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摘要:目前我们国家建筑行业发展的比较迅速,许多高层建筑拔地而起,人们对建筑行业的要求也越来越高,所以建筑行業在施工的过程中一定要保证建筑的质量,每个施工企业需要对建筑的防护做好准备工作。高层建筑的深基坑支护工作中,土钉墙技术被行业中施工人员广泛应用,在建筑支护中有非常重要的作用。本文对高层建筑深基坑支护土钉墙技术的特点和作用原理进行了相关的讲解。
关键词:高层建筑;深基坑支护;土钉墙技术
引言:
土钉支护技术是以新奥法理论为基础发展起来,最早应用这项技术的是法国,我国首次应用土钉技术是1980年太原煤矿设计院王步云等人将土钉用于山西柳湾煤矿的边坡工程。它具有材料用量少、施工速度快、安全可靠、经济效益高等优点,目前该项技术在高层建筑的深基坑开挖支护中得到了越来越多的应用,并发展了土钌一预应力锚杆复合支护技术的应用,获得了显著的经济效益和社会效益。
一、高层建筑深基坑支护土钉墙技术的优点
在高程建筑建设的过程中,使用土钉墙技术可以提高建筑的稳定性,而深基坑支护土钉墙在该技术中被广泛应用。之所以被许多建筑人员使用,是因为该技术具有许多优点。
(1)可全面性盖
土钉墙密度大,密封性比较强,深基坑支护技术可以把建筑表面进行全面性的覆盖,可以避免地下水通过地表斜坡向外漏水,这样就有效避免了地下对外坡的侵蚀。
(2)承载能力强
土钉墙技术中,使用的土钉数量非常多,大量土钉一起承受负荷,这样就可以缓解墙面的压力,即使有一部分土钉受到破坏不能使用了,土钉墙也可以起到正常支护作用
(3)柔性大、抗震性强
目前深基坑支护土钉墙技术使用的非常广发,技术上也比较成熟,许多经常发生地震的区域也使用支护土钉墙技术,因为其良好的延展性,柔性比较大,而且有较强的抗震性。
(4)对环境要求不高
支护土钉墙在施工的过程中,对周围的施工环境没有较高的要求,使用的支护设施占用面积也不大,所以施工时可以贴近建筑。
(5)施工用时短
再进行土钉墙施工的时候,其是在土方开挖后分阶段操作的,所以可以在土方开挖工作时同时土钉墙施工操作,这样有效的节省了施工时间,提高了工作效率。
(6)成本低
因为土钉墙施工时使用的建筑材料比较少,很大程度的减少了施工的成本,相关部门对其也进行了研究,深基坑支护土钉墙技术比其他的支护技术使用成本比较低,而且支护效果好。
土钉墙通常适合于地下水位以上或经排降水措施后的杂填土、素填土、普通可塑、硬塑或坚硬粘性土和非松散砂土等较均匀的土体边坡。一般认为,土钉墙适合于N值在5以下的砂质土和N值在3以上的粘性土。
二、高层建筑深基支护土钉墙技术的工作原理
(1)土钉承载作用相互分担
土钉墙技术在使用时,在逐渐成型的过程中,相对作用力会逐渐向土钉进行转移,这样土钉分担了对墙面的相对作用力,这样就有效避免了土体负荷量超标发生开裂的现象。
(2)土钉对面层形成约束作用
使用土钉墙技术后,土体与面层之间的空隙更加紧密,这样在以后的使用中,面层可以约束墙面的开裂已经变形的现象。
(3)土钉的应力扩散及传递作用
支护土钉墙技术中的土钉也具有传递和作用力分散的作用。在土体和土钉相互协调的作用下,土钉承载作用力可以传递给土体并且向土体进行深入扩散,通过这个作用可以降低土体的受力,也可以对土体的性能进行有效的改善。
三、土钉墙支护作用机理
土体的抗剪强度较低。抗拉强度几乎可以忽略,但土体具有一定的结构整体性,在基坑开挖时,可存在使边坡保持直立的临界高度,但在超过这个深度或有地面超载时将会发生突发性的整体破坏。一般护坡措施均基于支挡护坡的被动翩约机制。以挡土结构承受其后的土体侧压力,防止土体整体稳定性破坏。土钉墙技术则是在土体内放置一定长度和分布密度的土钉体与土共同作用,弥补土体自身强度的不足。
通过以增强边坡土体自身稳定性的主动制约机制为基础的复合土体。不仅有效地提高了土体的整体刚度,还弥补了土体抗拉、抗剪强度低的弱点。通过相互作用、土体自身结构强度潜力得到充分发挥。改变了边坡变形和破坏的性状,显著提高了整体稳定性,更重要的是土钉墙受荷载过程中不会发生素土边坡那样的突发性塌滑。土钉墙不仅延迟塑性变形发展阶段,而且具有明显的渐进性变形和开裂破坏。不会发生整体性塌滑。
土钉支护是由密集的土钉群、被加固的原位土体、喷射混凝土面层和必要的防水系统组成。它能有效地形成一个复合的、能自稳的、类似于重力式挡墙的挡土结构。以此来抵抗墙后传来的土压力和其它作用力,从而在土钉与土体共同作用下,充分利用土体的自承能力和土钉与土体之间的摩擦力约束土体的侧向变形,形成一种自稳性结构。增强土的主动受力能力和增强土体破坏的延性,从而使边坡维持稳定。
四、土钉墙技术在施工中的问题及建议
为了便于安全施工。争取又好更快实施工程对类似工程基坑土钉墙围护进行统计调查分析,影响深基坑土钉墙质量控制的主要问题是土钉墙遇砂层易塌孔。其累计频率达58.3%,成为解决问题的主要对象。
通过调研和分析,为确保工程能顺利实施,必须从以下几点对工程施工进行控制。首先要加强职工岗位培训。明确培训责任人使培训工作落到实处;施工前应认真进行技术交底,施工中应明确分工,统一指挥;严格过程控制,各种设备应处于完好状态。张拉设备应牢靠,试验时应采取防范措施,防止夹具飞出伤人;注浆管路应畅通,防止塞泵,塞管;机械设备的运转部位应有安全防护装置;电器设备应接地、接零,并由持证人员安装操作,电缆、电线必须架空;施工人员进入现场应戴安全帽,操作人员应精神集中,遵守有关安全规程;在有地下承压水地层钻进,孔口必须设置可靠的防喷装置.一旦发生漏水涌砂时能及时封住孔口等。
结语:
在现代高层建筑的建设中,做好支护工作是建筑建设中非常重要的一点,对建筑工程的施工质量也具有良好的保障。目前高层建筑深基坑支护土钉墙技术已经在建筑行业内普及,主要是以为内土钉墙技术不仅建设成本低并且支护效果也非常好。建筑施工人员可以学习掌握这门技术,并且在施工的过程中积累经验,做学习先进知识总结要点,确保使用优秀的施工技术,保证高层建筑深基坑支护土钉墙技术的质量。
参考文献:
[1]陈天华.高层建筑深基坑支护中复合土钉墙支护技术的实践应用探讨[J].新材料新装饰,2014(4).
[2]李荣欣.在高层建筑深基坑施工中复合土钉墙支护技术的应用探索[J].房地产导刊,2016(17).
关键词:高层建筑;深基坑支护;土钉墙技术
引言:
土钉支护技术是以新奥法理论为基础发展起来,最早应用这项技术的是法国,我国首次应用土钉技术是1980年太原煤矿设计院王步云等人将土钉用于山西柳湾煤矿的边坡工程。它具有材料用量少、施工速度快、安全可靠、经济效益高等优点,目前该项技术在高层建筑的深基坑开挖支护中得到了越来越多的应用,并发展了土钌一预应力锚杆复合支护技术的应用,获得了显著的经济效益和社会效益。
一、高层建筑深基坑支护土钉墙技术的优点
在高程建筑建设的过程中,使用土钉墙技术可以提高建筑的稳定性,而深基坑支护土钉墙在该技术中被广泛应用。之所以被许多建筑人员使用,是因为该技术具有许多优点。
(1)可全面性盖
土钉墙密度大,密封性比较强,深基坑支护技术可以把建筑表面进行全面性的覆盖,可以避免地下水通过地表斜坡向外漏水,这样就有效避免了地下对外坡的侵蚀。
(2)承载能力强
土钉墙技术中,使用的土钉数量非常多,大量土钉一起承受负荷,这样就可以缓解墙面的压力,即使有一部分土钉受到破坏不能使用了,土钉墙也可以起到正常支护作用
(3)柔性大、抗震性强
目前深基坑支护土钉墙技术使用的非常广发,技术上也比较成熟,许多经常发生地震的区域也使用支护土钉墙技术,因为其良好的延展性,柔性比较大,而且有较强的抗震性。
(4)对环境要求不高
支护土钉墙在施工的过程中,对周围的施工环境没有较高的要求,使用的支护设施占用面积也不大,所以施工时可以贴近建筑。
(5)施工用时短
再进行土钉墙施工的时候,其是在土方开挖后分阶段操作的,所以可以在土方开挖工作时同时土钉墙施工操作,这样有效的节省了施工时间,提高了工作效率。
(6)成本低
因为土钉墙施工时使用的建筑材料比较少,很大程度的减少了施工的成本,相关部门对其也进行了研究,深基坑支护土钉墙技术比其他的支护技术使用成本比较低,而且支护效果好。
土钉墙通常适合于地下水位以上或经排降水措施后的杂填土、素填土、普通可塑、硬塑或坚硬粘性土和非松散砂土等较均匀的土体边坡。一般认为,土钉墙适合于N值在5以下的砂质土和N值在3以上的粘性土。
二、高层建筑深基支护土钉墙技术的工作原理
(1)土钉承载作用相互分担
土钉墙技术在使用时,在逐渐成型的过程中,相对作用力会逐渐向土钉进行转移,这样土钉分担了对墙面的相对作用力,这样就有效避免了土体负荷量超标发生开裂的现象。
(2)土钉对面层形成约束作用
使用土钉墙技术后,土体与面层之间的空隙更加紧密,这样在以后的使用中,面层可以约束墙面的开裂已经变形的现象。
(3)土钉的应力扩散及传递作用
支护土钉墙技术中的土钉也具有传递和作用力分散的作用。在土体和土钉相互协调的作用下,土钉承载作用力可以传递给土体并且向土体进行深入扩散,通过这个作用可以降低土体的受力,也可以对土体的性能进行有效的改善。
三、土钉墙支护作用机理
土体的抗剪强度较低。抗拉强度几乎可以忽略,但土体具有一定的结构整体性,在基坑开挖时,可存在使边坡保持直立的临界高度,但在超过这个深度或有地面超载时将会发生突发性的整体破坏。一般护坡措施均基于支挡护坡的被动翩约机制。以挡土结构承受其后的土体侧压力,防止土体整体稳定性破坏。土钉墙技术则是在土体内放置一定长度和分布密度的土钉体与土共同作用,弥补土体自身强度的不足。
通过以增强边坡土体自身稳定性的主动制约机制为基础的复合土体。不仅有效地提高了土体的整体刚度,还弥补了土体抗拉、抗剪强度低的弱点。通过相互作用、土体自身结构强度潜力得到充分发挥。改变了边坡变形和破坏的性状,显著提高了整体稳定性,更重要的是土钉墙受荷载过程中不会发生素土边坡那样的突发性塌滑。土钉墙不仅延迟塑性变形发展阶段,而且具有明显的渐进性变形和开裂破坏。不会发生整体性塌滑。
土钉支护是由密集的土钉群、被加固的原位土体、喷射混凝土面层和必要的防水系统组成。它能有效地形成一个复合的、能自稳的、类似于重力式挡墙的挡土结构。以此来抵抗墙后传来的土压力和其它作用力,从而在土钉与土体共同作用下,充分利用土体的自承能力和土钉与土体之间的摩擦力约束土体的侧向变形,形成一种自稳性结构。增强土的主动受力能力和增强土体破坏的延性,从而使边坡维持稳定。
四、土钉墙技术在施工中的问题及建议
为了便于安全施工。争取又好更快实施工程对类似工程基坑土钉墙围护进行统计调查分析,影响深基坑土钉墙质量控制的主要问题是土钉墙遇砂层易塌孔。其累计频率达58.3%,成为解决问题的主要对象。
通过调研和分析,为确保工程能顺利实施,必须从以下几点对工程施工进行控制。首先要加强职工岗位培训。明确培训责任人使培训工作落到实处;施工前应认真进行技术交底,施工中应明确分工,统一指挥;严格过程控制,各种设备应处于完好状态。张拉设备应牢靠,试验时应采取防范措施,防止夹具飞出伤人;注浆管路应畅通,防止塞泵,塞管;机械设备的运转部位应有安全防护装置;电器设备应接地、接零,并由持证人员安装操作,电缆、电线必须架空;施工人员进入现场应戴安全帽,操作人员应精神集中,遵守有关安全规程;在有地下承压水地层钻进,孔口必须设置可靠的防喷装置.一旦发生漏水涌砂时能及时封住孔口等。
结语:
在现代高层建筑的建设中,做好支护工作是建筑建设中非常重要的一点,对建筑工程的施工质量也具有良好的保障。目前高层建筑深基坑支护土钉墙技术已经在建筑行业内普及,主要是以为内土钉墙技术不仅建设成本低并且支护效果也非常好。建筑施工人员可以学习掌握这门技术,并且在施工的过程中积累经验,做学习先进知识总结要点,确保使用优秀的施工技术,保证高层建筑深基坑支护土钉墙技术的质量。
参考文献:
[1]陈天华.高层建筑深基坑支护中复合土钉墙支护技术的实践应用探讨[J].新材料新装饰,2014(4).
[2]李荣欣.在高层建筑深基坑施工中复合土钉墙支护技术的应用探索[J].房地产导刊,2016(17).