【摘要】土钉墙技术是在土体内放置一定长度和分布密度的土钉体与土共同作用，弥补土体自身强度的不足。因此通过以增强边坡土体自身稳定性的主动制约机制为基础的复合土体。不仅效地提高了土体的整体刚度，弥补了土体抗拉、抗剪强度低的弱点。通过相互作用、土体自身结构强度潜力得到充分发挥，改变了边坡变形和破坏的性状，显著提高了整体稳定性。
概述
随着我国经济的快速发展，城市建设的日新月异，加上土地越来越缺乏，对地下空间的开发逐渐成为城市建设的一种趋势。由于地下水及软弱的土层的原因，在建筑地基的开挖的时候，就必须对基坑边坡采取支护措施。支护不当就会严重影响周围建筑的地基，也会影响本建筑地基的承载力。土钉墙作为一种新型的支付手段存在，由于钉长一般比锚杆的长度小的多的特点，越来越受到人们的重视，它能有效的提高基坑边坡的土的强度和抗滑稳定性。
一、土钉墙工作原理
（一）概念
土钉墙是由天然土体通过土钉墙就地加固并与喷射混凝土面板相结合，显著提高边坡整体稳定性和承受边坡超载的能力，形成一个类似重力挡墙以此来抵抗墙后的土压力；从而保持开挖面的稳定，这个土挡墙称为土钉墙。土钉墙是通过钻孔、插筋、注浆来设置的，一般称砂浆锚杆，也可以直接打入角钢、粗钢筋形成土钉。土钉墙的做法与矿山加固坑道用的喷锚网加固岩体的做法类似，故也称为喷锚网加固边坡或喷锚网挡墙。
（二）土钉墙整体稳定性及土钉抗拉承载力计算
1）土钉墙整体稳定性分析采用圆弧滑动面计算，安全系数为ks[2]
（1）
式中：ks为土钉墙整体稳定性安全系数；ci为土体黏聚力，kPa；i为土体内摩擦角（°）；li为土条滑动面弧长，m；Wi为土条的重力，kN；TNi为土钉极限抗拉力，kN；S为土钉水平间距，m；θi为滑动面某点切线与水平面的夹角，（°）；αi为土钉与水平面的夹角，（°）；bi为土条宽度，m。
（三）单根土钉的受拉荷载标准值计算[1]
（2）
式中：Tik为第i根土钉受拉荷载标准值，kN；αi为第i根土钉的倾角，（°）；dxi为土钉水平间距，m；dyi为土钉垂直间距，m；qik为第i根土钉位置处的水平荷载标准值，kPa。
土钉墙应用于基坑开挖支护和挖方边坡稳定特点有：
（1）在边坡中形成土钉复合体，增加了边坡稳定性及承载能力；
（2）土钉墙的施工较为简单，设备简单，成本较低；
（3）可以采用分开作业，节省施工时间；
（4）土钉强变形较小，对周围建筑物影响较小等。
二、工程实例
（一）工程概况
炜达万盛广场大楼位于上饶市玉山县三清大道南侧，地下室1层，开挖深度约为4.0至5.0米，地下工程建筑面积1750m2，挖土方量约为6300m3。地下室邻近四周建筑物6米以上间距，场地东侧临近有5至6层的普通民房，西侧则建有3层及4层的食品公司大楼及民房，据调查，周边建筑物基础均为浅基础，施工场地较为狭窄，为地下室施工安全考虑。该工程基坑的平面图如(图2)所示：基坑分为6段，第2、3、4段采用的是土钉墙支护；第1、5段采用的是排桩支护；第6段采用的是自然放坡。
（二）工程地质、水文地质条件
通过地质报告及现场了解情况，场地地层上部由杂填土、粉土、及砾砂层组成，下部为砂砾岩，局部灰岩。现将上部土层的组成及分布情况自上而下。
拟建场地砾砂层含水较为丰富，为主要富水层，其补给源主要为大气降水，属于承压水，地下水水位埋深0.4m~0.96m，枯、丰水期水位变幅约为1.0m。
随基坑开挖逐层分段开挖作业，不占或少占单独作业时间，施工效率高，占用周期短。施工不需单独占用场地，对现场狭小，放坡困难，有相邻建筑物时显示其优越性。土钉墙成本费较其他支护结构显著降低。施工噪音、振动小，不影响环境。土钉墙本身变形很小，对相邻建筑物影响不大。
三、土钉墙的设计
炜达万盛广场大楼基础边坡支护在第2、3、4段采用土钉墙技术。
这两段基坑开挖深度约为4米，考虑到地下室底板及施工作业面，放坡空间狭小，故此两段计算后采用土钉墙支护的方案。并且采用重力为130.0(KN)，重心坐标为(1.738，2.701），超载为21.2(KN)，超载作用点x坐标为1.941(m)，土压力为3.5(KPa)，土压力作用点y坐标为1.700(m)，基底平均压力设计值为50.6(KPa)，基底边缘最大压力设计值为98.0(KPa)计算；得到抗滑安全系数为1.591大于1.300，抗倾覆安全系数为2.393大于1.600
该侧基坑临近三清大道，距离基坑约3米的地方建有售楼部，且该侧基坑开挖深度为5.0米左右，经计算后该侧采用8排土钉支护。采用重力为114.2(KN)，重心坐标为(1.694，2.195）超载为22.9(KN)，超载作用点x坐标为1.853(m)，土压力为-18.0(KPa)，土压力作用点y坐标为1.360(m)，基底平均压力设计值为44.7(KPa)，基底边缘最大压力设计值为47.8(KPa)进行计算；得到抗滑安全系数为1.475大于1.300，抗倾系覆安全数为10.877大于1.600
根据设计的情况并从上述计算结果可以看出该设计是安全的，土钉墙能够有效的控制土体的变形和边坡的稳定性。
四、结语
通过对该工程的地基边坡土钉墙设计技术，有效的克服了工作场地小，节省工程费用，边坡开挖对周围建筑地基影响较大的等特点；改土钉墙设计值是合理的，能有效的控制了边坡土体的变形、控制了边坡的稳定性。
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