【答案解析】临界高度z₀

主动土压力强度

1道土钉 e_a1＝8.55×(1.56+1.49)-8.9＝17.2kPa
2道土钉 e_a2＝8.55×(1.56+1.49×2)-8.9＝29.9kPa
3道土钉 e_a3＝8.55×(1.56+1.49×3)-8.9＝42.65kPa
单根土钉轴向拉力

式中：α_j——第j根土钉与水平面的夹角，α_j＝15°；
e_akj——第j根土钉的主动土压力强度；
s_xj、s_zj——土钉的水平和垂直间距，s_xj＝s_zj＝1.49m；
η_j--第j根土钉处的主动土压力调整系数，设基坑底面处的主动土压力调整系数η_b＝1，则η_j＝1；

ξ——坡面倾斜时的主动土压力折减系数。

单根土钉抗拔力
N_uj＝πd∑q_sikl_i
式中：N_uj——第j根土钉极限抗拔承载力；
d——土钉直径，d＝0.1m；
q_sik——土层极限侧阻力，q_sik＝40kPa；
l_i——第j根土钉在直线滑动面外穿越第i层土的长度，直线滑动面与水平面夹角取，1道土钉l₁＝6.5m,2道土钉l₂＝7.35m,3道土钉l₃＝8.2m。
N_u1＝πd∑q_sikl_i＝π×0.1×40×6.5＝12.56×6.5＝81.64kN
N_u2＝12.56×7.35＝92.32kN
N_u3＝12.56×8.2＝103kN
土钉承载力应满足
γ₀γ_sN_kj≤N_uj
式中：γ₀——重要性系数，二级基坑γ₀＝1.0；
γ_s——土钉局部稳定系数，γ_s＝1.3；
N_kj——第j根土钉轴向拉力；
N_{uj——第j根土钉极限抗拔承载力。
1道土钉 1.0×1.3×17.35＝22.6kN＜Nu1＝81.64kN，满足。
2道土钉 1.0×1.3×47.5＝61.8kN＜Nu2＝92.32kN，满足。
3道土钉 1.0×1.3×73.1＝95kN＞Nu3＝103kN，满足。}