1、土钉墙设计施工方案一、 工程概况二、 技术参数根据岩土工程勘察报告资料，列出如下参数：剪切试验土层编号土层名称 平均厚度H（M）土平均重度（KN/M 3）CKPa度 淤泥粘土 2.50 18.1 26.3 9.0 粘土 5.00 19.9 69.1 12.1 粉质粘土 4.00 19.4 31.5 18.0三、 设计计算方法土钉墙设计包括如下工作内容：1、 土钉墙勘察要求A、查明基坑四周边的地层结构和土的物理力学性质。B、查明地下水类型，埋藏条件及渗透性，分析地下水对基坑开挖、基坑隆起和支护结构的影响。C、对基坑周边的建筑物、地下管线和道路现状进行调查，判断基坑开挖对其影响程度。2、 确定土钉
2、墙结构尺寸A、土钉墙用于 4.8-5.0M 基坑深的边坡，斜面坡度为 84。B、土钉墙均是分层分段开挖，每层开挖高度常与土钉竖向间距相同，即为 1.2m，每层开挖的纵向长度，取决于土体维持稳定的最长时间和施工流程的相互衔接，暂定 10m 长。3、 土钉参数设计根据土钉墙结构尺寸和工程地质条件，进行土钉重要参数设计，包括土钉长度、间距及布置，孔径和钢筋直径等。A、土钉长度设计（第一、第三排长度为 7M，第二排长度为9M。 ）B、土钉直径及间距布置（第一、第三排土钉直径 20，第二排直径 25。竖向间距 1.2M，水平间距 1.0M。 ）C、土钉钢筋直径 d 的选择为增加土钉钢筋与砂浆的握裹力和抗
3、拉强度，土钉钢筋采用25。D、孔径 D=110MM，土钉注浆材料用 1:0.5 水泥浆,在需要时可加入各种外加剂。4、 土钉墙内部稳定性分析土钉稳定性分析是土钉墙工程设计的一项极其重要的内容，它可以验证初步设计所选的各个参数的合理性、可行性，也可以确定土钉墙的安全性、适用性，因此它是土钉墙设计的关键一步，是土钉墙应用的基础。土钉墙分析的基本原理分极限平衡方法和有限元方法，但大多数均采用极限平衡方法。4.1 基本假定A、破裂面假定为圆弧形B、破坏时，土钉的最大拉力和剪力在破裂面处。C、土钉抗剪强度，沿破裂面全部发挥。D、土体强度参数取加权平均值。4.2 土钉力简化土钉的实际受力状态是非常复杂的，
4、一般情况下土钉中产生拉力、剪应力和弯矩，土钉通过这个复合的受力状态对土钉墙稳定性起作用。为使分析计算简化，只考虑土钉的抗拉作用，土钉的抗拉作用计算为该土钉与破裂面交点处的土钉拉力，其抗拉能力标准值取为：A、 土钉与土体界面的抗剪强度由 i=c+k0*r*h*tg=26.3+0.6*18.1*2.5*tg9.0=27.66 KN/m2，则Tx1 = DLBi=3.14*0.11*式中 LB 为土钉伸入破裂面外约束区内长度（m）i 为土钉与土体间的拉剪强度标准值（KN/m 2）B、由土钉钢筋强度y 计算，则x2 = yAs式中 y 为钢筋抗拉强度标准值（KN/m 2）As 为钢筋载面积C、由钢筋与
5、砂浆间的粘结强度 g计算，则x3 = dLBg式中 d 为钢筋直径g 为钢筋与砂浆界面的粘结强度标准值（KN/m 2）由 A、B、C 三式计算，取用小值作为土钉的抗拉能力标准值，一般情况下，土钉的抗拉能力标准值由第一式决定。7.4.3 最危险破裂面选择A、确定可能圆心点位置：此圆心位置是作为土钉稳定性分析圆心搜查区域的中心。土坡圆弧滑动可能的圆心位置是X = H（40-）/70-（-40）/50=5.0（40-9.0）/70-（84-40）/50=Y = H0.8+(40-)/100式中 为土的内磨擦角H 为边坡高度 为边坡坡角B、确定圆心搜索区范围：以上面确定的圆心位置为中心，四个方向各扩大
6、 0.35Hi，形成一个 0.7H10.7H1 的矩形区域作为计算滑裂面圆心的搜索范围,此处 Hi = H+H0，式中 H 为每次计算的坡高，H0为坡顶超载换算高度。C、确定最危险破裂面：在滑裂面圆心搜索范围内按一定规律确定 mn 个圆心，以圆心到计算高度底部连线为半径画弧，确定mn 个圆弧破裂面，分别计算每个滑裂面上考虑与不考虑土钉作用的稳定安全系数，并分别从中选择最小安全系数，所对应的滑动面即为最危险滑裂面。7.4.4 整体稳定安全系数的计算A、当不考虑土钉作用时，其安全系数 Ksi为Ksi = B、当考虑土钉作用时，其安全系数 Kpi为 Kpi = C iLi + Wicosi + tg
7、WisiniCiLiS + WicositgiS + Txjcos（ i +dj）+T xjsin（ i+aj）tgiWisiniS式中 K si 为不考虑土钉作用安全系数Kpi 为考虑土钉作用安全系数Ci 土体内聚力(KPa)i 土体内磨擦角 (度)Li 土条滑动面弧长Wi 土条重量Txj 某位置土钉的抗拉抗拨能力标准值S 计算单元长度（一般与 Sx 相同）(m)i 滑动面某处切线与水平面之间的夹角dj 某土钉与水平面之间的夹角计算后取 Ksmin 和 Kpmin，容许安全系数可根据工程性质或安全等级取 1.21.5。7.5 土钉墙外部稳定性分析7.5.1 土墙厚度确定土钉墙垂直时，其土墙厚
8、度 B= LL土钉墙倾斜时，土墙厚度 B= Lcos11121112H HjTaj+2式中 L为土中平均钉长为土钉与水平面之间的夹角7.6 土钉抗拨力验算土钉抗拨力验算包括单根抗拨力验算和计算断面内全部土钉总抗拨力验算,其计算简图如下：7.6.1 单根土钉抗拨力验算TxjcosjeajSxSyKBj=Txj=式中 K Bj 为第 j 个土钉抗拨力安全系数，取 1.52.0Txj 第 j 个土钉破裂面外土钉提供的有效抗力能力标准值，破裂面与水平面之间的夹角取（ +）/2 为边坡坡角eaj 为主动土压力强度（KPa）7.6.2 总抗拨力验算KF=式中 K F 总体抗拨力安全系数，取 1.52.5E
9、ai 面层分段部分所受的土压力合力 KNHai 土压力合力到土钉墙底面的距离（m）H 土钉墙高度（m）Hj 土钉距坡顶距离DL-（H-H j）sin（+ ）/2sinsinj+（+）/2Txj（H-H j）cos jEaiHai7.6.3 面层设计：按构造规定一定厚度的喷射砼和配筋数量A、喷射砼面层厚度：取 100mm，砼强度等级不宜小于 C15。B、配筋：面层中配置6 钢筋网。C、为保证土钉与喷射砼面层的连接和锚固，常设置承压板和焊接钢筋骨架等方法，垫板下配置分布筋和加强连接筋，以分散面层的分力。四、 施工工艺方法1、土钉墙施工部署1、施工选用机具序号 名 称 规 格 数量1 空压机 VHP
10、700 1 台2 锚杆钻机 MGJ-50 1 台4 砼喷射机 HPZ6T 1 台5 注浆机 UBJ-3 1 台6 砼搅拌机 JFC200 1 台7 电焊机 1 台8 挖土机 PC-200 1 台9 潜水泵 DT-85 1 台10 收敛计 GY-85 1 台2、施工工艺2.1 施工流程每层施工工艺流程见下图所示，当一层开挖和支护完成后，即可进行下一层土的开挖和支护工作。制锚开挖初喷 钻孔安装 注浆锚网终喷监测2.2 施工准备A、在进行施工前，应充分核对设计文件、土层条件和环境条件，确保施工安全。B、认真检查原材料型号、品种、规格及质保单，必要时进行材料性能试验。C、砼喷射机、空压机、注浆机和搅拌机等设备、水电管线等应配套齐全，并进行全面检查和联合试运转，输送管应能承受 0.8MPa以上压力，供水设施应确保喷头处水压高于该处工作风压0.050.1MPa。2.3 土方开挖
