1、23:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院1土钉墙与喷锚施工土钉墙与喷锚施工 1.5.1土钉墙施工土钉墙施工基本原理：基本原理：土钉墙时采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面等组成的结构。土钉墙时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，并在坡面上喷射砼，它是将拉筋插入土体内部全长度与土粘结，并在坡面上喷射砼，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，并加强基坑边坡坡体的自身稳定性。是一项实用限制其位移，并加强基坑边坡坡体的自身稳定性。是一
2、项实用的原位岩土加筋技术。的原位岩土加筋技术。23:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院2土钉钢筋网砼面层适用适用：地下水位以上或经人工降水后的人工填土、粘性土、微胶：地下水位以上或经人工降水后的人工填土、粘性土、微胶结砂土；不宜用于含水丰富的粉细砂土层、砂卵石层、淤泥质土。结砂土；不宜用于含水丰富的粉细砂土层、砂卵石层、淤泥质土。开挖深度：开挖深度：512512m m，与护坡桩、预应力锚杆连用时可适当增加深与护坡桩、预应力锚杆连用时可适当增加深度。度。23:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院3n土钉墙施工工
3、艺土钉墙施工工艺土方开挖至设计深度土方开挖至设计深度人工修人工修坡坡放线确定孔位放线确定孔位洛阳铲成洛阳铲成孔孔下放土钉杆体下放土钉杆体注水泥浆注水泥浆挂网挂网焊接拉结筋焊接拉结筋喷射混喷射混凝土凝土养护养护23:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院423:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院523:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院623:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院723:15:192019/7/52019/7/1
4、52022-7-20济南大学土建学院823:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院923:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院10土钉墙施工技术措施和质量控制土钉墙施工技术措施和质量控制1)确定孔位确定孔位,误差不大于误差不大于100mm，遇特殊情况应由技术负责人调整，遇特殊情况应由技术负责人调整确定孔位；确定孔位；2)土钉采用洛阳铲成孔，成孔直径不小于土钉采用洛阳铲成孔，成孔直径不小于100mm。对于砂卵石层。对于砂卵石层，当洛阳铲不能钻孔时，可采用气动送管机将，当洛阳铲不能钻孔时，可采用气动送管机将42的钢制
5、花管打入的钢制花管打入土中，并注水泥浆，以代替普通土钉；土中，并注水泥浆，以代替普通土钉；3)水泥浆的水灰比为水泥浆的水灰比为1:0.51:0.6，根据施工情况可适当掺加外加，根据施工情况可适当掺加外加剂，注浆压力为剂，注浆压力为0.4Mpa；压浆；压浆2小时后进行孔内补浆；小时后进行孔内补浆；4)采取底部注浆方法，注浆管底段应先插入孔底，注浆同时将导采取底部注浆方法，注浆管底段应先插入孔底，注浆同时将导管缓慢均匀撤出，导管出浆口应始终在孔中浆体表面以下，保证管缓慢均匀撤出，导管出浆口应始终在孔中浆体表面以下，保证孔中气体全部逸出；孔中气体全部逸出；5)土钉端头应避免敲击碰撞；土钉端头应避免敲
6、击碰撞；6)面网钢筋在制网前应拉伸调直，网点分别用绑丝扎牢，土钉钢面网钢筋在制网前应拉伸调直，网点分别用绑丝扎牢，土钉钢筋与水平拉筋和钢筋网接触部位均应焊接牢固；筋与水平拉筋和钢筋网接触部位均应焊接牢固；7)钢筋网在每边的搭接长度不小于一个网格边长；钢筋网在每边的搭接长度不小于一个网格边长；23:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院118)8)喷射混凝土强度标准为喷射混凝土强度标准为C20C20，粗骨料最大粒径不宜大于，粗骨料最大粒径不宜大于1.5cm1.5cm；9)9)喷射手应持有培训合格证，射距宜在喷射手应持有培训合格证，射距宜在0.80.81.5
7、m1.5m范围内，采用先挂范围内，采用先挂网后喷射，从底部向上部喷射，先喷填钢筋网后面，再喷网前顺序，网后喷射，从底部向上部喷射，先喷填钢筋网后面，再喷网前顺序，喷射混凝土按喷射混凝土按2 2次分层进行，严禁一次喷至设计厚度；次分层进行，严禁一次喷至设计厚度；10)10)喷射混凝土厚度喷射混凝土厚度80mm80mm，喷射混凝土后养护，喷射混凝土后养护3 3天；天；11)11)遇滞水层，在支护面层背部设置水平间距遇滞水层，在支护面层背部设置水平间距2m2m，长为，长为800mm800mm的塑料的塑料排水管，管壁带孔，内填滤水材料，将其插入边壁土体；排水管，管壁带孔，内填滤水材料，将其插入边壁土体
8、；12)12)基坑地表水的防渗在基坑周边近边坡处地表作基坑地表水的防渗在基坑周边近边坡处地表作1.0m1.0m的混凝土泛水的混凝土泛水层；层；13)13)坑底设置排水盲沟及积水坑，以排除基坑内的积水；坑底设置排水盲沟及积水坑，以排除基坑内的积水；14)14)严格控制孔深及成孔角度，注意避开地下管线；。严格控制孔深及成孔角度，注意避开地下管线；。23:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院12n土钉墙施工中应注意土钉墙施工中应注意的几个问题：的几个问题：分层分段开挖喷射砼的作业要求面层中钢筋网的铺设验收注浆注浆23:15:192019/7/52019/7/
9、152022-7-20济南大学土建学院1323:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院141.5.2喷锚施工喷锚施工土层土层锚杆锚杆工作原理：工作原理：利用深固于土体滑移面之外的锚利用深固于土体滑移面之外的锚杆，逐次超前杆，逐次超前“缝合缝合”优势滑移优势滑移控制面的裂缝，通过喷锚支护体控制面的裂缝，通过喷锚支护体系将不稳定土层介质与滑移面外系将不稳定土层介质与滑移面外的稳定土层介质紧密结合在一起，的稳定土层介质紧密结合在一起，形成一种整体的自稳能力。形成一种整体的自稳能力。适用：适用：地质条件复杂、施工场地狭窄、地质条件复杂、施工场地狭窄、周围建筑物密
10、集，特殊土层（回周围建筑物密集，特殊土层（回填土、流砂、淤泥质土）也可使填土、流砂、淤泥质土）也可使用。用。23:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院15土层锚杆的发展与应用土层锚杆的发展与应用土层锚杆（土锚）是一种新型的受拉构件，一端与支护结构土层锚杆（土锚）是一种新型的受拉构件，一端与支护结构等联结，另一端锚固在土体中，将支护结构和其他结构所承等联结，另一端锚固在土体中，将支护结构和其他结构所承受的荷载（侧向的土压力、水压力以及水的浮力和风力带来受的荷载（侧向的土压力、水压力以及水的浮力和风力带来的倾覆力等）通过拉杆传递到处于稳定土层中的锚固体上，
11、的倾覆力等）通过拉杆传递到处于稳定土层中的锚固体上，再由锚固体将传来的荷载分散到周围稳定的土层中去。土层再由锚固体将传来的荷载分散到周围稳定的土层中去。土层锚杆不仅用于临时结构，而且在永久性建筑工程中亦得到广锚杆不仅用于临时结构，而且在永久性建筑工程中亦得到广泛应用。泛应用。岩石锚杆岩石锚杆 1958 原联邦德国原联邦德国 非粘性土层非粘性土层 70年代年代我国我国23:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院16土层锚杆的构造土层锚杆的构造组成：锚头、锚头垫座、支护结构、钻孔、防护套组成：锚头、锚头垫座、支护结构、钻孔、防护套管、拉杆、锚固体、锚底板（有
12、时无）。土层锚杆管、拉杆、锚固体、锚底板（有时无）。土层锚杆根据主动滑动面，分为自由段根据主动滑动面，分为自由段l lf f（非锚固段）和非锚固段）和l lA A锚固段。锚固段。全长粘结锚杆全长粘结锚杆 粘结应力分布粘结应力分布 预应力锚杆预应力锚杆 拉力拉力分散型锚杆分散型锚杆 压力分散型锚杆压力分散型锚杆23:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院17v材料选择：材料选择：钢绞线、粗钢筋钢绞线、粗钢筋 222232 32 高强度钢高强度钢水泥：普通硅酸盐水泥水泥：普通硅酸盐水泥#325#325以上以上细骨料：粒径小于细骨料：粒径小于2 2mmmm的中
13、细砂的中细砂 含泥量含泥量3%3%有害物质有害物质1%1%v土锚杆布置土锚杆布置土锚间距：取决于支护结构承受的荷载和每根锚杆能承受土锚间距：取决于支护结构承受的荷载和每根锚杆能承受的拉力值。的拉力值。土锚倾角：一般为土锚倾角：一般为15152525，且不宜大于，且不宜大于4545。土锚层数：取决于支护结构的截面和其承受的荷载。最上土锚层数：取决于支护结构的截面和其承受的荷载。最上层锚杆的上面应有足够的覆土厚度。层锚杆的上面应有足够的覆土厚度。23:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院18土锚杆的承载力（极限抗拔力）土锚杆的承载力（极限抗拔力）v拉杆的极
14、限抗拉强度；拉杆与锚固体之间的极限握裹力；拉杆的极限抗拉强度；拉杆与锚固体之间的极限握裹力；锚固体与土体间的极限侧阻力。锚固体与土体间的极限侧阻力。v土锚杆极限抗拔力的基本公式土锚杆极限抗拔力的基本公式v土体抗剪强度土体抗剪强度z z非高压灌浆的锚杆：非高压灌浆的锚杆：高压灌浆的锚杆：高压灌浆的锚杆：v土锚杆的设计容许荷载：极限抗拔力土锚杆的设计容许荷载：极限抗拔力/安全系数安全系数安全系数受多种因素影响。安全系数受多种因素影响。一般临时性的土锚杆采用的安全系数应不小于一般临时性的土锚杆采用的安全系数应不小于1.31.3。qAdzDdzDQFPlZZlZZzugz11122221tan0hkC
15、ztanCz23:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院19喷锚的设计喷锚的设计锚杆的钢筋截面积设计锚杆的钢筋截面积设计锚杆的锚固长度锚杆的锚固长度ySfNaYA0cosrbTKaDfHl 23:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院20v施工前的准备工作施工前的准备工作v钻孔钻孔v安放拉杆安放拉杆v压力灌浆压力灌浆v张拉和锚固张拉和锚固v土锚的试验土锚的试验施工工施工工艺艺23:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院21施工前的准备工作施工前的准备工作v充分研究设计文件、地
16、质水文资料、环境条件充分研究设计文件、地质水文资料、环境条件v编制施工组织设计编制施工组织设计v修建施工便道及排水沟，安装临时水、电线路，保证供修建施工便道及排水沟，安装临时水、电线路，保证供水、排水和供电。水、排水和供电。v认真检查锚杆原材料型号、品种、规格，核对质检单，认真检查锚杆原材料型号、品种、规格，核对质检单，必要时进行材料性能试验。必要时进行材料性能试验。v进行技术交底，明确设计意图和施工设计要求。进行技术交底，明确设计意图和施工设计要求。钻孔钻孔v钻孔机械的选择：回转式、螺旋、旋转冲击钻孔机械的选择：回转式、螺旋、旋转冲击v钻孔方法的选择：干作业、水作业钻孔方法的选择：干作业、水
17、作业 成孔质量成孔质量v土锚钻孔特点土锚钻孔特点23:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院22安放拉杆安放拉杆v锚杆自由段的防腐和隔离锚杆自由段的防腐和隔离钢筋拉杆钢筋拉杆钢丝束钢丝束钢绞线钢绞线v插入锚杆时对中措施：定位器、撑筋环插入锚杆时对中措施：定位器、撑筋环压力灌浆压力灌浆v作用：形成锚固段、防止钢拉杆腐蚀、充填土层中的孔作用：形成锚固段、防止钢拉杆腐蚀、充填土层中的孔隙和裂缝隙和裂缝v灌浆液：水泥砂浆或水泥浆灌浆液：水泥砂浆或水泥浆灰砂比：灰砂比：1 1：1 11 1：2 2，水灰比，水灰比0.380.450.380.45，水泥：，水泥：#4
18、25#425，细骨料，细骨料22mmmmv灌浆方法：一次灌浆，二次灌浆灌浆方法：一次灌浆，二次灌浆 图图2-772-7723:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院23张拉和锚固张拉和锚固v养护养护7 78 8天后，锚固段强度大于天后，锚固段强度大于1515MpaMpa并达到设计强度等并达到设计强度等级的级的75%75%以上后以上后v张拉设备与预应力结构张拉所用设备相同，锚具选用与张拉设备与预应力结构张拉所用设备相同，锚具选用与锚杆匹配。锚杆匹配。v张拉顺序张拉顺序土锚的试验土锚的试验v基本试验（极限抗拔力试验）：循环加、卸荷法，最大基本试验（极限抗拔力
19、试验）：循环加、卸荷法，最大的试验荷载不宜超过锚杆体承载力标准值的的试验荷载不宜超过锚杆体承载力标准值的0.90.9倍。倍。v验收试验：拉拔试验验收试验：拉拔试验 最大的试验荷载取到锚杆轴向受最大的试验荷载取到锚杆轴向受拉承载力设计值拉承载力设计值23:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院24土层锚杆施工工艺及施工技术措施土层锚杆施工工艺及施工技术措施 和质量控制和质量控制v预应力锚杆施工工艺预应力锚杆施工工艺 锚杆成孔采用机械成孔，锚杆成孔采用机械成孔，直径为直径为150150mmmm，成孔后立即放锚杆体，成孔后立即放锚杆体，并立即注浆。注浆采用一次
20、常压注浆，并立即注浆。注浆采用一次常压注浆，养护养护5 57 7天后，天后，待锚固体强待锚固体强度达到度达到1515MPaMPa后，后，进行锚杆的张拉、锁定。进行锚杆的张拉、锁定。锚杆施工步骤为定位锚杆施工步骤为定位杆体制作杆体制作钻机就位钻机就位钻孔钻孔钻至设计深度钻至设计深度安放杆体安放杆体注浆注浆养护养护固定腰梁固定腰梁张拉、锁定。张拉、锁定。v预应力锚杆施工技术措施及质量控制预应力锚杆施工技术措施及质量控制1 1）锚杆成孔采用螺旋钻孔机，）锚杆成孔采用螺旋钻孔机，成孔直径不小于成孔直径不小于150150mmmm；2 2）锚杆成孔角度为锚杆成孔角度为1515左右；左右；3 3）成孔长度应比设计长度多）成孔长度应比设计长度多0.50.5米；米；4 4）水平间距误差为）水平间距误差为2020cmcm；5 5）当锚杆的锚固体强度达到当锚杆的锚固体强度达到1515MPaMPa时，时，进行锚杆的张拉、锁定；进行锚杆的张拉、锁定；23:15:192019/7/52019/7/152022-7-20济南大学土建学院25
