土钉墙是什么？如何施工？

土钉墙是一种原位土体加筋技术。将基坑边坡通过由钢筋制成的土钉进行加固，边坡表面铺设一道钢筋网再喷射一层砼面层和土方边坡相结合的边坡加固型支护施工方法。

其构造为设置在坡体中的加筋杆件(即土钉或锚杆)与其周围土体牢固粘结形成的复合体，以及面层所构成的类似重力挡土墙的支护结构。

施工要求

1、排水孔的施工质量，后过滤层的结构，墙基坑的开挖，墙的混凝土强度，底墙的模板和沉降缝（伸缩缝）应在第 封印。

2、土钉墙应按照“自上而下，分层开挖，分层锚固，分层防喷”的原则进行组织，并及时喷涂网，并且斜坡的风化不稳定性不会暴露在外很久。

3、施工前，应根据设计要求进行注浆工艺试验和土钉拔出试验，对设计参数进行验证，并确定施工工艺参数。

4、土钉钻孔时，严禁灌水。钉孔注浆应采用孔底注浆法，确保注浆饱满，注浆压力宜为0.2MPa。

5、土钉墙施工时应按设计要求制作支撑架。

6、当悬挂材料为土工合成材料时，应采取适当的防晒措施以防止土工合成材料老化。 吊网之前，应清除斜坡上的松散土石。

7、坡脚墙基坑施工应尽快完成，同时应采取措施防止基坑被水浸泡。

8、喷射混凝土前应进行现场喷射试验，确定施工工艺参数。

9、喷涂操作应从下至上进行。 当喷涂层的厚度大于7厘米时，应分两层喷涂。 在喷涂过程中应采取有效措施，以确保排水孔不被堵塞。

10、所用砂、石料、水泥、粉煤灰、矿物掺和料、外加剂、钢筋应符合本标准第10.1.14条的规定。

11、用于土钉墙的土工合成材料的品种，规格和质量应符合设计要求。 进入时应进行现场验收，并检查其技术性能。

12、土钉孔的布置形式、土钉长度应符合设计要求。土钉墙钻孔施工时，严禁灌水。

13、土钉孔锚固砂浆强度等级应符合设计要求。钉孔注浆应采用孔底注浆法，确保注浆饱满。注浆压力宜为0.2MPa。

扩展资料：

土钉墙不仅应用于临时支护结构，而且也应用于永久性构筑物，当应用于永久性构筑物时，宜增加喷射砼面层的厚度并适当考虑其美观，目前土钉墙的应用领域主要有：

（1） 托换基础；

（2） 基坑支挡或竖井 ；

（3） 斜坡面的挡土墙 ；

（4） 斜坡面的稳定；

（5） 与锚杆挡墙结合作斜面的防护。

参考资料来源：百度百科-土钉墙

土钉墙是一种原位土体加筋技术。将基坑边坡通过由钢筋制成的土钉进行加固，边坡表面铺设一道钢筋网再喷射一层砼面层和土方边坡相结合的边坡加固型支护施工方法。

其构造为设置在坡体中的加筋杆件（即土钉或锚杆）与其周围土体牢固粘结形成的复合体，以及面层所构成的类似重力挡土墙的支护结构。

施工过程：

1、先用钻机等机械设备在土体中钻孔，成孔后置入杆体（一般采用HRB335 带肋钢筋制作）。

2、沿全长注水泥浆。钻孔注浆钉几乎适用于各种土层，抗拔力较高，质量较可靠，造价较低，是最常用的土钉类型。

注意事项：

1、施工单位应在边坡附件设置变形观测点，观测边坡变形，安排专职安全警戒人员，设置警戒线，制定应急救援、抢险措施，保证施工及行人的安全。

2、搭设安全稳定的土钉施工平台。平台底部平整、夯实，四周可根据情况设置支撑，平台周边设置防护栏杆。

3、在钢筋网的施焊过程中，由于边坡面长、倾斜，场地潮湿，造成电焊机、开关等设备安置不便，易产生用电隐患。

因此现场的电焊机应放在稳定、干燥、绝缘的平台上，设备开关箱应满足“一机、一闸、一漏、一箱”的要求，漏电保护器的稳定电流不大于15mA。

土钉墙的主要特点:

1、合理利用土体的自稳能力，将土体作为支护结构不可分割的部分，结构合理；

2、结构轻型，柔性大，有良好的抗震性和延性，破坏前有变形发展过程。据调查发现，路堑或路堤采用土钉或锚杆结构支护的道路尚保持通车能力，土钉或锚杆支护结构基本没有破坏或轻微破坏，其抗震性能远远高于其它支护结构 ；

3、密封性好，完全将土坡表面覆盖，没有裸露土方，阻止或限制了地下水从边坡表面渗出，防止了水土流失及雨水、地下水对边坡的冲刷侵蚀；

4、土钉数量众多靠群体作用，即便个别土钉有质量问题或失效对整体影响不大。有研究表明：当某条土钉失效时，其周边土钉中，上排及同排的土钉分担了较大的荷载；

5、施工所需场地小，移动灵活，支护结构基本不单独占用空间，能贴近已有建筑物开挖，这是桩、墙等支护难以做到的，故在施工场地狭小、建筑距离近、大型护坡施工设备没有足够工作面等情况下，显示出独特的优越性；

6、施工速度快。土钉墙随土方开挖施工，分层分段进行，与土方开挖基本能同步，不需养护或单独占用施工工期，故多数情况下施工速度较其它支护结构快；

7、施工设备及工艺简单，不需要复杂的技术和大型机具，施工对周围环境干扰小；

8、由于孔径小，与桩等施工方法相比，穿透卵石、漂石及填石层的能力更强一些；且施工方便灵活，开挖面形状不规则、坡面倾斜等情况下施工不受影响；

9、边开挖边支护便于信息化施工，能够根据现场监测数据及开挖暴露的地质条件及时调整土钉参数，一旦发现异常或实际地质条件与原勘察报告不符时能及时相应调整设计参数，避免出现大的事故，从而提高了工程的安全可靠性；

10、材料用量及工程量较少，工程造价较低。据国内外资料分析，土钉墙工程造价比其它类型支挡结构一般低1/3～1/5。

扩展资料：

土钉墙的具体应用：

土钉墙不仅应用于临时支护结构，而且也应用于永久性构筑物，当应用于永久性构筑物时，宜增加喷射砼面层的厚度并适当考虑其美观，土钉墙的应用领域主要有：

（1） 托换基础

（2） 基坑支挡或竖井

（3） 斜坡面的挡土墙

（4） 斜坡面的稳定

（5） 与锚杆挡墙结合作斜面的防护

钻孔注浆型土钉墙系逐层向下开挖方式，每一台阶高度为1～2米，在施工土钉杆、面层喷射砼期间，坡段处无支撑状态下需能保持自立稳定，因此主要适用于：

（1） 有一定粘结性的杂填土、粘土、粉土、黄土与弱胶结的砂土边坡。

（2） 适用于地下水位低于开挖层或经过降水使地下水位低于开挖标高的情况。

（3） 对于标准贯入击数（N）低于10击的砂土边坡采用土钉法一般不经济。

（4） 对于朔性指数Ip>20的土，必须注意仔细评价其蠕变特性后方可采用。

（5） 对于含水丰富的粉细砂层，砂卵石层土钉法是不行的。

（6） 不适用于没有临时自稳能力的淤泥土层，流朔状态的软粘土保持成孔时的孔壁的稳定比较困难且界面摩阻力很低，技术经济效益不理想，因此也不宜采用。

（7） 土钉不适宜在腐蚀性土如煤渣、煤灰、炉渣、酸性矿物废料等土质作永久性支挡结构。

参考资料：

百度百科-土钉墙

百度百科-土钉墙支护

　　土钉墙是一种原位土体加筋技术。将基坑边坡通过由钢筋制成的土钉进行加固，边坡表面铺设一道钢筋网再喷射一层砼面层和土方边坡相结合的边坡加固型支护施工方法。其构造为设置在坡体中的加筋杆件（即土钉或锚杆）与其周围土体牢固粘结形成的复合体，以及面层所构成的类似重力挡土墙的支护结构。
　　施工
　　1 土钉墙施工前应先检测路堑横断面，净空合格后方能进行土钉墙施工。
　　2 土钉墙应按“自上而下，分层开挖，分层锚固，分层喷护”的原则组织施工，并及时挂网喷护，不得使坡面长期暴露风化失稳。
　　3 施工前应按设计要求进行注浆工艺试验、土钉抗拉拔试验，验证设计参数，确定施工工艺参数。
　　4 土钉钻孔时，严禁灌水。钉孔注浆应采用孔底注浆法，确保注浆饱满，注浆压力宜为0.2MPa。
　　5 土钉墙施工时应按设计要求制作支撑架。
　　6 挂网材料为土工合成材料时，应采取妥善的防晒措施，防止土工合成材料老化。挂网前应清除坡面松散土石。
　　7 坡脚墙基坑施工应尽快完成，同时应采取措施防止基坑被水浸泡。
　　8 喷射混凝土前应进行现场喷射试验，确定施工工艺参数。
　　9 喷射作业应自下而上进行，喷层厚度大于7cm时，应分两层喷射。喷射过程中应采取有效措施保证泄水孔不被堵塞。
　　10 土钉墙所用砂、石料、水泥、粉煤灰、矿物掺和料、外加剂、钢筋应符合本标准第10.1.14条的规定。
　　11 土钉墙所用的土工合成材料的品种、规格、质量应符合设计要求。进场时应进行现场验收，并对其技术性能进行检验。
　　12 土钉孔的布置形式、土钉长度应符合设计要求。土钉墙钻孔施工时，严禁灌水。
　　13 土钉孔锚固砂浆强度等级应符合设计要求。钉孔注浆应采用孔底注浆法，确保注浆饱满。注浆压力宜为0.2MPa。
　　14 网的规格尺寸、网与土钉的连接应符合设计要求。
　　15 喷射混凝土强度等级应符合设计要求。
　　16 喷射混凝土面层厚度在每个断面上60﹪以上不应小于设计厚度，且厚度最小值不应小于设计厚度的一半；同时，所有检查孔的厚度平均值，不应小于设计厚度值。
　　17 泄水孔施工质量、墙后反滤层构造、墙基坑开挖、墙身混凝土强度、脚墙模板、沉降缝（伸缩缝）预留与塞封应符规定。

土钉墙设计概要

2005-3-25 14:35:14

佛山市南海桂圆建筑工程有限公司 关 孜
佛山市禅城区建设工程质量监督站 常俊生

[关键词]土钉墙，有间距较小、长度较短（相对于普通喷锚结构而言）的土钉（注浆锚杆）、喷射砼面层和被加固土体组合而成的加筋式复合土体的支护结构体系。

土钉墙设计概要

1 土钉墙的概念

土钉墙是由天然土体通过土钉墙就地加固并与喷射砼面板相结合，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力；从而保持开挖面的稳定，这个土挡墙称为土钉墙。土钉墙是通过钻孔、插筋、注浆来设置的，一般称砂浆锚杆，也可以直接打入角钢、粗钢筋形成土钉。土钉墙的做法与矿山加固坑道用的喷锚网加固岩体的做法类似，故也称为喷锚网加固边坡或
喷锚网挡墙，建筑基坑与护坡技术规程JGJ120－99 正式定名为土钉墙。

2 土钉墙的发展

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

4 土钉墙的特点与应用范围

4.1土钉墙的特点

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，不加予应力所以设备简单。

（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。

4.2土钉墙的应用领域

土钉墙不仅应用于临时支护结构，而且也应用于永久性构筑物，当应用于永久性构筑物时，宜增加喷射砼面层的厚度并适当考虑其美观，目前土钉墙的应用领域主要有：

（1） 托换基础

（2） 基坑支挡或竖井

（3） 斜坡面的挡土墙

（4） 斜坡面的稳定

（5） 与锚杆挡墙结合作斜面的防护

4.3土钉墙适用的土层

钻孔注浆型土钉墙系逐层向下开挖方式，每一台阶高度为1～2米，在施工土钉杆、面层喷射砼期间，坡段处无支撑状态下需能保持自立稳定，因此主要适用于：

（1） 有一定粘结性的杂填土、粘性土、粉土、黄土与弱胶结的砂土边坡。

（2） 适用于地下水位低于开挖层或经过降水使地下水位低于开挖标高的情况。

（3） 对于标准贯入击数（N）低于10击的砂土边坡采用土钉法一般不经济。

（4） 对于朔性指数Ip>20的土，必须注意仔细评价其蠕变特性后方可采用。

（5） 对于含水丰富的粉细砂层，砂卵石层土钉法是不行的。

（6） 不适用于没有临时自稳能力的淤泥土层，流朔状态的软粘土保持成孔时的孔壁的稳定比较困难且界面摩阻力很低，技术经济效益不理想，因此也不宜采用。

（7） 土钉不适宜在腐蚀性土如煤渣、煤灰、炉渣、酸性矿物废料等土质作永久性支挡结构。

5 土钉墙的基本原理

5.1土钉墙的作用原理

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制约机制，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。因此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。不仅效地提高了土体的整体刚度，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。

5.2土钉的作用机理

土钉在复合土体内的作用有以下几点：

（1） 土钉对复合土体起箍束骨架作用制约土体变形并使复合土体构成一个整体。

（2） 土钉与土体共同承担外荷载和土体自重应力，土钉起分担作用，由于土钉有很高的抗拉抗剪强度，所以土体进入塑性状态后，应力逐渐向土钉转移，土钉分担作用更为突出。

（3） 土钉起着应力传递与扩散作用推迟开裂区域的形成和发展。

（4） 坡面变形的约束作用，在坡面上设置的与土钉在一起的钢筋网喷射砼面板限制坡面开挖卸荷而膨胀变形，加强边界约束的作用。

6 设计基本原则与注意事项

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。

6.3土钉墙的构造要求：

6.3.1土钉墙的墙面坡度不宜大于1：0.1。

6.3.2土钉外露端部和层面有效连接在一起，设承压板和加强筋。

6.3.3土钉长度宜为开挖深度0.5～1.2倍，土钉的间距宜为0.6～1.2m，土钉与水平夹角为10°～20°。

6.3.4土钉宜选用Ⅱ、Ⅲ级锣纹钢筋，直径16～32，钻孔直径70～120。

6.3.5面层喷射砼强度等级不宜低于C20。

6.3.6喷射砼面层厚度宜为80～200，通常采用100。

6.3.7喷射砼面层中配钢筋网，采用I级钢筋、直径6～10，间距150～300，钢筋网搭接长度大于300。

6.3.8注浆材料水泥净浆或水泥砂浆，其强度不低于M10。

参考资料：

1、岩土加固实用技术,地震出版社

2、岩土工程中的锚固技术,地震出版社

3、岩土工程治理手册,辽宁科学技术出版社

4、高层建筑施工手册,同济大学出版社

5、工程地质手册（第三版）,建筑工业出版社

6、建筑基坑支护技术规程JGJ120－99,建筑工业出版社