土钉支护结构设计在土木工程中的应用

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1、土钉支护结构设计在土木工程中的应用【摘要】土钉支护结构的设计是土木工程中极其重要的部分之一，一直以来有很多国内外学者从事着对土钉支护结构设计研究实践工作。本文简析了土钉支护的概念、土钉支护结构设计分析的内容，探讨了在土木工程中土钉支护结构设计的常用方案，并结合这些方案指出土钉支护结构设计中的不足。【关键词】土钉支护，设计，概念，土木工程，方案，应用中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：前言随着我国经济发展的需要，大量的土木工程需要被建设，土钉支护结构设计是土木工程中重要的环节之一。好的土钉支护结构设计能够增加

2、土木工程的稳定性，保障了工程的安全性，对于土钉支护结构设计如何适应与复杂环境、软土地层深基坑等不利条件下的土木工程施工，采取怎样的措施来优化土钉支护结构设计的方案等问题一直困扰着国内外学者。本文从土钉支护概念、工程应用方案等方面进行了以下综述研究。土钉支护的概念及土钉支护结构设计分析第6页共6页土钉支护是指在原位土中敷设较为密集的土钉，并在土边坡表面构筑钢丝网喷射混凝土面层，通过土钉、面层和原位土体三者的共同作用而支护边坡。其特点是在发生变形的条件下，通过与土体接触界面上的粘结力和摩擦力，使土钉被动受拉，给土体以约

3、束加固，使土体稳定[1]。在土木工程中使支护结构能够在极端环境中保证安全性，并且在使用条件中能满足变形限制条件是土钉支护结构设计分析的主要目的及任务。支护结构的设计原则包括：安全可靠、经济合理以及便于施工等。土钉支护结构设计分析主要涉及以下主要内容：（一）内部的稳定性分析；（二）外部的稳定性分析；（三）支护面层的内力分析和有关强度的验算。在土木工程中土钉支护的分析方法一般被分为四类：工程简化分析方法；直接给定不同部位的土钉的最大拉力，直接给定临界滑移面的正确位置是工程简化分析的实质。虽然工程简化方法在很多方面依然存

4、在不足，但是它在土木工程中依然被应用广泛。正确确定破裂面的具体形状是工程简化计算方法中最重要的一点，它有利于优化稳固土钉支护设计方案。经验设计法；凭经验直接给定土钉的间距、直径、长度以及倾角等是经验设计的最大的特点。经验设计法是从事土木工程行业多年，并对土钉设计有过很多实践经验后而总结出来的方法，它为土钉设计分析工作提供了大量重要的参考文献。第6页共6页3.有限元分析法；有限元分析法的理论研究非常完善，是目前应用非常广泛的土钉支护结构设计分析方法之一。它具有以下几点突出的优点：（一）考虑钉、土相互作用，协调两者的变

5、形；（二）可以模拟基坑开挖过程；（四）可