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JGJ1202012建筑基坑支护技术规程.doc

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JGJ1202012建筑基坑支护技术规程.doc_第1页
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资源描述
UDC 中华人民共和国行业标准 JGJ 120–2012 备案号J 1412-2012 P 建筑基坑支护技术规程 Technical specification for retaining and protection of building foundation excavations 2012 -04 -05 发布 2012 - 10-01 实施 中华人民共和国住房和城乡建设部 发布 中华人民共和国行业标准 建筑基坑支护技术规程 Technical specification for retaining and protection of building foundation excavations JGJ 120-2012 批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部 施行日期:2 0 1 2年1 0月1日 中国建筑工业出版社 2012北京 中华人民共和国住房和城乡建设部 公 告 第1350号 关于发布行业标准《建筑基坑 支护技术规程》的公告 现批准《建筑基坑支护技术规程》为行业标准,编号为JGJ 120-2012,自2012年10月1日起实施。其中,第3.1.2、8.1.3、8.1.4、8.1.5、8.2.2条为强制性条文,必须严格执行。原行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99同时废止。本规程由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 中华人民共和国住房和城乡建设部 2012年4月5日 前 言 根据原建设部《〈关于印发二〇〇四年度工程建设城建、建工行业标准制订、修订计划〉的通知》(建标[2004]66号)的要求,规程编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,修订了《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-99。 本规程主要技术内容是:基本规定、支挡式结构、土钉墙、重力式水泥土墙、地下水控制、基坑开挖与监测。 本次修订的主要技术内容是:1.调整和补充了支护结构的几种稳定性验算;2.调整了部分稳定性验算表达式;3.强调了变形控制设计原则;4.调整了选用土的抗剪强度指标的规定;5.新增了双排桩结构;6.改进了不同施工工艺下锚杆粘结强度取值的有关规定;7.充实了内支撑结构设计的有关规定;8.新增了支护与主体结构结合及逆作法;9.新增了复合土钉墙;10.引入了土钉墙土压力调整系数;11.充实了各种类型支护结构构造与施工的有关规定;12.强调了地下水资源的保护;13.改进了降水设计方法;14.充实了截水设计与施工的有关规定;15.充实了地下水渗透稳定性验算的有关规定;16.充实了基坑开挖的有关规定;17.新增了应急措施;18.取消了逆作拱墙。 本规程中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。 本规程由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送中国建筑科学研究院地基基础研究所(地址:北京市北三环东路30号,邮编:100013)。 本规程主编单位:中国建筑科学研究院 本规程参编单位:中冶建筑研究总院有限公司 华东建筑设计研究院有限公司 同济大学 深圳市勘察研究院有限公司 福建省建筑科学研究院 机械工业勘察设计研究院 广东省建筑科学研究院 深圳市住房和建设局 广州市城乡建设委员会 中国岩土工程研究中心 本规程主要起草人员:杨 斌 黄 强 杨志银 王卫东 杨生贵 杨 敏 左怀西 刘小敏 侯伟生 白生翔 朱玉明 张 炜 冯 禄 徐其功 李荣强 陈如桂 魏章和 本规程主要审査人员:顾晓鲁 顾宝和 张旷成 丁金粟 程良奎 袁内镇 桂业琨 钱力航 刘国楠 秦四清 目 次 1总 则 1 2术语和符号 2 2.1术 语 2 2.2符号 4 3基本规定 8 3.1设计原则 8 3.2 勘察要求与环境调查 13 3.3支护结构选型 14 3.4水平荷载 16 4 支挡式结构 23 4.1结构分析 23 4.2稳定性验算 29 4.3排桩设计 35 4.4排桩施工与检测 37 4.5地下连续墙设计 39 4.6地下连续墙施工与检测 41 4.7锚杆设计 43 4.8锚杆施工与检测 49 4.9内支撑结构设计 52 4.10内支撑结构施工与检测 57 4.11支护结构与主体结构的结合及逆作法 58 4.12双排桩设计 64 5 土钉墙 68 5.1稳定性验算 68 5.2土钉承载力计算 71 5.3构造 74 5.4施工与检测 77 6重力式水泥土墙 81 6.1稳定性与承载力验算 81 6.2构造 85 6.3施工与检测 86 7地下水控制 87 7.1 一般规定 87 7.2截水 87 7.3降水 90 7.4集水明排 99 7.5 降水引起的地层变形计算 100 8基坑开挖与监测 103 8.1基坑开挖 103 8.2基坑监测 104 附录A锚杆抗拔试验要点 110 A.1—般规定 110 A.2基本试验 110 A.3蠕变试验 112 A.4验收试验 113 附录B圆形截面混凝土支护桩的 正截面受弯承载力计算 115 附录C渗透稳定性验算 118 附录D土钉抗拔试验要点 120 附录E 基坑涌水量计算 123 本规程用词说明 126 引用标准名录 127 条文说明 128 修订说明 129 目 次 131 1 总 则 133 3基本规定 135 3.1设计原则 135 3.2勘察要求与环境调查 144 3.3支护结构选型 145 3.4水平荷载 147 4支挡式结构 150 4.1结构分析 150 4.2稳定性验算 153 4.3排桩设计 156 4.4排桩施工与检测 158 4.5地下连续墙设计 159 4.6地下连续墙施工与检测 161 4.7锚杆设计 162 4.8锚杆施工与检测 166 4.9内支撑结构设计 167 4.11支护结构与主体结构的结合及逆作法 170 4.12双排桩设计 173 5土钉墙 177 5.1稳定性验算 177 5.2土钉承载力计算 178 5.3构造 179 5.4施工与检测 180 6重力式水泥土墙 182 6.1稳定性与承载力验算 182 6.2构造 182 6.3施工与检测 183 7地下水控制 184 7.1—般规定 184 7.2截水 184 7.3降水 187 7.4集水明排 189 7.5降水引起的地层变形计算 190 8基坑开挖与监测 192 8.1基坑开挖 192 8.2基坑监测 193 附录B圆形截面混凝土支护桩的 正截面受弯承载力计算 195 附录C渗透稳定性验算 196 1总 则 1.0.1 为了在建筑基坑支护设计、施工中做到安全适用、保护环境、技术先进、经济合理、确保质量,制定本规程。 1.0.2 本规程适用于一般地质条件下临时性建筑基坑支护的勘察、设计、施工、检测、基坑开挖与监测。对湿陷性土、多年冻土、膨胀土、盐渍土等特殊土或岩石基坑,应结合当地工程经验应用本规程。 1.0.3基坑支护设计、施工与基坑开挖,应综合考虑地质条件、基坑周边环境要求、主体地下结构要求、施工季节变化及支护结构使用期等因素,因地制宜、合理选型、优化设计、精心施工、严格监控。 1.0.4基坑支护工程除应符合本规程的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 2术语和符号 2.1术 语 2.1.1 基坑 excavations 为进行建(构)筑物地下部分的施工由地面向下开挖出的空间。 2.1.2 基坑周边环境 surroundings around excavations 与基坑开挖相互影响的周边建(构)筑物、地下管线、道路、岩土体与地下水体的统称。 2.1.3 基坑支护 retaining and protection for excavations 为保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全,对基坑采用的临时性支挡、加固、保护与地下水控制的措施。 2.1.4 支护结构 retaining and protection structure 支挡或加固基坑侧壁的结构。 2.1.5 设计使用期限 design work able life 设计规定的从基坑开挖到预定深度至完成基坑支护使用功能的时段。 2.1.6 支挡式结构 retaining structure 以挡土构件和锚杆或支撑为主的,或仅以挡土构件为主的支护结构。 2.1.7 锚拉式支挡结构 anchored retaining structure 以挡土构件和锚杆为主的支挡式结构。 2.1.8 支撑式支挡结构 strutted retaining structure 以挡土构件和支撑为主的支挡式结构。 2.1.9 悬臂式支挡结构 cantilever retaining structure 仅以挡土构件为主的支挡式结构。 2.1.10 挡土构件 structural member for earth retaining 设置在基坑侧壁并嵌入基坑底面的支挡式结构竖向构件。例如,支护桩、地下连续墙。 2.1.11 排桩 soldier pile wall 沿基坑侧壁排列设置的支护桩及冠梁组成的支挡式结构部件或悬臂式支挡结构。 2.1.12 双排桩 double-row-piles wall 沿基坑侧壁排列设置的由前、后两排支护桩和梁连接成的刚架及冠梁组成的支挡式结构。 2.1.13 地下连续墙 diaphragm wall 分槽段用专用机械成槽、浇筑钢筋混凝土所形成的连续地下墙体。亦可称为现浇地下连续墙。 2.1.14 锚杆 anchor 由杆体(钢绞线、预应力螺纹钢筋、普通钢筋或钢管)、注浆固结体、锚具、套管所组成的一端与支护结构构件连接,另一端锚固在稳定岩土体内的受拉杆件。杆体采用钢绞线时,亦可称为锚索。 2.1.15 内支撑 strut 设置在基坑内的由钢筋混凝土或钢构件组成的用以支撑挡土构件的结构部件。支撑构件采用钢材、混凝土时,分别称为钢内支撑、混凝土内支撑。 2.1.16 冠梁 capping beam 设置在挡土构件顶部的将挡土构件连为整体的钢筋混凝土梁。 2.1.17 腰梁 waling 设置在挡土构件侧面的连接锚杆或内支撑杆件的钢筋混凝土梁或钢梁。 2.1.18 土钉 soil nail 植入土中并注浆形成的承受拉力与剪力的杆件。例如,钢筋杆体与注浆固结体组成的钢筋土钉,击入土中的钢管土钉。 2.1.19 土钉墙 soil nailing wall 由随基坑开挖分层设置的、纵横向密布的土钉群、喷射混凝土面层及原位土体所组成的支护结构。 2.1.20 复合土钉墙 composite soil nailing wall 土钉墙与预应力锚杆、微型桩、旋喷桩、搅拌桩中的一种或多种组成的复合型支护结构。 2.1.21 重力式水泥土墙 gravity cement-soil wall 水泥土桩相互搭接成格栅或实体的重力式支护结构。 2.1.22 地下水控制 groundwater control 为保证支护结构、基坑开挖、地下结构的正常施工,防止地下水变化对基坑周边环境产生影响所采用的截水、降水、排水、回灌等措施。 2.1.23 截水帷幕 curtain for cutting off drains 用以阻隔或减少地下水通过基坑侧壁与坑底流入基坑和控制基坑外地下水位下降的幕墙状竖向截水体。 2.1.24 落底式帷幕 closed curtain for cutting off drains 底端穿透含水层并进入下部隔水层一定深度的截水帷幕。 2.1.25 悬挂式帷幕 unclosed curtain for cutting off drains 底端未穿透含水层的截水帷幕。 2.1.26 降水 dewatering 为防止地下水通过基坑侧壁与坑底流人基坑,用抽水井或渗 水井降低基坑内外地下水位的方法。 2.1.27 集水明排 open pumping 用排水沟、集水井、泄水管、输水管等组成的排水系统将地表水、渗漏水排泄至基坑外的方法。 2.2符号 2.2.1作用和作用效应 、——主动土压力、被动土压力标准值; G——支护结构和土的自重; J——渗透力; M——弯矩设计值; ——作用标准组合的弯矩值; N——轴向拉力或轴向压力设计值; ——作用标准组合的轴向拉力值或轴向压力值; 、——主动土压力强度、被动土压力强度标准值; ——基础底面附加压力的标准值; ——分布土反力; ——分布土反力初始值; P——预加轴向力; q——降水井的单井流量; ——均布附加荷载标准值; s——降水引起的建筑物基础或地面的固结沉降量; ——基坑地下水位的设计降深; ——作用组合的效应设计值; ——作用标准组合的效应或作用标准值的效应; ——孔隙水压力; V——剪力设计值; ——作用标准组合的剪力值; ——挡土构件的水平位移。. 2.2.2 材料性能和抗力 C——正常使用极限状态下支护结构位移或建筑物基础、地面沉降的限值; c——土的黏聚力; ——锚杆的复合弹性模量; ——锚杆固结体的弹性模量; Es——锚杆杆体或支撑的弹性模量或土的压缩模量; ——水泥土开挖龄期时的轴心抗压强度设计值; ——预应力筋的抗拉强度设计值; ——普通钢筋的抗拉强度设计值; ——土的渗透系数; ——锚杆或土钉的极限抗拔承载力标准值; ——土与锚杆或土钉的极限粘结强度标准值; ——单井出水能力; ——结构构件的抗力设计值; R——影响半径; ——土的天然重度; ——水泥土墙的重度; ——地下水的重度; ——土的内摩擦角。 2.2.3几何参数 A——构件的截面面积; ——预应力筋的截面面积; ——普通钢筋的截面面积; b——截面宽度; d——桩、锚杆、土钉的直径或基础埋置深度; h——基坑深度或构件截面高度; H——潜水含水层厚度; ——挡土构件的嵌固深度; ——受压支撑构件的长度; M——承压水含水层厚度; ——降水井半径; ——土钉墙坡面与水平面的夹角; ——锚杆、土钉的倾角或支撑轴线与水平面的夹角。 2.2.4设计参数和计算系数 ——土的水平反力系数; ——弹性支点轴向刚度系数; K——安全系数; ——主动土压力系数; ——被动土压力系数; m——土的水平反力系数的比例系数; ——支撑松弛系数; ——作用基本组合的综合分项系数; ——支护结构重要性系数; ——坡面倾斜时的主动土压力折减系数; ——支撑不动点调整系数; ——墙体材料的抗剪断系数; ——沉降计算经验系数。 3基本规定 3.1设计原则 3.1.1基坑支护设计应规定其设计使用期限。基坑支护的设计使用期限不应小于一年。 3.1.2基坑支护应满足下列功能要求: 1保证基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路的安全和正常使用; 2保证主体地下结构的施工空间。 3.1.3基坑支护设计时,应综合考虑基坑周边环境和地质条件的复杂程度、基坑深度等因素,按表3.1.3采用支护结构的安全等级。对同一基坑的不同部位,可采用不同的安全等级。 表3.1.3支护结构的安全等级 安全等级 破坏后果 一级 支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响很严重 二级 支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响严重 三级 支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响不严重 3.1.4支护结构设计时应采用下列极限状态: 1 承载能力极限状态 1) 支护结构构件或连接因超过材料强度而破坏,或因过度变形而不适于继续承受荷载,或出现压屈、局部失稳; 2) 支护结构和土体整体滑动; 3) 坑底因隆起而丧失稳定; 4) 对支挡式结构,挡土构件因坑底土体丧失嵌固能力而推移或倾覆; 5) 对锚拉式支挡结构或土钉墙,锚杆或土钉因土体丧失锚固能力而拔动; 6) 对重力式水泥土墙,墙体倾覆或滑移; 7) 对重力式水泥土墙、支挡式结构,其持力土层因丧失承载能力而破坏; 8) 地下水渗流引起的土体渗透破坏。 2 正常使用极限状态 1)造成基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路等损坏或影响其正常使用的支护结构位移; 2)因地下水位下降、地下水渗流或施工因素而造成基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路等损坏或影响其正常使用的土体变形; 3)影响主体地下结构正常施工的支护结构位移; 4)影响主体地下结枸正常施工的地下水渗流。 3.1.5支护结构、基坑周边建筑物和地面沉降、地下水控制的计算和验算应采用下列设计表达式: 1承载能力极限状态 1) 支护结构构件或连接因超过材料强度或过度变形的承载能力极限状态设计,应符合下式要求: ≤ (3.1.5-1) 式中:——支护结构重要性系数,应按本规程第3.1.6条的规定米用; ——作用基本组合的效应(轴力、弯矩等)设计值; ——结构构件的抗力设计值。 对临时性支护结构,作用基本组合的效应设计值应按下式确定: (3.1.5-2) 式中:——作用基本组合的综合分项系数,应按本规程第3.1.6条的规定采用; ——作用标准组合的效应。 2) 整体滑动、坑底隆起失稳、挡土构件嵌固段推移、锚杆与土钉拔动、支护结构倾覆与滑移、土体渗透破坏等稳定性计算和验算,均应符合下式要求: ≤ (3.1.5-3) 式中:——抗滑力、抗滑力矩、抗倾覆力矩、锚杆和土钉的极限抗拔承载力等土的抗力标准值; ——滑动力、滑动力矩、倾覆力矩、锚杆和土钉的拉力等作用标准值的效应; ——安全系数。 2 正常使用极限状态 由支护结构水平位移、基坑周边建筑物和地面沉降等控制的正常使用极限状态设计,应符合下式要求: ≤ (3.1.5-4) 式中:——作用标准组合的效应(位移、沉降等)设计值; ——支护结构水平位移、基坑周边建筑物和地面沉降的限值。 3.1.6 支护结构构件按承载能力极限状态设计时,作用基本组合的综合分项系数不应小于1.25。对安全等级为一级、二级、三级的支护结构,其结构重要性系数分别不应小于1.1、1.0、0.9。各类稳定性安全系数应按本规程各章的规定取值。 3.1.7 支护结构重要性系数与作用基本组合的效应设计值的乘积(7〇Sd)可采用下列内力设计值表示: 弯矩设计值 (3.1.7-1) 剪力设计值 (3.1.7-2) 轴向力设计值 (3.1.7-3) 式中:——弯矩设计值(kN•m); ——作用标准组合的弯矩值(kN.m); ——剪力设计值(kN); ——作用标准组合的剪力值(kN); ——轴向拉力设计值或轴向压力设计值(kN); ——作用标准组合的轴向拉力或轴向压力值(kN)。 3.1.8基坑支护设计应按下列要求设定支护结构的水平位移控制值和基坑周边环境的沉降控制值: 1当基坑开挖影响范围内有建筑物时,支护结构水平位移控制值、建筑物的沉降控制值应按不影响其正常使用的要求确定,并应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007中对地基变形允许值的规定r当基坑开挖影响范围内有地下管线、地下构筑物、道路时,支护结构水平位移控制值、地面沉降控制值 应按不影响其正常使用的要求确定,并应符合现行相关标准对其允许变形的规定; 2当支护结构构件同时用作主体地下结构构件时,支护结构水平位移控制值不应大于主体结构设计对其变形的限值; 3当无本条第1款、第2款情况时,支护结构水平位移控制值应根据地区经验按工程的具体条件确定。 3.1.9基坑支护应按实际的基坑周边建筑物、地下管线、道路和施工荷载等条件进行设计。设计中应提出明确的基坑周边荷载限值、地下水和地表水控制等基坑使用要求。 3.1.10基坑支护设计应满足下列主体地下结构的施工要求: 1基坑侧壁与主体地下结构的净空间和地下水控制应满足主体地下结构及其防水的施工要求; 2 采用锚杆时,锚杆的锚头及腰梁不应妨碍地下结构外墙的施工; 3 釆用内支撑时,内支撑及腰梁的设置应便于地下结构及其防水的施工。 3.1.11支护结构按平面结构分析时,应按基坑各部位的开挖深度、周边环境条件、地质条件等因素划分设计计算剖面。对每一计算剖面,应按其最不利条件进行计算。对电梯井、集水坑等特殊部位,宜单独划分计算剖面。 3.1.12基坑支护设计应规定支护结构各构件施工顺序及相应的基坑开挖深度。基坑开挖各阶段和支护结构使用阶段,均应符合本规程第3.1.4条、第3.1.5条的规定。 3.1.13在季节性冻土地区,支护结构设计应根据冻胀、冻融对支护结构受力和基坑侧壁的影响采取相应的措施。 3.1.14土压力及水压力计算、土的各类稳定性验算时,土、水压力的分、合算方法及相应的土的抗剪强度指标类别应符合下列规定: 1 对地下水位以上的黏性土、黏质粉土,土的抗剪强度指标应采用三轴固结不排水抗剪强度指标、或直剪固结快剪强度指标、,对地下水位以上的砂质粉土、砂土、碎石土,土的抗剪强度指标应釆用有效应力强度指标、; 2 对地下水位以下的黏性土、黏质粉土,可采用土压力、水压力合算方法;此时,对正常固结和超固结土,土的抗剪强度指标应采用三轴固结不排水抗剪强度指标、或直剪固结快剪强度指标、,对欠固结土,宜采用有效自重压力下预固结的三轴不固结不排水抗剪强度指标、; 3 对地下水位以下的砂质粉土、砂土和碎石土,应采用土压力、水压力分算方法;此时,土的抗剪强度指标应采用有效应力强度指标、,对砂质粉土,缺少有效应力强度指标时,也可釆用三轴固结不排水抗剪强度指标、或直剪固结快剪强度指标、代替,对砂土和碎石土,有效应力强度指标可根据标准贯入试验实测击数和水下休止角等物理力学指标取值;土压力、水压力采用分算方法时,水压力可按静水压力计算;当地下水渗流时,宜按渗流理论计算水压力和土的竖向有效应力;当存在多个含水层时,应分别计算各含水层的水压力; 4有可靠的地方经验时,土的抗剪强度指标尚可根据室内、原位试验得到的其他物理力学指标,按经验方法确定。 3.1.15支护结构设计时,应根据工程经验分析判断计算参数取值和计算分析结果的合理性。 3.2 勘察要求与环境调查 3.2.1 基坑工程的岩土勘察应符合下列规定: 1 勘探点范围应根据基坑开挖深度及场地的岩土工程条件确定;基坑外宜布置勘探点,其范围不宜小于基坑深度的1倍;当需要采用锚杆时,基坑外勘探点的范围不宜小于基坑深度的2倍;当基坑外无法布置勘探点时,应通过调查取得相关勘察资料并结合场地内的勘察资料进行综合分析; 2 勘探点应沿基坑边布置,其间距宜取15m25mm;当场地存在软弱土层、暗沟或岩溶等复杂地质条件时,应加密勘探点并査明其分布和工程特性; 3 基坑周边勘探孔的深度不宜小于基坑深度的2倍;基坑面以下存在软弱土层或承压水含水层时,勘探孔深度应穿过软弱土层或承压水含水层; 4 应按现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021的规定进行原位测试和室内试验并提出各层土的物理性质指标和力学指标;对主要土层和厚度大于3m的素填土,应按本规程第3.1.14条的规定进行抗剪强度试验并提出相应的抗剪强度指标; 5当有地下水时,应查明各含水层的埋深、厚度和分布,判断地下水类型、补给和排泄条件;有承压水时,应分层测量其水头高度; 6 应对基坑开挖与支护结构使用期内地下水位的变化幅度进行分析; 7 当基坑需要降水时,宜采用抽水试验测定各含水层的渗透系数与影响半径;勘察报告中应提出各含水层的渗透系数; 8 当建筑地基勘察资料不能满足基坑支护设计与施工要求时,应进行补充勘察。 3.2.2基坑支护设计前,应查明下列基坑周边环境条件: 1 既有建筑物的结构类型、层数、位置、基础形式和尺寸、埋深、使用年限、用途等; 2 各种既有地下管线、地下构筑物的类型、位置、尺寸、埋深等;对既有供水、污水、雨水等地下输水管线,尚应包括其使用状况及渗漏状况; 3 道路的类型、位置、宽度、道路行驶情况、最大车辆荷载等; 4 基坑开挖与支护结构使用期内施工材料、施工设备等临时荷载的要求; 5 雨期时的场地周围地表水汇流和排泄条件。 3.3支护结构选型 3.3.1支护结构选型时,应综合考虑下列因素: 1 基坑深度; 2 土的性状及地下水条件; 3 基坑周边环境对基坑变形的承受能力及支护结构失效的后果; 4 主体地下结构和基础形式及其施工方法、基坑平面尺寸及形状; 5 支护结构施工工艺的可行性; 6 施工场地条件及施工季节; 7 经济指标、环保性能和施工工期。 3.3.2支护结构应按表3.3.2选型。 表3.3.2各类支护结构的适用条件 结构类型 适用条件 安全 等级 基坑深度、环境条件、土类和地下水条件 支 挡 式 结 构 锚拉式结构 一级 一银 三级 适用于较深的基坑 1排桩适用于可采用降水或截水帷幕的基坑 2地下连续墙宜同时用作主体地下结构外墙,可同时用于截水 3描杆不宜用在软土层和高水位的碎石土、砂土层中 4当邻近基坑有建筑物地下室、地下构筑物等,锚杆的有效锚固长度不足时,不应采用锚杆 5当锚杆施工会造成基坑周边建(构)筑物的损害或违反城市地下空间规划等规定时,不应采用锚杆 支撑式结构 适用于较深的基坑 悬臂式结构 适用于较浅的基坑 双排桩 当锚拉式、支撑式和悬臂式结构不适用时,可考虑采用双排桩 支护结构与主体结构结合的逆作法 适用于基坑周边环境条件很复杂的深基坑 土 钉 墙 单一土钉墙 二级 三级 适用于地下水位以上或降水的非软土基坑,且基坑深度不宜大于12m 当基坑潜在滑动面内有建筑物、重要地下管线时,不宜采用土钉墙 预应力锚杆复合土钉墙 适用于地下水位以上或降水的非软土基坑,且基坑深度不宜大于15m 水泥土桩复合土钉墙 用于非软土基坑对,基坑深度不宜大于12m;用于淤泥质土基坑时,基坑深度不宜大于6m;不宜用在高水位的碎石土、砂土层中 微型桩复合土钉墙 适用于地下水位以上或降水的基坑,用于非软土基坑时,基坑深度不宜大于12m;用于淤泥质土基坑时,基坑深度不宜大于6m 重力式水泥土墙 二级 三级 适用于淤泥质土、淤泥基坑,且基坑深度不宜大于7m 放坡 三级 1施工场地满足放坡条件 2放坡与上述支护结构形式结合 注:1 当基坑不同部位的周边环境条件、土层性状、基坑深度等不同时,可在不同部 位分别采用不同的支护形式; 2 支护结构可釆用上、下部以不同结构类型组合的形式。 3.3.3采用两种或两种以上支护结构形式时,其结合处应考虑相邻支护结构的相互影响,且应有可靠的过渡连接措施。 3.3.4支护结构上部采用土钉墙或放坡、下部釆用支挡式结构时,上部土钉墙应符合本规程第5章的规定,支挡式结构应考虑上部土钉墙或放坡的作用。 3.3.5当坑底以下为软土时,可采用水泥土搅拌桩、高压喷射注浆等方法对坑底土体进行局部或整体加固。水泥土搅拌桩、高压喷射注浆加固体可采用格栅或实体形式。 3.3.6基坑开挖采用放坡或支护结构上部采用放坡时,应按本规程第5.1.1条的规定验算边坡的滑动稳定性,边坡的圆弧滑动稳定安全系数()不应小于1.2。放坡坡面应设置防护层。 3.4水平荷载 3.4.1计算作用在支护结构上的水平荷载时,应考虑下列因素: 1 基坑内外土的自重(包括地下水); 2 基坑周边既有和在建的建(构)筑物荷载; 3 基坑周边施工材料和设备荷载; 4 基坑周边道路车辆荷载; 5 冻胀、温度变化及其他因素产生的作用。 3.4.2作用在支护结构上的土压力应按下列规定确定: 1支护结构外侧的主动土压力强度标准值、支护结构内侧的被动土压力强度标准值宜按下列公式计算(图3.4.2): 1) 对地下水位以上或水土合算的土层 (3.4.2-1) (3.4.2-2) (3.4.2-3) (3.4.2-4) 式中:——支护结构外侧,第i层土中计算点的主动土压力强度标准值(kPa);当<0时,应取=0; 、——分别为支护结构外侧、内侧计算点的土中竖向应力标准值 (kPa),按本规程第3.4.5条的规定计算; 、——分别为第i层土的主动土压力系数、被动土压力系数; 、——分别为第i层土的黏聚力(kPa)、内摩擦角(°); 按本规程第3.1.14条的规定取值; ——支护结构内侧,第层土中计算点的被动土压力强度标准值(kPa)。 2) 对于水土分算的土层 (3.4.2-5) (3.4.2-6) 式中:、——分别为支护结构外侧、内侧计算点的水压力(kPa);对静止地下水,按本规程第3.4.4条的规定取值;当采用悬挂式截水帷幕时,应考虑地下水从帷幕底向基坑内的渗流对水压力的影响。 2在土压力影响范围内,存在相邻建筑物地下墙体等稳定界面时,可采用库仑土压力理论计算界面内有限滑动楔体产生的主动土压力,此时,同一土层的土压力可采用沿深度线性分布形式,支护结构与土之间的摩擦角宜取零。 3需要严格限制支护结构的水平位移时,支护结构外侧的土压力宜取静止土压力。 4有可靠经验时,可采用支护结构与土相互作用的方法计算土压力。 3.4.3 对成层土,土压力计算时的各土层计算厚度应符合下列规定: 1当土层厚度较均匀、层面坡度较平缓时,宜取邻近勘察孔的各土层厚度,或同一计算剖面内各土层厚度的平均值; 2当同一计算剖面内各勘察孔的土层厚度分布不均时,应取最不利勘察孔的各土层厚度; 3对复杂地层且距勘探孔较远时,应通过综合分析土层变化趋势后确定土层的计算厚度; 4当相邻土层的土性接近,且对土压力的影响可以忽略不计或有利时,可归并为同一计算土层。 3.4.4静止地下水的水压力可按下列公式计算: (3.4.4-1) (3.4.4-2) 式中:——地下水重度(kN/m3),取=10kN/m3; ——基坑外侧地下水位至主动土压力强度计算点的垂直距离(m);对承压水,地下水位取测压管水位;当有多个含水层时,应取计算点所在含水层的地下水位; ——基坑内侧地下水位至被动土压力强度计算点的垂直距离(m);对承压水,地下水位取测压管水位。 3.4.5土中竖向应力标准值应按下式计算: (3.4.5-1) (3.4.5-2) 式中:——支护结构外侧计算点,由土的自重产生的竖向总应力(kPa); ——支护结构内侧计算点,由土的自重产生的竖向总应力(kPa); ——支护结构外侧第j个附加荷载作用下计算点的土中附加竖向应力标准值(kPa),应根据附加荷载类型,按本规程第3.4.6条~第3.48条计算。 3.4.6 均布附加荷载作用下的土中附加竖向应力标准值应按下式计算(图3.4.6): (3.4.6) 式中:——均布附加荷载标准值(kPa)。 3.4.7 局部附加荷载作用下的土中附加竖向应力标准值可按下列规定计算: 1 对条形基础下的附加荷载(图3.4.7a): 当≤≤时 (3.4.7-1) 式中:——基础底面附加压力标准值(kPa); d——基础埋置深度(m); b——基础宽度(m); ——支护结构外边缘至基础的水平距离(m); ——附加荷载的扩散角(°),宜取=45°; ——支护结构顶面至土中附加竖向应力计算点的竖向距离。 当<或>时,取=0。 2对矩形基础下的附加荷载(图3.4.7a): 当≤≤时 (3.4.7-2) 式中:b——与基坑边垂直方向上的基础尺寸(m); -—与基坑边平行方向上的基础尺寸(m)。 当<或>时,取取=0。 3对作用在地面的条形、矩形附加荷载,按本条第1、2款计算土中附加竖向应力标准值时,应取d=0(图3.4.7b)。 3.4.8当支护结构顶部低于地面,其上方采用放坡或土钉墙时,支护结构顶面以上土体对支护结构的作用宜按库仑土压力理论计算,也可将其视作附加荷载并按下列公式计算土中附加竖向应力标准值(图3.4.8): 当≤≤时 (3.4.8-1) (3.4.8-2) 当>时 (3.4.8-3) 当<时 (3.4.8-4) 式中:——支护结构顶面至土中附加竖向应力计算点的竖向距离(m); a——支护结构外边缘至放坡坡脚的水平距离(m); ——放坡坡面的水平尺寸(m); ——扩散角(°),宜取=45°; ——地面至支护结构顶面的竖向距离(m); ——支护结构顶面以上土的天然重度(kN/m3);对多层土取各层土按厚度加权的平均值; c—— 支护结构顶面以上土的黏聚力(kPa);按本规程第3.1.14条的规定取值; ——支护结构顶面以上土的主动土压力系数;对多层土取各层土按厚度加权的平均值; ——支护结构顶面以上土体的自重所产生的单位宽度主动土压力标准值(kN/m)。 4 支挡式结构 4.1结构分析 4.1.1支挡式结构应根据结构的具体形式与受力、变形特性等采用下列分析方法: 1锚拉式支挡结构,可将整个结构分解为挡土结构、锚拉结构(锚杆及腰梁、冠梁)分别进行分析;挡土结构宜釆用平面杆系结构弹性支点法进行分析;作用在锚拉结构上的荷载应取挡土结构分析时得出的支点力; 2支撑式支挡结构,可将整个结构分解为挡土结构、内支撑结构分别进行分析;挡土结构宜采用平面杆系结构弹性支点法进行分析;内支撑结构可按平面结构进行分析,挡土结构传至内支撑的荷载应取挡土结构分析时得出的支点力;对挡土结构和内支撑结构分别进行分析时,应考虑其相互之间的变形协调; 3悬臂式支挡结构、双排桩,宜采用平面杆系结构弹性支点法进行分析; 4当有可靠经验时,可采用空间结构分析方法对支挡式结构进行整体分析或采用结构与土相互作用的分析方法对支挡式结构与基坑土体迸行整体分析。 4.1.2支挡式结构应对下列设计工况进行结构分析,并应按其中最不利作用效应进行支护结构设计: 1基坑开挖至坑底时的状况; 2对锚拉式和支撑式支挡结构,基坑开挖至各层锚杆或支撑施工面时的状况; 3在主体地下结构施工过程中需要以主体结构构件替换支撑或锚杆的状况;此时,主体结构构件应满足替换后各设计工况下的承载力、变形及稳定性要求; 4对水平内支撑式支挡结构,基坑各边水平荷载不对等的各种状况。 4.1.3采用平面杆系结构弹性支点法时,宜采用图4.1.3-1所示的结构分析模型,且应符合下列规定: 1主动土压力强度标准值可按本规程第3.4节的有关规定确定; 2土反力可按本规程第4.1.4条确定; 3挡土结构采用排桩时,作用在单根支护桩上的主动土压力计算宽度应取排桩间距,土反力计算宽度(b0)应按本规程第4.1.7条确定(图4.1.3-2); 4挡土结构采用地下连续墙时,作用在单幅地下连续墙上的主动土压力计算宽度和土反力计算宽度(b0)应取包括接头的单幅墙宽度; 5锚杆和内支撑对挡土结构的约束作用应按弹性支座考虑,并应按本规程第4.1.8条确定。 4.1.4作用在挡土构件上的分布土反力应符合下列规定: 1 分布土反力可按下式计算: (4.1.4-1)
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