土釘墻畢業(yè)設(shè)計（含外文翻譯）

1、<p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 基坑工程的特點(diǎn)和發(fā)展概況</p><p>　　基坑是建筑工程的一部分，其發(fā)展與建筑業(yè)的發(fā)展密切相關(guān)，而深基坑是充分利用土地資源的方式之一?；娱_挖是基礎(chǔ)和地下工程施工中的一個古老的傳統(tǒng)課題，同時又是一個綜合性的巖土工程難題，既涉及土力學(xué)中典型的強(qiáng)度與穩(wěn)定問題，又包含了變形問題，同時還涉及到土與

2、支護(hù)結(jié)構(gòu)的共同作用。對這些問題的認(rèn)識及對策的研究，是隨著土力學(xué)理論、分析技術(shù)、測試儀器及施工機(jī)械、施工技術(shù)的進(jìn)步而逐步完善的。</p><p>　　隨著城市建設(shè)的發(fā)展，愈益要求開發(fā)三維城市空間。目前各類用途的地下空間已在世界各大中城市得到開發(fā)利用，諸如高層建筑多層地下室、地下鐵道及地下車站、地下停車場、地下停車庫、地下商場以及多種地下民用和工用設(shè)施等。國外著名的地下工程有法國巴黎中央商場、美國明尼蘇達(dá)大學(xué)土木工程

3、系的辦公大樓和實驗室、日本東京八重洲地下街等。</p><p>　　近幾年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國城市建設(shè)向高空和地下發(fā)展，交通設(shè)施向多層次立體化發(fā)展，深基坑工程已成為建筑業(yè)近年來的一大技術(shù)熱點(diǎn)。大量的工程實踐大大豐富和提高了我國基坑工程領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)水平。近十年來，我國萬幢高樓拔地而起(10層以上的建筑物已逾1億㎡)，其中高度逾百米者已有約200座。尤其上海金茂大廈高達(dá)420米，深圳地王大廈高達(dá)325米，

4、廣州中天大廈高達(dá)322米，它們已躋身于世界百座超級大廈之列，而且分別排名第三、第十二和第十三。一些大城市如北京、上海、廣州地鐵工程也相繼全面展開。各大中城市大型市政地下設(shè)施也屢見不鮮。因此深基坑工程的深度也隨之迅速增加。約至20世紀(jì)70年代末，國內(nèi)只有少數(shù)開挖深度達(dá)10米以上的基坑工程，而目前深度超過20米的基坑已為數(shù)不少，一些工業(yè)基坑深度已超過30米。深基坑支護(hù)的設(shè)計、施工、監(jiān)測技術(shù)是近10多年來在我國逐漸涉及的技術(shù)難題。深基坑的護(hù)壁

5、，不僅要求保證基坑內(nèi)正常作業(yè)安全，而且要防止基坑及坑外土體移動，保證基坑附近建筑物、道路、管線的正常運(yùn)行。各地通過工程實踐與科研，在基坑支護(hù)理論與技術(shù)上都有了進(jìn)一步的發(fā)展，取得了可喜的成績。</p><p>　　我國土釘首例工程為深圳市建材集團(tuán)公司投資興建的文錦廣場大廈基坑邊壁工程(1992年)。至目前為止采用土釘支護(hù)技術(shù)建造的工程，在我國約有千例之?dāng)?shù)。其中深度及影響較大的工程有：廣州065工程(深18.0米，1

6、994年建造)、廣州海洋館基坑邊坡工程(深18.13米，1996年建造)和煙臺淺海深圍堰邊壁加固工程(深20.5米，1999年建造)。這些工程的成功建造表明，隨著土釘支護(hù)技術(shù)的推廣應(yīng)用相應(yīng)的設(shè)計水平和施工水平已有了較大提高。</p><p>　　最早提出深基坑分析方法的是Terzaghi和Peck等人，他們早在40年代提出了預(yù)估挖方穩(wěn)定程度和支撐荷載大小的總應(yīng)力法。這一原理一直沿用至今，只不過有了許多改進(jìn)與修正。

7、50年代，Bjerrum和Eide給出了分析深基坑底板隆起的方法。60年代開始在奧斯陸和墨西哥城軟粘土深基坑中使用了儀器進(jìn)行監(jiān)測，此后的大量資料提高了預(yù)測的準(zhǔn)確性，并從70年代起，產(chǎn)生了相應(yīng)的指導(dǎo)開挖的法規(guī)。從80年代初開始我國逐漸涉入深基坑設(shè)計與施工領(lǐng)域，在深圳地區(qū)的第一個深基坑支護(hù)工程率先應(yīng)用了信息施工法，大大節(jié)省了工程造價。進(jìn)入90年代后，為了總結(jié)我國深基坑支護(hù)設(shè)計與施工經(jīng)驗，開始著手編制深基坑支護(hù)設(shè)計與施工的有關(guān)法規(guī)。</

8、p><p>　　深基坑工程是一項綜合性的巖土工程問題，主要涉及到土層性質(zhì)、支護(hù)結(jié)構(gòu)、支撐形式、地基處理、地下水防治以及環(huán)境影響等方面，目前研究的課題主要有：土壓力理論、支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的計算理論、基坑失穩(wěn)破壞的機(jī)理等方面。其研究的方式和方法多種多樣，但總結(jié)起來，也可歸納為三種方法：實驗研究，包括室內(nèi)模型實驗和現(xiàn)場原位測試；理論分析，包括各種數(shù)值模擬和解釋法；經(jīng)驗總結(jié)，根據(jù)已有的工程數(shù)據(jù)總結(jié)、提煉。對于深基坑工程問題

9、，目前國內(nèi)外己有很多研究成果。</p><p>　　1.2主要基坑支護(hù)的方法</p><p>　　基坑施工安全是一項綜合性工程，應(yīng)從設(shè)計、施工和水文地質(zhì)等方面入手，優(yōu)化工程設(shè)計，精心組織施工，統(tǒng)籌兼顧，合理處理好各組成部分的關(guān)系，重點(diǎn)防治施工涌水等突發(fā)事件，確保基坑的施工安全[11]。在基坑工程建設(shè)始末，一定要根據(jù)工程的實際情況，統(tǒng)籌兼顧，合理處理好各組成部分的關(guān)系，使基坑施工的各環(huán)節(jié)時刻

10、保持最優(yōu)狀態(tài)，才能確?；邮┕ぐ踩?yōu)質(zhì)和高效。</p><p>　　常見的基坑支護(hù)形式有：</p><p>　　(1) 水泥攪拌樁重力壩：在軟粘土地基中開挖深度為5～7米左右的基坑，應(yīng)用深層攪拌法形成的水泥土樁擋墻，可以較充分利用水泥土的強(qiáng)度，并可利用水泥土防滲性能，同時作為防滲帷幕。因此，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。水泥土重力式擋墻一般做成格柵形式，按重力式擋墻計算。廣泛用于開挖深度

11、7米以內(nèi)的深基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、管道溝支護(hù)結(jié)構(gòu)、河道支護(hù)結(jié)構(gòu)、地下人行道等。</p><p>　　(2) 鉆孔灌注樁：鉆孔灌注樁作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)承受水土壓力，是深基坑開挖常用的一種圍護(hù)形式，根據(jù)不同的地質(zhì)條件和開挖深度可做成懸臂式擋墻、單撐式擋墻、多層支撐式擋墻等。它的排列形式有一字形相接排列、間隔排列、交錯相接排列、搭接排列、或是混合排列，常見的排列方式是一字板間隔排列，并在樁后采用水泥土攪拌樁、旋噴樁、樹根樁等阻水。這

12、樣的結(jié)構(gòu)形式較為經(jīng)濟(jì)，阻水效果較好。上海地區(qū)大部分開挖深度在7～12米左右的深基坑，采用鉆孔灌注樁擋土，水泥土攪拌樁阻水，普遍獲得成功。</p><p>　　(3) 地下連續(xù)墻：地下連續(xù)墻就是用專用設(shè)備沿著深基礎(chǔ)或地下構(gòu)筑周邊采用泥漿護(hù)壁開挖出一條具有一定寬度與深度的溝槽，在槽內(nèi)設(shè)置鋼筋籠，采用導(dǎo)管法在泥漿中澆筑混凝土，筑成一單元墻段，依次順序施工，以某種接頭方法連接成的一道連續(xù)的地下鋼筋混凝土墻，以便基坑開挖時

13、防滲、擋土，作為鄰近建筑物基礎(chǔ)的支護(hù)以及直接成為承受直接荷載的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的一部分。地下連續(xù)墻的優(yōu)點(diǎn)是對鄰近建筑物和地下管線的影響較小，施工時無噪音、無振動，屬低公害的施工方法。</p><p>　　(4) SMW工法樁： SMW工法是以多軸型鉆掘攪拌機(jī)在現(xiàn)場向一定深度進(jìn)行鉆掘，同時在鉆頭處噴出水泥系強(qiáng)化劑而與地基土反復(fù)混合攪拌，在各施工單元之間則采取重疊搭接施工，然后在水泥土混合體未結(jié)硬前插入H型鋼或鋼板作為其應(yīng)力

14、補(bǔ)強(qiáng)材，至水泥結(jié)硬，便形成一道具有一定強(qiáng)度和剛度的、連續(xù)完整的、無接縫的地下墻體。</p><p>　　(5) 土釘墻：土釘墻是由天然土體通過土釘墻就地加固并與噴射砼面板相結(jié)合，形成一個類似重力擋墻以此來抵抗墻后的土壓力；從而保持開挖面的穩(wěn)定，這個土擋墻稱為土釘墻。土釘墻是通過鉆孔、插筋、注漿來設(shè)置的，一般稱砂漿錨桿，也可以直接打入角鋼、粗鋼筋形成土釘。土釘墻的做法與礦山加固坑道用的噴錨網(wǎng)加固巖體的做法類似，故也

15、稱為噴錨網(wǎng)加固邊坡或 噴錨網(wǎng)擋墻，建筑基坑與護(hù)坡技術(shù)規(guī)程JGJ120－99 正式定名為土釘墻。</p><p>　　土釘技術(shù)是從70年代出現(xiàn)的，德國、法國和美國幾乎在同一時期各白獨(dú)方地開始丁土釘墻的研究和應(yīng)用。出現(xiàn)這種情況并非偶然，內(nèi)為土釘技術(shù)在許多方面與隧道新奧法施工類似，可視為是新奧法概念的延伸。60年代初期出現(xiàn)的新奧法，采用噴射混凝土和粘結(jié)型鉗桿相結(jié)合的方法，能迅速控制隧洞變形并使之穩(wěn)定。特別是70年代及其

16、稍后的時間內(nèi)，先后在德國法蘭克福及紐倫堡地鐵的土體開挖工程中應(yīng)用獲得成功，對土釘墻技術(shù)的出現(xiàn)給予了積極的影響。此外，60年代發(fā)展起來的加筋土技術(shù)對土釘墻技術(shù)的萌發(fā)也有一定的推動作用。70年代德國法國和美國都對土釘進(jìn)行了研究與應(yīng)gL”J。在德國是由擋土墻和錨桿發(fā)展起來的，法國是基于新奧法的原理發(fā)展起來的，新奧法系奧地利隧道施工中利用噴射混凝土與全長粘結(jié)的錨桿相結(jié)合，為巖石隧道開挖提供有效的穩(wěn)定支護(hù)。1972年法國承包商博格斯提出了新奧法原

17、理能夠用于土質(zhì)邊坡和軟巖邊坡的臨時支護(hù)，并成功地應(yīng)用于工程上，幾乎同時德國和美國也發(fā)展了土釘技術(shù)。目前該技術(shù)在法國、德國、英國、美國和日本得到廣泛應(yīng)用。新興的科學(xué)技術(shù)試驗研究要得到政府的大力支持，才會很好地發(fā)展。比如1985年法國政府一次就撥款350萬美元，進(jìn)</p><p>　　土釘支護(hù)的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍：</p><p>　　(1) 土釘與土體形成復(fù)合體，提高了邊坡整體穩(wěn)定和承受坡頂超載

18、能力，延性，改變邊坡突然坍方性質(zhì)，有利于安全施工。</p><p>　　(2) 土釘墻體位移小，一般測試約20mm，對相鄰建筑影響小。</p><p>　　(3) 設(shè)備簡單，易于推廣。由于土釘比土層錨桿長度小得多，鉆孔方便，注漿亦易噴射混凝土等設(shè)備，施工單位均易辦到。</p><p>　　(4) 如能與土方開挖配合好，實行平行流水作業(yè)，則工期可縮短，噪音小。<

19、/p><p>　　(5) 經(jīng)濟(jì)效益好，一般成本低于灌注樁支護(hù)。</p><p>　　(6) 因分段分層施工，易產(chǎn)生施工階段的不穩(wěn)定性，因此必須在施工開始就進(jìn)行土釘墻體位移監(jiān)測，以便于采取必要的措施。</p><p>　　(7) 適宜于地下水位以上或經(jīng)降水措施后的雜填土、普通粘土或非松散性的砂土，一般認(rèn)為可用于N值在5以上的砂質(zhì)土與N值在3以上的粘性土。</p>

20、;<p>　　1.3本設(shè)計的工程概況</p><p>　　擬建場區(qū)位于青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)江山中路東側(cè)，原青島龍達(dá)公司院內(nèi)。本工程勘察面積約11560平方米。本工程由青島時代建筑設(shè)計有限公司設(shè)計，根據(jù)設(shè)計單位提供的圖紙及介紹，本工程擬建物主要包括2幢19~26層高層住宅樓、1幢22～26層綜合辦公樓和1幢4層裙房，場區(qū)內(nèi)擬帶1層地下車庫；勘察期間設(shè)計室內(nèi)坪標(biāo)高尚未最終確定，約比現(xiàn)地面標(biāo)高高約0.3～0

21、.45米，設(shè)計室外坪標(biāo)高見平面圖，地下車庫層高約5米，基礎(chǔ)埋深約6米；綜合辦公樓及其裙房擬采用框剪結(jié)構(gòu)，1、2號住宅樓擬采用剪力墻結(jié)構(gòu)。</p><p>　　擬建場地位于南辛安前河河漫灘地貌單元，第四系厚度約12～14米。第四系以人工填土層、淤泥質(zhì)砂土層、粘性土及砂層為主，下伏基巖為變質(zhì)巖和巖漿巖。場區(qū)地形整體較平坦，勘察期間孔口處地面標(biāo)高3.96～4.66米；地貌屬南辛安前河河漫灘，后經(jīng)人工改造。場區(qū)第四系主要

22、由第四系全新統(tǒng)人工填土、全新統(tǒng)洪沖積層和上更新統(tǒng)洪沖積層組成；場區(qū)基巖主要為太古界~元古界變粒巖和燕山晚期細(xì)?；◢弾r巖脈?；娱_挖深度10m，土層分布：</p><p>　　素填土 ②中砂層</p><p>　　淤泥質(zhì)土 ④粘土</p><p>　　各土層的物理力學(xué)指標(biāo)如表1.1：</p><p>　　

23、各土層物理力學(xué)指標(biāo) 表1.1</p><p><b>　　2 水泥土攪拌樁</b></p><p>　　本工程地下水位在天然地坪下1.0m處。根據(jù)有關(guān)規(guī)范的具體要求，結(jié)合擬建物特征、場地與地基條件，本工程按二級地基、二級場地、二級工程重要性等級、乙級巖土工程勘察等級布置勘察工作，運(yùn)用多種勘察、測試手段，做到點(diǎn)面結(jié)合，定性與定量結(jié)

24、合(以定量為主)，使用合理的工作量取得可靠、豐富的勘察成果。</p><p>　　水泥土攪拌樁是用水泥作固化劑，通過特制的深層攪拌機(jī)械，在地基深部就地將軟粘土和水泥漿強(qiáng)制拌和，使軟粘土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和足夠強(qiáng)度的水泥土，硬結(jié)后的水泥土在地基中形成水泥土攪拌樁，從而提高地基強(qiáng)度和增大變形模量，連續(xù)搭接的水泥土攪拌樁可形成止水帷幕。攪拌樁可連續(xù)布置，將地基加固成所需要的幾何形狀。不僅可左右粒徑小于處理軟粘土，

25、也可處理可塑狀的粘土與含30%左右粒徑小于10cm 的雜填土，且處理后不增加地基的附加荷載；可利用樁周面積大的特點(diǎn)，充分發(fā)揮軟弱地基的承載力，降低地基的沉降量。但若遇到地基中有大塊石等障礙物時，必須清除后才能攪拌成樁，對中粗砂、礫石地層及硬塑的粘土層也無法進(jìn)行深層攪拌成樁。</p><p>　　水泥土攪拌樁在基坑工程中主要有如下用途：</p><p>　　(1) 直接作為深基坑開挖的側(cè)向

26、支擋結(jié)構(gòu)；</p><p>　　(2) 用于穩(wěn)定或加固基坑(或溝槽)底部，以防止土體隆起，增大支擋結(jié)構(gòu)的被動土壓力和減小變形；</p><p>　　(3) 用于河岸或天然邊坡抗滑穩(wěn)定，并作為止水帷幕；</p><p>　　(4) 配合柱列式鉆孔灌注樁或鋼板</p><p>　　(5) 加固錨碇板樁墻，以減小土錨應(yīng)力，并止水防滲。</p&

27、gt;<p>　　2.1水泥土攪拌樁施工機(jī)械</p><p>　　目前國產(chǎn)攪拌機(jī)械較常用的有3種型號，即SJB系列深層攪拌機(jī)、　GZB—600型深層攪拌機(jī)和GPP—5型深層噴射攪拌機(jī)。其中SJB 系列是雙攪拌軸，中心管輸漿式攪拌機(jī)，采用水泥漿為固化劑，也可用水泥砂漿或摻入粉煤灰等工業(yè)廢料作為固化劑。GZB—600型是單攪拌軸，只能用純水泥漿為固化劑，不能用其它固化劑。GPP—5 型是粉體噴射式攪拌

28、機(jī)，主要用水泥粉或石灰粉作為固化劑，它也可和灰漿泵相連而用水泥漿攪拌。SJB—1 型深層攪拌機(jī)，由電動機(jī)、減速機(jī)、攪拌軸、攪拌頭、中心管、輸漿管、橫向系板、單向球形閥等組成，兩臺電機(jī)分別通過減速器使直徑為70cm的攪拌頭回轉(zhuǎn)切割軟土，并與從輸漿管壓入軟土的固化劑強(qiáng)制拌和形成水泥土，水泥土攪拌樁成8字形，施工時，與深層攪拌機(jī)配套使用的有以上的起吊樁架、灰漿泵、兩個200L容積的灰漿拌制機(jī)、灰漿集料斗、冷卻水泵等。</p>&

29、lt;p>　　2.2水泥土攪拌樁施工工藝</p><p>　　攪拌樁施工需做好以下準(zhǔn)備工作：</p><p>　　(1) 依據(jù)工程地質(zhì)勘察資料，進(jìn)行室內(nèi)配比試驗，結(jié)合設(shè)計要求，選擇最佳水泥摻入比，確定攪拌工藝；</p><p>　　(2) 依據(jù)設(shè)計圖紙，編制深層攪拌法施工方案，做好現(xiàn)場平面布置，安排好打樁施工流程，布置水泥漿制備及泵送系統(tǒng)，且考慮泵送距離宜小于

30、50m;</p><p>　　(3) 探明并清理施工現(xiàn)場的地下、地面及空中障礙物，以利安全施工；</p><p>　　(4) 按設(shè)計要求，進(jìn)行現(xiàn)場測量放線，定出每一個樁位，釘上小木樁。</p><p>　　水泥土攪拌樁施工，可采用一次噴漿、二次補(bǔ)漿或重復(fù)攪拌，施工工藝步驟如下：</p><p>　　(1) 定位：起重機(jī)懸吊攪拌機(jī)到樁位，定位對

31、中；</p><p>　　(2) 預(yù)攪下沉：啟動攪拌機(jī)電機(jī)，放松起重機(jī)鋼絲繩，等攪拌頭轉(zhuǎn)動速度正常后，使攪拌頭葉片自上而下邊旋轉(zhuǎn)邊切土邊沉入土中，直至擬加固深度；</p><p>　　(3) 噴漿攪拌提升：配制水泥漿，開啟灰漿泵，待水泥漿到達(dá)攪拌頭后，將攪拌機(jī)略為提升，邊噴漿邊攪拌，使水泥漿與軟土摻和；</p><p>　　(4) 重復(fù)攪拌下沉：攪拌頭提升到地面時，

32、關(guān)閉灰漿泵，再次將攪拌機(jī)攪拌下沉；</p><p>　　(5) 補(bǔ)漿攪拌提升或重復(fù)攪拌提升：根據(jù)一次噴漿記錄，在一次噴漿量比配比噴漿量偏低的樁段，開啟灰漿泵，邊噴漿邊攪拌提升，或在噴漿量符合配比要求的樁段，僅攪拌提升，使軟土與水泥漿充分拌和；</p><p>　　(6) 加固完畢，攪拌機(jī)提升至地面后，即完成一根攪拌樁，逐次將攪拌機(jī)移至新的樁位，重復(fù)(1)~(5)程序。</p>

33、<p>　　施工過程中要把握如下施工要點(diǎn)：</p><p>　　(1) 施工中控制深層攪拌機(jī)的提升速度，它是控制注漿量、攪拌均勻程度、保證加固效果的關(guān)鍵，必須連續(xù)勻速進(jìn)行。</p><p>　　(2) 水泥摻量取決于 需求的加固體強(qiáng)度，一般為加固土重的7%~15%,具體摻量需由現(xiàn)場試驗確定。</p><p>　　(3) 每個臺班加固完畢，必須立即用水清洗

34、貯料罐、砂漿泵、深層攪拌機(jī)及相應(yīng)的管道，以免水泥漿凝固而影響繼續(xù)使用。</p><p>　　2.3水泥土攪拌樁的質(zhì)量控制與檢驗</p><p><b>　　2.3.1質(zhì)量控制</b></p><p>　　為了保證攪拌樁的施工質(zhì)量和基坑開挖的安全，設(shè)計人員需在圖紙上對施工工藝的如下方面作專門說明：</p><p>　　(1

35、) 施工停漿(粉)面必須高出樁頂設(shè)計標(biāo)高0.5m，在開挖基坑時，則將該高出部分先行挖除；</p><p>　　(2) 嚴(yán)格按設(shè)計確定的數(shù)據(jù)控制噴漿和攪拌提升速度，誤差不得大于10cm/min;</p><p>　　(3) 樁的垂 直偏差不得超過1%,樁位偏差不得大于50mm，樁徑偏差不得大于4%；</p><p>　　(4) 預(yù)攪下沉?xí)r一般不宜沖水，只有遇較硬土層而

36、下沉太慢時，方可適量沖水，但必須考慮沖水對樁身強(qiáng)度的影響；</p><p>　　(5) 以水泥漿作固化劑時，拌制后應(yīng)有防止?jié){液離析的措施；</p><p>　　(6) 施工中因故停漿(粉)，宜將攪拌機(jī)下沉至停漿(粉)點(diǎn)以下0.5m，待恢復(fù)供漿(粉)時，再攪拌提升；</p><p>　　(7) 噴漿(粉)口到達(dá)樁頂設(shè)計標(biāo)高時，宜停止提升，攪拌數(shù)秒，以保證樁頭均勻密實；

37、</p><p>　　(8) 樁與樁搭接時間不應(yīng)大于24h，如間歇時間太長，搭接質(zhì)量無保證時 ，應(yīng)采取局部補(bǔ)樁或注漿措施；</p><p>　　(9) 做好每根樁的施工記錄，深度記錄誤差不大于10mm，時間記錄誤差不大于5s；</p><p>　　(10) 當(dāng)設(shè)計 要求樁體插筋時，必須在成樁后2~4h 內(nèi)插畢；</p><p>　　(11)

38、 作為擋墻的樁體頂面如設(shè)計要求鋪筑路面時，應(yīng)當(dāng)盡早鋪筑，并使路面筋與錨固筋連成一體；路面未完成前，基坑不得開挖。</p><p>　　2.3.2質(zhì)量檢驗要求</p><p>　　為確保攪拌施工質(zhì)量，可選用下述方法進(jìn)行質(zhì)量檢驗：</p><p>　　(1) 施工原始記錄：詳盡、完善、如實記錄并及時匯總分析，發(fā)現(xiàn)不符合要求的立即糾正；</p><p&

39、gt;　　(2) 開挖檢驗：可以根據(jù)工程設(shè)計要求，選取一定數(shù)量的樁體進(jìn)行開挖，檢查加固柱體的外觀質(zhì)量、搭接質(zhì)量、整體性等；</p><p>　　(3) 抽樣檢查：在樁身攪拌成型時，立即用套管壓入取出水泥土樣，制成試塊，按齡期進(jìn)行早期7天及90天強(qiáng)度試驗，這樣在7d左右就可預(yù)測施工樁強(qiáng)度的質(zhì)量是否符合設(shè)計要求。</p><p>　　(4) 采用標(biāo)準(zhǔn)貫入或輕便桿探等動力觸探方法檢查樁體的均勻性

40、和現(xiàn)場強(qiáng)度。輕便觸探是對齡期已達(dá)7d的樁檢驗，一般的樁身擊數(shù)比原地基土增加的一樁用擊數(shù)1倍以上時，可以認(rèn)為施工樁的強(qiáng)度符合設(shè)計要求。</p><p>　　(5) 取樣檢驗：經(jīng)觸探檢驗對樁身強(qiáng)度有懷疑的樁，應(yīng)在齡期28d時從開挖外露樁柱體中鑿取試塊或采用巖芯鉆取芯樣制成試塊測定其強(qiáng)度，與室內(nèi)制作的試塊進(jìn)行強(qiáng)度比較，必要時進(jìn)行芯樣的滲透試驗，測定其滲透系數(shù)。</p><p>　　(6) 用地質(zhì)

41、雷達(dá)探測深層攪拌樁有無斷樁、裂縫、縮頸、空洞等現(xiàn)象以及樁之間在垂直方向上的搭接情況，判斷攪拌樁防滲體的連續(xù)性和防滲效果。</p><p>　　2.4水泥土樁復(fù)合土釘承載機(jī)理</p><p>　　通過預(yù)先施工豎向水泥土樁，而后邊開挖邊施工土釘方法形成水泥土樁復(fù)合土釘支護(hù)，其承載機(jī)理主要包括：</p><p>　　2.4.1用提高土體自立臨空高度</p>

42、<p>　　水泥土樁復(fù)合土釘支護(hù)中，水泥土樁止水帷幕是在開挖前施工的，如果不考慮施工對土體的擾動，開挖前作用在水泥土樁前后的土壓力就可認(rèn)為是靜止土壓力。對于開挖的第一個工況，土釘尚未施作，開挖引起的土壓力將直接由水泥土樁承擔(dān)，此時水泥土樁起的是重力式擋墻的作用。對于以后的各開挖工況，由于土釘對主動區(qū)土體約束加固作用的發(fā)揮，土壓力將由土釘和水泥土樁共同承擔(dān)。</p><p>　　對于水泥土樁復(fù)合土釘來說，

43、可認(rèn)為不受土層成拱極限高度的限制；另外，每一開挖工況下參與維持基坑邊坡穩(wěn)定的因素除土體與土釘外還有水泥土樁的作用。水泥土樁可通過樁—釘—土之間的結(jié)構(gòu)作用調(diào)動基坑內(nèi)側(cè)被動區(qū)被動土壓力的有利作用。水泥土樁復(fù)合土釘支護(hù)中，由于水泥土樁的存在，其自立臨空高度得到顯著提高，且事先設(shè)置的水泥土樁還會因自身剛度以及樁—釘—土之間的結(jié)構(gòu)作用對土體側(cè)移變形起到有效的約束作用。大大提高了基坑開挖過程中的邊坡穩(wěn)定性，有效地控制了開挖過程中的坡頂變形量。<

44、;/p><p>　　2.4.2止水抗?jié)B作用</p><p>　　水泥土樁除了分擔(dān)荷載作用外，還起到止水抗?jié)B作用，其作用機(jī)理主要有兩方面：一是提高基坑邊壁土體的自穩(wěn)性及隔水性，當(dāng)邊坡土體含水量較大時，網(wǎng)噴混凝土面層不易與土體粘結(jié)在一起，而直接噴在水泥土攪拌樁或旋噴樁上，則很容易粘結(jié)在一起；二是在軟弱富水地層中，由于水泥土比原狀土的力學(xué)性能有所改善，當(dāng)水泥土樁向下伸入基底以下深度時，對抵抗基底隆起

45、、管涌等起主要作用。水泥土樁復(fù)合土釘支護(hù)技術(shù)研究及工程應(yīng)用。</p><p>　　2.4.3傳遞荷載作用</p><p>　　復(fù)合土釘支護(hù)中，水泥土樁與土體之間存在發(fā)揮較大側(cè)摩阻力的潛能。由于樁與樁周土之間的摩擦作用，樁周土體沉降顯著減小，迫使最大沉降點(diǎn)后移。在基坑開挖過程中，隨著樁與樁周土之間豎向相對位移的出現(xiàn)，兩者之間的側(cè)摩阻力會逐步發(fā)揮。土體的重力是誘發(fā)邊坡土體不穩(wěn)定的最根本、最直接

46、的原因。對于復(fù)合土釘來說，由于樁土之間側(cè)摩阻力的存在，相當(dāng)于抵消了部分不穩(wěn)定土體的重力作用，因而會減小最終作用在支護(hù)體系中的土壓力。樁周土對樁的側(cè)摩阻力將通過樁的軸向壓縮作用傳遞到深層土體之中，調(diào)動深部穩(wěn)定地層潛能，土釘支護(hù)體系、深部穩(wěn)定土層緊密結(jié)合聯(lián)系在一起，共同承受荷載，使邊壁穩(wěn)定并減少位移，見圖2.1：</p><p>　　圖 2.1 水泥土樁靡擦傳力示意圖</p><p>　　2.

47、4.4側(cè)移曲線的整合機(jī)制</p><p>　　具有一定強(qiáng)度和剛度的水泥土樁和較密間距的土釘之間存在著較好的整體結(jié)構(gòu)作用，可將水泥土樁理想化為以土釘為支點(diǎn)的連續(xù)梁。隨著支護(hù)的向下進(jìn)行，水泥土樁與己設(shè)置的上部土釘之間形成的結(jié)構(gòu)作用有效地約束了上部土體隨開挖而發(fā)生的變形，并且水泥土樁與較密土釘之間的結(jié)構(gòu)作用也促使土體的變形趨于均勻；隨著開挖深度增加，下部土體的側(cè)移變形就顯得比較突出，最終形成了鼓肚變形模式。由于復(fù)合土釘

48、中水泥土樁對土體的超前約束以及后來樁與土釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)約束作用，復(fù)合土釘支護(hù)中土體位移要小得多，設(shè)計時可有意識地通過增加水泥土樁的剛度來控制位移，以達(dá)到保護(hù)周邊環(huán)境之目的。</p><p>　　2.4.5優(yōu)勢滑裂面的前移機(jī)制</p><p>　　理論和實踐均表明，土釘支護(hù)中土釘最大拉力位置是與被支護(hù)土體優(yōu)勢控制滑移面的位置相一致的。土釘支護(hù)中作用于面層上的土壓力通常認(rèn)為是比較小的，那么傳遞給土釘

49、的拉力就比較小，土釘通過釘土之間的摩擦作用經(jīng)過一段距離才一能達(dá)到最大拉力位置。復(fù)合土釘中，由于存在強(qiáng)度和剛度比原位土體大許多的水泥土樁，水泥土樁墻后的土壓力要比土釘支護(hù)中面層后的土壓力大，也即水泥土樁傳遞給土釘端頭較大的拉力，于是復(fù)合土釘支護(hù)中土釘經(jīng)過較短的摩擦傳力距離就可以達(dá)到土釘最大拉力位置，有提高基坑邊坡穩(wěn)定性，控制開挖工程中的側(cè)向位移的作用。</p><p>　　2.5復(fù)合土釘支護(hù)設(shè)計</p>

50、<p>　　結(jié)合《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 》JGJ120－99提出復(fù)合土釘設(shè)計的方法和步驟。設(shè)計需要抗?jié)B設(shè)計。</p><p>　　根據(jù)工程項目所處地層的地下水位及地層的滲透性，來取舍是否設(shè)置防滲帷幕，若需要設(shè)置防滲帷幕，將選取何種形式的防滲帷幕?</p><p>　　當(dāng)基坑開挖深度小于3米而且處于滲透性較小的粉質(zhì)粘土或淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土地層(K<10-6cm/s)，另外基坑

51、周圍管線和建筑物對地表變形不敏感，對于此類基坑可以不設(shè)置防滲帷幕，可以直接施作土釘支護(hù)。</p><p>　　基坑開挖深度大于3米小于5米，基坑坑底處于粉土、粉質(zhì)粘土以及粉砂地層時，坑外地下水位的下降可能危及周邊管線和建筑物，此時應(yīng)采用水泥土攪拌樁作為防滲帷幕，由于水頭壓力較小，可以采用單排水泥土樁形成封閉防滲帷幕。開挖深度大于5米小于7米的基坑，防滲帷幕的寬度增加到1200mm，采用雙排水泥土深攪樁，不僅起隔水

52、作用，更重要的是抵抗軟土的流變、提高基坑支護(hù)的整體穩(wěn)定性和坑底穩(wěn)定性。</p><p>　　水泥土樁，當(dāng)水泥摻入比例超過10%時，其抗?jié)B性能可達(dá)10-5至10-8cm/s，根據(jù)使用項目的情況，滲入量在15%-16%之間較合適，水泥土樁的搭接長度常規(guī)在200-250mm之間。</p><p>　　防滲帷幕的插入深度應(yīng)滿足：盡量使防滲帷幕插入滲透性較小的淤泥質(zhì)土1.0米以上，當(dāng)不能進(jìn)入隔水層時

53、，應(yīng)按滲流理論分析產(chǎn)生動水壓力的大小以及產(chǎn)生涌水、流砂的可能性(見圖2.2抗?jié)B流驗算圖)。</p><p>　　圖2.2 抗?jié)B流驗算圖</p><p>　　Ks=ic/i (2－1)</p><p>　　式中：ic——坑底土體的臨界水力梯度，由坑底的土性確

54、定，</p><p>　　ic=(Gs-1)/(1+e) (2－2)</p><p>　　Gs——坑底土顆粒的重度 e——坑底土顆粒的天然孔隙比</p><p>　　I——坑底土的滲流水力坡度，i=Hw/L</p><p>　　Hw——基坑內(nèi)外土體的

55、滲流水頭，取坑內(nèi)外的地下水位差</p><p>　　L——最短的滲流路線總長度</p><p>　　L= (2－3)</p><p>　　——流徑水平段總長度，可取防水帷幕的寬度</p><p>　　——流徑垂直段的總長度，單位可取m</p>

56、<p>　　m——流徑垂直段換算成水平段的換算系數(shù)，可取m=1.5</p><p>　　Ks——抗?jié)B或抗管涌安全系數(shù) ，Ks=1.5－2.0。</p><p>　　2.6本工程的參數(shù)確定</p><p>　　大量的工程實踐證明，采用深層攪拌樁形成止水帷幕可有效阻擋地下水涌入，減小因坑內(nèi)降水對坑外構(gòu)筑物的影響，同時深層攪拌樁亦可增加基坑側(cè)壁的土體強(qiáng)度，減小開

57、挖時對坑壁土的擾動，為地下室在干燥狀態(tài)下施工創(chuàng)造有利條件。結(jié)合本工程的實際情況，宜主要采用單排深層攪拌樁形成止水帷幕的止水措施。 </p><p>　　2.6.1深層攪拌樁設(shè)計參數(shù)</p><p>　　(1) 綜合考慮確定深層攪拌樁樁長為12.00m能夠形成較完整的加固及隔水體系。</p><p>　　(2) 樁間距350mm，相鄰兩根樁搭接長度為200mm，攪拌

58、速度1.30-1.50m。</p><p>　　(3) 漿液按樁長每根樁拌制一罐，嚴(yán)格計量，水泥用量70kg/m，水灰比0.5～0.6。</p><p>　　(4) 漿液中加磷石膏，摻入量為水泥用量的10-12%。</p><p><b>　　2.6.2質(zhì)量要求</b></p><p><b>　　(1) 保證

59、項目：</b></p><p>　?、?樁身強(qiáng)度必須滿足設(shè)計要求及施工規(guī)范的規(guī)定。</p><p>　　② 原材料的使用必須符合施工規(guī)范的規(guī)定。</p><p>　　(2) 深層攪拌樁允許偏差，應(yīng)符合《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50202—2002中表2.1的規(guī)定。 </p><

60、;p>　　深層攪拌樁允許偏差及檢查方法 表2.1</p><p>　　依據(jù)各種勘察資料和基坑工程概況，本工程采用單排φ550深攪樁止水，樁體搭接200，使用32.5級普通硅酸鹽水泥， 其摻入比為15%，水灰比0.45~0.55，底標(biāo)高為-12m。截水帷幕的厚度應(yīng)滿足基坑防滲要求截水帷幕的滲透系數(shù)宜小于1.0×10-6cm/s。</p><p&g

61、t;　　三 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書</p><p><b>　　3.1計算方法</b></p><p>　　按照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JGJ 120-99)的要求，土壓力計算采用朗肯土壓力理論，矩形分布模式，所有土層采用水土合算。求支撐軸力是用等值梁法，對凈土壓力零點(diǎn)求力矩平衡而得。樁長是根據(jù)樁端力矩求出，并應(yīng)滿足抗隆起及整體穩(wěn)定性要求，各段的抗隆起、整體穩(wěn)定性驗

62、算、位移計算詳見點(diǎn)電算結(jié)果。</p><p>　　為了對比分析，除用解析法計算外，還用理正軟件電算。由于支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力是隨工況變化的，設(shè)計時按最不利情況考慮。</p><p>　　3.2復(fù)合土釘支護(hù)形式</p><p>　　復(fù)合型土釘擋墻支護(hù)——就是以水泥土攪拌樁帷幕等超前支護(hù)措施解決土體的自立性、隔水性以及噴射面層與土體的粘結(jié)問題，以水平向壓密注漿及二次壓力灌漿解決

63、復(fù)合土釘擋墻土體加固及土釘抗拔力問題，以相對較長的插入深度解決坑底的抗隆起、管涌和滲流等問題，組成防滲帷幕、超前支護(hù)及土釘?shù)冉M成的復(fù)合型土釘支護(hù)。</p><p>　　復(fù)合型土釘擋墻支護(hù)的幾種形式如圖 3.1：</p><p>　　圖3.1復(fù)合土釘支護(hù)形式</p><p><b>　　3.3土壓力計算</b></p><p&

64、gt;　　3.3.1 計算主動土壓力系數(shù)</p><p>　　根據(jù)本工程巖土工程勘察資料，自上而下土層分布為：①素填土②中砂層③淤泥質(zhì)土④粘土，各土層的設(shè)計計算參數(shù)如表3.1：</p><p>　　各土層設(shè)計計算參數(shù) 表3.1 </p><p>　　按照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》(JGJ 120-99)土壓力計算方法作為土側(cè)向

65、壓力設(shè)計計算依據(jù)，即：</p><p>　　主動土壓力系數(shù)：Ka=tan2(45°-/2) (3.1)</p><p>　　計算所得主動土壓力系數(shù)表如表3.2：</p><p>　　主動土壓力系數(shù)表 表3.2 </p><p>　　3.3.2計算各層土壓力<

66、;/p><p>　　基坑的開挖深度為10米,確定基坑側(cè)壁的安全等級為二級，重要系數(shù)為1.10，基坑超載p=20kPa。墻后填土及物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)如圖3.2所示：</p><p><b>　　主動土壓力公式為：</b></p><p><b>　　(3.2)</b></p><p>　　式中 Ka：主動土

67、壓力系數(shù)</p><p><b>　　h: 土層厚度</b></p><p><b>　　γ： 土的重度</b></p><p><b>　　c： 土的粘聚力</b></p><p>　　第①層：σ1上=20×0.55-2×10×0.74=-3.

68、8kPa</p><p>　　σ1中=(20+17×1)×0.55-2×10×0.74=5.6kPa</p><p>　　σ1下=(20+17×1+7×1)×0.55-2×10×0.74+10×1=19.4kPa</p><p>　　第②層： σ2上=(20+17&#

69、215;1+7×1)×0.27-2×0×0.52+10×1=21.9kPa</p><p>　　σ2下=(20+17×1+7×1+8.5×4)×0.27-2×0×0.52+10×5=71.1kPa</p><p>　　第③層： σ3上=(20+17×1+7

70、15;1+8.5×4)×0.41-2×30×0.64+10×5=43.6kPa</p><p>　　σ3下=(20+17×1+7×1+8.5×4+9.5×3×0.41-2×30×0.64+10×8</p><p><b>　　=85.3kPa</

71、b></p><p>　　第④層： σ4上=(20+17×1+7×1+8.5×4+9.5×3)×0.33-2×50×0.58+10×8=</p><p><b>　　57.5kPa</b></p><p>　　σ4下=(20+17×1+7×

72、1+8.5×4+9.5×3+1)×0.33-2×50×0.58+10×9</p><p><b>　　=70.3kPa </b></p><p>　　計算所得各層土壓力如下圖3.3所示：</p><p>　　3.4 土釘參數(shù)計算</p><p>　　3.4.1

73、土釘傾角</p><p>　　土釘傾角一般在0-25°之間取值，其大小取決于土釘置入方式和土體分層特點(diǎn)等多種因素。由于土釘在土體中的作用是抗拔受拉，當(dāng)傾角越小時，其水平拉力越大，越有利于土釘對土體的加固，但傾角過小，不利于施工。根據(jù)工程施工經(jīng)驗，土釘?shù)膬A角以不超過15°為宜。為便于施工確定該基坑的土釘傾角為10°。</p><p>　　3.4.2 土釘間距&l

74、t;/p><p>　　常用土釘間距Sh=Sv=(1.0～2.5)m，土釘間距太小不易打孔，太大承載不足，因此取土釘間距Sh=Sv=1.25m，基坑深10m,需打7排土釘。</p><p>　　3.4.3 土釘長度</p><p>　　由朗肯土壓力可知，發(fā)生主動土壓力時的滑裂面與水平面之間的夾角為45°+φ/2。土體加權(quán)內(nèi)摩擦角</p><p

75、><b>　　φ=28.30</b></p><p>　　(1) 土釘內(nèi)力計算</p><p>　　在土體自重和地表均布荷載作用下，每一土釘所受到的最大拉力或設(shè)計內(nèi)力N，可用下式計算：</p><p><b>　　(3.3)</b></p><p><b>　　式中：α：土釘傾角&l

76、t;/b></p><p>　　p：土釘與滑裂面交點(diǎn)處側(cè)壓力</p><p><b>　　由圖3.2可得：</b></p><p>　　P1=22.89kPa</p><p><b>　　=36.30kN</b></p><p>　　P2=36.80kPa</p&

77、gt;<p><b>　　=58.36kN</b></p><p>　　P3=50.71kPa</p><p><b>　　=80.43kN</b></p><p>　　P4=64.61kPa</p><p><b>　　=102.47kN</b></p&g

78、t;<p>　　P5=52.03kPa</p><p><b>　　=82.52kN</b></p><p>　　P6=67.76kPa</p><p><b>　　=107.47kN</b></p><p>　　P7=83.48kPa</p><p><

79、b>　　=132.40kN</b></p><p>　　(2) 計算土釘直徑</p><p><b>　　(3.4)</b></p><p>　　式中： Fs.d：土釘?shù)木植糠€(wěn)定安全系數(shù)，取1.5</p><p>　　fy：鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值，土釘采用HRB400級的螺紋鋼筋，fy=360N/mm2&l

80、t;/p><p><b>　　N：土釘內(nèi)力設(shè)計值</b></p><p><b>　　d：土釘鋼筋直徑</b></p><p>　　Nmax=132.40KN</p><p>　　則1.5×132.4≤1.35×3.14×d2/4×360</p>&

81、lt;p>　　解得d≥22.8mm，各道土釘直徑均選25，鉆孔直徑取150mm。</p><p>　　(3) 土釘長度確定</p><p>　　土釘長度包括兩部分：自由段和錨固段，如圖。經(jīng)加權(quán)平均可知滑裂面角度45°＋φ/2=59.1°。根據(jù)三角形關(guān)系可確定自由段長度</p><p>　　ιf1=4.79m ιf2=4.11m

82、 ιf3=3.42m ιf4=2.74m</p><p>　　ιf5=2.05m ιf6=1.37m ιf7=0.68m </p><p>　　土釘分布圖如圖3.4:：</p><p><b>　　由 </b></p><p>　　確定錨固段長度ιb，其中D為鉆孔直徑，τ為土釘與土體

83、之間的界面粘結(jié)強(qiáng)度。</p><p>　　ιb1=1.5×36.30÷(3.14×0.15×120)=0.96m</p><p>　　ιb2=1.5×58.36÷(3.14×0.15×120)=1.55m</p><p>　　ιb3=1.5×80.43÷(3.14&#

84、215;0.15×120)=2.13m</p><p>　　ιb4=1.5×102.47÷(3.14×0.15×120)=2.72m</p><p>　　ιb5=1.5×82.52÷(3.14×0.15×30)=8.76m</p><p>　　ιb6=1.5×107.

85、47÷(3.14×0.15×30)=11.40m</p><p>　　ιb7=1.5×132.40÷(3.14×0.15×80)=5.27m</p><p>　　土釘長度ι≥ιf+ιb</p><p>　　計算得各土釘?shù)拈L度為：</p><p>　　ι1≥4.79+0.96

86、=5.75m； ι2≥4.11+1.55=5.66m；</p><p>　　ι3≥3.42+2.13=5.55m； ι4≥2.74+2.72=5.46m；</p><p>　　ι5≥1.05+8.76=9.81m； ι6≥1.37+11.40=12.77m；</p><p>　　ι7≥0.68+5.27=5.95m；</p><

87、p>　　取p為土釘長度中點(diǎn)處側(cè)壓力，重新計算土釘長度</p><p>　　在土體自重和地表均布荷載作用下，每一土釘所受到的最大拉力或設(shè)計內(nèi)力N，可用公式(3.3)計算：</p><p>　　式中： α：土釘傾角</p><p>　　p：土釘長度中點(diǎn)處側(cè)壓力</p><p>　　(1)由圖3.3可得：</p><p&g

88、t;　　P1=15.93kPa</p><p><b>　　=25.27kN</b></p><p>　　P2=34.07kPa</p><p><b>　　=54.05kN</b></p><p>　　P3=49.32kPa</p><p><b>　　=78.2

89、5kN</b></p><p>　　P4=64.58kPa</p><p><b>　　=102.46kN</b></p><p>　　P5=58.91kPa</p><p><b>　　=93.46kN</b></p><p>　　P6=78.63kPa<

90、/p><p><b>　　=124.75kN</b></p><p>　　P7=60.98kPa</p><p><b>　　=96.75kN</b></p><p><b>　　(2)計算土釘直徑</b></p><p>　　式中：Fs.d：土釘?shù)木植糠€(wěn)定

91、安全系數(shù)，取1.5</p><p>　　fy：鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值，土釘采用HRB400級的螺紋鋼筋，fy=360N/mm2</p><p><b>　　N：土釘內(nèi)力設(shè)計值</b></p><p><b>　　d：土釘鋼筋直徑</b></p><p>　　Nmax=124.75kN</p>

92、<p>　　則1.5×124.75≤1.35×3.14×d2/4×360</p><p>　　解得d≥22.2mm，各道土釘直徑均選25。鉆孔直徑取150mm。</p><p><b>　　(3)土釘長度確定</b></p><p>　　土釘長度包括兩部分：自由段和錨固段，如圖。經(jīng)加權(quán)平均可

93、知滑裂面角度45°＋φ/2=59.1°。根據(jù)三角形關(guān)系可確定自由段長度</p><p>　　ιf1=4.79m, ιf2=4.11m ιf3=3.42m ιf4=2.74m</p><p>　　ιf5=2.05m ιf6=1.37m ιf7=0.68m</p><p><b>　　由</b>&l

94、t;/p><p>　　確定錨固段長度ιb，其中D為鉆孔直徑，τ為土釘與土體之間的界面粘結(jié)強(qiáng)度。</p><p>　　ιb1=1.5×25.27÷(3.14×0.15×120)=0.67m</p><p>　　ιb2=1.5×54.05÷(3.14×0.15×120)=1.43m</p&

95、gt;<p>　　ιb3=1.5×78.25÷(3.14×0.15×120)=2.08m</p><p>　　ιb4=1.5×102.46÷(3.14×0.15×120)=2.72m</p><p>　　ιb5=1.5×93.46÷(3.14×0.15×30

96、)=9.92m</p><p>　　ιb6=1.5×124.75÷(3.14×0.15×(30×0.64+80×0.36))=7.70m</p><p>　　ιb7=1.5×96.75÷(3.14×0.15×(30×0.14+80×0.86))=4.22m</p&g

97、t;<p>　　土釘長度ι≥ιf+ιb</p><p>　　計算得各土釘?shù)拈L度為：</p><p>　　ι1≥4.79+0.67=5.46m； 取為10m；</p><p>　　ι2≥4.11+1.43=5.54m； 取為8m；</p><p>　　ι3≥3.42+2.08=5.50m； 取為8m；</p><

98、;p>　　ι4≥2.74+2.72=5.46m； 取為8m；</p><p>　　ι5≥1.05+9.92=10.97m；取為12m；</p><p>　　ι6≥1.37+7.70=9.07m； 取為12m；</p><p>　　ι7≥0.68+4.22=4.90m；取為8m；</p><p>　　土釘所受的極限抗拔力Tu=πDιbτ，

99、其中ιb為土釘錨固段長度。土釘?shù)陌踩禂?shù)k=Tu/N。</p><p>　　Tu1=3.14×0.15×5.21×120=294.5kN</p><p>　　Tu2=3.14×0.15×3.89×120=219.9kN</p><p>　　Tu3=3.14×0.15×4.58×

100、120=258.9kN</p><p>　　Tu4=3.14×0.15×5.26×120=297.3kN</p><p>　　Tu5=3.14×0.15×10.95×30=154.7kN</p><p>　　Tu6=3.14×0.15×10.63×57=285.4kN</

101、p><p>　　Tu7=3.14×0.15×7.32×73=251.7kN</p><p>　　最后所得的各土釘?shù)淖杂啥伍L度和錨固段長度及全長、土釘內(nèi)力、極限抗拔力、安全系數(shù)如表3.3所示：</p><p>　　土釘長度及安全系數(shù) 表3.3 </p><p>　　∑N=575k

102、N，∑Tu=1762kN</p><p>　　K總=1762/575=3.1 </p><p>　　各土釘?shù)陌踩禂?shù)和總的安全系數(shù)均大于1.625。</p><p><b>　　3.5 面層設(shè)計</b></p><p>　　面層的作用有三方面：一是承受水土壓力，并將水土壓力傳遞到土釘；二是限制土體塌倒；三是將土釘聯(lián)成整體

103、，當(dāng)水泥土樁防滲發(fā)生局部斷裂時，面層內(nèi)的鋼筋網(wǎng)將斷裂部分兜住以防止發(fā)生涌土破壞。一般為構(gòu)造設(shè)置，強(qiáng)度驗算。C20混凝土100mm厚，內(nèi)配直徑為6mm間距為200mm的雙向鋼筋網(wǎng)的面層?？v橫主筋一般采用16mm螺紋鋼，間距與土釘間距相同。</p><p>　　3.5.1 面層承載力</p><p>　　面層可看作為支撐于土釘上的無梁連續(xù)板。令面層厚為100mm，土釘間距即為面層跨距，即1.2

104、5m。</p><p>　　將土層分為兩層根據(jù)公式p0=p01+p0q計算作用于面層上的荷載。</p><p>　　p01 =0.7×(0.5+(S-0.5)/5) × p1 (3.5)</p><p>　　第一層： γ1=18kN/m3 ， ka1=

105、0.347,c1=3.3</p><p>　　第二層： γ2=19.625kN/m3，ka2=0.387,c2=35</p><p>　　第一面層：p0=p01+p0q=0.7×[0.5+(1.25-0.5)÷5]×21.06</p><p>　　+0.347×20+10×5=66.5kN/m2</p>

106、<p>　　第二面層：p0=0.7×[0.5+(1.25-0.5)÷5]×(-19.7)</p><p>　　+0.387×20+10×9=87.9kN/m2</p><p>　　取兩部分的平均值p=(66.5+87.9)/2=77.2kN/m2 </p><p>　　M0=pl3/8=77.2

107、5;1.253/8=18.8kN·m </p><p>　　釘上帶土釘作用處彎矩 M1=0.5 M0=9.4kN·m</p><p>　　跨中彎矩 M2=0.2M0=3.76kN·m</p><p>　　跨中帶支座處 M3=0.15M0=2.82kN·m&l

108、t;/p><p>　　跨中帶跨中處 M4=0.15M0=2.82kN·m</p><p>　　只有土釘連接處的局部彎矩較大，其他截面彎矩較小。計算如下: </p><p>　　只有土釘連接處的局部彎矩較大，其他截面彎矩較小。經(jīng)計算選配</p><p>　　6＠200×200。</p>&l

109、t;p>　　取板寬b=1.25m,高h(yuǎn)=10m,噴射混凝土強(qiáng)度等級為C20,鋼筋采用HRB235級鋼筋，環(huán)境類別為一類。</p><p>　　設(shè)as=35mm，則h0=1000-35=965mm;</p><p>　　由混凝土和鋼筋等級查表得fc=9.6N/mm2, fy=210N/mm2, ft=1.10N/mm2,</p><p>　　α1=1.0,β1=

110、0.8,ζb=0.614</p><p>　　截面抵抗矩系數(shù)αs=M/(α1fcbh02)=9.4×106/(1.0×9.6×1250×9652)</p><p><b>　　=0.00084</b></p><p>　　ζ=1-=0.00084＜ζb，可以</p><p>　　γ

111、s=0.5×(1+)=0.9996</p><p>　　所以AS=M/(fyγsh0)=46.4mm2,</p><p>　　選用6＠200×200，AS=28.3×6=169.8mm2。</p><p><b>　　3.5.2連接計算</b></p><p>　　鋼筋網(wǎng)片如圖3.5，固定鋼

112、筋為22，長為400mm，焊接在土釘上。</p><p>　　其連接的安全系數(shù)為 (3.6)</p><p><b>　　(3.7)</b></p><p>　　式中：a、b——錨固體的長寬取a=400mm,b=400mm；</p><p>　　F——噴射混凝土

113、抗剪強(qiáng)度F=1500kPa；</p><p>　　T——噴射混凝土厚度T=100mm；</p><p>　　Ea——作用在錨頭上的主動土壓力， Ea=77.2kN；</p><p><b>　　(滿足要求！)</b></p><p>　　圖3.5鋼筋網(wǎng)片平面圖</p><p>　　4 土釘墻穩(wěn)定性

114、驗算</p><p>　　4.1外部穩(wěn)定性驗算</p><p>　　由面層、土釘、注漿以及土體構(gòu)成的邊坡類似重力式擋墻一樣承擔(dān)墻后水土壓力，此重力擋墻可能發(fā)生的穩(wěn)定性破壞為沿基坑底面滑移或繞擋墻趾翻轉(zhuǎn)，即為土釘外部穩(wěn)定性驗算。外部穩(wěn)定性分析包括抗滑動穩(wěn)定、抗傾覆穩(wěn)定及基坑隆起分析三方面。</p><p>　　支護(hù)整體沿底面水平滑動的安全系數(shù)可取為1.2；支護(hù)整體傾覆

115、驗算的安全系數(shù)為 1.3。整體滑移的安全度不容易滿足，其原因為軟粘土地層中，墻后水土壓力較大，墻底的摩擦力比較小，為此建議采取以下措施：</p><p>　　底部土釘長度在設(shè)計計算的基礎(chǔ)上適當(dāng)加長，工程案例中一般加長2－3米；同時將底部土釘傾角加大，調(diào)動墻體入土深度，將水泥土樁的抗剪強(qiáng)度計入抗滑因素。外部穩(wěn)定性驗算請參閱圖4.1。</p><p>　　圖4.1外部穩(wěn)定性示意圖</p&

116、gt;<p>　　4.1.1抗滑穩(wěn)定性驗算</p><p>　　土釘墻除了要進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗算外，還需按重力式擋土墻計算方法，驗算其抗滑動穩(wěn)定性。</p><p>　　抗滑動安全系數(shù) (4.1)</p><p>　　式中： Ft——土釘墻底面產(chǎn)生的抗滑力；</p><p>

117、;　　Eax——土壓力引起的水平推力為各道土釘拉力之和；</p><p><b>　　(4.2)</b></p><p><b>　　W——墻體自重</b></p><p>　　B——土釘墻計算寬度</p><p>　　B=(11/12)Lcosα</p><p>　　L——

118、為土釘加權(quán)平均長度;</p><p>　　α——土釘與水平面之間的夾角;</p><p>　　墻寬取為8.5m，墻底部土</p><p>　　抗滑力 Ft=(186.5×8.5+20×8.5)tan30+16×8.5=1149kN</p><p>　　土壓力引起的水平推力為各道土釘拉力之和 </p>

119、<p><b>　　抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)</b></p><p><b>　　安全！</b></p><p>　　4.1.2抗傾覆穩(wěn)定驗算</p><p>　　抗傾覆穩(wěn)定力矩即土的自重平衡力矩</p><p>　　Mw=(186.5×8.5+8.5×20) ×8

120、.5/2=7460 kN·m</p><p><b>　　傾覆力矩</b></p><p>　　M0=1.64×9.2+5.55×8.5+6.93×8.33+87.52×6+98.4×5.33+130.8×2.5+62.55×2+57.5×0.5+6.4×0.33=16