随着城市建设的高速发展,大量高层、超高层建筑的兴建和市政地下空间的开发,建筑规模也不断扩大。高层建筑深基坑工程通常是在城市密集的建筑群中修建。其场地之狭窄,施工技术难度之大是前所未有的,深基坑工程是一个高难度的岩土工程技术课题。当今我国基坑支护现状是:越挖越深、工程地质条件越来越差、周围建筑物越来越密集、支护费用越来越高;在这种情况下,土钉和土锚杆支护等主动支护法以其高效、经济等优点开始受到岩土工程界的青睐。 本文阐述了土钉支护的概念、应用范围、支护特点及发展简史和研究现状,归纳和总结了土钉支护技术的结构构造、基本理论和计算方法,以及目前在工程应用中存在的一些问题。论文从相似理论着手,运用量纲分析法对模型试验进行了参数设计,在已有成果的基础上,分别进行了以下六组模型试验:在较好土层中,深度约为1.5～2L(L为土钉长度)布置土锚的试验;在软土层中,增加锚杆的斜度和长度,使其锚用于较好的土层中,同时设置竖向锚杆形成构架作用的试验;在上好下软土层中,控制土钉墙后土体开裂、变形的土钉支护试验;在老粘土层中,采用中间布置锚杆,上下布置土钉的试验;同样在老粘土中,比较在无土钉、无土锚支护下的试验;在土钉及土锚支护情况下,考虑地表水渗流的试验。 根据试验成果,得到了:不同超载位置对土钉支护体系的影响规律;不同的地层条件下,土钉和土锚杆的合理布置;不同布置方式下,支护体系中土钉和土锚杆所受的轴力、弯矩的传递和分布规律,基坑土体的位移场和应力场的变化规律;考虑地表水渗透力对基坑渗透变形的影响规律。