水泥土墙、土钉墙.ppt

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,水泥土墙,水泥土墙,水泥土的形成,水泥土是通过机械强力将水泥与土搅拌形成具有较好物理力学性质的水泥加固土,水泥土的形成,水泥土的物理性质,1,、重度,当水泥掺入比在,8%,20%,之间，水泥土重度比原状土增加约,3%,6%,2,、含水量,水泥土的含水量一般比原状土降低,7%,15%,3,、抗渗性,渗透系数,K,一般在,10,-7,10,-6,水泥土的力学性质,1,、无侧限抗压强度,水泥土的无侧限抗压强度,q,u,在,0.3,4.0,MPa,之间，比原状土提高几十倍乃至几百倍,2,、抗拉强度,水泥土抗拉强度与抗压强度有一定关系，一般情况下，抗拉强度在（,0.15,0.25,）,q,u,之间,3,、抗剪强度,当水泥土,q,u,=0.5,4MPa,时，其粘聚力,C,在,100,1000kPa,之间，其摩擦角,在,20,30,之间,4,、变形特性,当,q,u,=0.5,4.0MPa,时，其,50d,后的变形模量相当于（,120,150,）,q,u,水泥土搅拌桩的应用,1,、支护结构,重力式支护结构；止水帷幕；,SMW,工法,2,、地基加固,提高地基强度；控制沉降；防止液化,水泥土搅拌桩的应用,地基加固,水泥土墙,（案例）,水泥土搅拌桩的施工,施工机械,主机,施工工艺,施工工艺,一般的施工工艺流程,（一次喷浆、二次搅拌）,就位,预搅下沉,（制备水泥浆）,提升喷浆搅拌,沉钻复搅,重复提升搅拌,水泥掺量及外加剂,水泥掺量,水泥掺入比（单位体积搅拌桩中水泥与土的重量比）,一般为,11,16%,外加剂,水泥土墙施工注意事项,（,1,）,复搅工艺,确保搅拌均匀（干法工艺为一次搅拌，因而不均匀）。,（,2,）,提升速度,喷浆速度,提升搅拌速度不宜大于,0.5m/min,；,提升速度与喷浆速度应协调，以保证延桩身全长喷浆均匀。,（,3,）桩的搭接,一般为,200,，搭接间歇时间不超过,24h,，,宜留踏步式接头；,如因施工原因间歇时间超过,24h,，,应有措施（增加复搅、,增加水泥掺量等）,。,基坑深度更大？,灌注桩加强的搅拌桩墙体,在水泥搅拌桩墙体的两侧或一侧加钻孔灌注桩，形成组合断面以实现对深度大于,7 m,的深基坑采用无内支撑的重力式挡墙（改良的重力式挡墙）或简易支撑的挡墙方案。开始时，在水泥土中加筋作为一种技术措施采用，用廉价的毛竹插入水泥土中。发展至采用钻孔灌注桩加筋已经不是一种技术措施，而是一种组合结构，这种方案的最大优点是造价便宜。但这种复合型的结构内力计算方法尚需进一步研究，钻孔灌注桩的布置原则也需进一步明确。,SMW,（,Soil Mixing Wall,）,工法施工,塔吊的设置,水泥土墙边的塔吊设置,直接放置在水泥土墙上,直接放置在水泥土墙上,水泥土墙边,的塔吊设置,设置灌注桩,重力式围护结构,主动土压力,E,a,被动抗力,E,p,基底摩阻力,H,重力,G,基底摩擦系数表,基底岩土类别,摩擦系数,粘性土,可 塑,0.25 0.30,硬 塑,0.30 0.40,坚 硬,0.35 0.45,粉土,(,S,t,0.5,),0.30 0.40,砂 土,0.40 0.50,碎 石 土,0.40 0.60,软质岩石,0.40 0.60,表面粗糙的坚硬岩石,0.65 0.75,支护体系位移示意图,喷锚网支护法的特点,该方法是喷混凝土、各类锚杆（管、索、栓）和钢筋网联合支护的简称。它完全摒弃了传统法及其被动支挡的概念，最大限度地利用基坑边壁土体固有力学强度、变土体荷载为支护结构体系的一部分的基本原理。喷射混凝土在高压空气作用下高速喷向土层表面，先期骨料嵌入表土层内，并为后继料流所充填包裹，在喷层与土层间产生“嵌固效应”，并随开挖逐步形成全封闭支护体系，喷层与嵌固层具有,保护和加固表土层，使之避免雨水冲刷、浅层坍塌、局部剥落等。锚杆内锚固段深固于滑移线以外的土体内部，其外锚固端同喷网联为一体，可把边壁不稳定体“危机”转移到内锚固段及其附近并消除于无形。钢筋网可使喷层具有更好的整体性和柔性，能有效地调整喷层与锚杆内应力分布。喷锚网主动支护土体，并与土体共同工作，具有施工简便，快速，及时，机动，灵活，适用性强，随挖随支，挖完支完，安全经济等特点。,土钉墙法与喷锚网支护法的比较,两者在施工工艺上有某些,相似之处,。例如，两者都完全不要桩、板、墙、管、撑；两者都与喷网相结合；两者都用了锚固法，土钉墙的锚钉一般有两种：钻孔灌注锚钉和直接钉入或射入锚钉。,两者的区别：,喷锚网支护法用的是锚杆，而土钉法用的是锚钉。锚杆一般分为内锚固段、外锚固段、自由段（即张拉段），而锚钉则不分段。锚杆通常较长，,其内锚固段一般位于滑移线以外的稳定土体内，锚钉一般较短（,3,10m,），,钉的内端大都置于滑移线以内或附近。锚杆设置间距相对较大，锚钉则要密得多。从工作原理看，在较好的岩土层中，锚杆以平衡不稳定体压力为主，在特殊不良地质体中则以改造介质物理力学性质为主；而设置锚钉旨在泡制出一种新的稳定地质体：锚钉墙，因而它大体可归入加筋土范畴。,从适用范围看，土钉墙法一般不适用于流砂、杂填土、软土、淤泥等粘结力较低的介质；而锚杆在此类介质中则有较好的适应性。从效益看，土钉墙在其适用范围内，其经济效益比喷锚网支护法更好。,土钉墙法的特点,土钉墙（,Soil Nail Walls,）,是以短而密的土钉安设或打入基坑边壁土体内，将土体加固成为能自稳的重力式挡土结构。该法在国外享誉很高。但该法在我国还需深入研究，尚未形成公认可靠的适合我国特定工程地质条件特别是不良地质条件的设计计算方法，工程应用例子不多。因而目前它在我国基坑围护工程中所占地位较低。,土钉墙,土钉墙和其他类似技术的比较,土钉墙和其他技术的联合应用,土钉支护外部整体稳定性分析,（,a,）,滑移；（,b,）,倾覆；（,c,）,整体失稳,深基坑土钉支护的有限元分析,有限元分析剖面简图,深基坑土钉与支护过程平面有限元模拟,