资源描述
,浙江省,建筑基坑工程技术规程,(,DB33/T1096-2014,),俞建霖,YU Jianlin,浙江大学,滨海和城市岩土工程研究中心,Research Centre of Coastal and Urban Geotechnical Engineering,Zhejiang University,Hangzhou,China,Email:yujianlin72 Tel:13906525721,目 录,1,总则,10,内支撑结构,2,主要术语、符号,11,锚杆,3,基本规定,12,与主体结构相结合的支护结构,4,勘察与环境调查,5,支护结构侧压力计算,13,地下水控制,6,桩墙式支护结构,14,基坑土体加固,7,放坡,15,施工要点,8,土钉墙及复合土钉墙,16,环境保护,9,重力式水泥土挡墙,17,基坑监测,目 录,1,总则,10,内支撑结构,2,主要术语、符号,11,锚杆,3,基本规定,12,与主体结构相结合的支护结构,4,勘察与环境调查,5,支护结构侧压力计算,13,地下水控制,6,桩墙式支护结构,14,基坑土体加固,7,放坡,15,施工要点,8,土钉墙及复合土钉墙,16,环境保护,9,重力式水泥土挡墙,17,基坑监测,1.0.1,为在基坑工程中执行国家的技术经济政策,做到安全适用、技术先进、经济合理、保证质量、保护环境,制定本技术规程。,1.0.2,本规程适用于浙江省内基坑工程的勘察、设计、施工与监测。,市政、轨道交通、水利、铁路的基坑工程也可参照,1.0.3,基坑工程的设计与施工,应综合考虑,工程地质,与,水文地质条件,、,基坑开挖深度,及形状尺寸、地下结构形式、,周边环境,及荷载特征、施工技术条件和,地方经验,等,注重,概念设计,,精心组织施工,严格监测与控制。,1.0.4,基坑工程勘察、设计、施工与监测,除应执行本规程外,尚应符合国家及浙江省现行标准的有关规定,。,总 则,目 录,1,总则,10,内支撑结构,2,主要术语、符号,11,锚杆,3,基本规定,12,与主体结构相结合的支护结构,4,勘察与环境调查,5,支护结构侧压力计算,13,地下水控制,6,桩墙式支护结构,14,基坑土体加固,7,放坡,15,施工要点,8,土钉墙及复合土钉墙,16,环境保护,9,重力式水泥土挡墙,17,基坑监测,2.1.1,基坑工程,建筑物或构筑物地下部分施工时,需开挖基坑,进行施工降水,同时要对基坑四周的建筑物、构筑物、道路和地下管线等进行围护及监测,确保正常、安全施工。这项综合性工程称为基坑工程。,为保证基坑施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的,支护结构,、,降水,、,土方开挖与回填,,包括勘察、设计、施工、监测和检测等。,基坑工程的特点,:,围护体系为,临时结构,安全储备较小,具有较大的风险性;,具有很强的,区域性,各个地区的工程地质和水文条件不同,采用的围护体系也有很大差异;,术语和符号,基坑工程的特点,:,具有很强的,个性,每个基坑的平面尺寸、开挖深度、地质条件以及环境条件都不同;,综合性强,融土力学、水力学、结构力学于一体,涉及土力学中的三大基本课题,稳定、变形和渗流;设计人员既要有岩土工程知识,又要有结构工程知识,较强的,时空效应,基坑是具有长、宽、深的三维体系,具有较强的,空间效应,;同时土体具有蠕变性,基坑暴露时间越长,边坡稳定性越差,变形也越大,因此具有较强的,时间效应,。,术语和符号,2.1.2,基坑支护,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。,对基坑支护结构的,要求,:,保证基坑,自身,的安全和稳定,满足地下室施工有足够空间的要求,基本要求,保证基坑,四周,建(构)筑物、地下管线和市政设施的,安全,和,正常使用,环境要求,为地下室施工创造,干燥,的作业面,术语和符号,基坑支护体系的组成:,术语和符号,基坑支护体系,地下水控制体系,挡土结构,悬臂式围护结构,内撑式围护结构,拉锚式围护结构,重力式围护结构,土钉墙围护结构,其他型式围护结构,放坡开挖及简易围护,降水体系,止水体系,潜 水,承压水,2.1.6,复合土钉墙,由超前支护桩及原状土、设置于土中的土钉体和挂钢筋网的喷射混凝土面板等共同作用所形成的补强复合支护体。,具体可由土钉墙与截水帷幕、微型桩、预应力锚杆中的一类或几类结合而成。复合土钉墙中强调以土钉为主要受力构件,整体稳定性主要由土和钉的共同作用提供,同时考虑预应力锚杆、截水帷幕、微型桩对整体稳定性的贡献。,术语和符号,目 录,1,总则,10,内支撑结构,2,主要术语、符号,11,锚杆,3,基本规定,12,与主体结构相结合的支护结构,4,勘察与环境调查,5,支护结构侧压力计算,13,地下水控制,6,桩墙式支护结构,14,基坑土体加固,7,放坡,15,施工要点,8,土钉墙及复合土钉墙,16,环境保护,9,重力式水泥土挡墙,17,基坑监测,3.0.2,基坑工程根据其开挖深度、周边环境条件及重要性等因素分为三个,设计等级:,(概率理论),3.0.2.1,符合下列条件,之一,时,属,一级,基坑工程:,1,开挖深度大于,10m,;,原为,8m,2,支护结构作为主体结构的一部分;,3,在基坑开挖影响范围内有,重要,建(构)筑物、轨道交通、需严加保护的管线或其他重要设施。,3.0.2.2,开挖深度小于,5m,,且周围环境,无,特别要求时,属,三级,基坑工程;,3.0.2.3,除一级和三级以外的均属二级基坑工程。,基本规定,部标建筑基坑支护技术规程,JGJ120-2012,:,(可靠度理论),上海基坑工程技术规范,DG/TJ08-61-2010,:,基坑开挖深度大等于,12m,或支护结构与主体结构相结合时为一级,安全等级,基坑;开挖深度小于,7m,属三级基坑;其余为二级基坑。,基本规定,安全等级,破,坏,后,果,一,级,支护结构失效、土体,变形过大对,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,、土体变形过大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,、土体变形过大对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响,不严重,3.0.3,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应满足下列要求:,(土体蠕变,锈蚀,风化,动荷载,温度),1,设计等级为,一级,的基坑工程(以下简称一级基坑),不应小于,两年,;,2,二、三级,基坑,不应小于,一年,;,3,当支护结构构件作为永久结构的一部分时,应满足永久结构的使用期限要求;,4,当支护结构构件达到其设计使用期限而需继续使用时,应进行,安全性评估,。,开挖深度大、工期长,停工,3.0.4,基坑施工应连续进行,重视,时空效应,。当基坑暴露时间过长,应复核基坑的安全性;不满足要求时,应采取支护加强措施。,分块开挖,尽早形成支撑,浇筑垫层,完成底板施工,基本规定,3.0.5,基坑工程设计应收集下列资料:,1,工程地质和水文地质资料、气象资料;,2,工程用地红线图、地形图、建筑总平面图、地下结构施工图;,注意复核基坑周边地面标高,原始地形(池塘、河道、暗塘),3,周边道路与管线资料、河道资料;,河水补给,4,邻近既有建(构)筑物和地下设施的类型、基础及结构特征、使用现状、与基坑的相对位置;,保护要求,5,周边在建和待建项目的工程资料及施工计划;,挤土桩施工,超载,基坑整体漂移等,6,施工场地布置及荷载限值。,基本规定,3.0.6,基坑工程设计应包括下列内容:,1,基坑支护方案比较和,选型,;,2,基坑稳定性计算和验算;,3,支护结构的内力和变形计算;,4,环境影响分析和环境保护措施;,5,地下水控制及降排水设计;,6,基坑支护施工的技术及质量检验要求、土方开挖要求;,7,监测内容及要求;,8,应急预案。,基本规定,3.0.7,基坑支护的,选型,应考虑下列因素:,1,基坑开挖深度、平面尺寸和形状;,2,工程地质及水文地质条件;,3,场地条件;,4,支护结构及周边环境的,变形控制要求;,5,基坑支护施工的可行性、质量,可靠性,及施工过程的,环境影响;,6,经济指标和施工工期。,基本规定,基本规定,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,二级,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,锚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,各类支护结构的适用条件,引自建筑基坑支护技术规程,JGJ120-2012,基本规定,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,土钉墙,单一土钉墙,二,级,三,级,适用于地下水位以上或经降水的非软土基坑,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经降水的非软土基坑,且基坑深度不宜大于,15m,;,水泥土桩垂直复合土钉墙,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,;不宜用在高水位的碎石土、砂土、粉土层中,微型桩垂直复合土钉墙,适用于地下水位以上或经降水的基坑,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,施工场地应满足放坡条件,2,可与上述支护结构形式结合,引自建筑基坑支护技术规程,JGJ120-2012,支护体系的合理选择,围护结构型式,适,用,范,围,坑周土,体,位移,备,注,放坡开挖及简易围护,地基土质好,且场地空旷,较大,悬臂式围护结构,土质较好,基坑深度较浅,较大,水泥土重力式围护结构,软粘土地基,一般情况基坑深度小于,6.0m,较大,一般采用浆喷深层搅拌法施工,内撑式围护结构,各种土层和不同基坑深度,较小,环境条件复杂时优先考虑,拉锚式围护结构,砂土地基或粘土地基,不同基坑深度,视地基土质情况确定,软,粘土地基,中,较,少应用,浆囊袋注浆锚杆、高压旋喷锚杆,土钉,墙,及复合土钉墙,围护,粉土、杂填土、粘性土等,视土层性质确定适用深度。软粘土地基一般小于,5.5m,,砂性土地基小于,12.0m,视地基土质情况确定,超红线问题,门架式围护,各种土层,基坑深度一般小于,8.0m,较大,支护结构选型中应注意下列问题:,1,、未经相关管理部门同意,支护结构不应超出用地,红线,。土钉墙、复合土钉墙、锚杆等容易出现超越用地红线的情况,应用时应注意复核与用地红线的关系;当采用可回收技术时,也应考虑支护结构使用期间的临时超红线以及回收率问题。,2,、当基坑场地条件紧张、环境要求高、开挖深度深时,宜采用,内撑式,支护结构;基坑平面尺寸很大、设置两层及以上地下室、环境要求严格时,可考虑采用与主体结构相结合的支护结构、逆作法施工。,3,、软土地基上,应,慎用,土钉墙及复合土钉墙,当基坑开挖深度较深时,由于分层挖土困难,施工超挖现象常有发生,直接影响到基坑安全。,4,、当基坑周边因素可能影响基坑正常施工、项目工期可能较长时,选用型钢水泥土搅拌墙应充分估计型钢,租赁的时间,风险,。,基本规定,3.0.8,基坑支护设计应根据,承载能力极限,状态和,正常使用极限,状态的要求进行,应包括:,1,承载能力极限状态,需要计算和验算的内容:,1,)支护结构构件的,承载能力,计算;,2,),稳定性,计算和验算,主要包括基坑整体稳定性、支护结构抗倾覆稳定性及抗滑移稳定性、墙底土体抗隆起稳定性、坑底土体抗隆起稳定性、抗渗流稳定性、抗承压水稳定性等。,2,正常使用极限状态,需要计算和验算的内容包括:,1,)支护结构和土体的,变形,计算;,2,)基坑周边建筑物、管线及其他保护设施的变形计算。,基本规定,3.0.9,承载能力极限状态的设计表达式应满足下列规定:,1,支护结构构件,承载能力,极限状态设计,应符合下式要求:,(,3.0.9-1,),式中,:,0,支护结构重要性系数,对应于一级、二级、三级基坑,分别取,1.1,、,1.0,、,1.0,。,S,d,作用基本组合的效应(轴力、弯矩等)设计值;,R,d,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:,(,3.0.9-2,),式中,:,F,作用基本组合的综合分项系数,不应小于,1.25,;,S,k,作用标准组合的效应。,基本规定,3.0.9,承载能力极限状态的设计表达式应满足下列规定:,2,稳定性,计算和验算,应符合下式要求:,(,3.0.9-3,),式中,:,R,k,稳定分析时的抗力标准值;,S,k,稳定分析时作用标准组合的效应;,K,安全系数。,3.0.10,根据,正常使用极限,状态设计时,支护结构和土体的,变形,应符合下式要求:,(,3.0.10,),式中,:,d,作用标准组合时的效应(位移、沉降等)计算值;,C,位移、沉降等的限值。,基本规定,3.0.11,作用标准组合时的变形计算值应小于变形控制值,基坑工程设计应按下列要求设定支护结构和周边环境的,变形控制值,:,1,基坑周边,既有建筑物,的变形控制值应根据其结构类型、基础形式、,使用状况,等因素确定,保证其安全和正常使用;根据变形控制值确定的建筑物累计变形量应同时满足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;,2,盾构隧道、管线、文保建筑等,设施,的变形控制值应满足相关部门和有关规范的规定;,3,当支护结构构件同时作为,主体地下结构,构件时,其变形控制值不应大于主体结构设计对其变形的限值;,基本规定,差异沉降和相应建筑物的反应,建筑结构类型,/,L,建筑物反应,一般砖墙承重结构,包括有内框架的结构;建筑物长宽比小于,10,;有圈梁;天然地基,(,条基,),1/150,分隔墙及承重砖墙发生相当多的裂缝,可能发生结构破坏,一般钢筋混凝土框架结构,达,1/150,发生严重变形,达,1/500,开始出现裂缝,高层刚性建筑(箱型基础、桩基),达,1/250,可观察到建筑物倾斜,有桥式行车的单层排架结构的厂房;天然地基或桩基,达,1/300,桥式行车运转困难,不调整轨面水平难运行,分隔墙有裂缝,有斜撑的框架结构,达,1/600,处于安全极限状态,一般对沉降差反应敏感的机器基础,达,1/850,机器使用可能会发生困难,处于可运行的极限状态,4,在满足环境保护要求的基础上,支护结构变形控制值不宜超过表,3.0.11,的数值:,表,3.0.11,支护结构变形控制值,注:,1,H,为基坑开挖深度;,2,环境条件复杂时取低值。,基本规定,基坑设计等级,一级,二级,三级,变形控制值,(0.20.5)%,H,(0.40.9)%,H,(0.81.2)%,H,粘性土地基 粉砂土地基,基本规定,基坑设计等级,一级,二级,三级,变形控制值,(0.20.5)%,H,(0.40.9)%,H,(0.81.2)%,H,在基坑围护结构设计中除合理选用围护结构型式外,应重视,按变形控制设计,和,优化设计,。对同一工程,允许围护结构变位量不同,满足要求的围护结构体系工程费用相差很大。因此合理控制围护结构变形值具有重要的意义。,趋势:,1.,由按承载力控制设计(初级阶段)转向按变形控制设计(高级阶段);,2.,增加围护工程投入,加强变形控制。,上海基坑工程技术规范(,DGTJ08-61-2010,),注:,H,为基坑开挖深度;,s,为保护对象与基坑开挖边线的净距。,表,6.2,基坑工程的环境保护等级,环境保护对象,保护对象与基坑的距离关系,基坑工程的环境保护等级,优秀历史建筑、有精密仪器与设备的厂房、其它采用,天然地基或短桩基础的,重要,建筑物,、轨道交通设施、隧道、防汛墙、原水管、自来水总管、煤气总管、共同沟等重要建(构)筑物或设施,sH,一级,Hs,2,H,二级,2,Hs,4,H,三级,较重要,的自来水管、,煤气管,、污水管等市政管线、采用,天然地基或短桩基础的建筑物,等,sH,二级,H25%,,水泥掺量,15%,),20006000,6.1.14,地基土体的侧向,基床比例系数,按勘察报告取值,(偏高),,并应符合下列规定:,1,坑底土体为,软土,时,应根据软土的灵敏度、流变效应、允许的坑底暴露时间和面积等因素,对侧向基床比例系数取值适当,折减,;,2,采用围护墙结合竖向斜撑支护体系时,,周边留土,的侧向基床比例系数应根据留土长度、留土宽度和高度、土质条件、基坑开挖深度和平面尺寸等因素综合确定;,中心岛工况,也可采用等效开挖深度,3,坑壁附近存在,坑中坑,时,根据坑中坑的规模及支护形式,对侧向基床比例系数取值适当折减。,部标经验公式:,注意:,v,b,挡土构件在坑底处的水平位移量,(mm),,当此处的水平位移不大于,10mm,时,可取,v,b,10mm,。,桩墙式支护结构,(4.1.6),6.2.3,采用混凝土灌注桩时,对悬臂式排桩,桩径不宜小于,600mm,;对锚拉式排桩或支撑式排桩,桩径不宜小于,400mm,;,排桩的中心距不宜大于桩直径的,2.0,倍,。,6.2.7,当基坑周边环境保护要求较高时,可采取下列措施避免桩间土,流失,:,1,设置水泥搅拌桩、高压旋喷桩或拉森钢板桩,可与截水帷幕相结合;,2,设置钢筋网或钢丝网喷射混凝土面层。,6.6.4,前、后排桩的桩顶压顶梁之间应设置连梁,连梁中心距不宜大于后排桩中心距的两倍,连梁宽度不应小于,d,,高度不宜小于,0.8,d,,连梁高与双排桩排距的比值宜取,1/6,1/3,;压顶梁与连梁之间宜设置混凝土板,板厚不宜小于,100mm,。,桩墙式支护结构,目 录,1,总则,10,内支撑结构,2,主要术语、符号,11,锚杆,3,基本规定,12,与主体结构相结合的支护结构,4,勘察与环境调查,5,支护结构侧压力计算,13,地下水控制,6,桩墙式支护结构,14,基坑土体加固,7,放坡,15,施工要点,8,土钉墙及复合土钉墙,16,环境保护,9,重力式水泥土挡墙,17,基坑监测,8.1.1,当场地条件许可、周边环境条件较好时可采用土钉墙及复合土钉墙支护。深厚软粘土地基中采用,土钉墙,支护的基坑深度不宜超过,4m,,采用,复合土钉墙,支护的基坑深度不宜超过,6m,。新填土、浜填土和,淤泥,等地基,不宜,采用土钉墙及复合土钉墙。,土钉墙施工方便、设备简单,施工速度快,经济性好,砂性土中在降水到位的情况下安全性较高。,但在深厚软粘土地基中,由于原状土强度低,土钉墙及复合土钉墙失稳事故较多,常见事故原因包括:,1.,超挖,。由于软土地基上土体受扰动后强度降低明显,不采取垫填塘渣、路基箱等措施,土方分层开挖难度很大;施工方为节约成本常常出现违规超挖现象。,2.,土钉,抗拔力低,,不满足设计要求,尤其钢管打入式土钉。因此在上述软弱土层中如确需采取土钉墙及复合土钉墙时,应配合其他可靠,加强措施,,如卸土、设置刚性桩、被动区加固等。,软土中尽量少用:风险性高、变形大、形成地下障碍,土钉墙及复合土钉墙,8.1.2,土钉墙和复合土钉墙的选型应与地质条件相适应,并考虑地下水的影响,采取相应的降排水措施。,土钉:钢管打入式、钻孔注浆式、搅拌式钢管等,土钉墙及复合土钉墙,8.2.1,土钉墙的设计主要包括下列内容:,1,土钉选型、平面和剖面布置;,2,土钉的计算,包括土钉直径、长度、间距和倾角等;,3,土钉墙整体稳定和抗隆起稳定验算;,4,注浆体强度、注浆方式和面层。,8.2.2,复合土钉墙设计除满足第,8.2.1,条要求外,尚应包含下列内容:,1,超前支护桩设计;,2,土钉与超前支护桩的连接构造设计;,3,作为截水帷幕的水泥土墙的防渗要求及抗渗流稳定验算。,土钉墙及复合土钉墙,8.2.4,超前支护桩,可根据基坑开挖深度、土质条件、环境条件等因素选用,水泥土桩、微型桩,等;水泥土桩可采用水泥搅拌桩、高压旋喷桩等,微型桩可采用钢管、型钢和混凝土灌注桩等。,超前支护桩主要具有下列作用:,1,、增加施工过程的土坡自稳能力;,2,、提高坑底地基承载力,增加坑底土体抗隆起安全度;,增加插入深度,3,、增加抵抗滑动的力矩,提高整体稳定性安全度;,4,、减少基坑变形;,5,、止水帷幕。,土钉墙及复合土钉墙,8.2.5,土钉墙及复合土钉墙的整体稳定性分析应符合下列规定:,1,采用圆弧滑动条分法进行整体稳定性验算时,应符合第,6.1.11,条的规定;,2,当基坑面以下存在软弱下卧土层时,整体稳定性验算滑动面中应包括由圆弧与软弱土层组成的复合滑动面;,3,对,复合土钉墙,,当滑动面穿过超前支护桩嵌固段的土条时,可考虑,超前支护桩的抗滑作用,。,土钉墙及复合土钉墙,K,s0,+,1,K,s1,+,2,K,s2,+,3,K,s3,+,4,K,s4,K,s,式中:,1,、,2,、,3,、,4,土钉、预应力锚杆、截水帷幕及微型桩组合作用,折减系数,。,复合土钉墙基坑支护技术规范,(,GB50739-2011,):,土钉墙及复合土钉墙,组合作用折减系数的取值:,不可能同步发挥到极限状态,1,1,宜取,1.0,;,土钉,2,P,u,j,300kN,时,,2,宜取,0.50.7,,随,锚杆,抗力的增加而减小;,3,截水帷幕,与土钉墙复合作用时,,3,宜取,0.30.5,,水泥土抗,剪强度取值较高、水泥土墙厚度较大时,,3,宜取较小值;,4,微型桩,与土钉墙复合作用时,,4,宜取,0.10.3,,微型桩桩体材料抗剪强度取值较高、截面积较大时,,4,宜取较小值。基坑支护计算范围内主要土层为硬塑状黏性土等较硬土层时,,4,取值可提高,0.1,;,5,预应力锚杆、截水帷幕、微型桩三类构件共同复合作用时,组合作用折减系数不应同时取上限。,土钉墙及复合土钉墙,正常使用时,土钉墙的位移量与整体稳定安全系数,K,s,之间大致存在着表,3,所示的经验关系。,表,3,土钉墙位移与整体稳定安全系数,K,s,关系,微型桩与土钉墙结合后整体性不如截水帷幕与土钉墙结合后整体性效果好。,协同性差,上海地区,搅拌桩复合土钉墙位移,统计结果如右图:,位移量级,很小,较小,一般,较大,很大,位移比(,%,),1.0,位 移(,mm,),1020,1540,2570,40100,100,K,s,1.40,1.31.45,1.151.35,1.051.20,1.01.05,土钉墙及复合土钉墙,8.2.8,土钉轴向拉力标准值,可按下式计算:,(,8.2.8,),式中,为墙面倾斜时主动土压力折减系数:,式中,为土钉墙坡面与水平面的夹角,(,),。,为土钉轴向拉力调整系数,考虑土钉墙后土压力与郎肯土压力分布差异性,具体可参见部标建筑基坑支护技术规程,JGJ120,。,8.3.1,确定土钉墙坡度时应考虑开挖时坡面的,局部自稳,能力及,修坡,施工能力,土钉支护的坡度不宜大于,1,:,0.2,,当基坑较深、土的抗剪强度较低时,宜取较小坡度并设置分级放坡平台。,土钉墙及复合土钉墙,8.3.3,土钉水平间距和竖向间距宜为,lm2m,,当基坑较深、土的抗剪强度较低时,土钉间距应取小值。土钉倾角宜为,520,,利用重力向孔中注浆时倾角不宜小于,15,8.3.6,钢管土钉注浆前应进行,洗孔,,钢筋土钉注浆前应将孔内虚土清除干净,8.3.10,采用水泥土复合土钉墙时,应符合下列要求:,1,水泥土桩插入基坑底面的长度不宜小于,2m,;,2,水泥土桩宜与喷射混凝土面层贴合,土钉施工前应先在水泥土中,开孔,;,3,水泥土,28d,无侧限抗压强度不宜小于,0.5MPa,;,4,水泥土桩兼作截水帷幕时,应符合相关截水要求。,土钉墙及复合土钉墙,目 录,1,总则,10,内支撑结构,2,主要术语、符号,11,锚杆,3,基本规定,12,与主体结构相结合的支护结构,4,勘察与环境调查,5,支护结构侧压力计算,13,地下水控制,6,桩墙式支护结构,14,基坑土体加固,7,放坡,15,施工要点,8,土钉墙及复合土钉墙,16,环境保护,9,重力式水泥土挡墙,17,基坑监测,9.1.1,周边环境条件较好,无特殊保护要求且基坑开挖深度不大于,5m,时,可采用重力式水泥土挡墙支护结构。,本质上属于悬臂式围护结构,软土中变形大,经济性差,水泥土桩质量难以保证,目前在大面积基坑中应用较少,常应用于电梯井坑中坑支护,9.1.2,水泥宜采用强度等级不低于,P.O 42.5,级的普通硅酸盐水泥,水泥掺入比应根据土质条件确定,且不宜小于,15%,。,9.1.3,水泥土,28,天无侧限抗压强度标准值不宜小于,0.5MPa,。,9.1.4,软弱土层,有机质,含量较高时,应通过试验确定适用性。,9.2.1,重力式水泥土挡墙的计算应包括如下内容:抗倾覆稳定验算、抗滑移稳定验算、整体稳定验算、抗坑底隆起稳定验算、抗渗流稳定验算以及水泥土墙身强度、墙下地基承载力验算等。,重力式水泥土挡墙,9.2.2,重力式水泥土挡墙截面尺寸经试算确定,应符合下列规定:,对淤泥质土:,t,1.2,h,,,B,0.7,h,(,9.2.2-1,),对淤泥:,t,1.3,h,,,B,0.8,h,(,9.2.2-2,),9.2.8,重力式水泥土挡墙截面应力应符合下列规定:,1,压应力:,2,拉应力:,3,剪应力:,式中,作用的分项系数,取,1.25,;,墙体截面水泥土置换率,为水泥土加固体与墙体截面积之比;,重力式水泥土挡墙,9.3.1,重力式水泥土挡墙宜采用水泥土搅拌桩相互搭接成实体的结构形式,也可采用水泥土搅拌桩相互搭接形成的,格栅状,结构形式。桩间,搭接,不宜小于,150,mm,。,9.3.2,重力式水泥土挡墙采用格栅形式时,其截面,置换率,宜为,0.60.8,,且,纵向,墙肋,净间距,不宜大于,1.3m,,,横向,墙肋间,净距,不宜大于,1.8m,。,9.3.3,当需要增强墙身的,抗拉,性能时,可在水泥土桩内插入杆筋。杆筋可采用钢筋、钢管或毛竹等。杆筋的插入深度宜大于基坑深度。,重力式水泥土挡墙,目 录,1,总则,10,内支撑结构,2,主要术语、符号,11,锚杆,3,基本规定,12,与主体结构相结合的支护结构,4,勘察与环境调查,5,支护结构侧压力计算,13,地下水控制,6,桩墙式支护结构,14,基坑土体加固,7,放坡,15,施工要点,8,土钉墙及复合土钉墙,16,环境保护,9,重力式水泥土挡墙,17,基坑监测,10.2.1,内支撑结构可采用,钢支撑,、,钢筋混凝土支撑,或钢与钢筋混凝土,组合支撑,体系。,钢支撑,具有自重轻、安装和拆除方便、现场制作时间短、可重复利用等优点,但节点构造复杂,质量不易保证;同时支撑刚度小、密度大,土方开挖及出土运输困难。现浇,钢筋混凝土支撑,具有刚度大、整体性好、形式多样、布置灵活、施工质量容易保证等优点,因此当基坑形状复杂或周围环境有特殊要求时,宜优先采用现浇钢筋混凝土结构支撑;但施工工期相对长,拆撑产生大量建筑垃圾。,采用上、下多道钢结构内支撑时,考虑到第一道内支撑具有出现受拉状态的可能,因此第一道或上部,1,2,道通常采用钢筋混凝土内支撑结构。,内支撑结构,10.2.2,内支撑结构可采用水平支撑体系或竖向斜撑体系。,当基坑开挖深度不大但平面尺度很大时,若采用水平平面支撑,不仅支撑体系庞大,工期长,造价高,也不便于机械挖土。此时可采用“中心岛”施工方案并设置竖向斜撑体系作为内支撑结构。,采用竖向斜撑体系时,应先放坡开挖基坑中央的土方至设计标高,即在坑边预留三角土,再施工斜撑基础,安装斜撑,待竖向斜撑体系能正常传力时,方可开挖留下的三角土。,内支撑结构,10.2.4,水平支撑体系的布置应符合下列规定:,1,平面布置方式可采用,对撑、角撑、边桁架及内环形支撑,等,也可采用以上形式的组合;,2,钢支撑和基坑周围环境有特殊要求的钢筋混凝土支撑,宜采用相互,正交,、均匀布置的对撑体系;,3,当钢筋混凝土支撑长度较长或基坑变形控制要求严格时,可设置钢筋混凝土板带进行加强。,内支撑结构,10.2.5,水平内支撑结构布置应符合下列规定:,1,每道水平支撑宜设置在同一标高并形成整体,上、下各道水平支撑的布置宜对齐;,2,应方便土方开挖和地下主体结构的施工;支撑构件宜避开地下主体结构的墙、柱等竖向构件;,尤其立柱,3,基坑,阳角部位,的支撑应加强;,4,相邻支撑的水平间距较大时,宜在支撑的端部设置八字撑;,5,支撑,竖向设置,应有利于控制围护墙的内力和变形;,6,上、下各道水平内支撑之间的垂直净距不宜小于,3.0m,,每道内支撑与其下面在拆撑前需施工的楼板(或底板)之间的垂直净距不宜小于,700mm,。,内支撑结构,10.2.6,竖向斜撑体系的布置要求:,1,竖向斜撑布置宜均匀、对称;,2,斜撑与水平面的夹角不宜大于,35,,软土层中不宜大于,26,;,3,斜撑基础应具备可靠的水平和竖向承载能力,斜撑与基础、斜撑与围檩之间的连接应满足斜撑构件内力的传递要求;,4,斜撑长度超过,15,米时,宜设置竖向立柱;,5,斜撑基础与围护墙之间的,水平距离,,应,满足,基坑内侧预留土坡的,稳定,要求和围护墙侧向,变形,的控制要求。,内支撑结构,坡角留土等效开挖深度(一道支撑情况),淤泥质土中(留土边坡坡度为,1:3,):,工况,a,和工况,b,对应的,H,2,分别为,3m,和,4m,内支撑结构,坡角留土等效开挖深度(一道支撑情况),粉土中(留土边坡坡度为,1:1,):,工况,c,和工况,d,对应的,H,2,分别为,4m,和,5m,内支撑结构,10.3.1,内支撑结构应考虑下列荷载和作用:,1,围护墙传至内支撑结构的荷载;,水平向,2,内支撑结构的自重和施工活荷载,施工活荷载取值不宜小于,4.0kN/m,2,;,竖向,3,钢支撑的预加压力;,4,温度应力;,当构件长度超过,40m,时宜考虑,10%,20%,的变化量,5,立柱之间的差异沉降引起的附加应力。,隆起、沉降。上海地区坑底隆起经验值:,1%,H,内支撑结构,10.3.2,内支撑结构的内力与变形计算应符合下列规定:,1,计算结果应按,最不利,工况取值;,2,可采用,平面杆系模型,计算,现浇钢筋混凝土支撑节点可按刚接考虑,钢支撑节点宜按铰接考虑;,3,边界约束的数量、位置应根据对支撑结构内力和变形影响最小的原则确定;,4,钢筋混凝土围檩的内力和变形可按多跨连续梁计算,钢结构围檩可按简支梁计算,计算跨度取相邻水平支撑的中心距;,5,竖向荷载作用下,内支撑构件的内力和变形可按多跨连续梁或空间框架进行计算。,栈桥宜采用空间框架结构分析,内支撑结构,10.4.1,钢筋,混凝土支撑,体系的构造应符合下列规定:,2,内支撑构件的截面高度不宜小于其竖向平面内计算跨度的,1/20,;围檩(或压顶梁)的截面宽度不宜小于其水平向计算跨度的,1/10,,截面高度不宜小于相邻支撑构件的截面高度;,10.4.2,钢支撑,体系的构造应符合下列规定:,2,钢支撑,受压,杆件的长细比不应大于,150,,,受拉,杆件的长细比不应大于,200,10.4.3,立柱的构造应符合下列规定:,1,格构式钢立柱的,长细比,不宜大于,25,;,2,采用钻孔灌注桩作立柱桩时,,钢立柱锚入,立柱桩内的,长度,应根据计算确定,且不宜小于钢立柱,边长的,4,倍,;在钢立柱伸入的长度范围内,钻孔灌注桩箍筋应加密,直径不应小于,8mm,,间距不应大于,100mm,;,内支撑结构,目 录,1,总则,10,内支撑结构,2,主要术语、符号,11,锚杆,3,基本规定,12,与主体结构相结合的支护结构,4,勘察与环境调查,5,支护结构侧压力计算,13,地下水控制,6,桩墙式支护结构,14,基坑土体加固,7,放坡,15,施工要点,8,土钉墙及复合土钉墙,16,环境保护,9,重力式水泥土挡墙,17,基坑监测,11.1.1,土层锚杆的使用年限不宜超过,2,年。,临时性锚杆,11.1.2,土层锚杆的锚固段,不宜,设置在,淤泥、淤泥质土,、泥炭、泥炭质土及松散填土等软弱地层中。,软弱地层中,锚杆锚固段的蠕变效应比较显著,且普通锚杆抗拔力较低,一般不宜采用。但因基坑工程锚杆使用年限较短,近年来囊袋式注浆扩孔型锚杆和水泥土加劲型旋喷锚杆等大直径土层锚杆在我省杭州、宁波、温州和台州等淤泥、淤泥质土地基基坑工程中得到了应用,取得了一些经验,因此在周边环境条件较好、设计和施工人员有经验的条件下,也可以考虑采用,。,地面易开裂,锚杆,基本原理,普通预应力锚杆在软土地基中应用存在如下问题:,注浆可控性差,劈裂、发散,锚杆抗拔力小,施工质量难以控制,锚杆末端往往超出用地红线,形成地下障碍,1,、浆囊袋注浆扩孔锚杆(拉力型),在常规锚杆的施工方法基础上,增加了,浆囊袋,及,扩孔注浆,施工工艺进行改进,扩孔后一般直径可在,250,300mm,左右。,基本原理,通常的注浆工艺对地基中浆液的扩散很难进行控制,而采用浆囊袋后,水泥浆注入浆囊袋内,浆液的扩散受浆囊袋制约,从而保证浆液在,可控范围,(浆囊袋)内扩散。由于软土强度低,浆囊袋可以在土体中以预定的形状进行扩大,通常可以做成圆柱状或糖葫芦状的注浆体,其直径可以扩大至成孔直径的一倍以上,同时锚杆的直径有保证(即为浆囊袋直径)。,由于注入的浆体均位于浆囊袋中,通过控制注浆体的用量即可比较准确地判断锚杆的直径是否达到要求,因此,施工质量比较容易控制,。,基本原理,工艺特点:,采用,加浆囊袋,工艺,实现注浆的,可控性,,保证锚杆的,施工质量,通过,扩孔注浆,增大了锚杆的直径,提高锚杆的,抗拔力,。,具有施工,工艺简便,、锚杆,抗拔力大,、施工,质量易控制,、经济性好等优点,特别适合于在,软土地基,基坑工程使用。,基本原理,基本原理,现场开挖检验:,均匀、饱满、可控,可回收式锚杆在浆囊袋注浆锚杆基础上,通过特殊构造实现了筋材的可回收。从受力机理上可采取,压力型,或,拉压分散型,的受力机制。,新型可回收式锚杆在任务完成后,可将锚杆主筋从地层中抽出,它能充分利用有限的地下空间,在城市中及一些特殊场合应用前景广阔。作为一种新型的锚杆,它采用,加浆囊袋,和,扩孔注浆,的施工工艺以及,可回收,的特殊构造实现了锚杆受力机制由,拉力型,向,压力型,或,拉压分散型,的转变,达到了提高抗拔力、注浆可控性和回收筋材的目的。,2,、注浆扩孔可回收锚杆,基本原理,压力型锚杆构造,锚杆主筋采用全长自由的无粘结钢绞线,再加上锚杆底端与钢绞线采用螺旋式连接的承载头,使得锚杆受力时拉力直接由无粘结钢绞线传至底端承载头,通过承载头对注浆体施加压应力,并使注浆体与周围土体产生剪切抗力,以此提供锚杆所需的承载力,锚固体与周围土体间的,剪应力由孔底向前传递,。,基本原理,软土层中使用锚杆应注意以下问题:,1,、环境调查:地下障碍物、地下管线、建(构)筑物、挖填方、池塘等;,2,、勘察范围:宜为,2,倍开挖深度且不小于,1.2,倍锚杆长度;,3,、群锚效应:调整打设角度;,4,、土体蠕变影响:控制初始预应力值,预应力复加;,5,、软土地基中重视整体稳定分析;,6,、安全储备;,7,、工艺性试验;,8,、围囹:优先考虑混凝土围囹。,锚杆,11.2.1,锚杆设计应包括下列内容:,1,锚杆选型;,2,锚杆抗拔承载力计算;,3,锚杆平面和竖向布置;,4,锚杆构造;,5,试验和监测要求。,11.2.3,锚杆的布置应符合下列规定:,1,锚杆的布置应避免对相邻建(构)筑物的基础和地下管线产生不利影响,宜避开易塌孔、变形的土层;,2,锚杆的竖向间距不宜小于,2.0m,,水平向间距不宜小于,1.5m,;,避免群锚效应,,旋喷锚杆应进一步加大间距,锚杆,11.2.3,锚杆的布置应符合下列规定:,3,锚杆锚固段的上覆土层厚度不宜小于,4.0m,;,提高锚
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