序号 超载类型 超载值(kN/m) 作用深度(m) 作用宽度(m) 距坑边线距离(m) 形式 1 满布均布 10.000 [ 土钉参数 ] 土钉道数 3
序号 水平间距(m) 垂直间距(m) 入射角度(度) 钻孔直径(mm) 长度(m) 配筋 1 2.000 1.500 15.0 130 7.000 1D25 2 2.000 2.000 15.0 130 10.000 1D25 3 2.000 2.500 15.0 130 7.000 1D25
[ 花管参数 ] 基坑内侧花管排数 0 基坑内侧花管排数 0 [ 锚杆参数 ] 锚杆道数 0 [ 坑内土不加固 ] [ 内部稳定验算条件 ]
考虑地下水作用的计算方法：总应力法
土钉拉力在滑面上产生的阻力的折减系数： 0.500
******************************************************************* [ 验算结果 ]
*******************************************************************
[ 局部抗拉验算结果 ]
工况 开挖深度 破裂角 土钉号 土钉长度 受拉荷载标准值 抗拔承载力设计值 抗拉承载力设计值 满足系数 (m) (度) (m) Tjk(kN) Tuj(kN) Tuj(kN) 抗拔 抗拉 1 1.800 44.5 0
2 3.800 57.4 1 7.000 17.9 144.8 147.3 6.455 6.567 3 6.300 59.6 1 7.000 7.8 127.7 147.3 13.021 15.011 2 10.000 32.4 696.8 147.3 17.196 3.634 4 8.000 59.1 1 7.000 8.1 106.8 147.3 10.599 14.620 2 10.000 38.6 620.7 147.3 12.849 3.048 3 7.000 102.3 307.3 147.3 2.404 1.152
[ 内部稳定验算结果 ]
工况号 安全系数 圆心坐标x(m) 圆心坐标y(m) 半径(m) 1 1.340 0.765 9.435 2.826 2 1.527 1.194 9.175 4.175 3 1.569 -10.823 18.015 19.578 4 1.421 -27.396 35.396 44.759
图1 大连路基坑不考虑水泥土强度计算结果 图2 大连路基坑加权平均法计算结果
Fig.1 results of dalian road by soil nails model Fig.2 results of dalian road by weighted averaging
method 图3 木材厂基坑不考虑水泥土强度计算结果 图4木材厂基坑加权平均法计算结果 Fig.3 results of the timber mill by soil nails model Fig.4 results of the timber mill by
weighted averaging method
4.2结果分析
本文仅对木材厂基坑1-1单元（约21m）按加权平均法进行试验，根据计算结果可以看出，单位计算长度（水平间距2m）内，普通方法和加权平均法计算的土钉总长度分别为38m和24m。实际设计考虑基坑施工的不确定因素，将土钉参数适当调整，最终1-1单元设计图纸如图3所示，实际土钉单位长度28m，节约土钉造价约26%。木材厂基坑于2007年竣工，1-1单元安全稳定未出现过大变形，1-1单元开挖过程中照片如图4所示。
大连路基坑亦进行了约长度20m的试验，从计算结果可以看出，普通方法单位计算长度（水平间距1.5m）内土钉总长度为59m，而加权平均法单位计算长度内（水平间距1.5m）土钉总长度为31m，大大降低了支护造价。大连路基坑于2008年底竣工，试验段基坑安全稳定，基坑边壁位移比其他同条件段位移稍大（约5mm）。试验段基坑设计图如图5所示，施工过程照片如图6。
图3 木材厂1-1单元设计图
图5 大连路基坑1-1单元（试验段）设计图
图4 木材厂1-1单元施工照片
图6 大连路1-1单元（试验段）施工照片
5 结论
加权平均法定量的考虑了水泥土+土钉墙类复合土钉墙中水泥土的提前支护作用，通过将其水泥土的粘聚力和内摩擦角按分布宽度与原土加权平均，提高坑壁土体的强度参数，降低支护造价。结合青岛大连路基坑和木材厂基坑试验段设计和施工，验证了本方法的合理性。
参考文献
[1] R.J.Bridle,Soil Nailing analysis and Design. Ground Engineering, 1989, 9 [2] 王步云,周龙翔. 几种土钉支挡设计方法介绍. 中国工程勘察,1993.2 [3] 余志诚,施文华. 深基坑设计与施工[M]. 北京：中国建筑工业出版社,1997 [4] 林彤编著. 地基处理[M]. 中国地质大学（武汉）内部教材,1998