【正文】 條件適用性強(qiáng)，墻體抗彎剛度、防滲性能和整體性均較好，但其造價更高。適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、粘土、粉質(zhì)粘土、粉土、素填土等土層，基坑開挖深度不宜大于 6m。 、發(fā)展 、特點 概念：土釘墻是由天然土體通過土釘墻就地加固并與噴射混凝土面板相結(jié)合，形成一個類似重力擋墻以此來抵抗墻后的土壓力；從而保持開挖面的穩(wěn)定，這個土擋墻稱為土釘墻。 10 年后出現(xiàn)了錨桿構(gòu)造墻，它是利用混凝土構(gòu)件排列在開挖過程中的土層表面，用錨桿進(jìn)行背拉，這是一種可以與挖方工程同時進(jìn)行作業(yè)的方式。 特點 [6]： (1) 形成土釘復(fù)合體、顯著提高邊坡整體穩(wěn)定性和承受邊坡超載的能力； (2) 施工設(shè)備簡單，由于釘長一般比錨桿的長度小的多，不加預(yù)應(yīng)力所以設(shè)備簡單； (3) 隨基坑開挖逐層分段開挖作業(yè)，不占或少占單獨作業(yè)時間，施工效率高，占用周期短； (4) 施工不需單獨占用場地，對現(xiàn)場狹小，放坡困難，有相鄰建筑物時顯示其優(yōu)越性； (5) 土釘墻成本費較其他支護(hù)結(jié)構(gòu)顯著降低； (6) 施工 噪音、振動小，不影響環(huán)境； (7) 土釘墻本身變形很小，對相鄰建筑物影響不大。因此通過以增強(qiáng)邊坡土體自身穩(wěn)定性的主動制約機(jī)制為基礎(chǔ)的復(fù)合土體。從內(nèi)部穩(wěn)定來看，它是土釘墻本身的破壞，它包括不同開挖階段、不同位置處沿著最危險破裂面的滑動破壞、土釘本身的強(qiáng)度破壞、拔出破壞以及噴射混凝土面板的破壞等。； (2)土釘長度：實驗表明：沿支護(hù)高度上下分布的土釘，在使用狀態(tài)時內(nèi)力相差甚多，一般為中間大，上部和下部偏小，所以中部的土釘所起的作用較大。在城市地區(qū)施工，非飽和土中的 L/H宜在 ~，尤其頂部土釘不宜小于 ~；在飽和土中，不僅土體的抗 剪能力降低，而且土釘內(nèi)力會因水壓作用而增加，因此 L/H 值可超過 2。之間，取決于注漿工藝及土層特征等多種因素 。而按照極限平衡方法作支護(hù)整體穩(wěn)定性的優(yōu)化分析，則給出傾角在 5176。一般可取 5176。注漿強(qiáng)度不低于 。 mm mm 5~20 20~35 75~200 重力注漿取大值 Ⅱ 級或 Ⅲ 級鋼均可 成孔條件好的土質(zhì)可取大值 Mpa mm Mpa Mm mm kPa 50~150 C20 6~10 150~300 10 Ⅱ 級鋼、土釘筋焊接 坡頂堆載超過該值時，按實 際取 土釘墻支護(hù)的設(shè)計就是根據(jù)工程要求、現(xiàn)場土性、地面荷載以及環(huán)境制約等諸 方面的考慮，通過計算分析求出安全合理的支護(hù)結(jié)構(gòu) (主要是土釘 )的設(shè)計參數(shù)，并進(jìn)而繪制施工設(shè)計圖和完成其它后續(xù)設(shè)計工作，可見結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算是整個設(shè)計工作的核心與關(guān)鍵部分 [1]。從求解方式分，有圖解法、圖解解析法、解析與半解析法 (即半解析一半數(shù)值法，例如各種條分法 )以及數(shù)值計算法 (如有限元法 )。 3) 2 Kai——第 i層土主動土壓力系數(shù)； ——第 i層土 (34) pli——第 i個土釘長度中點所處深度位置上由支護(hù)土體自重引起的側(cè)壓力； 、 ——第一和第二土層的重度； h1——第一土層的厚度； zi——第 i個土釘?shù)闹悬c深度； c——土層的粘聚力。 內(nèi)部穩(wěn)定性驗算： 圖 32土釘內(nèi)部穩(wěn)定驗算簡圖 (39) Wi， Qi——作用于土條 i的土體自重和地面、地下荷載； 16 ——土條 i滑裂面切線與水平面之間夾角； ——土條 i的寬度； ——土條 i滑裂面所處第 j層土的抗滑移抗力分項系數(shù)： E ——主動土壓力； l——抗滑移抗力分項系數(shù)，取 ； B——墻底寬度 (B= ~)； q——地面均布荷載（ q=10）； W——土體沿基坑單位長度自重； 17 (310) f——土釘支護(hù)與基坑底間的摩擦系數(shù)，可取基底土體的抗剪強(qiáng)度 τ； ——土釘支護(hù)與土體間的摩擦角，無試驗資料時，可取 。 A ——滑動面上 的法向應(yīng)力； A——單位厚度的土體底部面積； W——土釘支護(hù)沿基坑單位長度自重； B——墻底寬度 (B= ~)； q——地面均布荷載。 本次支護(hù)設(shè)計采用的是無支撐支護(hù)構(gòu)造。 被動土壓力計算： Ep1 上 epB下 2 其中： ep——某深度處的被動土壓力； hi——第 i層土的厚度； p ——樁底以上的基坑 來計算嵌固深度。 設(shè)計完成后還要進(jìn)行穩(wěn)定性驗算，包括整體穩(wěn)定性驗算、抗傾覆穩(wěn)定性驗算、抗隆起驗算以及承壓水穩(wěn)定性驗算，各驗算分別如下： 在驗算整體穩(wěn)定性時用到瑞典條分法，該方法是將假定滑動面以上的土體分成 n個垂直土條，對作用于各土條上的力進(jìn)行力和力矩平衡分析，求出在極限平衡狀態(tài)下土體穩(wěn)定的安全系數(shù)。 36) 37) ——樁底以上的基坑外側(cè)各土層水平荷載合力之和 (kN/m)； Ha——合力之和 作用點至樁底 的距離 (m)； ——樁底以上的基坑內(nèi)側(cè)各土層水平抗力的合力之和 (kN/m)； Hp——水平抗力之和 作用點至樁底的距離 (m)。 圖 36 抗隆起驗算示意圖 24 計算公式如下： 其中： Ks——抗隆起穩(wěn)定系數(shù)； ——基坑底面處土層重度； D——樁嵌固深度； Nq、 Nc——地基承載力系數(shù)； H——基坑開挖深度； c——土層粘聚力； q——上覆荷載。 26 (343) (344) 第四章 AA′剖面和 EE′剖面設(shè)計計算書 AA′剖面的土釘支護(hù)設(shè)計計算書 選擇排樁支護(hù)和土釘墻支護(hù)來設(shè)計此斷面，通過計算結(jié)果的比較來更好的比較兩種方法的優(yōu)缺點。 (4) 進(jìn)行進(jìn)行外部穩(wěn)定性分析 ① 土釘墻抗滑穩(wěn)定性驗算； ② 土釘墻抗傾覆穩(wěn)定性驗算。 表 場地地質(zhì)條件和計算參數(shù) 土層 層底標(biāo)高 (m) 天然土 粘土 15 層厚 (m) 重度 (kN/m) 19 18 0 15 3 壓縮模量 (MPa) 設(shè)計參數(shù)確定見表 。 各個土釘?shù)闹悬c深度： 根據(jù)數(shù)學(xué)中有關(guān)三角關(guān)系計算得： 第一個土釘中點深度為： ， 第二個土釘中點深度為： ， 第 三個土釘中點深度為： 。 由公式 (35)計算得： ， 。 。 ，取 。 由公式 (311)計算得： ， 。 AA′剖面排樁支護(hù)設(shè)計計算書 生活區(qū)局部改造項目基坑開挖深度為 ，基坑坡角為 ，采用排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)。 表 場地地質(zhì)條件和計算參數(shù) 主動土壓力系數(shù)的計算： 由公式（ 316）計算得： 。 32 圖 45 排樁支護(hù)設(shè)計計算簡圖 一、場地地質(zhì)條件和計算參數(shù)見表 。 B=， q=10， W=， Ea=， ， H=。 由公式 (312)計算得： 。 圖 43土釘滿足要求， 滿足 要求， 滿足要求。 土釘抗拔穩(wěn)定驗算： ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ，由公式 (37)計算得： ， ， ， 滿足要求。 土釘所受側(cè)壓力： 由公式 (32)計算得： ， ， 。 Ka2 18 ， 。 q=10 H= hw= 土釘墻 圖 41 土釘設(shè)計計算簡圖 27 場地地質(zhì)條件和計算參數(shù)見表 。 AA′剖面的土釘墻設(shè)計計算步驟 (1) 設(shè)計前查明場地周圍已有建筑物、構(gòu)筑物、埋設(shè)物和道路交通，工程范圍根據(jù)基坑開挖深度、工程地質(zhì)條件及工程性質(zhì)選擇土釘墻支護(hù)形式，確定土釘墻支護(hù)的平面、剖面尺寸及分段開挖長度及高度。 圖 37承壓水驗算示意圖 承壓水的穩(wěn)定性驗算可根據(jù)下式來計算： p wy 式中： pcz——基坑開挖面以下至承壓水層頂板間覆蓋土的自重應(yīng)力 (kN/m2)； pwy——承壓水層的水頭壓力 (kN/m2)， pwy取 30 kN/m； Ky——抗承壓水頭的穩(wěn)定性安全系數(shù)。對此要進(jìn)行抗隆起驗算。計算簡圖見圖 35。 根據(jù) yi來計算 Ha和 Hp： 29) 30) (3 32) Ha——合力之和 作用點至樁底的距離 (m)； H——基坑開挖深度； D——嵌固深度； y——合力 作用點至基坑底