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DBJT 15-70-2021 土钉支护技术规程.pdf

Yo 基坑侧壁重要性系数； Yk 一整体稳定分项系数； C 坡面倾斜时的主动土压力折减系数。

Yo 基坑侧壁重要性系数； 一整体稳定分项系数； 坡面倾斜时的主动土压力折减系数。

3.0.1土钉墙支护主要适用于黏土、 粉质黏土、粉土、碎石土、全风化 岩，存在砂土、淤泥、淤泥质土等松软土层的场地应采用复合土钉墙支 水位高于基坑底时，应采取降排水或截水措施，

3.0.2以下建设场地基坑工程不应采用土钉墙支护：

SB/T 10130-2008 绞切机技术条件.5土钉支护基坑工程设计应具备以下资

1岩土工程勘察报告； 2标有用地红线的建筑总平面图、基础和地下室平面布置图； 3周边环境调查资料，包括地下管线、建（构）筑物和地下设施的类型及 基础埋深等； 4基坑施工条件的资料，如施工季节、地表排水、施工场地布置及荷载要 求。 3.0.6变形控制值应根据周边环境的保护要求、地质条件和基坑开挖深度等因 素确定，最大位移不宜超过表3.0.6控制值中的小值，周边环境有更严格的保护 要求时，按相关规定执行。

表3.0.6支护结构位移及地面沉降的最大控制值

4.1.1勘察前，应详细了解项目情况，收集场地及其邻近地段已有的勘察资料和 工程案例，

工程案例。 4.1.2在初步勘察阶段，应根据岩土工程和周边环境条件，初步分析评价可能采 取的基坑支护措施并提供岩土参数建议；在详细勘察阶段，应提供基坑支护设计 方案选型建议和岩土参数；在施工阶段，必要时应进行补充勘察。 4.1.3基坑支护设计前应进行环境调查，调查范围和内容可根据工程设计方案， 环境状况和岩土工程条件等确定；必要时开展工程周边环境专项调查，

4.2.1基坑勘察范围应根据基坑平面布置特点、开挖深度、周边环境和岩土条件 等确定，宜超出开挖边界外开挖深度的2～3倍。 4.2.2勘探点宜沿基坑边线和外侧布置，基坑每边中间位置、转角处、相邻重要 建（构）筑物附近均应布置勘探点，间距宜取15m～25m；若遇地下障碍物或软 土、饱和粉细砂、暗沟和暗塘等，岩土层变化较大时，应适当加密勘探点。 4.2.3勘探孔深度应满足支护结构稳定性和地下水控制设计的要求，不宜小于基 坑开挖深度的2.0倍；基坑底面以下存在软弱土层或承压含水层时，勘探孔应穿 过软弱土层或承压含水层。

4.2.4采取土试样和进行原位

一主要岩土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6个（组），当土层差异性 较大时，应增加取样或原位测试数量。对软土宜采用现场原位十字板剪切试验， 4.2.5土的抗剪强度指标可采用快剪试验或固结快剪试验，必要时采用三轴不固 结不排水剪及自重应力下预固结不排水剪试验。 4.2.6对岩面或其他不利结构面向基坑内侧倾斜的情况，应查明其倾角、倾向 理深变化和结构面的工程性质

.2.7应查明周边地 水头高度：应进行现场抽水试验，确定含水层的渗透系数和影响半径

4.2.8当场地水文地质条件复杂，基坑开挖和运行期间，地下水位的变化对周边 不境将产生较大影响，且已有资料不能满足要求时，宜进行专门地下水勘察。

4.3.1应对基坑开挖影响范围内的周边环境进行调查，调查范围不宜小于3倍开 挖深度；当附近有轨道交通设施、隧道、油气管道、防汛墙等重要建（构）筑物 及设施或降水影响范围较大时，调查范围应适当扩大。 4.3.2环境调查的内容宜包括基坑周边环境类型、建（构）筑物平面位置、上部 结构形式、基础形式与埋深、地基主要持力层；管线平面位置、埋深、尺寸；场 地周围地表水汇流和排泄条件等。 4.3.3环境调查应在取得地形图等资料的基础上，采用资料收集、实地调查、测

4.3.3环境调查应在取得地形图等资料的基础上，采用资料收集、实地调查

4.3.3环境调查应在取得地形图等资料的基础上，采用资料收集、实地调查、测 量等多种手段相结合的综合方法

勘察报告中与基坑工程有关的内容至少应包括： 1与基坑工程有关的场地条件、岩土条件和周边环境状况： 2不良地质作用及特殊性岩土的分布及其对基坑工程影响的分析评价 3支护结构选型的建议和基坑设计相关的岩土参数； 4地下水的类型、埋藏条件，地下水控制方法与计算参数； 5基坑开挖和降水对周边环境的影响评价； 6对施工阶段的环境保护和监测工作的建议； 相关附图、附表： 1）勘探点平面布置图： 2）工程地质柱状图； 3）工程地质剖面图： 4）岩土（水）试验成果图表： 5）原位测试成果图表； 6）其他所需的成果图表，如暗浜分布、地下障碍物分布图等。 管线调查报告宜单独编制，调查报告内容至少应包括： 1工程概况、调查目的和依据：

调查范围、对象和内容； 3 调查方法与手段： 调查工作量： 5调查情况说明； 6周边环境情况对基坑支护设计、施工及监测等的影响分析： 相关结论与建议； 相关附图、附表： 1）基坑周边环境平面分布图； 2）周边环境基本情况调查统计表； 3）调查对象相关资料的复印件及影像资料： 4）实测成果图表。

丁采用直立式或斜坡式，典型结构如图5.1.

5.1.2主钉支护结构周边地面附加荷载包括材料和机械设备等地表荷载、近建 （构）筑物荷载、以及车辆等临时荷载，应按实际作用荷载计取，实际值如小于 20kPa，宜按20kPa的均布荷载计取。 5.1.3应根据主体结构设计要求、基坑深度、场地工程地质和水文地质及周边环 境条件，合理选取土钉支护类型和地下水控制方法。 5.1.4设计计算可取单位长度按平面应变问题分析计算；对邻近基坑侧壁的承 台、地梁、集水坑、电梯井等坑中坑，应根据坑中坑的开挖深度确定基坑设计深 度。

5.1.5土钉支护基坑工程设计应包括下列

支护体系与各构件选型及布置； 2 基坑稳定性分析验算； 3支护构件设计： 4各构件与连接件的构造设计； 5地下水和地表水处理； 6变形控制和周边环境保护要求； 7 施工工艺、土方开挖与技术要求； 8 质量检测与监测要求； 9应急措施要求。

5.1.6土钉和锚杆（索）设置应避开已有建（构）筑物基础，不应对既有建筑和 地下管线等造成损害。

5.1.7钢筋土钉适用于密实填土、粉质黏土、黏土、残积土、全风化与强风化岩 等岩土层，如遇松散填土、软弱土或松散砂土，宜采用击入式钢管土钉。

5.2.1土钉墙和复合土钉墙支护应按土方开挖工况进行基坑整体稳定性验算，复 合土钉墙验算可考虑截水惟幕、微型桩、预应力锚杆等构件的作用。 5.2.2土钉墙支护整体稳定分析可采用简化圆弧滑移面条分法，宜按图5.2.2和 式（5.2.2）进行验算；最危险滑裂面应通过试算搜索求得，验算时必须考虑开挖 过程中各工况。基坑深度范围内存在软弱夹层时，应沿软土层面进行整体滑动分 析，

W一一第i分土条重量（kN/m），包括作用在第i个土条上的各种附 加荷载（kN）； bi一一第i分土条宽度（m）； c—第i分土条滑裂面上土的黏聚力（kPa）； 6一—第i分土条滑裂面中点处的法线与垂直面的夹角（°）； l一第i分土条滑裂面上的弧长（m）； α,一—第j层土钉（锚杆）与水平面之间的夹角（°）； の,一一第j层土钉与滑裂面相交处，滑裂面切线与水平面的夹角（°）； 一—第j层土钉与滑裂面交点处土的内摩擦角（°）； Sx一一土钉水平方向间距（m）； Na.j——第j层土钉（锚杆）在稳定区（即滑裂面外）的极限抗拔承载力 标准值与锚杆杆体受拉承载力标准值的较小值（kN），按本规程 第5.2.4条和第5.3.2条的规定计算。 复合土钉墙整体稳定分析宜采用简化圆弧滑移面条分法，宜按图5.2.3 2.3）进行验算；最危险滑裂面应通过试算搜索求得，验算时必须考虑开折 各工况

5.2.3复合土钉墙整体稳定分析宜采用简化圆弧滑移面条分法，宜按 式（5.2.3）进行验算；最危险滑裂面应通过试算搜索求得，验算时必勿 过程中各工况。

图5.2.3复合土钉墙整体稳定分析计算简图 K = Ks0 +,Ks1 +2Ks2 +nKs3 +n4Ks4 Zw, sin o, 11

图5.2.3复合土钉墙整体稳定分析计算简 s = Ks0 +n,Ks1 +n2Ks2 +nKs3 +n4Ks4 Zw, sin o, 11

Ks一整体稳定安全系数，二级基坑可取1.3，三级基坑 可取1.25，施工阶段最不利工况验算时乘以0.9系 数； 、2、3、4）一一分别为土、土钉、预应力锚杆、截水惟幕、微型桩 产生的抗滑力矩与土体下滑力矩比； 、2、3、4）一 分别为土钉、预应力锚杆、截水幕、微型桩组合 作用折减系数，应符合本规程第5.2.5条的规定； 角（°）； L一一第i分土条在滑裂面上的弧长（m）； W一一第i分土条重量，包括作用在第i个土条上的各种 附加荷载（kN）： G一一第i分土条在滑裂面中点处的法线与垂直面的夹角 （°）； Sixj.S2xj.S4xj一第j层土钉、预应力锚杆或微型桩的水平间距，间 距不均匀时取平均值（m）； Nuj一一第j层土钉（锚杆）在稳定区（即滑裂面外）的极 限抗拔承载力标准值与锚杆杆体受拉承载力标准 值的较小值（kN），按本规程第5.2.4条和第5.3.2 条的规定计算。 Puj一一第j层预应力锚杆在稳定区（即滑裂面外）的极限 抗拨承载力标准值（kN），按本规程第5.2.4条的 规定计算；

j 第j层土钉或预应力锚杆与水平面之间的夹角（°） の一一第j层土钉或预应力锚杆与滑裂面相交处，滑裂面 切线与水平面的夹角（°）； 第层土钉或预应力锚杆与滑裂面交点处土的内摩 擦角（°）： 假定滑裂面处截水惟幕相应龄期时墙身水泥土的 抗剪强度（kPa）； tr 假定滑裂面处微型桩的抗剪强度（取组成桩体材料 的抗剪强度标准值）（kPa）； Ar一一单位计算长度内截水惟幕、单条微型桩的截面积 (m²)。

Nu, ≤d, Zqsk.lmi j Pu, ≤d, Eqsk,lmi.i

式中：d一一第j层土钉或预应力锚杆直径（m）； lmi.j一—第j层土钉或预应力锚杆在稳定区第i层土体中的长度（m）。 5.2.5组合作用折减系数n的取值应符合下列要求： 1n1 宜取1.0; 2Puj不大于300kN时，n2取0.5～0.7（随着Puj的增加、锚杆数量增多、 材料特性与土钉的差异加大等因素取值降低）； 3截水惟幕单独与土钉墙复合作用时，m3取0.3～0.5，与截水幕工艺形 式、排数、龄期、抗剪强度取值及施工水平等因素相关； 4微型桩单独与土钉墙复合作用时，n4取0.1～0.3，与微型桩工艺形式、 排数、龄期、与截水雌幕的位置关系及施工水平等因素相关； 5预应力锚杆、截水惟幕和微型桩共同复合作用时，折减系数不应同时取 上限； 6Ks在满足本规范第5.2.3条规定的同时，Kso、Ks1、Ks2的组合应满足

Ko +K,+0.5K≥1.0

5.2.6基坑底面以下分布软土层时，土钉支护结构应进行坑底抗隆起稳定性分 析，宜按图5.2.6和式（5.2.6）进行验算

图5.2.6抗隆起稳定性分析计算简图

基坑底面到抗隆起计算平面之间土层的厚度（m）；当抗隆起计 算平面为基坑底平面时，取D=0； N。、N。——承载力系数，当$=0时，N=1，N=5.14; C、β——分别为抗隆起计算平面以下土的黏聚力（kPa）、内摩擦角（°）； bl一土钉墙坡面的宽度（m），当土钉墙坡面垂直时取bl=0 b2—地面均布荷载的计算宽度（m），可取b2=H; 5.2.7悬挂式截水惟幕底端位于碎石王、砂土或粉土含水层时，对均质含水层 基坑底抗渗流稳定性置按图5.2.7和式（5.2.7）进行验算。

图5.2.7抗渗流稳定性计算简图

W+2hY ≥K, h'm.

式中：K 抗渗流稳定性安全系数，不应小于1.5： h一基坑外侧地下水位至基坑底的距离（m）； r——h+hi路径上土的加权浮重度（kN/m²）； w地下水的重度（kN/m3）。 5.2.8 基坑底土体为相对弱透水的隔水层，坑底以下有水头高于坑底的承压含 水层，且截水惟幕未隔断基坑内外承压水的水力联系时，尚应按图5.2.7和式 （5.2.8）进行坑底抗突涌稳定性验算：

hY≥K, (h +h) w

式中：K一 抗突涌稳定性安全系数，不应小于1.2： h一—坑底至承压含水层顶面的距离（m）； 坑底至承压含水层顶面隔水层土体的加权平均重度（kN/m3）

单根土钉轴向拉力标准值Nk应按式（5

图5.2.8抗突涌稳定性计算简图

k,j=S(Pmj+Pwj+Pj)SxSyj/cosa

式中：Nk.i一一第j根土钉轴向拉力标准值（kN）； ——坡面倾斜时的主动土压力折减系数，可按本规程第5.3.6条确定； Pmy一一分步开挖至第j根土钉位置的土体侧压力（kPa），当采用水土 合算时，不再考虑水压力，当采用水土分算时，土压力采用有效 应力指标和浮重度计算，另外再计算水压力： Pw——分步开挖至第j根土钉位置的水压力标准值（kPa）； 分步开挖至第j根土钉位置由地面及土体中附加荷载引起的侧压 力（kPa) ; SmS 第i根土钉与相邻土钉的平均水平和竖向间距（m）：

第j根土钉与水平面的夹角（°） 5.3.2土钉杆体计算包括土钉杆体的强度计算、土钉灌浆体与周边土体的粘结摩 阻力计算、土钉杆体与灌浆体的握裹力计算；土钉轴向拉力标准值N，应同时满 足下列三式：

.25Nk,≤f,A Nk,≤T Nui K. Nu, = Z元Dqsk.//wi

Nkj第i根土钉轴向拉力标准值（kN）； f一一土钉杆体的抗拉强度设计值（kPa）； A一一土钉杆体的截面面积（m?）； Nuj一第i根土钉的极限抗拔承载力标准值（kN）； K，一一土钉抗拔安全系数，安全等级为二级、三级的支护结构，K，分 别不应小于1.6、1.4； D一土钉成孔直径（m）； 由试验确定；缺乏试验数据时，可根据工程经验并结合表5.3.2 取值； lw—滑裂面以外土钉在第i层土体中的长度（m），滑裂面见图5.3.1 所示。

式中：Nkj一货 第i根土钉轴向拉力标准值（KN）： f一土钉杆体的抗拉强度设计值（kPa）； A一土钉杆体的截面面积（m²）； Nuj—第i根土钉的极限抗拔承载力标准值（kN）； K，一一土钉抗拔安全系数，安全等级为二级、三级的支护结构，K，分 别不应小于1.6、1.4； D一土钉成孔直径（m）； 由试验确定；缺乏试验数据时，可根据工程经验并结合表5.3.2 取值； lw——滑裂面以外土钉在第i层土体中的长度（m），滑裂面见图5.3.2 所示。

图 5.3.2 土钉抗拔承载力计算简图

喷射混凝土面层；3一 一滑动面 表5.3.2土钉灌浆体与岩土体之间极限粘结强度标准值

注：1注浆钢管在保证注浆质量及倒刺排距不大于1.0m时，注浆体等效直径可按80~100mm 计算（钢管直径为48mm）； 2对于粉土，密实度相同时，湿度越高，取值越低；

5.3.3土钉长度宜为基坑开挖深度的0.8~2.0倍，水平及竖向间距可按工程经验 初步确定，宜为1.0~2.0m；无类似经验时，土钉长度可按本规程第5.3.2条的规 定计算初步确定，再根据基坑整体稳定性验算结果最终确定。 5.3.4由土体自重引起的侧压力P可按图5.3.4和式（5.3.4）计算：

式中：Pm一一由土体自重引起的侧压力（kPa）； E——朗肯主动土压力（kN）； ka一一主动土压力系数； H一一基坑开挖深度（m） ——基坑底面以上岩土层的重度标准值，按不同岩土层分层厚度取加权 平均值（kN/m²）

图5.3.4土压力分布形状简图

5.3.5地面均布附加荷载产生的侧压力为矩形分布，如图5.3.5，按下式计算P。

式中： P. 地表及土体中附加荷载引起的侧压力（kPa）：

图5.3.5地面超载产生的侧压力分布简图

斜时的主动土压力折减系数可按式（5.3.6）

式中：β一一土钉墙坡面与水平面的夹角（°）；

5.4复合土钉墙增强体计算

5.4.1锚拉结构宜采用预应力钢绞线锚索，当锚杆抗拔承载力较低时，可采用预 应力普通钢筋锚杆。 5.4.2锚杆（索）的极限抗拔承载力应符合下式（5.4.2）要求：

5.4.2锚杆（索）的极限抗拔承载力应符合下式（5.4.2）要求：

5.4.2锚杆（索）的极限抗拔承载力应符合下式（5.4.2）要求：

式中：K,一一锚杆（索）抗拔安全系数；安全等级为二级、三级的支护结构，K 分别不应小于1.6、1.4; Nk一锚杆（索）轴向拉力标准值（kN）； Pk一一锚杆（索）极限抗拔承载力标准值（kN）。 5.4.3锚杆（索）的轴向拉力标准值应按式（5.4.3）计算

Firs b,cosa

F一挡土构件计算宽度内的弹性支点水平反力（kN）； s一一锚杆（索）水平间距（m）； ba一一结构计算宽度（索）； α一一锚杆（索）与水平面的夹角（°）。 5.4.4锚杆（索）极限抗拔承载力的确定应符合下列规定： 1锚杆（索）极限抗拨承载力应通过抗拨试验确定，宜按照国家或省有关 标准的规定执行； 2锚杆（索）极限抗拨承载力标准值也可按下式（5.4.4）估算，但应通过 抗拔试验进行验证：

5.4.4锚杆（索）极限抗拨承载力的确定应符合下列规定： 1锚杆（索）极限抗拨承载力应通过抗拨试验确定，宜按照国家或省有关 标准的规定执行； 2锚杆（索）极限抗拨承载力标准值也可按下式（5.4.4）估算，但应通过 抗拨试验进行验证：

Puk = 元d Zqsk.

式中：d一锚杆（索）的锚固体直径（m）； l一锚杆（索）的锚固段在第i岩土层中的长度（m）；锚固段长度为 锚杆（索）在理论直线滑动面以外的长度；理论直线滑动面按本规 程第5.4.5条规定确定： qsk.i— 锚固段注浆体与第i岩土层之间的极限粘结强度标准值（kPa），应 根据工程经验并结合表5.4.4取值

4锚杆（索）锚固段注浆体与岩土的极限

注：1.采用泥浆护壁成孔工艺时，应按表取低值后再根据具体情况适当折减； 2.采用套管护壁或干作业成孔工艺时，可取表中的高值； 3.采用二次压力注浆有经验时，表中数值可适当提高10~30%； 4.当砂土中的细粒含量超过总质量的30%时，表中数值宜取低值： 5.有机质含量为5%~10%的有机质土，应按表取值后适当折减； 6.当锚杆（索）锚固段长度大于18m时，应对表中数值适当折减。 5.4.5锚杆（索）的自由段长度宜按当地经验确定，且不应小于5.0m： 5.4.6锚杆（索）杆体的受拉承载力应符合下式（5.4.6）规定：

式中：N一锚杆轴向拉力设计值（KN）； Jey——预应力钢筋抗拉强度设计值（kPa）；当锚杆杆体采用普通钢筋时， 取普通钢筋抗拉强度设计值（J，）； A一一预应力钢筋的截面面积（m²）。 5.4.7锚杆(索)的锁定值宜取锚杆轴向拉力标准值的0.750.9倍。 5.4.8预应力锚杆（索）在设计拉力作用下，端部承压板下的应力应小于承压板 范围内喷射混凝土面层的局部抗压强度和抗冲切强度，并满足地基土的承载力要 求。喷层的局部抗压强度及抗冲切强度可参照《混凝土结构设计规范》（GB50010） 计算。

5.4.9对可塑、硬塑或坚硬状土层及岩层中的超前支护结构，当土钉间

等于1.5m×1.5m时，其受力可不作计算；对可能受力较大的超前支护结构应复 核其强度安全，必要时，对微型桩等超前支护结构可按支护桩用增量法考虑施工 过程进行计算，

5.5.1土钉支护基坑工程的变形估算值宜小于支护结构的最大变形控制值或周边 建（构）筑物的允许变形值。

5.5.2土钉支护结构顶部水平位移估算

当无预应力锚杆（索）时，可按下式（5.5

JJF 1415-2013 弹性元件式一般压力表、压力真空表和真空表型式评价大纲Eo, = 240 Ski

表 5.5.2 fki 与 Sk; 近似关系

式中：Pi一一为土层顶面静止土压力值（kPa）； P2一一为土层底面静止土压力值（kPa）；

Ag,=(P+P)h P, P = k. (yh+ qo)

图5.5.2 土的静止土压力计算简图

3当有预应力锚杆（索）时，根据预应力锚杆（索）的位置分步计算支护 结构顶部水平位移：

式中：So一一加第一排预应力锚杆（索）前开挖产生的水平位移（m）； △S,一—加第j排预应力锚杆（索）后到加第j+1排预应力锚杆（索）前这 一过程（称为第j步过程）所产生的水平位移增量（m），△SGB/T 39386-2020 定制家具 挥发性有机化合物现场检测方法，中 第一项为该过程不考虑加预应力锚杆（索）作用产生的侧向位移增 量（m），第二项为该过程加预应力锚杆（索）作用所减少的位移 增量（m）; Eojk一一第j步过程所开挖的各层土的变形模量（kPa）； i一第一排预应力锚杆施加前已开挖的土层数（层）； m一一第一排预应力锚杆施加前已开挖的土层总数（层）； k一一第步过程所开挖的土层数（层）； g一第j步过程中开挖的土层总数（层）； j一预应力锚杆排数（排）；

预应力锚杆总排数（排）； Aaik——施加预应力锚杆后第j步过程开挖的各层土的静止土压力面积 (m · kPa) ; Eoi 施加预应力锚杆后第j步过程开挖的各层土按厚度加权平均的 形模量（kPa); Fyi—第j排预应力锚杆的预加荷载值（kN）； Sm一预应力锚杆水平间距（m）。 各层土按厚度加权平均的变形模量按下式计算：