山西柳灣煤礦邊坡土釘墻工程

（一）工程概況

山西晉中煤礦生產調度樓位于黃土陡坡邊緣，坡項2.5m處有高壓線鐵塔。由于場地限制及生產工藝的要求，需擴挖切坡，形成坡角80⁰、垂直高度10.2m、一坡到頂的陡邊坡，邊坡長度為40m。

邊坡土質為褐黃色粉質粘土，土質均勻。其物理、力學指標見表17-6-1。

柳灣煤礦邊坡上的物理、力學指標表 17-6-1

經穩定性驗算天然邊坡的穩定系數只有0.87，不能滿足穩定要求為此必須采用支擋加固工程。

（二）方案比選

土釘墻的作用類同于重力式擋土結構，用于承受土壓力確保邊坡的穩定。因此，選擇土釘墻與重力式擋土墻兩個方案進行技術經濟比較。

根據柳灣煤礦邊坡工程的特點，擴挖切坡過程中及邊坡形成后，必須確保坡頂高壓線鐵塔的安全，同時還應滿足生產調度樓建筑用地的寬度。

如采用重力式擋土墻方案，為確保開挖過程中邊坡穩定，施工中必須采用分段跳槽開挖，嚴格控制鐵塔范圍分段長度，并采取必要的臨時支擋措施。也可在與鐵塔對應邊坡段設置3~4根預加固樁，待樁施工完成后，再開挖邊坡，砌筑擋土墻，以確保鐵塔的安全。根據計算，10m高的重力式擋土墻墻厚近3m，每延長米擋土墻污工約30m³，而每延長米土釘墻換算土釘長68m。土釘墻方案與擋土墻方案造價接近，較樁墻方案造價低近40％。

由于重力式擋土墻本身有一定厚度，需占用一定場地，在場地受限制方面使用不如土釘墻。另外，土釘墻還具有施工工期短、能確保施工過程中邊坡穩定，機械化程度高、成本較低等優點，本工程最終采用了土釘墻支擋加固的方案。

（三）設計計算

1.初選土釘參數

3.土釘墻外部穩定性驗算

將土釘墻視為重力式擋土墻進行抗傾覆、抗滑移穩定性驗算，其穩定系數均大于1.5，滿足要求，詳細驗算不再贅述。

（四）土釘墻施工

（五）效果與評價
該土釘墻已使用20年坡頂面垂直變形最大值為2.54mm，坡面水平變形最大值為8mm，為坡高的0.8%，坡頂2.5m以外的構筑物使用正常，由此證明設計是穩妥可靠的。

利用土釘墻支擋陡立邊坡，具有較好的經濟效益。本工程采用土釘墻其造價與采用重力式擋土墻相當，但可縮短工期30%~40%，且符合確保坡頂構筑物安全、盡可能少占場地的要求。
通過實踐證明，土釘技術具有適用于狹窄工作場地、對周圍建筑物影響小等優點，尤其在城市改造過程中受鄰近建筑物的限制，不可能放坡開挖，如采用板樁或灌注樁造價太高，而采用土釘技術則可以充分發揮其優越性。