土钉墙设计施工与监测手册PDF电子书下载

1 引言和使用准则 1

1.1 手册的使用目的和范围 1

1.2 土钉的描述 2

1.3 土钉的概念 2

1.4 土钉的优点 4

1.5 土钉的局限性 5

1.6 使用准则 5

1.6.1 开挖的挡土结构 5

1.7 最适用于土钉的土层 6

1.6.3 原有挡土结构的修整和重建 6

1.6.2 原有桥台下端部坡角的移除 6

1.8 不适合用土钉的土层 7

1.9 价格数据 7

1.10 致谢 8

2 土钉与基本机理的描述 21

2.1 背景 21

2.2 施工顺序 22

2.3 施工设备与材料 26

2.4 土钉墙的性状 28

2.4.1 土钉墙的基本机理与潜在破坏模式 28

2.4.2 钉-土的相互作用 29

2.4.3 土-钉-面层相互作用 31

2.4.4 土钉应力的分布 31

2.4.5 面层荷载大小与分布 33

2.4.6 变形性状 34

2.4.7 土钉抗弯和抗剪的作用 35

2.5 土钉墙与加筋土墙、锚定挡墙的比较 36

2.5.1 锚定挡墙 36

2.5.2 加筋土墙 38

3.1 土层特性 41

3 场地勘察与测试 41

3.2 估算设计用的土钉抗拔阻力 45

4 土钉墙设计 47

4.1 引言 47

4.1.1 极限状态 47

4.1.2 设计方法 48

4.2 土钉墙稳定性研究 48

4.2.1 基本概念 48

4.2.2 土钉的内部稳定性分析 51

4.2.3 钉头的内部稳定性分析 53

4.2.4 外部的稳定性分析 53

4.3 设计方法评价 55

4.3.1 “土压力”法 56

4.3.2 “滑动面”法 56

4.3.3 当前的土钉设计方法 58

4.3.4 建议的土钉设计方法 59

4.4 土钉墙布设与尺寸 59

4.4.1 土钉墙的位置和尺寸 59

4.4.2 土钉的初步布设 60

4.4.3 Caltrans设计实践 62

4.4.4 施纳柏(Schnabcl)基础公司设计实践 62

4.5.2 面层抗挠曲强度 63

4.5.1 土钉头破坏模式 63

4.5 土钉头强度 63

4.5.3 面层的冲剪强度 65

4.5.4 钉头-螺栓抗拉强度 67

4.5.5 选择钉头的标称强度 68

4.6 现实的设计程序 70

4.7 土钉墙设计 71

4.7.1 工作荷载设计 71

4.7.2 荷载与抗力系数设计 81

4.8 防腐蚀 86

4.9 土钉墙排水 87

4.8.1 钉筋防腐蚀 87

4.8.2 钉头防腐蚀 87

4.10 特殊设计考虑 89

4.10.1 非均质土剖面 89

4.10.2 附加的荷载 90

4.10.3 桥台 91

4.10.4 阶梯结构 93

4.10.5 复合结构 94

4.10.6 采用不同土钉长度的结构 95

4.10.7 采用不同土钉倾斜角的结构 95

4.10.10 长边坡情况 96

4.10.8 采用不同土钉方位的结构 96

4.10.9 地下水渗透力或靠近墙基的水位 96

4.10.11 地震荷载下的性能 97

4.10.12 防冻 97

4.10.13 膨胀土 98

4.10.14 残积土 99

4.10.15 墙面受外荷载的结构物 99

4.10.16 面层恒定荷载的支护设计 99

4.10.17 挡墙的过渡端 101

4.10.18 连接喷射混凝土面层的现浇混凝土板 101

4.12 初始设计路堑挡墙的简化设计图 102

4.11 美观问题 102

5 工程设计实例 112

5.1 设计实例1--路堑挡墙 112

5.1.1 工作荷载设计 112

5.1.1.1 静态加载条件 112

5.1.1.2 地震荷载条件 127

5.1.2 荷载与抗力系数设计 134

5.1.2.1 静态加载条件 134

5.1.2.2 地震荷载条件 150

6.2 土钉墙工作性能监测方法 158

6.1 引言 158

6土钉墙工作性能监测 158

6.3 土钉墙工作性能监测方案 159

6.4 监测参数 160

6.5 土钉墙工作性能监测仪器 161

6.5.1 边坡测斜仪 161

6.5.2 测点 161

6.5.3 土钉应变计 161

6.5.4 土钉头上的荷重传感器 162

7.1.3 定义 163

7.1.2 土钉墙中喷射混凝土的作用 163

7.1.1 概述 163

7 喷射混凝土 163

7.1 引言 163

7.1.4 喷射混凝土类型 164

7.1.5 喷射混凝土在美国的发展 165

7.2 喷射混凝土设备 166

7.3 喷射混凝土材料 166

7.4 喷射混凝土性质 167

7.4.1 决定喷射混凝土质量的因素 167

7.4.2 常用规范要求 168

7.4.3 喷射混凝土混合比和加气处理 168

7.5.2 减小回弹 171

7.5 正确的喷射技术 171

7.5.1 喷嘴 171

7.5.3 喷射混凝土的喷射加固 172

7.6 喷射混凝土质量控制和测试 172

7.6.1 基本目的 172

7.6.2 喷射混凝土委托书 173

7.6.3 资质证书 173

1、承包商 173

2、喷射工人 173

7.6.4 施工前测试 173

2、监理和验收 174

7.6.5 施工过程中的质量控制 174

1、试验 174

7.7 喷射混凝土的应用--临时性喷射混凝土面层 175

7.7.1 修整 175

7.7.2 公差 176

7.7.3 接缝 176

7.7.4 防护和养护 176

7.8 土钉应用中施工面层喷射混凝土的潜在问题 176

7.8.1 一般的耐久性 176

7.8.2 喷射混凝土的潜在问题 176

7.9.2 喷射混凝土与传统现浇混凝土的比较 177

7.9.3 耐久性与缺陷 177

7.9.1 概述 177

7.9 永久性喷射混凝土面层的附加问题 177

7.9.4 材料 178

7.9.5 喷射混凝土的应用--永久性喷射混凝土面层 179

1、防护和养护 179

2、永久性面层的喷射加筋 180

3、表面处理 180

4、修整 180

5、容许公差 180

7.10 钢纤维加筋喷射混凝土(SFRSC) 181

6、接缝 181

7、现场密度和渗透性 181

8 合同方法、方案和规范 183

8.1 承包商预先提供资质证书 183

3.2 订合同的方法与定义 183

8.2.1 业主设计的合同招标 184

1、业主设计的合同和操作规范 184

2、业主设计的合同、程序和法规 186

8.2.2 承包商设计和建造(“整套合同”)的签约方法 186

8.3 方案准备 189

8.3.1 设计和建造签约的基本方案 190

8.3.2 最终方案 191

8.4 详细实例设计图 191

8.5 指导施工规范 191

8.5.1 业主-设计的指导规范 191

8.5.2 承包商设计和建造申请的指导规范 192

参考文献 192

附录 196

附录目次 196

附录A 美国联邦公路总局土钉档土墙详细实例设计图(公制单位) 197

1.1 土钉承包商的经验要求和须提交的材料 208

1 说明 208

附录B1 美国联邦公路总局永久性土钉和墙体开挖指南规范(业主--设计) 208

1.2 施工场地勘测 209

1.3 施工报告提交 209

1.4 施工前会议 210

2 材料 210

2.1 材料处理和存贮 211

3 施工要求 211

3.1 现场排水控制 211

3.2.2 一般道路开挖 212

3.2.3 土钉墙结构开挖 212

3.2 开挖 212

3.2.1 开挖和墙线勘测控制 212

3.2.4 墙体不连续面 213

3.2.5 开挖工作面突出、空隙或阻碍物 213

3.3 土钉安装 214

3.3.1 钻孔 214

3.4.3 灌浆设备 215

3.4.1 砂浆混合料设计 215

3.4.2 灌浆试验 215

3.3.3 土钉安装公差 215

3.3.2 土钉筋安装 215

3.4 灌浆 215

3.4.4 灌浆方法 216

3.5 土钉试验(见评论3.5) 216

3.5.1 证明试验土钉无粘结长度 216

3.5.2 试验设备 216

3.5.3 消耗性试验土钉生产前的检验试验 217

3.5.4 生产土钉的证明试验 218

3.5.5 试验土钉验收准则 219

3.6.2 证明试验土钉 220

3.7 土钉安装记录 220

3.6.1 检验试验土钉 220

3.6 被拒绝的试验土钉 220

4 测量方法 221

5 付款原则 221

永久性土钉和墙体开挖指南规范的评论(业主-设计) 222

附录B2 美国联邦公路总局土钉挡土墙指南规范(设计-建造申请) 226

1 说明 226

1.1 承包商的经验要求 226

1.2 预批列表 226

1.5.1 设计计算 227

1.5 土钉墙设计报告 227

1.4 土钉墙设计要求 227

1.3 可用信息 227

1.5.2 工程图 228

2 材料 229

3 施工要求 229

4 测量方法 230

5 付款原则 230

附录C1 美国联邦公路总局临时性喷射混凝土面层和墙体排水指南规范(业主--设计) 231

1 说明 231

1.1 承包商的经验要求 231

1.3 施工前会议 232

1.2 施工报告 232

2 材料 233

2.1 喷射混凝土混合料设计 234

2.1.1 骨料 234

2.1.2 外加剂比例和使用 234

2.1.3 加气剂 234

2.1.4 强度要求 234

2.1.5 混合料和配料 234

2.2.3 试验板养护、试验样本提取和试验 235

2.2.2 生产试验板 235

2.2.1 生产前试验板 235

2.2 现场质量控制 235

3 施工要求 236

3.1 墙体排水网络 236

3.1.1 土工合成材料排水带 236

3.1.2 墙脚排水 236

3.1.3 连接管和渗水孔 236

3.2.5 施工缝 237

3.2.4 不合格的喷射混凝土 237

3.2.3 运输和应用 237

3.2.2 表面准备 237

3.2.1 喷射混凝土布置和厚度控制 237

3.2 临时性喷射混凝土施工面层 237

3.2.6 修整 238

3.2.7 土钉头承压板与螺母连接 238

3.2.8 天气限制 238

3.2.9 养护 238

3.2.10 施工面层容许公差 238

3.3 墙面层上部悬臂后的回填 238

3.4 安全要求 238

3.5 连接喷射混凝土面层的现浇混凝土面模 238

5 付款原则 239

4 测量方法 239

临时性喷射混凝土面层和墙体排水指南规范的评论 240

钢纤维喷射混凝土(SFRSC) 242

附录C2 美国联邦公路总局永久性喷射混凝土面层和墙体排水指南规范(业主-设计) 244

1 说明 244

1.1 承包商的经验要求 244

1.2 施工报告 245

1.3 施工前会议 245

2 材料 245

2.1 喷射混凝土混合料设计 246

2.1.4 强度和耐久性要求 247

2.1.5 搅拌和配料 247

2.1.1 骨料 247

2.1.3 加气剂 247

2.1.2 外加剂的比例和使用 247

2.2 现场质量控制 248

2.2.1 施工前试验板 248

2.2.2 生产试验板 248

2.2.3 试验板养护、试样提取和试验 248

3.1.3 联结管和渗水孔 249

3.1.2 墙脚排水 249

3.1.1 土工合成材料排水带 249

3 施工要求 249

3.1 墙体排水网络 249

3.2 永久性喷射混凝土面层 250

3.2.1 喷射混凝土布置和厚度控制 250

3.2.2 表面准备 250

3.2.3 运输和应用 250

3.2.6 最终表面的修整 251

3.2.7 土钉头承压板与螺母连接 251

3.2.8 天气限制 251

3.2.5 施工缝 251

3.2.4 不合格的喷射混凝土 251

3.2.9 养护 252

(1) 水养护 252

(2) 薄胶养护 252

(3) 薄胶片养护 252

3.2.10 永久性喷射混凝土面层公差 252

3.3 墙面层顶部悬臂梁后面区域回填 252

3.4 安全要求 253

4 测量方法 253

5 付款原则 253

永久性喷射混凝土面层和墙体排水指南规范的评论 254

1.1 经验要求和报告 257

附录D 美国联邦公路总局土钉墙监测仪器指南规范和详细实例设计图 257

1 说明 257

2 材料 258

2.1 总论 258

2.2 测斜仪 258

2.3 应变计 258

2.4 土钉荷重传感器 258

2.5 读数盘 258

3.2 测斜仪 259

3.4 土钉荷载传感器 259

3.3 应变计 259

3.1 总论 259

3 施工要求 259

2.6 数据记录系统 259

3.5 读数盘 260

4 测量方法 260

5 付款原则 260

土钉墙监测仪器指南规范的评论 261

附录E 土钉墙设计和施工质量的保险检验(公制单位) 265

1 场地特性 265

2 土钉墙设计 266

3 方案准备 267

4 说明书的准备 268

5 施工监测和试验 269

附录F 土钉头强度计算 272

1 算例 273

1.1 临时性喷射混凝土施工面层 273

1.2 永久性现浇混凝土面层 275

1.3 算例--土钉头强度概要 276

2 土钉头标称强度表格 276

2.1 参考文献 278

5.2.1 工作荷载设计 279

5.2.1.1 静态加载条件 279

5.2 设计实例2：桥台挡墙的设计 279

附录G 设计实例5.2和路堑挡墙的简化设计图 279

5.2.1.2 地震荷载情况 291

5.2.2 荷载与抗力系数设计 300

5.2.2.1 静态加载条件 300

5.2.2.2 地震荷载情况 311

5.3 路堑挡墙初步设计的简化设计图 322

5.3.1 设计变量 322

5.3.2 设计图步骤 331

5.3.3 设计图实例应用 331