设备简单需要场地小，开挖与支护作业可以并行总体进度快成本低，以及无污染噪声小稳定可靠社会效益与经济效益好等许多优点，因而在国内外的边坡加固与基坑支护中得到了广泛迅速的应用。经验表明，该技术对于地下水位以上或经降水后标贯值大于的砂质土或标贯值大于的粘性土都可以应用。对于饱和软土应用成本较高，但国内也有不少成功的先例。土钉墙的施工技术是种由上而下分步修建的过程，可按下列顺序进行按设计要求开挖工作面，修整边坡，埋设喷射硅厚度控制标志喷射第层混凝土钻孔安设土钉注浆安设连接件绑扎钢筋网，喷射第二层硅设置坡顶坡面和坡脚的排水系统。土钉支护法以尽可能保持显著提高最大限度地利用基坑边壁土体固有力学强度，变土体荷载为支护结构体系部分。喷射混凝土在高压气流的作用下高速喷向土层表面，在喷层与土层间产生嵌固效应，并随开挖逐步形成全封闭支护系统，喷层与嵌固层同具有保护和加固表层土，使之避免风化和雨水冲刷浅层坍塌局部剥落，以及隔水防渗作用。土钉的特殊控压注浆可使被加固介质物理力学性能大为改善并使之成为种新地质体，其内固段深固于滑移面之外的土体内部，其外固端同喷网面层联为体，可把边壁不稳定的倾向转移到内固段及其附近并消除。钢筋网可使喷层具有更好的整体性和柔性，能有效地调整喷层与土钉内应力分布。土钉主动支护土体并与土体共同作用，具有施工简便快速及时机动灵活适用性强随挖随支安全经济等特点。工程造价低，支护最大垂直坑深目前已达到米，建成淤泥局部杂填土基坑深达米。该方法不仅能有效地用于般岩土深基坑工程支护，而且通常还采用些其他辅助支护措施，能有效地用于支护流砂淤泥复杂杂填土饱和土软土等不良地质条件下的深基坑。此外，它还能快速可靠经济地对采用传统法或改良法施作的将要或已经失稳的基坑进行抢险加固处理。土钉支护似乎与加筋土和锚杆等挡土结构样，然而土钉支护在结构施工等方面与加筋土和锚杆有许多不同点。首先，土钉支护与加筋土边坡或挡墙不相同，主要表现在施工方法不同。土钉支护从上到下分布进行修建，边开挖边支护，充分利用原状土的强度加筋土结构由下到上分层填土构筑，填料可以选择，密实度和强度可以控制。加筋体最大拉力的变化规律不同。在加筋土结构中，般处于下部的筋体受力最大在土钉支护结构中，般介于中部的土钉受力最大，上部和底部的土钉受力较小。变形性能不同。土钉支护最大位移发生在支护边坡顶部或接近顶部加筋土结构的最大位移在底部。其次，土钉支护与锚杆支护或挡墙也不相同，主要在于各部分的受力和作用不同。锚杆支护或挡墙中的锚杆般都有锚固段和自由段，利用滑动面以外的锚固段提供抗力，设置锚杆般要施加预应力，自由段受到均匀的拉力作用，通过锚座传递到坡面的挡土构件上，挡土构件的刚度较大，主要通过受弯矩提供抗力，是主要的受力部件之。土钉设置后般不施加预拉力，只是在土体发生微小变形后才被动受力，受力的大小沿土钉延长的分布不均匀，中间大两边小，所作用在面层上的力较小，喷射混凝土面层不是主要受力部件，其作用是稳定开挖面上的局部土体，防止崩落和受到侵蚀。设置密度不同。在锚杆支护中，单位支护面积上设置的锚杆数量通常较少，对每根锚杆的施工精度和要求都十分严格。在土钉支护中，支护面上土钉排列得较密，对单个土钉的施工精度和质量要求相对较低。设计长度不同。在锚杆支护中，设计要求每根锚杆都要达到要求的抗力，所以锚杆的锚固段需要深入到稳定的土层中，设计长度较长。在土钉支护中，土钉排列较密，数量众多，与周围土层共同作用，能够保持加固区土体的自身的稳定，并抵抗加固区以外的土压力的作用，设计长度较短。当然，锚杆有许多种类，也有不加预应力长度比般的土钉还要短，但这种锚杆主要用于隧道或地下工程的喷锚支护上，长度比般的土钉还要短，常用只有。土钉支护的优缺点比较土钉支护技术具有如下优点材料用量和工程量少，施工速度快。土钉支护的土方开挖量和混凝土工程量较少，全部土钉连同面层钢筋网的用钢量非常有限，材料用量远低于桩支护和连续墙支护。在施工速度上，有的甚至可将工期缩短半。施工设备轻便，操作方法简单。土钉的制作与成孔不需复杂的技术和大型机械设施，施工方法有较大灵活性，施工时对环境的干扰也很小，特别适用于城市地区施工。对场地土层的适应性强。土钉支护特别适合于有定粘性的砂土粉土和硬塑与干硬粘土。对于有局部的软塑粘性土层，在采取定措施后也可能采用土钉支护。当场地同时存在土层和不同风化程度的岩体时，应用土钉支护特别有利。结构轻巧，柔性大，有很好的延性。土钉支护自重小，不需作专门的基础结构，并具有非常良好的抗地震及抗车辆振动的能力。土钉支护即使破坏，般也不至于发生彻底倒塌，并在破坏前有个变形发展过程。施工所需的场地较小，不需要单独占用场地，能紧贴已有建筑物进行基坑开挖，这是桩墙等其他支护难以做到的。在广州地铁折返段深基坑开挖中，由于地面场地有限，土钉支护墙面甚至做成向里倾斜。随基坑开挖逐次分段实施作业，不占和少占单独用在支护结构上的主动吐压力按式计算。对于碎石土及砂土，当计算点位于地下水位以上时当计算点位于地下水位以下时式中第层土的主动土压力系数，作用于深度处的竖向土压力第层土的的固结不排水剪粘聚力计算点深度计算参数时，取时，取基坑外侧水位深度计算系数，当时，取当时，取水的重度。当外侧地面作用均布附加荷载时，基坑外侧任意深度附加竖向应力标准值。当距离支护结构外侧，地面作用有宽度为的条形附加荷载时，基坑外侧深度范围内附加竖向应力标准值。上述基坑外侧附加荷载作用于地表下定深度时，将计算点深度相应下移，其竖向应力也可按上述规定确定。对于粉土及粘性土当计算出的土压力小于时，取。根据静力平衡条件，即可求出作用在点的锚杆水平拉力计算值求出锚杆水平拉力后就可以做出支护结构的内力图,锚杆水平拉力及承载力的设计值分别按式计算锚杆水平拉力设计值轴向受拉承载力设计值式中基坑侧壁安全等级重要性系数，本基坑为级，。带入参数计算荷载表为土层参数和附加荷载作用参数。表汽车坡道剖面土层参数表土类型土层厚重度粘聚力内摩擦角素填土粘性土粉土粉土表汽车坡道上部表层均部荷载分布情况表超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边线距离形式局部均布条形局部均布条形计算如下各土层的主动土压力系数，，计算各土层单位长度的主动土压力强度值因基坑周围采用井点降水措施，可不考虑水压力，计算各土层单位长度的主被动土压力强度值如下，上，取下上，取下上下作受力分析图考虑到场地上部土质较差锚杆锚固段的覆土厚度以及地下管线等因素，将锚杆设置在地表下，入射角按成孔，受力分析如图所示。图汽车坡道剖面受力分析图求锚杆轴向受拉承载力设计值由静力平衡条件得锚杆轴向受拉承载力设计值锚杆参数的设计计算锚固土体主要为粘性土，参照规范，采用圆柱型锚杆体，参看图。图圆柱型锚杆示意图锚具承压板台座支挡结构钻孔二次注浆防腐处理预应力筋圆柱形锚固体自由段长度锚固段长度锚杆预应力筋截面面积按下式计算式中锚杆的设计轴向拉力值安全系数，按表取得取为钢筋钢绞线等强度标准值初步确定使用级钢绞线，规格，参照规范，。表锚杆安全系数表锚杆破坏后危害程度安全系数临时锚杆永久锚杆危害较轻，不会构成公共安全问题危害较大，但公共安全无问题危害大，会出现公共安全问题计算截面面积实际钢绞线截面面积为钢绞线根数该锚杆可使用根钢绞线。锚固段长度的计算按下式进行计算式中锚固体直径采用锚固机成孔，孔径土体与锚固体之间粘结强度，按土层锚杆设计与施工规范附录二确定。带入数据计算即锚杆锚固段长度为。自由段长度，依照规范，锚固体上部覆土厚度要大于，处于安全的考虑，以自由段与锚固段交点为计算点，取为则锚杆长度为稳定性验算由于本剖面支护主要使用的还是土钉墙支护，其中加层预应力锚杆。整体应用土钉墙稳定性验算。参考上节验算式，进行复合土钉稳定性验算。抗滑动稳定性安全系数，符合抗滑要求抗倾覆安全系数，符合抗倾覆要求土钉支护整体稳定性安全系数，符合整体稳定性要求综上所述，支护系统抗滑抗倾覆整体稳定性均符合要求。支护效果比较分层开挖支护时，要考虑各层开挖后未支护已支护乃至最终全部支护后的安全性系数，作为辅助性的验算，确保设计的安全性。令开挖后未支护情况下安全性系数为，支护后安全性系数为，整体安全性系数为，分别进行计算，结果如表所示。表分层开挖安全性系数表工况号由上表可知，土钉支护基本上可以满足安全性要求，而锚杆则是有较大的安全性系数，因此，在土钉支护中加上预应力锚杆，使支护效果得到显著的提高，增大了安全性系数，满足工程稳定的要求。地面标高图复合土钉支护最终设计图结论通过对国家纳米科学中心科研办公大楼基坑工程进行复合土钉墙支护设计，主要得出以下结论土钉墙支护体系最危险滑裂面的搜索十分关键，是整个设计的基础，在整个体系中占有重要地位，通过国家纳米科学中心科研办公大楼基坑工程的最危险滑裂面搜索得知，最危险滑裂面圆心为半径为，稳定性系数，其圆心在由费伦纽斯公式确定的第个滑裂面圆心附近通过进行复合土钉墙支护设计，土钉墙加预应力锚杆复合支护可以使支护效果得到有效提高，其安全系数由未支护的左右，到土钉支护的左右，再经过预应力锚杆作用，最终安全系数达到，有效的保证工程的安全性。致谢通过本次设计，对基坑支护设计有了更深刻和真实的了解与认知，同时系统地复习了相关的专业知识。支护系统采用了土钉墙预应力锚杆的方式，通过大量的设计计算，给出了套支护方案。在系统的设计过程中，复习了土力学混凝土结构结构力学材料力学地下建筑结构设