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路基工程知識:土釘在公路滑坡治理中的應(yīng)用

2015-01-14 12:06  建設(shè)工程教育網(wǎng)整理  【  【打印】【我要糾錯】

  1、概述

  土釘是將拉筋(常用鋼筋做拉筋)插入土體內(nèi)部,使其全長度與土粘結(jié),并在坡面上噴射混凝土,從而形成土體加固區(qū)帶,其結(jié)構(gòu)類似于重力式擋土墻,用以提高整個邊坡的穩(wěn)定性。適用于基坑開挖支護(hù)和邊坡加固,是一項實用的原位巖土加筋技術(shù)。

  土釘技術(shù)在我國部分城市的深基坑開挖中得到應(yīng)用,具有廣泛的應(yīng)用前景。由于土釘作用機理、破壞形式和破壞原因較復(fù)雜,加之土釘技術(shù)應(yīng)用時間較短,許多工程技術(shù)人員對這種邊坡支護(hù)方法還不太熟悉,有必要進(jìn)行介紹。作者結(jié)合省道1947線(即坪乳線)洋碰西滑坡處治的工程實踐,簡略地談?wù)勍玲數(shù)念愋、特點、作用機理、設(shè)計和施工方法。

  2、土釘類型、適用性及特點

  2.1土釘?shù)念愋?/p>

  按施工方法不同,土釘可分為鉆孔注漿型土釘、打入型土釘和射入型土釘三類:

  (1)鉆孔注漿型土釘:先在土坡上鉆直徑100~200mm有一定深度的橫孔,然后插入鋼筋、鋼桿或鋼絞索等小直徑桿件,再用壓力注漿充實孔穴,形成與周圍土體密實粘合的土釘,最后在土坡坡面設(shè)置與土釘端部聯(lián)結(jié)的聯(lián)系構(gòu)件,并用噴射混凝土組成面層結(jié)構(gòu),從而構(gòu)成一個具有自撐能力且能夠支擋其后來加固體的加筋域。這是土釘中應(yīng)用最多的形式,可用于永久性或臨時性的支擋工程。

  (2)打入型土釘:采用專門機械(如氣動土釘機)將鋼桿直接打入土中。長度一般不超過6m.用氣動土釘機每小時可打入15根。其提供的摩阻力較低,因而要求的釘桿表面積和設(shè)置密度均大于鉆孔注漿型土釘。但由于防腐問題難以解決,因此,多用于臨時性支擋工程。

 。3)射入型土釘:由采用壓縮空氣的射釘機依任意選定的角度將直徑25~38mm,長3~6m的光直鋼桿(或空心鋼管)射入土中。土釘可采用鍍鋅或環(huán)氧防腐套,土釘頭通常配有螺紋,以附設(shè)面板。這種形式施工快速、經(jīng)濟(jì),適用于多種土層,具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

  2.2土釘適用范圍

  (1)適用于地下水位低于土坡開挖段或經(jīng)過降水使地下水位低于開挖層的情況;(2)適用于有一定粘結(jié)性的雜填土、粘性土、粉性土、黃土類土及弱膠結(jié)的砂土邊坡;(3)對標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)低于10擊或相對密實低于0.3的砂土邊坡與不均勻系數(shù)小于2的級配不良砂土,土釘法不經(jīng)濟(jì);(4)對塑性指數(shù)Ⅰ犘>20的粘性土,必須仔細(xì)評價其徐變特性后,方可將土釘用作永久性支擋結(jié)構(gòu);(5)土釘法不適用于軟土邊坡,也不適用于侵蝕性土(如煤渣、礦渣、爐渣、酸性礦物廢料等)中作為永久性支擋結(jié)構(gòu)。

  2.3土釘?shù)奶攸c

  (1)對場地鄰近建筑物影響小。由于土釘施工采用小臺階逐段開挖,且在開挖成型后及時設(shè)置土釘與面層結(jié)構(gòu),使面層與挖方坡面緊密結(jié)合,土釘與周圍土體牢固粘合,對土坡的土體擾動較少,對相鄰建筑物的影響小。

 。2)施工機具簡單,施工靈活。設(shè)置土釘采用的機具及噴射混凝土設(shè)備都屬可移動的小型機械,移動靈活,所需場地也小。此類機械的振動小、噪聲低,在城市地區(qū)施工具有明顯的優(yōu)越性。土釘施工速度快,在開挖過程中較易適應(yīng)不同的土層條件和施工程序。

 。3)經(jīng)濟(jì)效益好。據(jù)西歐統(tǒng)計資料,土釘支護(hù)比錨桿墻支護(hù)方案可節(jié)約投資10%~30%.在美國,按其土釘開挖專利報告所指示的可節(jié)約的投資30%左右。國內(nèi)據(jù)9項土釘工程的經(jīng)濟(jì)分析統(tǒng)計,認(rèn)為可節(jié)省投資30%~50%.

  3、土釘?shù)淖饔脵C理

  土體的抗剪強度較低抗拉強度幾乎可以忽略,但土體具有一定的結(jié)構(gòu)整體性。在土體內(nèi)放置一定長度和密度的土釘后,土釘與土共同工作,彌補土體自身強度的不足,構(gòu)成復(fù)合土體。

責(zé)任編輯:cj
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