2019岩土工程师基础知识点：土钉墙技术

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土钉墙技术

土钉墙由被加固土体、放置在土中的土钉体和面板组成。土钉是将拉筋插入土体内部，常用钢筋做拉筋，尺寸小，全长度与土粘结，并在坡面上铺设混凝土，从而形成土体加固区带，其结构类似于重力式挡墙，用以弥补土体自身强度的不足，它不仅提高了土体整体刚度，又弥补了土体的抗拉强度和抗剪强度低的弱点，提高整个边坡的稳定性。适用于开挖支护和天然边坡加固，是一项实用的原位岩土加筋技术。

土钉适用于地下水位低于土坡开挖段或经过降水使地下水位低于开挖层的情况。为了保证土钉的施工，土层在分段开挖时，应能保持自立稳定。为此，土钉适用于有一定粘性的杂填土、粘性土、粉性土、黄土类土及弱胶结的砂土边坡。此外，当采用喷射混凝土面层或坡面浅层注浆等稳定坡面措施能够保证每一边坡台阶的自立稳定时，也可采用土钉支挡体系作为稳定边坡的方法。

对标准贯入击数低于10或相对密度低于0.3的砂土边坡，采用土钉法一般是不经济的;对不均匀系数小于2的级配不良的砂土，土钉法不可采用;对塑性指数Ip大于20的粘性土，必须仔细评价其徐变特性后，方可用土钉用作永久性支挡结构;土钉法不适用于软土边坡，这是由于软土只能提供很低的界面摩阻力，假如采用土钉稳定软土边坡，其长度与设置密度均需提得很高，且成孔时保护孔壁的稳定也较困难，技术经济综合效益均不理想;同样，土钉法不适用于侵蚀性土(如煤渣、矿渣、炉渣、酸性矿物废料).中作永久性支挡结构;土钉法也不宜用于含水丰富的粉细砂层和砂卵石层，主要是成孔困难。

(一)加固机理

1.土钉对复合土体起着箍束骨架作用;

2.土钉与土体共同承担外荷载和土体自重应力;

3.土钉起着应力传递与扩散作用;

4.与土钉连在一起的钢筋网喷射混凝土面板也是发挥土钉有效作用的重要组成部分。

(二)设计计算

1. 设计内容土钉墙的设计包括：①土钉墙的平面和剖面尺寸及分段施工高度;②土钉的布置方式和间距;③土钉的直径、长度、倾角和在空间的方向;④土钉钢筋的类型和构造;⑤注浆配比和注浆方式;⑥喷射混凝土面板和坡顶防护;⑦内部稳定性和整体稳定性分析;⑧现场量测和质量控制。

2.土钉墙设计的一般原则

3.土钉墙内部稳定性计算

土钉墙结构内部稳定性分析，国内外有几种不同的设计计算方法，国外主要有：美国的Davis法、英国的Bridle法、德国的Stocker法、法国的Schlosser法、美国的运动学法和通用极限平衡法及有限元法等。国内有：冶建总院法、太原煤炭设计研究院法、北京工业大学法、清华大学法和总参科研三所法等。

4.土钉墙的外部稳定性分析土钉加筋土体形成的结构可看作为一个整体。为此，其外部稳定性分析可按重力式挡土墙进行。

(三)施工技术

1.开挖和护面

2. 钢筋网喷射混凝土面层

3.排水：(1)浅部排水;(2)深部排水;(3)坡面排水。

4.土钉设置按施工方法，土钉可分为钻孔注浆型土钉、打入型土钉和射入型土钉三类。

5. 土钉防腐

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