欢迎来到『东合南岩土』官方网站!

岩土研究院

土钉墙工艺原理特点和施工工艺讲解

381 2020-12-09 17:42:53
土钉墙施工工艺
土钉支护是近年来发展起来的用于土体开挖和边坡稳定的一种新型挡土结构,由于经济、可靠且施工快速简便,已得到迅速推广和应用。
所谓“土钉”(Soil Nails,源自法文Clouagede Sol),就是置入于现场原位土体中以较密间距排列的细长杆件,如钢筋或钢管等,通常还外裹水泥砂浆或水泥净浆浆体。土钉的特点是沿通长与周围土体接触,以群体起作用,与周围土体形成一个组合体。在土体发生微小变形的条件下,通过与土体接触界面上的粘结力或摩擦力,使土钉被动受拉变形,并主要通过受拉工作给土体以约束加固或使其稳定。

土钉墙的工艺原理及特点

工艺原理:土钉墙是采用土钉加固的边坡土体与护面等组成的结构。它是将拉筋插入土体内部全长度与土粘结,并在坡面上挂钢筋网并喷射混凝土,从而形成加筋土体加固区段,用以提高整个原位土体的强度并限制其位移,并增强基坑边坡坡体的自身稳定性。
土钉墙的类型:钻孔注浆型土钉、打入型土钉和射入型土钉

土钉墙支护的特点
  1. 能合理地利用土体的自承能力,将土体作为支护结构的不可分割部分;

  2. 结构轻型,柔性大,有良好的抗震性和延性;

  3. 施工便捷、安全,土钉的制作与成孔简单易行,且灵活机动,便于根据现场监测的变形数据和特殊情况,及时变更设计;

  4. 施工不需单独占用场地,对于施工场地狭小、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;


土钉墙的构造
土钉墙一般由土钉、面层、泄排水系统等三部分组成。详细设及构造应符合下列规定:
  1. 土钉墙墙面坡度不宜大于1:0.1;

  2. 土钉必须和面层有效连接应设置承压板或加强钢筋等构造措施,承压板或加强钢筋应与土钉螺栓连接或钢筋焊接连接,

  3. 土钉的长度宜为开挖深度的0.5~1.2倍,间距宜为1~2m,与水平面夹角宜为50~200;

  4. 土钉钢筋宜采用I、IⅡ级钢筋,钢筋直径宜为16~32mm,钻孔直径宜为70~120mm;

  5. 注浆材料宜采用水泥浆或水泥砂浆,其强度等级不宜低于M10;

  6. 喷射混凝土面层应配置钢筋网,钢筋直径宜为6~10mm,网格间距宜为150~300mm,喷射混凝土强度等级不宜低于C20,面层厚度不宜小于80mm;

  7. 坡面上下段钢筋网搭接长度应大于300mm;

  8. 当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。


土钉墙施工工艺

(一)基坑开挖
基坑要按设计要求严格分层分段开挖,在完成上一层作亚榆全钉喷射混凝全面层达到设计强度70%以前,不得进行下一层土层的开挖。每层开挖最大深度取决于在支护投入工作前土壁可以自稳而不发生滑动破坏的能力,实际工程中常取基坑每层挖深与土钉竖向间距相等。每层开挖的水平分段宽度也取决于土壁自稳能力,且与支护施工流程相互衔接,一般多为10~20m长。当基坑面积较天时,允许在距离基坑四周边坡8~10m的基坑中部自由开挖,但应注意与分层作业区的开挖相协调。
挖方要选用对坡面土体扰动小的挖土设备和方法,严禁边壁出现超挖或造成边壁土体松动。坡面经机械开挖后要采用小型机械或铲锹进行切削清坡,以使坡度及玻面平整度达到设计要求。

(二)喷射第一道面层
每步开挖后应尽快做好面层,即对修整后的边壁立即喷上一层薄混凝土或砂浆。若土层地质条件好的话,可省去该道面层。喷射混凝土作业应符合下列规定:
  1. 喷射作业应分段进行,同一分段内喷射顺序应自下而上一次喷射,厚度不宜小于40mm;

  2. 喷射混凝土时,喷头与受喷面应保持垂直,距离宜为0.6~1.0m;

  3. 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3~7h。



(三)钻孔、安设土钉、注浆、安设连接件
土钉的设置,对于钢筋钉通常是先在土体中成孔,然后置入土钉钢筋并沿全长注浆。对于钢管钉可击人土体再由钢管内注浆。
1、钻孔

①上钉成孔前,应按设计要求定出孔位并作出标记和编号。成孔过程中遇有障碍物需调整孔位时,应由设计出变更通知。

②土钉成孔采用锚杆工程钻机钻孔,钻进过程中严禁使用水钻,以防周边地质条件恶化,开孔时对准孔位徐徐钻进,待进尺达到一定深度且土层较稳定时,方可加速钻进,钻进过程中应随时检查钻头的磨损情况,防止成孔直径达不到设计要求。

③钻孔不得扰动周围地层,钻孔后清孔采用高压风吹2~3min,把孔内渣土吹干净,对孔中出现的局部渗水塌孔或掉落松土应立即处理。成孔后应及时安设土钉钢筋并注浆。



2、插入土钉钢筋

土钉钢筋采用螺纹钢,置入孔中前,应先设置定位支架,保证钢筋处于钻孔的中心部位,支架沿钉长的间距为2~3m,支架的构造应不妨碍注浆时浆液的自由流动,支架材料为金属或塑料件。