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土钉支护技术的应用分析

日期:2017-9-7 9:35:09 来源:互联网 浏览数:
 
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   0? 引言
    随着社会经济的发展,工程施工技术在不断创新。在原先的基坑开挖和边坡稳定方面,广泛使用了桩、墙、撑、锚支撑等技术,近20 年来又开发出了土钉支护这一新型挡土技术,有效提升了施工质量。
    1? 土钉支护技术的应用
    土钉体是一种金属杆件,它的应用目的是为了加固施工现场天然土体。土钉支护技术采取的方法是采用较密集排列的土钉作为主要受力构件,依靠自身与土体间界面的粘合力或者摩擦力,在土体发生变形的时候,土钉支护就被动承受拉应力。土钉支护系统通常分成三个部分: 土钉、面层、防水系统。土钉支护与加筋土挡墙在形式上有相似的地方,都属于土体加筋技术。不同的是: 土钉是在原位土内从上到下一边开挖,一边加支护,而加筋土挡墙是在填土的过程中,从下到上分层铺设拉筋,并与墙面板组成挡土结构。
    2? 土钉支护的特点
    2. 1 土钉支护的优点
    1) 工程量少、施工速度快。与桩支护和连续墙支护相比较,土钉支护是将土作为支护的一部分,用混凝土和用钢量要少得多。大大加快了施工速度,工期缩短一半。
    2) 投资抵。在国外,土钉支护比拉锚支护要节省10% ~30%,我国的土钉支护比其他支护方法省30% ~ 50%。有效降低了投资成本,深受投资方的欢迎。
    3) 施工简单。土钉支护不需要特殊的工艺,对技术和设备的要求较低,成孔时只需要有洛阳铲就行了。但是在卵石层成孔的时候,就需要有专用的锚杆钻机了。
    4) 安全可靠。土钉支护采用的是大量密集的列的土钉作为支护体,它对土体的干扰较小,即使土钉支护里面某1 根土钉出现问题,也不会影响全局; 在施工过程中,可以根据现场的土质和测量数据对设计进行及时的修改和调整,有效避免险情的发生。只要把现场监控和反馈设计有效结合起来,就比其他支撑技术的安全系数高。
    5) 抗震性能好。土钉支护属于柔性支护,对于地震的车辆振动有着良好的抵抗性。即使受力损坏,也是一个缓慢的变形损坏过程,不会出现立刻彻底损坏的现象。
    2. 2 土钉支护的缺点
    土钉支护的变形,比预应力锚杆或者预应力撑式支护稍微高; 不利于在软土、松散沙土和地下水丰富的环境下使用; 因为土钉支护与锚杆挡墙都是永久性支护结构,所以要采取有效的防锈措施。
    3? 土钉支护设计内容和施工的若干要求
    3. 1 设计内容
    土钉支护一般适用于地下水位以上或进行人工降水后的可塑、硬塑或坚硬的黏性土,胶结或弱胶结P,包括毛细水黏结Q 的粉土、砂土和角砾、填土; 在经过大量工程实践后,土钉支护在杂填土、松散砂土、软塑或流塑土、软土中也得以应用,并可与砼灌注桩、钢板桩及止水帷幕等配合使用进行支护,在设计方面,需要关注几个问题: ①土钉支护结构可以根据不同的类别和工程经验进行设计。②土钉的抗拔力与长度应根据公式进行计算、实验来决定。③土钉锚固钉作用,应该是任一土钉所控制面积上的土压力要小于土钉的锚固力。④土钉钢筋受到的拉应力应该小于作用力。⑤土钉墙应该是把土钉自身和土作为一个整体来进行稳定性的验算。
    3. 2 土钉支护施工的要点
    土钉支护要严格按照工程进度分层开挖,做到及时支护。不宜抢先开挖,避免后期工程的变化造成不利影响; 土钉支护不宜在有地下水的状况下使用; 对于不良的土层要采取有效措施,防止基坑边坡的裸露土体发生坍塌。可以通过以下几种方法进行: ①在水平方向上间隔开挖。②修坡后立即喷涂混凝土或砂浆,待凝固后再钻孔。③先将作业深度上的边坡做成斜坡保持稳定,待钻孔并设置土钉以后在清坡。
    4? 土钉支护的现场测试与施工监控
    现场检测与施工监控也是土钉支护施工的重要环节。施工过程中,要始终对支护进行变形监测和地面裂缝观察,如果周围有建筑物,要密切观察建筑物是否有变形和开裂情况。检测与监控的主要内容有: ①土钉现场的抗拔实验。②土钉支护体顶部的水平位移和垂直的沉降测量。③基坑的地表地物的开裂与变形监控。④对于土钉受到应力的钢筋和受到压力的面层的工作状态进行全面监控。
    5 ?结语
    土钉技术是近年来发展起来的一种新型挡土技术,它具有安全性能高、施工简单、投资成本低等特点,适合于高层建筑深基坑开挖、地下机构施工开挖、土坡开挖等方面的临时支护。也可以用作隧道洞口挡墙、和路堑边坡挡墙和桥台挡墙的永久结构。它的应用很广,有广阔的发展前景。

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