《论文_土钉支护及其应用(定稿)》

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1、土钉支护及其应用李子军，徐清文，黄克胜，曾宪星(济南济钢设计院,山东济南250101))摘要：土钉支护是--种用于土体开挖和边坡稳定的--种新型支挡结构，具有良好的延性破坏特征。通过土钉支护在济钢屮厚板厂二期工程中的应用实例，介绍了土钉支护的局部和整体稳定性计算及工程设计方法，并指出土钉支护应注意的问题。关键词：土钉支护；复合土体；土钉参数；稳定性分析中图分类号：TU4文献标识码：B文章编号：1004-4620(2001)04-0029-04EarthNailButtressesandTheirApp

2、licationLIZi-jun,XUQing-wen,HUANGKe-sheng,ZENGXian-xing(JigangDesignInstituteofJinan,Jinan250101,China)Abstract：Theearthnailbuttressesarethenewsoil-catchingstructureforrcgolithdiggingandstabilityofslope-Theyhavegoodfeatureofduet订cfa订utc.Takingtheapplica

3、tioncaseoftheearthnailbuttressesinthesecondstageprojectoftheheavyplateplantofJigang,themethodsofthesectionalandintergalstabilitycalculationandtheengineeingdesignareintroduced,andtheproblemsneedingattentionaboutearthnailbuttnessesarepointedouttoo.Keyword

4、s：earthnailbuttress;compoundregolith;earthnailparamctcr;stabilityanalysis近年来，随着城市高层建筑的大量兴建，深基坑支护技术发展迅速，而土钉支护就是近年来发展起来的用于土体开挖和边坡稳定的一种新型挡土结构。它由密集的土钉群、被加固的原位土体、喷射混凝土而层和必要的防水系统组成，形成一个类似重力式的挡土墙，以此来抵抗墙后传来的压力和其它作用力，从而使开挖坡面稳定。因其具有施工方便、设备简单、开挖与支护作业可以同吋进行、施工周期短、成

5、木低、污染小、稳定可靠等许多技术和经济上的优点，而迅速在全国特别是低地下水位地区得到推广。1土钉支护作用机理与工作性能1.1土钉支护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。当开挖基坑时，土体存在使边坡保持直立的临界高度，当超过这一深度或者在地面超载及在其它因素作用下，将发生突发性整体破坏。传统的支挡结构均基于被动制约机制，即以自身的强度和刚度，承受其后的侧向土压力，防止土体整体稳定性破坏。而土钉支护则在土体内设置一定长度和密度的土钉，与土体协同工作，弥补土体自身抗

6、拉、抗剪强度不足。土钉与土共同工作，形成了能大大提高原状土强度和刚度的复合土体。试验表明：直立的土钉墙在坡顶的承载能力约比素土墙提高1倍以上。更为重要的是，土钉支护结构被公认具有良好的延性破坏特征，在受荷过程屮，不会发生素土边坡那样突发性的塌滑，为边坡的修复提供了吋间，并可减小边坡滑塌所造成的损失。1.2土钉支护工作性能对现有国内外实际土钉墙工程的测试资料及大型模拟工程的试验结果证明，土钉支护的工作性能主要有：(1)采用密集土钉加固的土钉墙性能类似重力式挡墙。破坏吋明显地带有平移和转动的性质，故设计吋

7、除验算土钉墙的内部稳定性，以保证它们有足够的钉长、钉径及合理的间距外，还必须验算其整体稳定性，即验算土钉墙的抗滑与抗倾覆安全性。(2)土钉内的拉力分布是不均匀的，一般呈现小间大、两端小的规律，即最大拉力出现在临近破裂面处。土钉墙位置越往下，土钉最大受力点越往而板处移。(3)土钉墙的变形较小。最大水平位移发生于墙体顶部，越往下水平位移越小。最大水平位移与开挖高度Z比一般不大于3%°。土钉墙体内的水平位移随离开墙面距离增大而减小。(4)由于在面板附近土钉受力不大，钉头与喷射混凝土板之间的连接满足结构上的构

8、造要求即可。(5)墙面后土压力分布并不接近三角形，在坡角处土压力减少，其合力为库仑土压力的70%,这种土压力减少可能是土钉将土连接成一个整体而造成的。2土钉支护的工程设计2.1土钉支护的设计内容：(1)确定土钉墙的结构尺寸及分段施工长度与高度；(2)设计土钉的长度、间距及布置、孔径、钢筋直径等；(3)支护的内部稳定性分析与外部稳定性分析；(4)设计面层和注浆参数；(5)必要吋，宜采用有限元法对支护的内力与变形进行分析；(6)进行构造设计及质量控制，并根据