在黏性土土层中开挖8m深的基坑，拟采用土钉墙支护。经验算现有设计不能满足整体稳定性要求。下列哪个选项的措施可最有效地提高该土钉墙的整体稳定性？（）A、在规程允许的范围内，适当减小土钉的间距B、对部分土钉施加预应力C、增加土钉的长度D、增加喷射混凝土面层的厚度和强度

【考点】矿业工程基坑支护形式及其应用【解析】基坑（槽）支护结构的主要作用是支撑土壁，此外，钢板桩、混凝土板桩及水泥土搅拌桩等围护结构还兼有不同程度的隔水作用。基坑（槽）支护结构的形式有多种，根据受力状态可分为横撑式支撑、重力式支护结构、板桩式支护结构等。水平挡土板和垂直挡土板属于横撑式支撑，多适用于开挖较窄的沟槽，水平挡土板支撑，挖土深度可达5m；对松散和湿度很高的土可用垂直挡土板式支撑，其挖土深度不限。水泥搅拌桩支护结构是一种重力式支护结构。它是通过搅拌桩机将水泥与土进行搅拌，形成柱状的水泥加固土（搅拌桩）。这种支护墙具有防渗和挡土的双重功能。由水泥土搅拌桩搭接而形成水泥土墙，它既具有挡土作用，又兼有隔水作用。它适用于4～6m深的基坑，最大可达7～8m。土钉支护工艺，可以先锚后喷，也可以先喷后锚。喷射混凝土在高压空气作用下，高速喷向喷面，在喷层与土层间产生嵌固效应，从而改善了边坡的受力条件，有效地保证边坡稳定；土钉深固于土体内部，主动支护土体，并与土体共同作用，有效地提高周围土的强度，使土体加固变为支护结构的一部分，从而使原来的被动支护变为主动支护；钢筋网能调整喷层与锚杆应力分布，增大支护体系的柔性与整体性。土钉支护适用于水位低的地区，或能保证降水到基坑面以下；土层为黏土、砂土和粉土；基坑深度一般在15m左右。根据试题给定的条件，该基坑的开挖深度为14m，横撑式支撑和水泥土搅拌桩无法满足支护要求，应采用土钉墙进行支护，故应选择答案D。

放坡开挖不宜在遇到有软塑、流塑状态土体中采用；土钉墙法对基坑周围环境安全等级要求高，故也不宜采用；拱圈墙结构无支撑悬臂式结构侧向位移大，基坑开挖深度小，应用范围受到限制；在淤泥质土中开挖基坑，四周无重要建筑物，宜采用水泥土墙。

根据《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—1999）第6. 1. 4条，具体计算如下：
①此土钉至坡脚的距离：
b=(h-h1)/cos(90°-β)=(11 -3)/cos(90°-79°)=8.15m。
②由正弦定理：a=b×sina/sinB=8.15×sin[(β-φk)/2]/sin[α+(β+φk)/2]=4.02m；
则直线滑裂面外土钉锚杆端长度：
lm =l-a = 9-4.02 =4.98m。
③单根土钉受拉承载力设计值为：
Tu=πdqsklm-3.14×0.11×70×4.98/1.3=93kN。
Φ20钢筋抗拉强度设计值为：Agfy=202×π/4×300=94000N=94kN＞Tu=93 kN。
故满足等强度要求，即此土钉宜选用的土钉杆
体规格为1Φ20。