1.土的抗剪强度指标的工程数值: 

砂土的内摩擦角 j 变化范围不是很大,中砂、粗砂、砾砂一般为 j =32°~40°;粉砂、细砂一般为 j=28°~36°。孔隙比愈小, j愈大,但含水饱和的粉砂、细砂很容易失去稳定,因此对其内摩擦角的取值宜慎重,有时规定取 j =20°左右。砂土有时也有很小的粘聚力(约10 kPa以内),这可能是由于砂土中夹有一些粘土颗粒,也可能是由于毛细粘聚力的缘故。

粘性土的抗剪强度指标的变化范围很大,它与土的种类有关,并且与土的天然结构是否破坏、试样在法向压力下的排水固结程度及试验方法等因素有关。内摩擦角的变化范围大致为j =0°~30°;粘聚力则可从小于10 kPa变化到200 kPa以上。

2.土的渗透系数参考值 cm/s
粘 土 <10-7 
中 砂 10-2 
粉质粘土 10-5 ~ 10-6
粗 砂 10-2 
粉 土 10-4 ~ 10-5 
砾 砂 10-1 
粉 砂 10-3 ~ 10-4 
砾 石 >10-1 
细 砂 10-3

3.地下水对建筑工程的影响 

4. 2.2 土钉适用范围 

(1)适用于地下水位低于土坡开挖段或经过降水使地下水位低于开挖层的情况; 

(2)适用于有一定粘结性的杂填土、粘性土、粉性土、黄土类土及弱胶结的砂土边坡; 

(3)对标准贯入击数低于10击或相对密实低于0.3的砂土边坡与不均匀系数小于2的级配不良砂土,土钉法不经济; 

(4)对塑性指数Ⅰ犘>20的粘性土,必须仔细评价其徐变特性后,方可将土钉用作永久性支挡结构; 

(5)土钉法不适用于软土边坡,也不适用于侵蚀性土(如煤渣、矿渣、炉渣、酸性矿物废料等)中作为永久性支挡结构。

3 土钉的作用机理 

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。在土体内放置一定长度和密度的土钉后,土钉与土共同工作,弥补土体自身强度的不足,构成复合土体。土钉在复合土体内的作用主要有: 

(1)箍束骨架作用。这是由土钉本身的刚度、强度以及它在土体内分布的空间组合方式所决定的。它具有约束土体变形的作用,并使复合土体构成一个整体。 

(2)分担作用。在复合土体内,土钉与土体共同承担外荷载和土体自重应力,土钉起着分担作用。土钉分担的比例取决于土钉与土体的相对刚度比、土钉所处的空间位置及复合土体的应力水平。 

(3)应力传递与扩散作用。在相同荷载作用下,土钉墙土体部分的应变水平比素土边坡低,从而推迟了开裂域的形成和发展(如图1所示)。 
4.2 土钉构造设计 

(1)土钉墙坡度宜为1∶0.3~1∶0.7,有时可根据实际情况与路基边坡同坡; 

(2)土钉必须和面层有效连接在一起,常设承压钢板和加强钢筋; 

(3)土钉的长度宜为开挖深度的0.5~1.2倍,土钉间距宜为1~2m,土钉与水平面夹角宜为10°~20°; 

(4)土钉钢筋宜用Ⅱ级以上螺纹钢筋,钢筋直径宜为16~32m,钻孔直径宜为70~120mm; 

(5)喷射混凝土面层厚度宜为80~200mm,常用100mm; 

(6)喷射混凝土设计强度等级不宜低于犆20; 

(7)喷射混凝土面层中应配以钢筋网,钢筋网宜采用Ⅰ级钢筋,钢筋直径宜为6~10mm,钢筋网间距宜为150~300mm; 

(8)注浆材料宜用水泥净浆或水泥砂浆,其强度不应低于20MPa; 

(9)施工图设计应说明施工中每层开挖高度和长度; 

(10)土钉墙顶地面应做混凝土护面,在坡顶和坡脚应做好排水设施,严禁雨水、污水等地表水渗入坡体; 

(11)坡体开挖后暴露时间应尽可能缩短。 
5.2 土钉施工 

土钉施工包括成孔、清孔、置筋、注浆等工序。 

(1)成孔:根据设计要求的平面位置、孔深、下倾角、孔径,选择合理的钻孔设备。目前常采用多节螺纹钻头干法成孔。钻机可采用XJ-100型钻机,也可采用YTN-87型土层锚杆钻机。成孔质量标准:孔位偏差±5mm,倾斜度偏差±2°,孔深偏差±100mm。 

(2)清孔:采用0.5~0.6MPa空气压力将孔内残留及松动的废土清除干净。当孔内土层的湿度较低时,需采用润孔花管由孔底向孔口方向逐步湿润孔壁,润孔在管内喷出的水压不宜超过0.15MPa。 

(3)置筋:钢筋使用前应平直、除锈、涂油。为确保钢筋置中,在钢筋上每隔3m焊置一个托架作为定位器。 

(4)注浆:土钉注浆采用注浆泵或砂浆泵灌注,浆液可为纯水泥浆也可为水泥砂浆。纯水泥浆采用425号普通硅酸盐水泥用搅拌装置按水灰比0.45左右搅拌,水泥砂浆采用1∶2~1∶1.3的配合比用砂浆搅拌机搅拌;采用注浆泵或灰浆泵进行灌注时,先将注浆管插到距孔底0.2m左右的地方,进行常压注浆。当第一次注浆浆液终凝后及时进行孔口补浆,直至浆体充满钻孔与垫板连成一体。 



5.3 面层施工 

一般情况下,为了防止土体松动及局部塌方,必须尽快做第一层面层。根据地层的性质,可以在安设土钉之前做,也可在放置土钉之后做。每次施作50~80mm。当采用喷射混凝土做面层时,混凝土中水泥含量不应低于400kg/m3集料,采用中粗砂和粒径不大于10mm的卵石或碎石,两次喷射作业应留有一定的时间间隔。采用水泥砂浆抹面时,水泥砂浆设计强度不应低于犕5常用1∶(2.5~3.0)配比的水泥砂浆,用水泥砂浆进行面层处理时只用于临时性支护结构。采用喷射混凝土作面层时,常用ф6~10mm钢筋,网距为150~300mm的钢筋网;采用水泥砂浆作面层时,常铺设20号钢丝网。