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　　土釘支護結構輕型，柔性大，施工簡單方便，施工速度快，經濟效益顯著，發(fā)展速度較快，但是由于其受制于場地水文地質條件、基坑周邊建筑物和地下管線復雜等因素，因此，土釘支護在設計施工方法必須因地制宜。

 

 

　　土釘墻是由在土體內放置一定長度和密度的土釘體構成的。土釘與土共同工作，形成了能大大提高原狀土強度和剛度的復合土體，土釘?shù)淖饔檬腔谶@種主動加固的機制。土釘與土的相互作用，還能改變土坡的變形與破壞形態(tài)，顯著提高了土坡的整體穩(wěn)定性。

 

　　土釘墻在受荷載過程中推遲了土質邊坡塑性變形發(fā)展的階段，而且明顯地呈現(xiàn)出漸進變形與開裂破壞并存且逐步擴展的現(xiàn)象，直至喪失承受更大荷載的能力，仍不會發(fā)生整體性塌滑，且土釘墻在受荷載過程中不會發(fā)生素土邊坡那樣突發(fā)性的塌滑。

 

　　潛在滑裂面將支護結構分成主動區(qū)和穩(wěn)定區(qū)兩個區(qū)域，主動區(qū)產生的水平推力通過與土釘?shù)南嗷プ饔枚c面層一起在土釘中形成拉力，有將土釘從穩(wěn)定區(qū)中拔出的趨勢，穩(wěn)定區(qū)土體與土釘?shù)哪Σ亮s阻止土釘拔出。當主動區(qū)土體的水平推力平衡于穩(wěn)定區(qū)土釘之間的摩擦阻力，則達到土釘支護結構的內部穩(wěn)定性。

 

　　2土釘支護技術的工作性能

 

　　2.1土釘支護的受力性能①土釘置入現(xiàn)場土體后，如果土體不變形，土釘就不會受力。土地強度的發(fā)揮是以土體變形為代價的，而變形的積累發(fā)展過程實質上就是強度削弱和破壞發(fā)生的過程。②土釘?shù)睦ρ仄溟L度變化，最大拉力部位隨著向下開挖從開始時靠近面層的端部漸漸向里轉移，一般發(fā)生在可能的失穩(wěn)破壞面上。當土釘長度較短時，土體破壞面可能移出上部土釘之外，這些釘中的最大拉力一般發(fā)生在土釘中部。③同深度位置上的土釘，其受到的最大拉力有很大的差別。最大拉力在基坑的中部最大，上部、下部的最大拉力較小。土釘受力并不是與水平位移大小成正比，而是與基坑邊坡潛在的滑動趨勢有關。臨近破壞時，底部土釘?shù)睦︼@著增長，所以，底部的土釘應該加密布置。④土釘拉力伴隨施工與使用階段而變化，安裝施工階段，土釘拉力緩慢增加，開挖施工階段，土釘拉力產生突變，即土釘?shù)氖芰Ξa生突變，即土釘?shù)氖芰哂虚_挖效應。使用階段，土釘拉力既有損失現(xiàn)象，也有增加現(xiàn)象。⑤支護混凝土面層背后的側土壓力，沿其高度分布也為中間大，上、下小，接近梯形，而不是三角形，壓力的合力值比擋土墻理論給出的計算值(朗肯土壓力)要小得多。這表明土釘支護的面層完全不同于一般的擋土墻，支護面層所受的土壓力合力遠小于土釘所受到的最大拉力之和。

 

　　2.2土釘支護的變形性能①在開挖過程中，土釘支護的水平位移隨施工的日期的延續(xù)而增加，基坑開挖完成后區(qū)域問底，位移在支護頂面最大，隨深度的增加減小，開挖面以下的土體也會受到影響而發(fā)生較小位移。②在勻質土中，支護面的位移沿高度大體呈線性變化，繞趾部向外轉動。但在非勻質土中，或地表為斜坡，或受重載時，最大水平位移點的位置可能移向下部。③支護的最大水平位移一般不大于坑深或支護高度H的0.35%。土釘長度對水平位移有明顯影響，適當?shù)卦黾油玲旈L度可以減小基坑的變形。④大量研究表明，水平設置土釘能最有效地約束土體側向變形，土釘向下傾斜會使水平位移增加。而且，剛性較大的土釘可明顯減少土體的最大位移。⑤土釘?shù)哪M試驗表明，相比素土體邊坡，土釘支護的邊坡的破壞狀態(tài)明顯不同。前者有明顯滑裂面，會突然滑坡，屬脆性破壞，而后者從產生裂縫到最終破壞需要相當長的時間，且無明顯破壞面，屬于漸進性變形破壞。此外，土釘支護在施工結束一年后沒有額外的移動變形，因此有著相當?shù)拈L期穩(wěn)定性。

 

 

　　3.1土釘墻具有的特點或優(yōu)點①工作性能可靠，能合理利用土體的自承能力，將土體作為支護結構不可分割的部分，現(xiàn)場測試表現(xiàn)，土釘墻的位移量小，一般不超過其它常規(guī)支護結構方法。②結構輕型，柔性大，有良好的抗震性和延性。土釘?shù)臄?shù)量眾多并能起群體作用，個別土釘出現(xiàn)問題或失效對整體影響不大。③施工設備簡單，操作方法簡便，易于推廣，土釘?shù)闹谱髋c成孔不需復雜的技術和大型機具，注漿工藝也比較簡單，靈活性大，因此土釘墻非常易于推廣，土釘施工的所有作業(yè)對周圍環(huán)境干擾小。④施工不需要單獨占用場地，對于施工場地狹小，放坡困難，有相鄰低層建筑或堆放材料，大型護坡施工設備不能進場，該技術顯示出獨特的優(yōu)越性。⑤工程量少，施工速度快、噪聲低，對鄰近建筑物影響小。⑥有利于根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測的變形資料，及時調整土釘長度和間距。一旦發(fā)現(xiàn)異常不良情況，能立即采取相應加固措施，避免出現(xiàn)大的事故，因此能提高工程的安全可靠性。⑦防腐性能好。土釘由低強度鋼材制作，與永久性錨桿相比，大大地減少了防腐的麻煩。

 

　　3.2軟土地區(qū)普通土釘墻技術的局限性①施工現(xiàn)場要有設置土釘?shù)牡叵驴臻g。②在高水位，軟弱土層中開挖基坑常遇到以下問題：a.基坑開挖引起地下水位的變化。在開挖過程中，有大量的地下水滲入基坑內，給圍護結構的施工和使用，基坑的開挖，結構的施工帶來困難。因此止水帷幕在支護結構中變得很有必要。b.軟弱土層自立性很差，在基坑開挖過程中，易造成邊坡塌方，因此有必要進行超前支護。c.當基坑開挖到一定深度時，在動水壓力作用下，坑底會出現(xiàn)涌砂、隆起等現(xiàn)象，解決方法是將止水帷幕插入到一定深度，增長地下水的滲流路徑或完全杜絕滲流。③由于土釘墻對地層的依賴性很大，通常僅適用于地下水位低、自立性好的土層。在高水位的軟土土層中，因其自立性差，易產生流砂和管涌的可能。在普通的土釘墻不能滿足基坑支護安全性時，提高和完善土釘墻支護技術，擴大其應用范圍，以獲取更大的經濟和社會效益是工程實踐提出的研究新型土釘支護的客觀要求。

 

　　綜合上述，鑒于土釘墻支護技術的作用機理、工作性能及特點分析，故土釘支護能作為土體開挖的臨時支護，用于高層建筑、地下結構等深基坑開挖，土坡開挖等；能作為永久性擋土結構，一般與施工開挖時的臨時支護相結合；能用于現(xiàn)有擋土墻的修理加固和各類臨時支護發(fā)生失穩(wěn)時的搶險加固等等。