【摘要】土釘墻技術(shù)是在土體內(nèi)放置一定長(zhǎng)度和分布密度的土釘體與土共同作用，彌補(bǔ)土體自身強(qiáng)度的不足。因此通過(guò)以增強(qiáng)邊坡土體自身穩(wěn)定性的主動(dòng)制約機(jī)制為基礎(chǔ)的復(fù)合土體。不僅效地提高了土體的整體剛度，彌補(bǔ)了土體抗拉、抗剪強(qiáng)度低的弱點(diǎn)。通過(guò)相互作用、土體自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度潛力得到充分發(fā)揮，改變了邊坡變形和破壞的性狀，顯著提高了整體穩(wěn)定性。
概述
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市建設(shè)的日新月異，加上土地越來(lái)越缺乏，對(duì)地下空間的開(kāi)發(fā)逐漸成為城市建設(shè)的一種趨勢(shì)。由于地下水及軟弱的土層的原因，在建筑地基的開(kāi)挖的時(shí)候，就必須對(duì)基坑邊坡采取支護(hù)措施。支護(hù)不當(dāng)就會(huì)嚴(yán)重影響周?chē)ㄖ牡鼗矔?huì)影響本建筑地基的承載力。土釘墻作為一種新型的支付手段存在，由于釘長(zhǎng)一般比錨桿的長(zhǎng)度小的多的特點(diǎn)，越來(lái)越受到人們的重視，它能有效的提高基坑邊坡的土的強(qiáng)度和抗滑穩(wěn)定性。
一、土釘墻工作原理
（一）概念
土釘墻是由天然土體通過(guò)土釘墻就地加固并與噴射混凝土面板相結(jié)合，顯著提高邊坡整體穩(wěn)定性和承受邊坡超載的能力，形成一個(gè)類(lèi)似重力擋墻以此來(lái)抵抗墻后的土壓力；從而保持開(kāi)挖面的穩(wěn)定，這個(gè)土擋墻稱(chēng)為土釘墻。土釘墻是通過(guò)鉆孔、插筋、注漿來(lái)設(shè)置的，一般稱(chēng)砂漿錨桿，也可以直接打入角鋼、粗鋼筋形成土釘。土釘墻的做法與礦山加固坑道用的噴錨網(wǎng)加固巖體的做法類(lèi)似，故也稱(chēng)為噴錨網(wǎng)加固邊坡或噴錨網(wǎng)擋墻。
（二）土釘墻整體穩(wěn)定性及土釘抗拉承載力計(jì)算
1）土釘墻整體穩(wěn)定性分析采用圓弧滑動(dòng)面計(jì)算，安全系數(shù)為ks[2]
?。?）
式中：ks為土釘墻整體穩(wěn)定性安全系數(shù)；ci為土體黏聚力，kPa；i為土體內(nèi)摩擦角（°）；li為土條滑動(dòng)面弧長(zhǎng)，m；Wi為土條的重力，kN；TNi為土釘極限抗拉力，kN；S為土釘水平間距，m；θi為滑動(dòng)面某點(diǎn)切線與水平面的夾角，（°）；αi為土釘與水平面的夾角，（°）；bi為土條寬度，m。
?。ㄈ﹩胃玲?shù)氖芾奢d標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算[1]
?。?）
式中：Tik為第i根土釘受拉荷載標(biāo)準(zhǔn)值，kN；αi為第i根土釘?shù)膬A角，（°）；dxi為土釘水平間距，m；dyi為土釘垂直間距，m；qik為第i根土釘位置處的水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值，kPa。
土釘墻應(yīng)用于基坑開(kāi)挖支護(hù)和挖方邊坡穩(wěn)定特點(diǎn)有：
?。?）在邊坡中形成土釘復(fù)合體，增加了邊坡穩(wěn)定性及承載能力；
?。?）土釘墻的施工較為簡(jiǎn)單，設(shè)備簡(jiǎn)單，成本較低；
?。?）可以采用分開(kāi)作業(yè)，節(jié)省施工時(shí)間；
（4）土釘強(qiáng)變形較小，對(duì)周?chē)ㄖ镉绊戄^小等。
二、工程實(shí)例
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煒達(dá)萬(wàn)盛廣場(chǎng)大樓位于上饒市玉山縣三清大道南側(cè)，地下室1層，開(kāi)挖深度約為4.0至5.0米，地下工程建筑面積1750m2，挖土方量約為6300m3。地下室鄰近四周建筑物6米以上間距，場(chǎng)地東側(cè)臨近有5至6層的普通民房，西側(cè)則建有3層及4層的食品公司大樓及民房，據(jù)調(diào)查，周邊建筑物基礎(chǔ)均為淺基礎(chǔ)，施工場(chǎng)地較為狹窄，為地下室施工安全考慮。該工程基坑的平面圖如(圖2)所示：基坑分為6段，第2、3、4段采用的是土釘墻支護(hù)；第1、5段采用的是排樁支護(hù)；第6段采用的是自然放坡。
?。ǘ┕こ痰刭|(zhì)、水文地質(zhì)條件
通過(guò)地質(zhì)報(bào)告及現(xiàn)場(chǎng)了解情況，場(chǎng)地地層上部由雜填土、粉土、及礫砂層組成，下部為砂礫巖，局部灰?guī)r?，F(xiàn)將上部土層的組成及分布情況自上而下。
擬建場(chǎng)地礫砂層含水較為豐富，為主要富水層，其補(bǔ)給源主要為大氣降水，屬于承壓水，地下水水位埋深0.4m~0.96m，枯、豐水期水位變幅約為1.0m。
隨基坑開(kāi)挖逐層分段開(kāi)挖作業(yè)，不占或少占單獨(dú)作業(yè)時(shí)間，施工效率高，占用周期短。施工不需單獨(dú)占用場(chǎng)地，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)狹小，放坡困難，有相鄰建筑物時(shí)顯示其優(yōu)越性。土釘墻成本費(fèi)較其他支護(hù)結(jié)構(gòu)顯著降低。施工噪音、振動(dòng)小，不影響環(huán)境。土釘墻本身變形很小，對(duì)相鄰建筑物影響不大。
三、土釘墻的設(shè)計(jì)
煒達(dá)萬(wàn)盛廣場(chǎng)大樓基礎(chǔ)邊坡支護(hù)在第2、3、4段采用土釘墻技術(shù)。
這兩段基坑開(kāi)挖深度約為4米，考慮到地下室底板及施工作業(yè)面，放坡空間狹小，故此兩段計(jì)算后采用土釘墻支護(hù)的方案。并且采用重力為130.0(KN)，重心坐標(biāo)為(1.738，2.701），超載為21.2(KN)，超載作用點(diǎn)x坐標(biāo)為1.941(m)，土壓力為3.5(KPa)，土壓力作用點(diǎn)y坐標(biāo)為1.700(m)，基底平均壓力設(shè)計(jì)值為50.6(KPa)，基底邊緣最大壓力設(shè)計(jì)值為98.0(KPa)計(jì)算；得到抗滑安全系數(shù)為1.591大于1.300，抗傾覆安全系數(shù)為2.393大于1.600
該側(cè)基坑臨近三清大道，距離基坑約3米的地方建有售樓部，且該側(cè)基坑開(kāi)挖深度為5.0米左右，經(jīng)計(jì)算后該側(cè)采用8排土釘支護(hù)。采用重力為114.2(KN)，重心坐標(biāo)為(1.694，2.195）超載為22.9(KN)，超載作用點(diǎn)x坐標(biāo)為1.853(m)，土壓力為-18.0(KPa)，土壓力作用點(diǎn)y坐標(biāo)為1.360(m)，基底平均壓力設(shè)計(jì)值為44.7(KPa)，基底邊緣最大壓力設(shè)計(jì)值為47.8(KPa)進(jìn)行計(jì)算；得到抗滑安全系數(shù)為1.475大于1.300，抗傾系覆安全數(shù)為10.877大于1.600
根據(jù)設(shè)計(jì)的情況并從上述計(jì)算結(jié)果可以看出該設(shè)計(jì)是安全的，土釘墻能夠有效的控制土體的變形和邊坡的穩(wěn)定性。
四、結(jié)語(yǔ)
通過(guò)對(duì)該工程的地基邊坡土釘墻設(shè)計(jì)技術(shù)，有效的克服了工作場(chǎng)地小，節(jié)省工程費(fèi)用，邊坡開(kāi)挖對(duì)周?chē)ㄖ鼗绊戄^大的等特點(diǎn)；改土釘墻設(shè)計(jì)值是合理的，能有效的控制了邊坡土體的變形、控制了邊坡的穩(wěn)定性。
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