土层锚杆的比较

6.3.3　土钉与加筋土挡墙、土层锚杆的比较

1）土钉与加筋土挡墙比较

尽管土钉技术与前述的加筋土挡墙技术有一定的相同之处，但仍有一些根本的差别需要重视。

（1）主要相同之处

①加筋体（拉筋或土钉）均处于无预应力状态，只有在土体产生位移后，才能发挥其作用。

②加筋体抗力都是由加筋体与土之间产生的界面摩阻力提供的，加筋土体内部本身处于稳定状态，它们承受着其后外部土体的推力，类似于重力式挡墙的作用。

③面层（加筋土挡墙面板为预制构件，土钉面层是现场喷射混凝土）都较薄，在支撑结构的整体稳定中不起主要作用。

（2）主要不同之处

①虽然竣工后两种结构外观相似，但其施工程序却截然不同。土钉施工是“自上而下”，分步施工。而加筋土挡墙的施工则是“自下而上”（图6.59）。这对筋体应力分布有很大影响，施工期间尤甚。

图6.59　土钉与加筋土挡墙施工程序比较

②土钉是一种原位加筋技术，是用来改良天然土层的，不像加筋土挡墙那样，能够预定和控制加筋土填土的性质。

③土钉技术通常包含使用灌浆技术，使筋体和其周围土层黏结起来，荷载通过浆体传递给土层。在加筋土挡墙中，摩擦力直接产生于筋条和土层间。

④土钉既可水平布置，也可倾斜布置，当其垂直于潜在滑裂面设置时，将会充分地发挥其抗力；而加筋土挡墙内的拉筋一般为水平设置（或以很小角度的倾斜布置）。

2）土钉与土层锚杆比较

表面上，当用于边坡加固和开挖支护时，土钉和预应力土锚杆间有一些相似之处。的确，人们很想将土钉仅仅当作一种“被支式”的小尺寸土层锚杆。尽管如此，两者间仍有较多的功能差别，如：

（1）土层锚杆在安装后便于张拉，因此在运行时能理想地防止结构发生各种位移。相比之下，土钉则不易张拉，在发生少量（虽然非常小）位移后才可发挥作用。

（2）土钉长度（一般为3～10m）的绝大部分和土层相接触，而土层锚杆则是通过在锚杆末端固定的长度传递荷载。其直接后果是在支挡土体内产生的应力分布不同。

（3）由于土钉安装密度很高（一般每0.5～5.0m²一根），因此单筋破坏的后果未必严重。另外，土钉的施工精度要求不高，它们是以相互作用的方式形成一个整体。

（4）因锚杆承受荷载很大，在锚杆的顶部需安装适当的承载装置，以减小出现穿过挡土结构面发生“刺入”破坏的可能性。而土钉则不需要安装坚固的承载装置，其顶部承担的荷载小，可由安装喷射混凝土表面的钢垫来承担。

（5）锚杆往往较长（一般为15～45m），因此需要用大型设备来安装。锚杆体系常用于大型挡土结构，如地下连续墙和钻孔灌注桩挡墙，这些结构本身也需要大型施工设备。而土钉长度一般在10m以内，只需小型机械，移动灵活，场地也小。