施工技术
建材与装饰
2013年12月
基坑支护土钉力的简化增量计算法
尚峰梅1赵红海
(1.河南省三门峡中等专业学校河南省三门峡市
2.山西潞安司马煤业有限公司山西省长治市
472000
047100)
要：在基坑支护工程项目中，土钉支护因其良好的适应性和经济性在基坑支护工程中应用十分广泛，但是仍存在摘
着一些问题，土钉支护的设计理论并没能与其实际应用达到匹配，这就使得基坑工程的施工过程缺乏有力的理论依据。本文就基坑支护中土钉力的简化增量计算进行了探讨，希望能为相应的工程项日提供参考。
关键词：基坑支护；土钉力；简化增量；计算法
中图分类号：TU470
文献标识码：B
土钉支护是当前深基坑支护项目中的重要支护形式，然而目前土钉支护的理论研究工作相对于实际应用，有很大程度的滞后性，在支护工程项目中，土钉的长度和力的设计都没有充分的理论依据，致使土钉长度的分布没有形成规范，为相应的工程项
目的开展带来了一定的阻碍。 1土钉支护
土钉，源自法文clouagede Sol在国外也被称为原位加筋模向支撑系统，指的是在基坑开挖坡面，用机械钻孔或洛阳铲成孔，孔内先放入钢筋，再注浆，在坡面安装钢筋网，喷射厚80~ 100mm的c20混凝土，使土体、钢筋与喷射混凝土面板结合，成为深基坑。
土钉支护，也称土钉墙，是以土钉作为主要受力构件的边坡支护技术，其主要是由密集土钉群被加固的原位喷混凝土面层和必要的防水系统组成，土钉支护的施工相对简便，施工设备也相对简单，同时施工效率高，造价也相对较低。在基坑深度在 15m之内、地下水位较低的粘土、砂土和粉土地基中都能进行施工，因此应用十分广泛。
2土钉轴力的形成机理
在基坑工程项目中，土钉轴力在滑动区分布最大，并具有主动受力的特点。其中的单根土钉，在滑动区受到向外的拉力，而在稳定区则形成了一定程度上的抗拨力。这两种力以相反的方向作用于土钉上，在土钉上构成了一个相对稳定的的力学体系，其受力中性点在滑动面上．当滑动区的土体在临空面的方向上产生了水平位移，则土钉将对滑动区域的土体产生一个向内侧方向的水平拉力，这种拉力就是土钉轴力。而随着士钉逐渐进入到土地中，并在稳定区内达到一定长度之后，土钉结构面上的滑动区域也会相应形成一个稳定的状态，若情况相反，则滑动区就会失衡，直接影响到工程项目的基础建设，如图1为土钉轴力的示意图。
3简化增量计算法
依照土钉理论土压力形式，其受力分布形式应依据压力三角形的形状分布：依盟经验土压力形式，受力分布形式则是按照梯形形状进行分布。而经过大量的实践证明，后者的设计形式更为合理，更具有适应性。其主要是根据一些多支撑基坑支护的 Terzaghi-Peck来表观的，而这种表观土压力实质上是由于施工过程的影响而形成的，压力形式也并不是直接作用在土钉上的。如图2为简化增量计算法简图。由此可以知道在基坑工程项目
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文章编号：16730038(2013)41003802
漕动区
德定区2
3
携动面4
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图1土钉轴力示意图
的施工中，底部的土钉是在开挖结束时相应土钉产生变形之后才添入进去的。如果忽略掉土钉处的土壤流变特征，理论上位于最底部的土钉并未受力。
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图2简化增量计算法筒图
但是如果按照相关压力的方式计算，最底层的土钉具有的土钉力却是最大的，这和实际工程项目中机构的受力情况相矛盾。而简化增量法能得出土钉更为合理的受力模式，如图3为其开挖后压力的增量视图。
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图3开挖后压力增量图
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在工程项目施工的过程当中，在开挖第1层土体后，土体因