土钉支护是近二十年来在国外发展起来的一种用于土体开挖和边坡稳定的新技术。随着高等级公路建设的快速发展,高陡挖方边坡的稳定性是人们最关心的问题,在众多的边坡稳定和整治手段中,土钉支护因其具有工艺简单、造价低、工期短等优点,在路堑边坡得到广泛使用。但目前土钉支护技术无论在分析计算方法与设计理论还是在工程实践方面都还不够成熟与完善,存在理论滞后于应用的现象,尤其对土钉支护变形的研究甚少。 本文首先在参阅大量文献资料的基础上对土钉支护的支护机理、工作性能和非饱和土理论做了较全面的论述。从逐级加载和循环加载两方面对土钉钉头的位移进行总结分析,从拉拔试验的理论分析、模型试验结果、数值模拟等各方面,得出土钉与土体之间的粘结强度沿土钉长度方向的规律,对界面粘结强度的取值提出修正。 其次对公路边坡土钉支护变形的影响因素和变形特征进行了分析,并对非饱和土的抗剪强度与含水量的关系进行了试验研究。简述了FLAC-3D的特点和原理,对法国Clouterre研究项目中1号墙的变形进行了数值模拟,然后以京珠高速公路耒阳至宜章段K270+980～K271+240路堑边坡工程为例,对边坡极限高度的最大水平位移δ_h和δ_h/H和分级边坡及单级边坡的δ_h、δ_h/H进行数值模拟,再对K271+180典型断面的初始设计和变更设计的变形进行了数值模拟,最后对边坡的含水量变化对土钉支护的变形影响进行了数值模拟,所得的结果与结论可为土钉支护设计和分析提供一定的参考依据。