护坡护坡工程土钉支护设计.doc

土钉支护 ×××引水隧道进水洞口段出?渣?通?道?护?坡?支?护?结?构?设?计1? 工程概况本出渣通道护坡 工程为×××引水隧道进水洞口段的配套 工程。通道为圆弧形，其中心弧长为205m，半径为164.137m，出渣通道一端与进水隧道口（高程为-12.000）相接，另一端出露自然地面（高程为+2.000），总高差为14.0m，纵坡比为6.83%。出渣通道区域地层分布极不均匀，临山侧地质较好，地层依次为砾砂、粉质粘土混碎石及强风化凝灰岩；靠近盾构工作井区域表层埋有厚度约为6.0m左右的淤泥。出渣通道场地较狭窄，其西北侧与盾构工作井较紧，为避免盾构工作井下沉时对出渣通道的影响，同时考虑盾构施工时对工作井的反力，出渣通道尽量远距盾构工作井，为此出渣通道设计为圆弧形，则出渣通道与盾构工作井之间的最近距离为53.0m。2?编制依据1《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-992《基坑土钉支护技术规程》CECS?96:973《地基与基础 工程验收规范》GBJ202-934 工程岩土 工程勘察报告。3?设计原则根据本 工程场地土的 工程地质条件及护坡的深度，宜采用土钉墙锚喷支护的方法。土钉墙锚喷支护结构设计时可按《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99)（以下简称《规程》）的要求进行土钉抗拔承载力和土钉墙整体稳定性验算。设计时按二级基坑侧壁支护结构设计，取侧壁重要性系数为1.0，则土钉抗拔承载力的 安全系数不小于1.25，土钉墙整体稳定性 安全系数不小于1.30。根据经验，土钉宜采用钢管击入钉，经压力注浆后所形成的土钉等效直径取为150mm。设计时，土钉与水平面的倾角为150~200，一般宜采用较大的倾角，其原因为：倾角较大时，浆液不易外溢，有利于注浆，较大倾角的土钉有利于增加土钉墙的整体稳定性，当土钉的倾角较大时，对土体可起到超前支护的作用。设计时取地面超载为15kPa。4?各剖面护坡支护结构设计4.1?A—A剖面4.1.1? 工程地质条件A—?A剖面为靠近进水隧洞的洞口， 工程地质条件相对较好，表层约5.0m为砾砂，其下约3.4m为粉质粘土混碎石，下层为强风化凝灰岩。?????根据 工程地质勘察报告，该剖面区域的场地土的物理力学性指标列于表1。表1场地主要土层的物理力学性指标(kN/m3)?孔隙比e?抗剪强度指标??极限锚固力?（%）?重度?土层编号?土层名称?层厚(m)?含水量(0)?(kPa)???????C(kPa)?(3)?砾砂?5.0??19.5??8?35.0?60(5)?粉质粘土混碎石?3.4??19.03??15.8?22.1?60(10)?强风化凝灰岩?11.0??24.0??200?45.0?注：表中砾砂的强度指标根据其重度及参考同类土质而确定（以下同）。4.1.2土钉护坡支护结构设计土钉墙护坡支护结构由土钉和喷射混凝土面层两部分组成，设计时，喷射混凝土面层均按构造要求设计，其厚度一般为100mm，（考虑到本 工程2.5的普通钢管，土钉钢管在土钉墙面出露处与面层加强钢筋焊接，以增强整体工作效能，加强钢筋一般采用Φ16螺纹钢筋。?10@200的钢筋网一层，根据高地下水位中土钉施工经验，土钉一般均采用钢管击入钉，钢管上每隔800mm设置一个直径约8mm的注浆孔，并在注浆孔外侧焊接角钢支架，一方面可减少土体进入注浆管内，另一方面对土钉起到扩孔作用，能有效地保证土钉锚固体的抗拔力，注浆钢管一般采用48?护坡使用时间较长，为此设计为150mm），混凝土强度等级为C20，内配10@200的钢筋网片一层，并延伸至地表与压密注浆钢管相连，土钉与面层之间通过Φ14螺纹钢筋进行焊接，以增强其稳定性。各层土钉的受拉荷载及抗拉承载力验算列于表2。?2.5的钢管击入土钉，其与水平面的向下倾角为200，各层土钉的长度及布置如图1所示。喷射混凝土面层厚度为150mm，强度为C20，内配置?48?图1为开挖深度10.9m，土钉墙结构剖面图，土钉墙由上下6层土钉组成，均采用表2???各层土钉的受拉荷载及抗拉验算（超载15kPa）编号?位置(高程)（m)?长度（m）?水平间距(mm)?所受拉力（kN）?极限抗拉力(kN)? 安全系数1?0.5?6?1200?6.235?117.446?18.8352?-1.0?6?1200?12.533?104.394?8.3303?-2.5?9?1200?25.702?156.392?6.0934?-4.0?9?1200?41.708?143.540?3.4425?-5.5?9?1200?55.820?130.489?2.3386?-7.0?6?1200?55.541?78