1. 工程概况
永南路是连接南三环和南四环的扩建道路，凉水河桥是在旧桥的东、西两侧新建的跨河桥。旧桥基础埋深约4m，扩建桥基础埋深约8m，比旧桥基础深4m，并且基础水平距离较近（东西两侧桥基开挖基坑与旧桥基础水平距离分别为2.8m、0.8m），旧桥在施工期间还要承担交通导流任务。因此对新桥基坑靠旧桥一侧的边坡进行支护，即对旧桥的东南、东北、西南、西北四角进行土钉墙支护，总护坡面积为320m2。旧桥两侧有高压线和多条通信电缆，且其东侧悬挂一Dg300上水管道。
2. 工程地质及水文情况
(1)填土层：主要为杂填土，局部为淤泥和素填土，平均厚度约3.2m，C=13kPa,φ=10o,γ=18kN/m3；
(2)第四纪沉积的中砂，中密，平均厚度约4.2m，C=0,φ=35o,γ=22kN/m3；
(3)第四纪沉积的卵石，中密，平均厚度约3.9m，C=0,φ=40o,γ=22kN/m3。
地下水的影响不大，故不考虑。
3. 设计方案分析
3.1方案选择：原道路的交通属于单行线，且承担木樨园通往四环路的交通要道，旧桥的桥宽为17m，桥的西侧人行道下布有多条通信电缆，东侧护栏下悬挂Dg300上水管道，上面4m高有高压电线5条。因此方案需要保证旧桥上正在运行的各类市政设施。
地下连续墙、桩基护坡需占用一部分交通道路，且噪声大，用电用水量大而无法实现。常规的喷锚护壁的倾角最多只能达到60o~70o，现场的场地不能提供这样的放坡，要想满足基坑要求，开挖倾角必须达到85o以上，因而也不能实现。
土钉墙方案是建筑工程施工中常用的一种护坡形式。它广泛地用于高层建筑基槽开挖的施工中。它具有安全可靠、开挖倾角大、施工设备尺寸小、噪音低、占用空间小、用电用水量少及投资省等优点。因此采用土钉墙支护技术。
3.2原理：方案采用Bishop圆弧滑动法设计。
3.3土钉抗拔力计算：按锚杆设计原理，滑裂面内的土钉长度为Lz，滑裂面外的土钉长度为Lm，依靠有效锚固段Lm的锚固力来阻止土体下滑。土钉抗拔出安全系数k=DπτLm*cosα/paSxSy；D---土钉孔直径，τ---土钉有效锚固段周边土层的抗剪强度，α---土钉倾角，pa---土钉位置处的主动土压力强度，Sx、Sy---土钉的水平、垂直间距。
3.4土钉墙整体稳定性计算：用Bishop条分法进行边坡整体稳定性分析。整体稳定性安全系数
3.5计算结果：
坡面放坡85o，土钉间距：旧桥桥基下为1.3*1.2m（垂直、水平方向），其它部位为1.5*1.4m(垂直、水平方向)，土钉孔径110mm，倾角10～150，地面超载取15kN/m2。经计算，结果如下：
自然开挖时，边坡的整体稳定性安全系数为0.67～0.71，土钉墙加固后的整体稳定性安全系数为1.40～1.45，单根土钉的抗拔出安全系数均大于1.5。
4. 施工工艺
4.1工艺流程：
4.2挖土
土方开挖需与土钉施工密切配合，为本工程重要的环节，直接制约着土钉支护施工的质量和周期。挖土自上而下分步进行，要求旧桥桥基下每步挖土1.3m，其它部位每步挖土1.5m。为确保开挖边坡的稳定，边坡应挖成斜面以保证自稳，如在砂、卵石层处边坡自稳性较差，挖土时坡面可预留30~50cm,成孔注浆后采用人工削坡修整麻面至设计要求。面板施工完毕并达到一定强度后方可挖下步土，现场设专人负责挖方与土钉施工的协调。
4.3土钉墙施工
4.3.1成孔。采用洛阳铲人工成孔，终孔验收后进入下道工序，孔位可根据现场条件并经设计同意适当调整。
4.3.2插筋、灌浆。钢筋选用螺纹钢1Φ20，每隔2m设置一定位器，以确保钢筋在孔内居中，土钉端头预留出坡面8cm；低压灌浆，浆体强度不低于20MPa。
4.3.4喷射砼。面板砼强度等级为C20，砼最大骨料不大于1.5cm，喷层厚度为8cm，误差±2cm；分两次喷射，第一次厚度为3cm，第二次厚度为5cm。
4.3.5施加预应力。对于相桥桥基下第一排土钉，待其面板及土钉体均达到一定强度后，施加预应力，然后在开挖下一步土。
4.3.6冬季施工需采取防冻措施，如砼面板中加入防冻剂，砂石料中不得混有冻块，喷射完后盖上防寒草垫。
5. 应用效果
5.1土钉墙的成孔和注浆及喷锚部分由北京中兵岩土工程公司施工，现场土钉抗拔试验数据记录表（单根土钉的抗拔力）。变形出现4~6mm的滑裂缝属于安全范畴，可以作为设计荷载校核。
5.2土钉墙护坡技术在凉水河桥的应用，确保施工期旧桥的安全运行，为永南路一期的顺利完成起到保障作用。土钉墙护坡技术在桥梁加固应用是成功的，效果良好。
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