土钉墙的变形及土钉内力特征分析--x

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土钉墙的变形及土钉内力特征分析

　　引言

土钉支护是土体加筋技术的一种，其发展始于 20 世纪 70 年代，80 年代引入我国，90 年代逐

渐应用于基坑支护工程。它具有成本低、速度快、设备简单、对场地土层的适应性强、易于推

广等特点，因此得到了越来越广泛的应用，积累了丰富的经验，并取得了良好的经济效益和社

会效益，以至于成为了一些土质较好地区深度不大的基坑的主要支护形式。目前，土钉的应用

范围越来越广，应用土钉的基坑越来越深，土钉与其他支护形式联合使用越来越多。

相对于土钉墙的广泛应用而言，对土钉墙的理论研究相对滞后，尤其是对其破坏机理的研究还

很不充分，土钉墙的破坏机理及破坏形态尚不清楚，尤其是基坑超过一定深度后普通土钉墙变

形较大，坡体出现裂缝后变形发展及滑动面转移较快，且有些不适合用土钉墙的基坑工程也在

盲目使用土钉墙，导致目前土钉墙的事故率较高，造成大量的经济损失和人身伤亡。

以往对土钉墙的研究大多采用模型试验或工程现场实测，缺少大规模的足尺实验研究。工程现

场测试研究只能反映土钉墙工作状态的各种参数，无法做破坏性实验，实验室的模型实验又受

到实验模型的尺寸等方面的影响，与实际工程存在一定的差距，现场足尺实验很少见到。中国

建筑科学研究院地基基础研究所完成了模拟实际施工过程的土钉墙足尺实验[1],对土钉墙的土

钉轴力、位移等进行了实测，并进行了堆载试验。通过对足尺实验的现场实测，对土钉内力随

基坑开挖的变化规律以及土钉墙后土体变形随基坑开挖的变化规律进行了研究。本文介绍了足

尺实验的土钉墙变形及土钉内力，并通过数值分析进一步对土钉墙的变形及土钉内力特征进行

了研究。

　1　足尺实验

足尺实验在地基所的顺义基地进行。场地内的土层，按地层岩性及工程特性划分为 8 个大层，

自上而下分别为：人工堆积层： ①层杂填土；第四纪沉积层：②层砂质粉土，③层粉质黏

土，④层粉砂层，⑤层细砂层，⑥层卵石层，⑦层粉质黏土，⑧层卵石层。土性指标见表1,表

中带* 的值为经验值。【1】

试验基坑长约 34m, 宽约 20m, 深度为 10m,基底位于细砂⑤底部和卵石⑥顶部。支护结构采用土

钉墙，土钉墙坡度为 1 0. 2,∶ 设置6 排土钉，土钉长度分别为 12m、9m、9m、9m、6m、4.

5m, 土钉采用梅花形布置，垂直间距和水平间距皆为1. 5m, 土钉采用人工洛阳铲成孔，孔径

110mm, 土钉倾角 10° ，注浆采用水灰比为0. 5 的水泥净浆，水泥采用 P. S. A32. 5 水泥，面层

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摘要：

土钉墙的变形及土钉内力特征分析　　引言土钉支护是土体加筋技术的一种，其发展始于20世纪70年代，80年代引入我国，90年代逐渐应用于基坑支护工程。它具有成本低、速度快、设备简单、对场地土层的适应性强、易于推广等特点，因此得到了越来越广泛的应用，积累了丰富的经验，并取得了良好的经济效益和社会效益，以至于成为了一些土质较好地区深度不大的基坑的主要支护形式。目前，土钉的应用范围越来越广，应用土钉的基坑越来越深，土钉与其他支护形式联合使用越来越多。相对于土钉墙的广泛应用而言，对土钉墙的理论研究相对滞后，尤其是对其破坏机理的研究还很不充分，土钉墙的破坏机理及破坏形态尚不清楚，尤其是基坑超过一定深度后普通...

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