发展历程:50年代末期通过土层锚杆的使用使挡土结构有了新发展,在基坑开挖前先建造桩、
地下连续墙、板桩等利用土层锚杆对其进行背拉从而形成锚杆式挡墙。10年后出现了锚杆构造墙,它是利用
砼构件排列在开挖过程中的土层表面,用
锚杆进行背拉,这是一种可以与挖方工程同时进行作业的方式。
60年代出现了加筋土墙,一般在填方区如筑路、平整场地填方区域形成的挡土墙,在分层回填土方时分层铺放土工织物并于预制砼面板拉结,形成
加筋土挡墙。70年代出现了土钉墙,1972年法国承包商在法国
凡尔赛市铁路边坡开挖进行了成功应用。1979年巴黎国际土加固会议之后在西方得到广泛应用,1990年在美国召开的挡土墙国际学术会议上,土钉墙作为一个独立的专题与锚杆挡墙并列,使它成为一个独立的土加固学科分支
土钉墙应用于基坑开挖支护和挖方边坡稳定有以下特点:
(1) 形成土钉复合体、显著提高边坡整体稳定性和承受
边坡超载的能力。
(2) 施工设备简单,由于钉长一般比锚杆的长度小的多,不加预应力所以设备简单。
(3) 随
基坑开挖逐层分段开挖作业,不占或少占单独作业时间,施工效率高,占用周期短。
(4) 施工不需单独占用场地,对现场狭小,放坡困难,有相邻建筑物时显示其优越性。
(5) 土钉墙成本费较其他支护结构显著降低。
(6) 施工噪音、振动小,不影响环境。
(7) 土钉墙本身变形很小,对相邻建筑物影响不大。
注意事项:土钉墙结构采用以
分项系数表示的极限状态进行设计。基坑支护结构极限状态分为下列两类:一类是承载能力的极限状态对应于支护结构达到最大承载能力或土体失稳,过大变形,导致支护结构或基坑周边环境破坏。另一类是
正常使用极限状态,对应于支护结构变形已妨碍地下结构施工或影响基坑周边环境的正常使用功能。
土钉墙设计计算要考虑基坑侧壁安全等级分别采用不同的重要性系数r。
6.1土钉墙作为基坑支护结构形式应进行
承载能力极限状态的计算,包括土钉抗拉承载力土钉墙整体稳定性验算;单根土钉在园弧滑裂面外锚固体与土体的极限抗拉力计算;计算公式从略。
6.2基坑开挖方案、以及土钉墙支护方案的采用事先要充分熟悉和掌握基坑周边的环境状态。如基坑开挖影响范围内的原有建筑物、构筑物、道路、地下设施、各种地下光系管线、岩土体及地下水等情况以及边缘的滑塌,土体变形可能造成的危害要有充分的估计,以及必要的防护措施。通常对场地周边的排水、截水、降低地下水位,附近建筑物的沉降观测、道路、地下管线的下沉、变形,防止管线破裂都要采取监控,防止意外事故的发生。