土钉支护设计与施工手册一书由中国建筑工业出版社于2003-08-02出版。
　　本书以岩土高边坡和深基坑边壁破坏模式为主线，以当代国内外最新研究成果和编著者多年研究与实践所得为依据，全面、系统地阐述了岩土边壁(坡)的各种经典和流行的稳定性分析方法，以及各种岩土和复杂环境条件下，具有优越经济技术效果的土钉支护技术的作用机理，设计方法、施工方法及监控方法等，是城建，交通、水电、。铁道、冶金、煤炭、民防、军工系统的勘察，设计。施工、建管、监理、质检工程技术人员及作业人员必备的工具书。
　　责任编辑：丁洪良

　　序
　　这是继土钉支护设计施工技术"指南"、"条例"和"规程"之后出版的又一本技术应用类著作。
　　这本著作的面世，使得有关土钉支护设计与施工技术的著述更加全面。
　　土钉支护法在我国20世纪90年代初被称为"岩土基坑喷锚网支护法"。为了同国际接轨，其后曾称为土钉技术。1996～1997年，在编制相关技术条例和规程期间，清华大学陈肇元院士和总参工程兵科研三所周丰峻院士与本书作者等，建议将这种方法定名为土钉支护法较宜，以区别于国外的土钉墙方法。这反映了产生于中国20世纪80年代以来大规模基本建设的土钉支护方法，具有中国特色，较为符合这种方法的理论研究与实际应用状况。
　　从作用机理上讲，锚杆包括锚索主要为锚固机制，土钉墙主要为加固机制，而土钉支护则为加固基础上的锚固机制。它们各具特色。对设计者来说，理解这一点是至关重要的。
　　土钉支护的应用范围，目前已涉及到的有岩土高边坡、深基坑边壁、铁路公路隧道、地铁、桥墩、桥涵、铁塔、港口、路基、堤坝、机场和人防等工程。它所支护的除一般土层外，尚有流砂、软土、厚杂填土、强膨胀土和砂砾石等不良地层。
　　土钉支护法在不良土层中的良好适用性与较优越的经济技术效果，是该方法的重要特点之一。
　　土钉支护方法自问世10年来，发展较快，并在逐步走向成熟，但仍存在理论落后于实践的问题。非方法本身原因所造成的某些工程事故险情应引起人们重视。这反映了该方法具有一定的设计和施工难度，设计和施工技术人员应该重视和具体掌握。
　　本书编著者根据自己的研究所得和10年来所积累的实际经验，结合国内外先进研究成果，较全面、系统地对土钉支护方法进行了总结和介绍。这对于进一步促进土钉支护方法的深入研究及其在建筑市场上的规范化应用将是很有益的。预期它会受到广大工程技术人员的青睐。
　　中国工程院院士
　　2000年1月27日 于北京

　　前 言
　　1．土钉支护近逊0年的应用与发展
　　我国土钉支护首例工程为深圳市建材集团公司投资兴建的文锦广场大厦基坑边壁工程(1992年)。土钉支护法在当时被称为岩土深基坑喷锚网支护法。
　　自那时以来，土钉支护的应用在全国已遍地开花。即便在工程围护难度较大的上海软土地区，也已成功地建造了数十例工程。至目前为止，采用土钉支护技术建造的工程，在全国约有千例之数。其中深度及影响均较大的工程有；广州065工程(深18．0m，1994年建造)、广州海洋馆基坑边坡工程(深18．13m，1996年建造)和烟台浅海深围堰边壁加固工程(深20．5m，1999建造)。这些工程的成功建造表明，随着土钉支护技术的推广应用，相应的设计水平和施工水平已有了较大提高。
　　土钉支护有关技术标准的编制，有力地促进了土钉支护技术的应用与发展。受建设部科技委和中国标准化协会委托，清华大学和总参工程兵科研三所主编并完成了《土钉支护设计与施工技术条例》(1996)和《基坑土钉支护技术规程》(1997)的编写。这两个技术标准的制定，使土钉支护技术在建筑市场的应用更加规范。特别是，在这两个技术标准中，在总结实际工程经验的基础上，提出将土钉支护基坑边壁(坡)的深度从13m提高到18m的大胆作法，以及复合土钉概念的建立等，不仅在实际工程中有较重要意义，而且在技术上也有一定突破。
　　围绕土钉支护技术所开展的科研与教学工作，对推动土钉支护在我国建筑市场的应用，也是很重要的。为了进行规范设计，业已编制出若干土钉支护设计计算软件投入使用，并开展了某些研究攻关工作。1996年9月4日至6日在北京召开的"深基坑开挖的土钉支护技术研究会"(建设部科技委主办，清华大学和总参工程兵科研三所承办)，和1997年6月在洛阳举办的"全国首届土钉支护设计施工研修班"(建设部科技委和总参工程兵科研三所共同主办)，是对上述实践经验和研究工作的较集中检阅。研修班主要使用了下列三种教材：
　　(1)土钉(喷锚网)支护设计与施工，张胜民、曾宪明、任辉启主编，1996年6月出版。
　　(2)岩土深基坑喷锚网支护法原理、设计、施工技术指南，曾宪明、曾荣生、陈德兴、王作民编著，同济大学出版社，1997年1月出版。
　　(3)土钉支护在基坑工程中的应用，陈肇元、崔京浩主编，中国建筑工业出版社，1997年8月出版。
　　2．土钉支护获得广泛应用的原因
　　土钉支护技术的应用，近10年来发展非常迅速。究其原因，主要有以下几点：
　　(1)各级建设主管部门的重视与支持是土钉支护走向建筑市场的关键原因
　　没有深圳建设局的重视与支持，深圳不可能成为土钉支护技术的发祥地，首例文锦广场土钉支护工程不可能一炮打响，并向周边、内地很快辐射开来。没有广东、广州、北京、武汉等地建设主管部门重视与支持，土钉支护技术不可能在这些地区开展得如火如荼。没有全国各地建设主管部门的重视，土钉支护技术也许就很难推广应用到这些地区。从1995年开始，建设部科技委，根据土钉支护技术在各地的应用情况，适时委托组织了对土钉支护技术指南、条例、规程等的编写，主办了各种全国性研讨会、研修班和现场会。这些工作，极大地促进了土钉支护技术的应用与发展，并使之逐步走向规范化起了很好的作用。
　　(2)专家、学者的倡导和支持是土钉支护技术方法不断完善提高的重要原因
　　土钉支护技术在深圳文锦广场工程中得以采用及在该市的推广，首先得力于深圳的黎克强、那玉玺、支国祯等为代表的工程专家的支持和引荐。在建设部科技委主持召开的北京庄胜广场大厦和万福大厦基坑土钉支护现场会上，郑哲敏、陈肇元、李国泮、周丰峻等对这种方法的力学原理和开发潜力给予了高度评价和肯定。陈肇元还在《地下空间》发表文章，并著书立说，全面介绍这一技术方法及国外相关技术，同时领导了有关技术条例和技术规程的编写。钱七虎、林润德、孙均、林皋、郑鸿泰、杨秀敏、粱炯鋆、沈祖炎、程良奎、葛修润、黄久松等不仅对该技术方法的发展给予了密切关注，而且对某些重大工程项目和若干科研攻关项目给予了具体指导和有力支持。
　　另有更多的工程专家群体自身就是这一技术方法推广应用的参与者和实践者。专家、学者的倡导、支持和参与，是土钉支护获得广泛应用的很重要原因之一。
　　(3)土钉支护优越的经济技术效果，是它在优胜劣汰的建筑市场上具有较强竞争力的最根本原因
　　建筑投资者对工法的选择，可以有多项参数指标。但归纳起来，最要紧的就是一条：综合经济目标，即对工程总造价的权衡。人们可以从土钉支护方法在建筑市场的单价走势，看出它巨大的社会效益和经济效益。最初在深圳、广州地区，土钉支护基坑边壁的单价约为1000～2000元／m2，个别特殊工程可达到3000元／m2以上，后来下降到600～800元／m2。现在仅有400～500元／m2，甚至更低。北京地区最初土钉支护单价在700～900元／m2，后来仅为300～500元／m2，甚至更低。上海地区的单价从1000元／m2左右一路下滑，目前较浅工程也只有400元／m2上下或更低。
　　上述单价走势既反映了土钉支护技术的发展在走向成熟，管理水平已有所提高，也存在竞争中互相压价或投资方盲目压价的问题。但无论如何，土钉支护优越的经济技术效果，是受到建筑投资者亲睐的最根本原因。
　　土钉支护得到广泛应用，并已取得令人瞩目的成果。但这绝不等于说它不存在问题。相反，它存在的问题同样是不容忽视的。
　　3．土钉支护在研究与应用方面存在的问题
　　(1)研究方面的问题
　　土钉支护与岩土介质特别是软弱岩土介质相互作用机理的研究还较欠缺；对某些机理的认识更多的还停留在定性描述方面；缺少定量描述的结果，致使设计理论更多地不得不建立在工程类比法的基础之上。
　　(2)土钉支护临空面的深度上限问题
　　这既是一个涉及设计理论的问题，也是一个实际工程问题。总的说来，目前土钉支护临空面的深度还不大，对于一般岩土介质，目前已达20．5m；对于软土介质，目前仅为10．0m。准确回答土钉支护临空面特别是直立临空面的深度上限问题，目前尚有困难。
　　(3)临空面临界变形速率及其与土钉支护参数的关系问题
　　我们知道，由不同介质构成的临空面稳定性不取决于变形的大小，而是取决于变形速率的大小，因而，它们分别存在着不同的临界变形速率。迄今为止，我们只能对很少的几种岩土介质的临空面临界变形速率提出相应的判断准则，而对更多的岩土介质尚处于未知状态。这是一个问题。我们知道，在支护条件下，临空面的变形速率的大小，与土钉支护参数的强弱相关。但这种关系的定量描述，目前仍在研究中。这是另一个问题。
　　(4)施工机械设备问题
　　土钉支护施工的机械设备目前还很落后，基本上还处在半机械半人工的水平。在某些砾石层中，钻孔问题非常棘手；软土中锚管的有效注浆问题，也还需进一步探讨解决；垂直锚管的施工效率还较低，等等。
　　(5)施工队伍素质和施工质量问题
　　一般而言，土钉支护施工队伍素质尚不高。其中有相当部分施工队伍，素质很差。施工队伍素质低下带来的直接后果，就是工程质量得不到保证。采用土钉支护方法，把工程做垮的事时有所闻，常常是这种原因造成的。
　　4．本手册的编著目的
　　从1997年开始，根据建设部科技委有关专家建议，即着手组织编著本手册。本手册旨在全面总结近10年来有关土钉支护的科研成果和大量的实际工程经验，包括反面经验，配合土钉支护设计与施工技术指南、条例和规程，进一步指导、促进土钉支护技术的健康应用。
　　土钉支护方法不能简单地看成一种工法。它涉及到勘察、设计、施工、监测、监理、质检等各个方面的工作，涉及到破坏模式的选定，不同岩土介质的不同稳定分析方法的使用，不同设计计算理论的运用，等等。为了便于读者使用，本手册以岩土高边坡和深基坑边壁破坏模式为主线，以国内外最新研究成果和编著者多年研究与实践所得为依据，较全面、系统地阐述了岩土边壁(坡)的各种经典和流行的破坏模式、稳定性分析方法，以及土钉支护的作用机理、设计方法、施工方法、监测方法和质检方法等。编著者衷心期待这一编著目的能够实现。
　　本手册编著历时三载，七易其稿，编著者虽耗费了大量心血，但谬误之处仍在所难免，欢迎读者海涵并指正(来信请寄：河南省洛阳市中国黄河水利技术研究所，邮编471023，电话0379-5981195)。
　　5．鸣谢
　　编著者十分感谢本手册各章后所列参考文献的中外作者。其中特别应该提到的是总参工程兵科研三所高级工程师范保太同志。他默默无闻地参与了许多工程的监测与预报，获取了大量宝贵的科学数据。这些数据，由编著者进行了整理，并将其中相当部分纳入了本书有关章节中。但范保太已永远不知道这些了，他已于1997年因患病与世长辞。人们不会忘记他所做的工作和贡献。
　　在本书编著过程中，还得到了钱七虎院士、林润德教授、陈肇元院士、林皋院士等的指导和支持，在此一并致谢。
　　编著者还非常感谢钱七虎先生为本书作序。
　　编著者
　　2000年1月2日