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一级建造师内部复习资料建造师复习资料2015.06.16基坑支护结构土钉墙基本概念土钉土钉墙复合土钉墙土钉土钉是用来加固或同时锚固现场原位土体的细长杆件。通常采取土中钻孔置入变形钢筋，即带肋钢筋，并沿孔全长注浆的方法做成土钉。依靠与土体之间的界面粘结力或摩擦力在土体发生变形的条件下被动受力并主要承受拉力作用。土钉也可用钢管角钢等作为钉体，采用直接击入的方法置入土中。洛阳铲土钉墙土钉墙是由天然土体通过土钉墙就地加固并与喷射砼面板相结合，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力；从而保持开挖面的稳定，这个土挡墙称为土钉墙。土钉墙是通过钻孔、插筋、注浆来设置的，一般称砂浆锚杆，也可以直接打入角钢、粗钢筋形成土钉。土钉墙的做法与矿山加固坑道用的喷锚网加固岩体的做法类似，故也称为喷锚网加固边坡或喷锚网挡墙，建筑基坑与护坡技术规程JGJ120－99正式定名为土钉墙。土钉墙的特点：1.形成土钉复合体、显著提高边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力。2.施工设备简单，由于钉长一般比锚杆的长度小的多，不加预应力所以设备简单。3.随基坑开挖逐层分段开挖作业，不占或少占单独作业时间，施工效率高，占用周期短。4.施工不需单独占用场地，对现场狭小，放坡困难，有相邻建筑物时显示其优越性。5.土钉墙成本费较其他支护结构显著降低。6.施工噪音、振动小，不影响环境。7.土钉墙本身变形很小，对相邻建筑物影响不大。复合土钉墙复合土钉墙是近年来在土钉墙基础上发展起来的新型支护结构，它是将土钉墙与深层搅拌桩、旋喷桩、各种微型桩、钢管土钉及预应力锚杆等结合起来，根据具体工程条件多种组合，形成复合基坑支护的一种技术，它弥补了一般土钉墙的许多缺陷和使用限制，极大地扩展了土钉墙技术的应用范围。复合土钉墙技术具有安全可靠、造价低、工期短、使用范围广等特点，获得了越来越广泛的工程应用。复合土钉墙的种类土钉墙+止水帷幕+预应力锚杆土钉墙+预应力锚杆土钉墙+微型桩+预应力锚杆土钉墙+止水帷幕+微型桩+预应力锚杆土钉墙+止水帷幕+预应力锚杆是应用最为广泛的一种复合土钉墙形式。由于降水经常引起基坑周围建筑、道路的沉降，造成环境破坏，引起纠纷。所以，一般情况下，基坑支护均设置止水帷幕。止水帷幕起止水和加固支护面的双重作用。止水帷幕可采用搅拌桩、旋喷桩及注浆等方法形成。由于搅拌桩止水帷幕效果好，造价便宜，所以在可能条件下均采用搅拌桩作为止水帷幕，只有在搅拌桩难以施工的地层使用旋喷桩。止水后土钉墙的变形一般较大，在基坑较深，变形要求严格的情况下，需要采用预应力锚杆限制土钉墙的位移，这样就形成了最为常用的复合土钉墙形式，即，土钉墙+止水帷幕+预应力锚杆。这种形式之所以应用广泛，是因为它满足了大多数实际工程的需要。在设计中，根据基坑深度、工程地质及周边环境条件，计算选择这种复合土钉墙的各种参数。当地层条件为粘性土层和周边环境允许降水时，可不设置止水帷幕，但基坑较深及无放坡条件，采用土钉墙+预应力锚杆（图1（b））这种复合土钉墙形式，预应力锚杆加强土钉墙，限制土钉墙位移。当基坑开挖线离红线和建筑物距离很近，且土质条件较差，开挖前需对开挖面进行加固，搅拌桩又无法施工时，采用土钉墙+微型桩+预应力锚杆（图1（c））这种复合土钉墙支护形式。微型桩常采用直径100~300mm的钻孔灌注桩、型钢桩、钢管桩以及木桩等，预应力锚杆加强土钉墙，限制土钉墙位移。当基坑深度较大，变形要求高，地质条件和环境条件复杂时，采用土钉墙+止水帷幕+微型桩+预应力锚杆（图1（d））这种复合土钉墙形式。这种支护形式常可代替桩锚支护结构或地下连续墙支护。在这种支护形式中，预应力锚杆一般2~3排，止水帷幕一般为旋喷桩或搅拌桩，微型桩直径较大或采用型钢桩。复合土钉墙的构造止水帷幕预应力锚杆土钉微型桩复合土钉墙中经常用到止水帷幕，止水帷幕一般采用相互搭接的深层搅拌桩或高压旋喷桩，伸入基坑底部2~3m，并需要穿过强透水层，进入到不透水层1~2m。深层搅拌桩造价比较便宜，它适合于人工填土、一般粘性土和中粗砂以下的砂土地层。单头搅拌桩直径常采用500~600mm，间距400~450mm。当土质较差及水量较大时，可采用两排或三排搅拌桩形成止水帷幕并加固土体。在复合土钉墙的中部设置1~3排预应力锚杆，对土钉墙施加初始背拉力，可大大减少土钉墙的位移，提高工程的安全度，满足不同实际工程的需要。预应力锚杆可采用钢绞线预应力锚索和钢筋预应力锚杆，也可采用钢管预应力锚杆。锚杆锚头必须与喷射混凝土面层连接可靠，可设置承压板和喷射混凝土连梁，锚头承压板或连梁通过计算确定，保证足够的强度和刚度，将锚固力有效地传递到面层或土层中。复合土钉墙中预应力锚杆与桩锚体系中的预应力锚杆有所不同，设计荷载不宜过大，一般宜小于300kN。在复合土钉墙中除使用传统的钻孔注浆型土钉外，常常采用新型的打入注浆型钢管土钉，以解决在砂层或软土中土钉成孔问题和成孔穿透止水帷幕时的漏水问题。土钉长度一般6~12m，间距1~2m，其它的土钉构造及连接与普通土钉墙相同。在实际工程中，常根据需要对土钉墙采取各种各样的加固措施，以增加结构安全性，微型桩是应用较多的加固方式，满足了不同工程的需要。微型桩常采用直径100~300mm的钻孔灌注桩，桩插入基坑底面以下2~3m。微型桩配置钢筋笼或型钢，配置型钢时，以16~22号工字钢应用最多。微型桩上常设置小型冠梁或连梁，将桩连接在一起，连梁上常设置预应力锚杆或土钉。