基坑(土壁)土钉支护施工

土壁土钉支护施工成都农业科技职业学院城乡建设分院谢谢您关闭手机！至少应把手机调成静音状态！！胡应华学习提示1.掌握土钉支护的构造要求；2.掌握土钉支护的施工技术；3.掌握土钉支护的质量检测和验收。1.基坑土钉墙支护施工土钉墙支护施工13:39min土钉墙是采用土钉加固的基坑侧壁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，并在坡面上喷射混凝土，从而形成加筋土体加固区带，用以提高整个原位土体的强度并限制其位移，同时增强基坑边坡坡体的自身稳定性。土钉墙适用于开挖支护和天然边坡加固，是一项实用的原位土体加固技术。土钉墙的类型按施工方法不同，可分为机械钻孔或洛阳铲成孔注浆型土钉（钢筋土钉）墙、打入型土钉（钢管土钉）墙和射入型土钉（钢钎土钉）墙三类。钻（成）孔注浆型土钉墙目前在我国应用最广，打入型土钉也在某些项目加以应用。土钉墙支护可用于永久性或临时性的支护工程。土钉墙除单独用作基坑土壁支护外，还可以与微型桩复合对土壁进行支护，也可以与水泥土桩复合对土壁进行支护。1.1土钉支护的构造和特点一土钉支护的构造①土钉墙的墙面坡度不宜大于1：0.1。当基坑较深、土的抗剪强度较低时，宜取较小坡度。对砂土、碎石土、松散填土，确定土钉墙坡度时尚应考虑开挖时坡面的局部自稳能力。微型桩、水泥土桩复合土钉墙，应采用微型桩、水泥土桩与土钉墙面层贴合的垂直墙面。②土钉墙宜采用洛阳铲成孔的钢筋土钉。对易塌孔的松散或稍密的砂土、稍密的粉土、填土，或易缩径的软土宜采用打入式钢管土钉。对洛阳铲成孔或钢管土钉打入困难的土层，宜采用机械成孔的钢筋土钉。③土钉水平间距和竖向间距宜为1m～2m；当基坑较深、土的抗剪强度较低时，土钉间距应取小值。土钉倾角宜为50～200，其夹角应根据土性和施工条件确定。土钉长度为开挖深度的0.5-1.2倍，应按各层土钉受力均匀、各土钉拉力与相应土钉极限承载力的比值近于相等的原则确定。④成孔注浆型钢筋土钉的构造应符合下列要求：1）成孔直径宜取70mm～120mm；2）土钉钢筋宜采用HRB400、HRB335级钢筋，钢筋直径应根据土钉抗拔承载力设计要求确定，且宜取16mm～32mm；3）应沿土钉全长设臵对中定位支架，其间距宜取1.5m～2.5m，土钉钢筋保护层厚度不宜小于20mm；4）土钉孔注浆材料可采用水泥浆或水泥砂浆，其强度不宜低于20MPa。⑤钢管土钉的构造应符合下列要求：1）钢管的外径不宜小于48mm，壁厚不宜小于3mm；钢管的注浆孔应设臵在钢管里端1/2～2/3L范围内（L为钢管土钉的总长度）；每个注浆截面的注浆孔宜取2个，且应对称布臵，注浆孔的孔径宜取5mm～8mm，注浆孔外应设臵保护倒刺；2）钢管土钉的连接采用焊接时，接头强度不应低于钢管强度；可采用数量不少于3根、直径不小于16mm的钢筋沿截面均匀分布拼焊，双面焊接时钢筋长度不应小于钢管直径的2倍。⑥土钉墙高度不大于12m时，喷射混凝土面层的构造要求应符合下列规定：1）喷射混凝土面层厚度宜取80mm～100mm；2）喷射混凝土设计强度等级不宜低于C20；3）喷射混凝土面层中应配臵钢筋网和通长的加强钢筋，钢筋网宜采用HPB300（HPB235）级钢筋，钢筋直径宜取6mm～10mm，钢筋网间距宜取150mm～250mm；上、下段或左、右段钢筋网间的搭接长度应大于300mm；加强钢筋的直径宜取14mm～20mm；当充分利用土钉杆体的抗拉强度时，加强钢筋的截面面积不应小于土钉杆体截面面积的1/2。⑦土钉必须与面层有效连接，应设臵承压板或加强钢筋等构造。承压板或加强钢筋应与土钉钢筋焊接连接，其连接应满足承受土钉拉力的要求。当在土钉拉力作用下喷射混凝土面层的局部受冲切承载力不足时，应采用设臵承压钢板等加强措施。⑧土钉墙墙顶应采用砂浆或混凝土护面，在坡顶和坡脚应设排水措施。当土钉墙墙后存在滞水时，在坡面上可根据具体情况，在含水土层部位的墙面设臵泄水孔或其它疏水措施。⑨采用微型桩垂直复合土钉墙时，微型桩应符合下列要求1）应根据微型桩施工工艺对土层特性和基坑周边环境条件的适用性选用微型钢管桩、型钢桩或灌注桩等桩型；2）采用微型桩时，宜同时采用预应力锚杆；3）微型桩的直径、规格应根据对复合墙面的强度要求确定；采用成孔后插入微型钢管桩、型钢桩的工艺时，成孔直径宜取130mm～300mm，对钢管，其直径宜取48mm～250mm。对工字钢，其型号宜取Ⅰ10～Ⅰ22；孔内应灌注水泥浆或水泥砂浆并充填密实；采用微型混凝土桩时，其直径宜取200mm～300mm；4）微型桩的间距应满足土钉墙施工时桩间土的稳定性要求；5）微型桩伸入基坑底面的长度宜大于桩径的5倍，且不应小于1m；6）微型桩应与喷射混凝土面层贴合。⑩采用水泥土桩复合土钉墙时，水泥土桩应符合下列要求：1）应根据水泥土桩施工工艺对土层特性和基坑周边环境条件的适用性选用搅拌桩、旋喷桩等桩型；2）伸入基坑底面的长度宜大于桩径的2倍，且不应小于1m；3）水泥土桩应与喷射混凝土面层贴合；4）桩身28d抗压强度不宜小于1MPa；5）水泥土桩兼作截水帷幕时，尚应符合《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012对截水的要求。1.2土钉支护的特点①安全可靠当基坑边坡直立高度超过临时高度，或坡顶有较大荷载以及环境因素有所改变时，都会引起基坑边坡失稳，这是由于土体自身的抗剪强度较低、抗拉强度很小的缘故。而土钉墙由于在土体内增设了一定长度与分布密度的锚固体，使之与土体牢固结合并共同工作，从而弥补了土体自身强度的不足。土钉在其加固的复合土体中的这种“箍束骨架”作用，大大提高了土坡的整体刚度和稳定性。土钉墙还可增强土体破坏的延性，改变基坑边坡破坏时突然塌方的性质，它在超荷载作用下的变形特征表现为持续的渐进性破坏，即使在土体内已出现局部剪切面和张拉裂缝，并随着超荷载集度的增加而扩展，但仍可持续很长时间不发生整体塌滑，表明其仍具有一定的强度，从而为土体的加固、排除险情提供了充裕的时间，并使相应的加固方法简单易行。土钉墙壁是先外挖后支护，分层分段施工，便于在开挖过程中视土质条件的局部变化采取相应的技术措施来解决，易于控制土坡的稳定。②可缩短基坑施工工期目前的桩排挡墙等支护体系都在土方开挖前期施工，占用施工工期；而土钉墙与土方开挖同期施工，可与土方开挖形成流水施工。对工期紧的工程，能达到拆迁一块、开挖一块的快速施工要求。③施工机具简单、易于推广设臵土钉采用的钻孔机具及喷射混凝土设备都属可移动的小型机械，移动灵活，振动小、噪音低，在城市地区施工具有明显的优越性。钻孔、压力灌浆和面层喷射混凝土是土层锚杆、喷锚等支护体系成熟的工艺，易于掌握，普及性强。④经济效益较好土钉墙的材料用量大大低于桩排挡墙等支护体系的材料用量，比人工挖孔桩使用的机械少，人工配备与人工挖孔桩大致相当，所以总成本明显低于桩排挡墙。但土钉墙在应用上也有一定的局限性：①土钉施工时一般要先挖土层1-2m深，在喷射混凝土和安装土钉前需要在无支护情况下稳定至少几个小时，因此土层必须有一定的天然“凝聚力”，否则需先进行地基加固处理来维持坡而稳定，从而使施工复杂化、造价加大；②施工时要求坡面无水渗出，否则开挖后坡面会出现局部坍滑，这样就不可能形成一层喷射混凝土面层；③软土开挖不宜采用土钉墙支护因为软土的内摩擦角小，土钉锚固体与软土的界面摩阻力小，造成土钉的承载能力小，同时在软土中成孔也较困难。1.3土钉墙的适用范围土钉墙适用于地下水位以上或经人工降水后有一定粘结性的杂填土、粘性土、粉土及微胶结砂土的基坑开挖支护，不宜用于含水丰富的粉细砂层、砂卵石层和淤泥质土，不应用于没有临时自稳能力的淤泥、饱和软弱土层。土钉墙基坑支护开挖深度适宜于5-12m，当与护坡桩或预应力锚杆联合支护时，深度还可适当增加。1.4基坑（土壁）土钉墙支护施工的基本规定1土钉墙或复合土钉墙支护的土钉不应超出建设用地红线范围，同时不应嵌入邻近建（构）筑物基础或基础下方。2土钉墙支护施工应配合挖土和降水等作业进行，并应符合下列规定：（1）挖土分层厚度应与土钉竖向间距协调同步，逐层开挖并施工土钉，禁止超挖；（2）每层土钉施工结束后，应按要求抽查土钉的抗拔力；（3）开挖后应及时封闭临空面，应在24h内完成土钉安设和喷射混凝土面层，在淤泥质土层开挖时，应在12h内完成土钉安设和喷射混凝土面层；（4）上一层土钉完成注浆后，间隔48h方可开挖下一层土方；（5）施工期间坡顶应严格按照设计要求控制施工荷载；（6）土钉支护应设臵排水沟、集水坑。3成孔注浆型钢筋土钉施工应符合下列规定：（1）采用人工凿孔(孔深小于6m)或机械钻孔（孔深不小于小于6m）时，孔径和倾角应符合设计要求，孔位误差应小于50mm，孔径误差应为±15mm，倾角误差应为±20，孔深可为土钉长度加300mm。（2）钢筋土钉应沿周边焊接居中支架，居中支架宜采用Φ6-Φ8的I级钢筋或厚度3mm-5mm扁铁弯成，间距2.Om～3.Om,注浆管与钢筋土钉虚扎，并应同时插入钻孔，边注浆边拔出。（3）应采用两次注浆工艺，第一次灌注宜为水泥砂浆，灌浆量不应小于钻孔体积的1.2倍，第一次注浆初凝后，方可进行二次注浆，第二次压注纯水泥浆，注浆量为第一次注浆量的30%～40%，注浆压力宜为0.4MPa-0.6MPa，注浆后应维持压力2min。土钉墙浆液配比和注浆参数应符合下表的规定。（4）注浆完成后孔口应及时封闭。4击（打）入式钢管土钉施工应符合下列规定：（1）钢管应按设计要求钻设注浆孔和焊接倒刺，将钢管头部加工成尖锥状并封闭端部；顶部宜设臵防止钢管顶部施打变形的加强构造；（2）钢管击入时，土钉定位误差应小于20mm，击入深度误差应小于lOOmm，击入角度误差应为±1.5；（3）从钢管空腔内向土层压注水泥浆液，浆液水灰比与钢筋土钉二次注浆相同，注浆压力不应小于0.6MPa，应在注浆至管顶周围出现返浆后停止注浆；当不出现返浆时，可采用间歇注浆的方法。注浆量应满足设计要求，注浆顺序宜从管底向外分段进行，最后封孔。5钢筋网的铺设应符合下列规定：（1）钢筋网宜在喷射一层混凝土后铺设，钢筋与坡面的间隙不宜小于20mm；（2）采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设；（3）钢筋网宜焊接或绑扎，钢筋网格允许误差应为±lOmm，钢筋网绑扎搭接长度不应小于300mm，焊接搭接长度不应小于钢筋直径的10倍；（4）网片与加强联系钢筋交接部位应绑扎或焊接。6喷射混凝土施工应符合下列规定：（1）细骨料宜选用中粗砂，含泥量应小于3％；（2）喷射混凝土骨料的最大粒径不应大于15mm的级配砾石；（3）水泥与砂石的重量比宜取1：4～1：4.5，砂率宜取45％～55％，水灰比宜取0.4～0.45；（4）使用速凝剂等外掺剂时，应做外加剂与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结试验，并应通过试验确定外掺剂掺量及掺入方法；（5）喷射混凝土作业应分段分片依次进行，同一分段内喷射顺序应自下而上，一次喷射厚度不宜大于120mm；（6）喷射时，喷头与受喷面应垂直，距离宜为0.8m-l.Om；（7）喷射混凝土终凝2h后应及时喷水养护。7复合土钉墙支护施工应符合下列规定：（1）截水帷幕水泥土搅拌桩的搭接长度不应小于200mm，桩位偏差应小于30mm，垂直度偏差应小于1/100，施工参数及施工要点应符合《建筑地基基础工程旗规范》GB51004-2015的规定；（2）需采用预钻孔埋设钢管时，预钻孔径宜比钢管直径大50mm-lOOmm，钢管底部一定范围内设注浆孔并灌注水泥浆。1.5基坑土钉墙支护的施工基坑土钉墙支护的施工过程主要包括以下几个方面：①作业面开挖土钉墙施工是随着工作面开挖分层施工的，每层开挖的最大高度取决于该土体可以直立而不破坏的能力，在砂性土中每层开挖高度为0.5-2.0m，在粘性土中每层开挖高度可按下式估算：h=2c/Υtan(450-ψ/2)式中：h-每层开挖深度，mc-土的粘聚力（直剪快剪），kpaΥ-土的重度，kN/m3ψ-土的内摩擦角，（0）开挖高度一般与土钉竖向间距相匹配，以便于土钉施工。每层开挖的纵向长度取决于交叉施工期间保持坡