一、序言
　　1.土釘支護概述
　　土釘支護是用于土體開挖和邊坡穩定的一種新的擋土技術，由于經濟,可靠且施工快速簡便,在我國得到迅速推廣和應用。在基坑開挖中土釘支護現已成為樁,墻,撐，錨支護之后的支護技術。國外出版的基礎支護列為獨立的章節與傳統的支護技術并列加以介紹。
　　“土釘”(soilnails,源自法文clouagedesol)，就是置入于現場原位土體中以較密間距排列的細長桿件，如鋼筋或鋼管等，通常還外裹水泥砂漿或水泥凈漿漿體，土釘的特點是沿通長與周圍土體接觸，以群體起作用，與周圍土體形成一個合體，在土體發生變形的情況下，通過與土體接觸界面上的粘結力或摩擦力，使土釘被動受拉，并主要通過受拉工作給土體以約束加固或使其穩定。土釘的設置方向與土體可能發生的主拉應變方向大體一致，通常接近水平并向下呈不大的傾角。土釘支護用于基坑邊或邊坡土體開挖時的典型做法應遵循從上到下，分步修建的原則，即邊開挖、邊支護，具體為：1.有限的深度2.在這一深度的作業面上設置一排土釘并并構筑噴混凝土面層3.繼續開挖有限的深度，并重復上述步驟，直至所需深度。對于注漿釘，先鉆孔再置入金屬釘體并注漿。
　　2.土釘支護的優點和局限性
　　1）材料用量和工程量少，施工速度快。土釘支護的土方開挖量和混凝土工程量較少，全部土釘連同面層鋼筋網的用鋼量也甚為有限，材料用量遠低于樁支護和連續墻支護。在施工速度上，有的甚至可以將工期縮短一半。
　　2）施工設備輕便，操作方法簡單。土釘的制作與成孔不需復雜的技術和大型機械設施，施工方法有較大靈活性，施工時對環境的干擾也很小，特別適合于城市地區施工。
　　3）對場地土層的適應性強。土釘支護特別適合于有一定粘性的砂土、粉土和硬塑料與干硬粘土，但即使有局部的軟塑粘性土層，在采取一定措施后也有可能采用土釘支護。當場地同時存在土層和不同風化程度的巖體時，應用土釘支護特別有利。
　　4）結構輕巧，柔性大，有很好的延性。土釘支護自重小，不需做專門的基礎結構，并具有非常良好的抗地震及抗車輛震動的能力。土釘支護即使破壞，一般也不至于發生徹底倒塌，并在破壞前有一個變形發展過程。
　　5）施工所需的場地較小，能緊貼已有建筑物進行基坑開挖，這是樁、墻等其它支護難以做到的。
　　6）安全可靠。土釘支護施工采用邊挖邊支護，安全程度較高；由于土釘數量眾多并作為群體起作用即使個別土釘出現質量問題或失效對整體影響不大。土釘技術還有一個非常重要的優點是隨時可以根據現場開挖發現的土質情況和現場監測的土體變形數據，修改土釘的間距和長度，萬一出現不利情況，也能及時采取措施加固，避免出現大的事故。
　　7）經濟。根據歐洲的經驗，土釘支護可比一般的背拉錨桿支護節約總造價10%--30%，也有報道說法國應用土釘支護比別的支護方法可節省1/2--1/3
　　土釘支護也有其缺點和局限性，主要是：
　　1）現場需有允許設置土釘的地下空間。
　　2）在松散砂土、軟塑、流塑粘性土、以及有豐富得下水源的情況下不能單獨使用土釘支護，必須與其他土體加固支護方法相結合。
　　3）土釘支護如果作為永久性結構，需要專門考慮銹蝕等耐久性問題。
　　
　　二、土釘支護的構造
　　支護通常有三個部分組成，即土釘、面層和防水系統。
　　1.土釘
　　1）土釘是用變形鋼筋與砂漿組成的鉆孔注漿釘，即先在土中成孔，置入變形鋼筋，然后沿全長注漿填孔，這樣整個土釘體由土釘鋼筋和外裹的水泥砂漿（有時用細石混凝土或水泥凈漿）組成。為了保證土釘鋼筋處于孔的中心位置，周圍有足夠的漿體保護層，需沿釘長每隔2--3米設置對中定位用支架。土釘鋼筋的標準屈服強度多在20--30mm間，置于70--150mm或更大的鉆孔中。土釘鋼筋的屈服強度多在400--500MPa左右，強度較低不經濟，強度過高則脆性增強，可焊性降低。
　　土釘支護的成孔技術與錨桿相同，成孔方法在很大程度上取決于土體特點和施工單位的已有設備條件。國外在硬粘土和密實粒狀土中成孔多用螺旋鉆。另一種鉆孔方法是用回轉或沖擊回轉鉆桿。注漿方式也有多種，最簡單的是重力注漿。
　　2)土釘支護的結構參數
　　a.長度比－－Ｌ／Ｈ，其中Ｌ為土釘長度，Ｈ為支護高度或土體挖深
　　b.粘性比——Ｄ＊Ｌ／Ａ，其中Ｄ為孔徑，Ａ為每一土釘名義上承擔的土體豎向面積，即為土釘水平間距和豎向間距的乘積
　　c.強度比——ｄ２／Ａ，其中Ｄ為土釘鋼筋直徑，如果土釘和釘孔為非圓截面，則以面積相等的原則來確定等效直徑ｄ，并以粘結面積相等的原則來確定等效孔徑Ｄ
　　3）支護面層
　　支護面層通常用50-80mm厚的網噴混凝土做成，用一層鋼筋網，鋼筋直徑為6-8，網格為正方形，邊長為200-300mm連接采用墊板方法。鋼筋網上附加加強筋焊接，或緊貼土釘鋼筋側面，沿縱向對稱焊上短段鋼筋。噴混凝土面層施工中要做好施工縫處的鋼筋網搭接和噴混凝土的連接，到達支護底面后，將面層插入底面以下30到40cm。再成孔置入土釘。
　　
　　3.排水系統
　　為了防止地表水滲透對噴混凝土層面產生壓力，并降低土體強度和土體與土釘之間的界面粘結力，土釘支護在一般情況下必須有良好的排水系統。要做好地面排水，施工開挖前要先做好地面排水，設置地面排水溝引走地表水，或設置不透水的混凝土地面防止近處的地表水向下滲透。
　　三、土釘支護的工作性能
　　１.土釘支護工作性能的實測結果
　　國外已對土釘支護作了不少大型量測試驗。從這些量測結果得出土釘支護在土體自重作用下的基本工作特點有：
　　a）隨著往下開挖，支護不斷向外位移。在均質土中，支護面得位移沿高度大體呈線性變化，內似繞趾部向外轉動，最大水平位移發生在頂部。但在非均質土中或地表為斜坡或受有地表重載時，最大水平位移點的位置可能移向下部。
　　b）土釘置入現場土體后，如果土體不變形，土釘就不會受力。隨著往下開挖、地表加載、或土體徐變而發生土體變形，于是通過土體與土釘之間的見面粘接力使土釘參與工作并主要受拉。量測表明，只要土體發生微小的變形就可使土釘受力。

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