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浅谈土钉抗拔试验在新疆某达广场项目中的分析研究杨睿

发表时间：2021/7/12 来源：《基层建设》2021年第12期作者：杨睿

[导读] 土钉支护技术具有施工灵活、操作简单、工程量小、施工速度快、经济可靠等特点。新疆地理位置特殊，地层条件普遍较好，当条件允许时，基坑支护工程常采用土钉墙支护结构

新疆土木工程检测科技有限公司
摘要：土钉支护技术具有施工灵活、操作简单、工程量小、施工速度快、经济可靠等特点。新疆地理位置特殊，地层条件普遍较好，当条件允许时，基坑支护工程常采用土钉墙支护结构。本文通过介绍新疆某达广场项目土钉抗拔试验的整个过程，阐述了如何从试验检测方面来控制土钉的施工质量，从而满足设计要求。
关键词：土钉；抗拔试验；分析

        1 引言
        土钉支护技术是近年来发展起来用于土体开挖和边坡稳定的一种挡土技术，由于经济可靠，且施工快速简便，已在很多地区大量工程中得到成熟应用。在新疆地区土钉多为打入注浆式土钉，系指采用冲击设备将特殊加工的钢管打入土层，然后注浆而成，也称锚管或管钉。一般这种打入式的注浆土钉支护适合于卵石（碎石）、圆砾（角砾）、砂土、填土等土体。土钉--作为土钉墙支护结构的重要组成部分，其在保证整个支护结构的滑动稳定性方面起到至关重要的作用。因此土钉施工质量的好坏直接影响了整个支护工程的质量，对土钉抗拔承载力的检测就显得尤为重要了。
        2 依托项目
        2.1项目概况
        新疆某达广场L地块项目位于头屯河区白鸟湖片区，占地面积约52487㎡。总建筑面积158350㎡，包括14栋26层住宅楼、1栋4层商业综合体。因拟建场地南高北低，且场地高差较大，因此基坑深度由北向南逐渐加深，基坑深度4.0～6.0m。该项目因放坡条件有限，故采用土钉墙进行基坑支护。基坑支护结构的安全等级为三级。
        2.2项目地质条件
        拟建场地地势较平坦，整体地形南高北低，地貌单元属于山前丘陵地貌。地层概述如下：
        ①杂填土：杂色，厚度0.3〜4.3m，场地内均有分布，杂填土主要成分有碎石土、粉土及少量建筑垃圾，土质不均，结构松散，为近期人为回填。稍湿，松散。
        ②-1细砂：黄褐色、青灰色，埋深3.1〜5.0m，层厚0.8〜2.6m，级配不良，颗粒大小均匀。主要成分以石英、长石为主，局部夹薄层粉土、碎石土。该层在场地内呈透镜体分布，主要分布在场地西北角。稍湿，中密。
        ②圆砾：青灰色，层顶埋深0.3〜5.0m，最大揭露厚度29.7m，骨架颗粒占总质量的60%左右，交错排列，呈连续接触，一般粒径在2～20mm，颗粒形状以圆形及亚圆形为主，母岩成分以沉积岩、变质岩为主，呈微风化状。充填物主要为粉细砂、粉土，级配一般，该层在整个场地内均有分布。稍湿，中密〜密实。
        勘察期间，勘察深度范围内未见地下水。
        2.3土钉支护设计参数
        本项目基坑开挖放坡比例1：0.6，自上而下布置3排土钉，长度3.0～5.0m，水平及竖向间距均为2.0m。土钉采用φ48钢管加工制作，土钉连接时采用3φ16钢筋分别于前后两节土钉帮焊。注浆孔设置在钢管末端L/2～2L/3范围内，注浆孔对称布置，孔径8mm。土钉采用机械植入，植入倾角控制在15～20°。
        本工程施工土钉总数为600根，土钉最大设计试验荷载为41kN，根据《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-2012）等规程规定，确定本次本次土钉拉拔试验抽检数量为6根，抽样土钉由委托方现场随机确定，本次试验目的为检测土钉抗拔承载力，为工程验收提供依据。
        3 检测标准、试验装置、试验方法
        2.1 检测标准
        本次土钉抗拔承载力检测按照《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-2012）的有关要求进行。
        2.2 试验装置
        本次试验采用卡具将土钉与20t穿心千斤顶连接，试验反力由基坑侧壁提供，在千斤顶与基坑侧壁之间增设承压板。试验时用油压穿心千斤顶分级加载。
        2.3 试验方法
        （1）土钉检测数量不宜少于土钉总数的1%，且同一土层中的土钉检测数量不应少于3根，故本工程项目检测6根。
        （2）土钉的最大试验荷载不应小于土钉轴向拉力标准值的1.2倍，即：40kN×1.2=48kN。
        （3）检测土钉应采用随机抽样的方法选取，检测试验应在注浆固结强度达到10Mpa或达到设计强度的70%后进行。
        （4）土钉抗拔试验加卸荷等级与位移测读间隔时间见表2-1.
        表1 加卸荷等级与位移测读间隔时间表
        荷载（kN） 5 25 35 40 45 50
        观测时间（min） 5 5 5 10 10 10
        （5）土钉抗拔承载力量测由连接于油泵的无线压力传感器进行量测，位移量由安装在土钉顶部的无线位移传感器记录。
        4 检测结果
        根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ 120-2012）附录D 土钉抗拔试验要点的有关规定：从第二级加载开始，后一级荷载产生的单位荷载下的土钉位移量大于前一级荷载产生的单位荷载下的土钉位移量的5倍；土钉位移不收敛；土钉杆体破坏，可终止试验。试验结果应按每级荷载对应的锚头位移列表整理，并绘制荷载--位移曲线，需要时可绘制其他辅助分析曲线，最大试验荷载时，位移增量达到相对稳定标准，取终止加载时的荷载为土钉的抗拔力。
        检测试验中，在抗拔承载力检测值下，土钉位移稳定或收敛应判定土钉合格。检测结果汇总表见表4，检测土钉试验荷载和位移数据汇总表见附表，各检测土钉的Q-S曲线见附图。

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表2 检测结果汇总表

序号	检测土钉编号	土钉规格	土钉长度（m）	土钉轴向收拉承载力设计值（kN）	最大试验荷载（kN）	最大位移量（mm）	土钉稳定情况
1	AB-1	钢花管φ48	5.0	41	49	1.97	稳定
2	AB-2	钢花管φ48	5.0	41	49	2.36	稳定
3	BC-1	钢花管φ48	5.0	23	27	3.85	稳定
4	BC-2	钢花管φ48	5.0	23	27	3.06	稳定
5	CD-1	钢花管φ48	3.0	15	18	4.07	稳定
6	CD-2	钢花管φ48	3.0	15	18	3.11	稳定