施工难易程度后的结果。Schlosser(1982)认为,当土坡倾斜时,倾斜面使侧向土压力降低,这就能使土钉的长度比垂直加筋土挡墙拉筋的长度短。因此,土钉的长度常采用约为坡面垂直高度的60%~70%。Bruce 和Jewell(1987)通过对十几项土钉工程分析表明∶对钻孔注浆型土钉。用于粒状土陡坡加固时。其长度比(土钉长度与坡面垂直高度之比)一般为0.5~0.8;对打入型土钉,用于加固粒状土陡坡时。其长度比一般为0.5~0.6。

2.土钉直径及间距布置

土钉直径 D可根据成孔方法确定。人工成孔时,孔径一般为 70~120mm;机械成孔时。孔径一般为100~150mm。

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