GB50739-2011 复合土钉墙基坑支护技术规范.pdf

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GB50739-2011 复合土钉墙基坑支护技术规范.pdf

2.1.7截水雌幕复合土钉

2.1.8预应力锚杆复合土钅

C一一土的粘聚力; d坑底土颗粒的相对密度; e一一坑底土的孔隙比; 1、>2—分别为地面、坑底至微型桩或截水幕底部各土层加权 平均重度;

E。 朗肯主动土压力; 第i根土钉杆体材料抗拉强度设计值; hw 基坑内外的水头差; i 渗流水力梯度: 基坑底面土体的临界水力梯度; k。 主动土压力系数: Nuj 第根土钉在稳定区(即滑移面外)所提供的摩阻力; 力 土钉长度中点所处深度位置的土体侧压力; 力m 土钉长度中点所处深度位置由土体自重引起的侧 压力; P一 土钉长度中点所处深度位置由地面及土体中附加荷载 引起的侧压力; Puj一一第i根预应力锚杆在稳定区(即滑移面外)的极限抗 拔力; Pw 承压水水头压力; qsik 一第i层土体与土钉的粘结强度标准值 q 地面及土体中附加荷载; 一土钉轴向荷载标准值: Ty 第j根土钉验收抗拔力; Tm 土钉极限抗拔力; 第i个土条重量DB14T 563-2010 高速公路精细化管理标准体系 总则,包括作用在该土条上的各种附加 荷载; 一一坡面倾斜时荷载折减系数; Tq 假定滑移面处相应龄期截水惟幕的抗剪强度标准值; 假定滑移面处微型桩的抗剪强度标准值

s0 Ks1 Ks2 Ks3Kg4 整体稳定性分项抗力系数,分别为土、土钉、预应力 锚杆、截水幕及微型桩产生的抗滑力矩与土体下 滑力矩比; K, 坑底抗隆起稳定性安全系数; Kwl' 抗渗流稳定性安全系数; Kw2" 抗突涌稳定性安全系数; N.N。 坑底抗隆起验算时的地基承载力系数; 山 一一土钉的工作系数; 71 ~72 ~ 73~74 土钉、预应力锚杆、截水幕及微型桩组合作用折 减系数。

3.0.1复合土钉墙基坑支护安全等级的划分应符合现行行业标

截水惟幕复合土钉墙。 预应力锚杆复合土钉墙。 3 微型桩复合土钉墙。 4 土钉墙与截水幕、预应力锚杆、微型桩中的两种及两种 以上形式的复合。

风化及强风化岩,夹有局部淤泥质土的地层中也可采用。 位高于基坑底时应采取降排水措施或选用具有截水雌幕的 钉墙支护。坑底存在软弱地层时应经地基加固或采取其他 普施后再采用。

3.0.4软土地层中基坑开挖深度不宜大于6m,其他地层中基坑

直立开挖深度不宜大于13m,可放坡时基坑开挖深度不宜 8m。

、环境条件、施工条件以及便用条件等因素,通过工程类比 术经济比较确定,

.0.6复合土钉墙基坑支护工程的使用期不应超过1年,

艮据地质勘察报告、基坑降水、固结的情况,按相关参数试验 手结合邻近场地的工程类比、现场试验、当地经验作出分析判

合理取值。侧压力计算时,宜采用直剪固结快剪指标或三轴固结 不排水剪切指标。稳定性验算时,饱和软黏土宜采用三轴不固结 不排水剪切、直剪快剪指标或十字板剪切试验指标,粉土、砂性士、 碎石土宜采用原位测试取得的有效应力指标,其他土层宜采用三 轴固结不排水剪切或直剪固结快剪指标

态两种极限状态进行设计。支护结构的构件强度、基坑稳定 杆的抗拔力等应按承载能力极限状态进行验算,支护结构的 让算、基坑周边环境的变形应按正常使用极限状态进行验算

3.0.9复合土钉墙用于对变形控制有严格要求的基坑支 应根据工程经验采用工程类比法,并结合数值法进行变形 预测。

3.0.9复合土钉墙用于对变形控制有严格要求的基坑支护时,

3.0.10施工前,施工单位应按照审核通过的基坑工程设 案,根据工程地质与水文地质条件、施工工艺、作业条件和基 边环境限制条件,编制专项施工方案

制监测方案,并依据监测方案实施监测。设计和施工单位应 掌握监测情况,并实施动态设计和信息化施工,

0.1基坑工程的岩土勘察和周边环境调查应与拟建建筑日 工程勘察同时进行。当已有勘察成果不能满足基坑工程设计 工要求时,应补充基坑工程专项勘察

4.0.3勘探点宜沿基坑边线布置,基坑每边中间位置、基

有处、相邻重要建(构)筑物附近应布置勘探点,勘察点间距) 5m~25m。若地下存在障碍物或软土、饱和粉细砂、暗沟和暗塘 未地段以及岩溶地区应适当加密勘探点,查明其分布和工程特性

4.0.5主要土层的取样和原位测试数量应根据基坑安全等

工发东性皮 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 4.0.6土的抗剪强度试验方法应根据复合土钉墙实际工作状况 确定,且应与基坑工程设计计算所采用的指标要求相符合。 4.0.7勘察阶段应查明地下水类型、地下水位、含水层埋深和厚 度、相对不透水层埋深和厚度、与外界的水力联系、承压水头以及 施工期间地下水变化等情况。必要时应进行现场试验,确定土层 渗透系数和影响半径。

4.0.8周边环境调查的内容

1基坑开挖影响范围内既有建筑的层数、结构形式、基础形 式与埋深及建成时间、沉降变形和损坏情况。 2基坑开挖影响范围内的暗沟、暗塘、暗浜、老河道、轨道交 通设施、地下人防设施及地下管线等的类型、空间尺寸、理深及其 重要性,贮水、输水等用水设施及其渗漏情况。必要时,可用坑探 或工程物探方法查明。 3场地周围地表水汇流和排泄条件。 4 场地周围道路的类型、位置及宽度、车辆最大荷载情况等, 5 场地周围堆载及其他与基坑工程设计、施工相关的信息。 4.0.9 勘察报告应包括下列主要内容: 1对基坑工程影响深度范围内的岩土层埋藏条件、分布和特 性作出综合分析评价。 2阐明地下水的埋藏情况、类型、水位及其变化幅度、与地表 水间的联系以及土层的渗流条件。 3提供基坑工程影响范围内的各岩土层物理、力学试验指标 的统计值和计算参数的建议值。 4阐明填土、暗浜、地下障碍物等浅层不良地质现象分布情 况,评价对基坑工程的影响,并对设计、施工提出建议。: 5分析评价地下水位变化对周边环境的影响以及施工过程中 可能形成的流土、管涌、坑底突涌等现象,并对设计、施工提出建议。 6对支护方案选型、地下水控制方法、环境保护和监测提出建议 7勘察成果文件应附下列图件: 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)室内土(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

1.1 复合土钉墙基坑支护的设计应包括下 1 支护体系与各构件选型及布置。 2 支护构件设计。 3 基坑稳定性分析验算。 4 各构件及连接件的构造设计。 5 变形控制标准及周边环境保护要求。 6 地下水和地表水处理。 7 土方开挖要求。 8 施工工艺及技术要求。 9 质量检验和监测要求。 10 应急措施要求

2 支护构件设计。 3 基坑稳定性分析验算。 各构件及连接件的构造设计。 5 变形控制标准及周边环境保护要求。 6 地下水和地表水处理。 7 土方开挖要求。 8 施工工艺及技术要求。 质量检验和监测要求。 10应急措施要求。 5.1.2 设计计算时可取单位长度按平面应变问题分析计算。 5.1.3设计荷载除土压力、水压力外,还应包括邻近建筑、材料, 机具、车辆等附加荷载。地面上的附加荷载应按实际作用值计取 实际值如小于20kPa,宜按20kPa的均布荷载计取。 5.1.4设计计算时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对缺乏类似工程经验的地层及安全等级为一级的基坑,土 钉及预应力锚杆均应先进行基本试验,并根据试验结果对初步设 计参数及施工工艺进行调整。 5.1.6预应力锚杆抗拨承载力和杆体抗拉承载力验算应按现行 行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120的有关规定执行。 5.1.7土钉与土体界面粘结强度9s宜按照附录A的方法通过抗拔 ·10·

1.6预应力锚杆抗拨承载力和杆体抗拉承载力验算应按理

表5.1.7土钉与土体之间粘结强度标准值(kPa

2钢管注浆土钉在保证注浆质量及倒刺排距0.25m~1.0m时,外径48mm 的钢管,土钉外径可按60mm~100mm计算,倒刺较密时可取较大值。 3对于粉土,密实度相同,湿度越高,取值越低。 4对于砂土,密实度相同,粉细砂宜取较低值,中砂宜取中值,粗砾砂宜取较高值。 ,5土钉位于水位以下时宜取较低值。 5.1.8土钉和锚杆的设置不应对既有建筑、地下管线以及邻近的 后续工程造成损害。 5.1.9季节性冻士地区应根据冻胀及冻融对复合土钉墙的不利 影响采取相应的防护措施。 5.1.10 基坑需要降水时,应事先分析降水对周边环境产生的不 良影响。 出址丝宝州光所

5.1.12复合土钉墙除应满足基坑稳定性和承载力的要求外,尚 应满足基坑变形的控制要求。当基坑周边环境对变形控制无特殊 要求时,可依据地层条件、基坑安全等级按照表5.1.12确定复合 土钉墙变形控制指标。

5.1.12复合土钉墙变形控制指标(基坑最大侧向位移累计值)

注:H基坑开挖深度。

自基坑周边环境对变形控制有特殊要求时,复合土钉墙变形 标应同时满足周边环境对基坑变形的控制要求

5.2.1土钉长度及间距可按表5.2.1列出的经验值作初步选择, 也可按本规范第5.2.2条~第5.2.5条的规定通过计算初步确 定,再根据基坑整体稳定性验算结果最终确定。

表5.2.1土钉长度与间距经验值

5.2.2单根土钉长度1(图5.2.2)可按下列公式初步确定:

5.2.2单根土钉长度1;(图5.2.2)可按下列公式初

式中:;一一 第根土钉长度; lij一一第j根土钉在假定破裂面内长度; lmi一第i根土钉在假定破裂面外长度; h;一第i根土钉与基坑底面的距离; β—一土钉墙坡面与水平面的夹角; pak 基坑底面以上各层土的内摩擦角标准值,可按不同土 层厚度取加权平均值; 第j根土钉与水平面之间的夹角; lmi.j 第i根土钉在假定破裂面外第讠层土体中的长度; qsik 第i层土体与土钉的粘结强度标准值; d;一第i根土钉直径; 本规范第5.2.3条确定。

图5.2.2土钉长度计算

坑开挖深度;9一地面及土体中附加分布

5.2.3计算单根土钉长度时,土钉轴向荷载标准值Tk(图 5.2.2、图5.2.3)可按下列公式计算:

SpSx ? cosa p=pm+p

图5.2.3土钉轴向荷载标准值计

4土体自重引起的侧压力峰值力m,max可按下列公式计算,且 小于 0.2mH

不宜小于 0. 2mlH :

8Ea Pm,max 7H k. E.= 2m1 H? Pak 2

式中,P.,max 土体自重引起的侧压力峰值: H 基坑开挖深度; E。 朗肯主动土压力: m1 基坑底面以上各土层加权平均重度,有地下水作 用时应考虑地下水位变化造成的重度变化; ka 主动土压力系数。 数协工丝

6土钉杆体截面面积A,可按下列公式计算:

5.2.6土钉杆体截面面积A,可按下列公式计算

A,≥1. 15Tyj/fyj Ty, =prd, Zqsik l,

式中:A, 第1根土钉杆体(钢筋、钢管)截面面积; fyi 第根土钉杆体材料抗拉强度设计值; T.i 第i根土钉验收抗拔力; lij 第i根土钉在第i层土体中的长度; 业 土钉的工作系数,取0.8~1.0。

5.3基坑稳定性验算

5.3.1复合土钉墙必须进行基坑整体稳定性验算。验算可考虑 截水惟幕、微型桩、预应力锚杆等构件的作用。

条分法,按本条所列公式进行验算。最危险滑裂面应通过试算搜 索求得。验算时应考虑开挖过程中各工况,验算公式宜采用分项 系数极限状态表达法。

Kso +Ks1 +s2 +Ks3 +4 Ks4≥K(5 (5 ZW,sing; ZNu; cos(; +α;)+ZNuj sin(; +α; ) tanpi Ks = Sxi ZW;sind,

Pu, cos(0, +αm,)+Puj sin(6; +αmj)tanqi Saxi ZW,sin0.

TqA3 ks3= ZW, sind; tyA ks4 = S4xi ZW; sind;

整体稳定性安全系数,对应于基坑安全等级一 三级分别取1.4,1.3、1.2;开挖过程中最不利工况下

5.3.3组合作用折减系数的取值应符合下列规定:

11宜取 1. 0。 2Puj≤300kN时,n2宜取0.5~0.7,随着锚杆抗力的增加 而减小。 3截水雌幕与土钉墙复合作用时,n3宜取0.3~0.5,水泥土 抗剪强度取值较高、水泥土墙厚度较大时,"宜取较小值。 4微型桩与土钉墙复合作用时,n宜取0.1~0.3,微型桩桩 体材料抗剪强度取值较高、截面积较大时,"宜取较小值。基坑支 护计算范围内主要土层均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。 5.3.4第i根土钉在稳定区的摩阻力Nui应符合下式的规定:

Nuj =πd, Zqsik Imi,

5K。在满足本规范第5.3.2条的同时,Kso、Ks1、Ks2的组合 合下式的规定:

K+K+0. 5K2≥1.0

5.3.6复合土钉墙底部存在软弱黏性土时,应按地基承载力模式 进行坑底抗隆起稳定性验算。 5.3.7坑底抗隆起稳定性(图5.3.7)可按下列公式进行验算:

式中:1、Y2 分别为地面、坑底至微型桩或截水雌幕底部各土 层加权平均重度; t一微型桩或截水幕在基坑底面以下的长度;

图5.3.7坑底抗降起稳定性验算

5.3.8有截水惟幕的复合土钉墙,基坑开挖面以下有砂土或粉土 等透水性较强土层且截水幕没有穿透该土层时,应进行抗渗流 稳定性验算。

式中:i。基坑底面土体的临界水力梯度; i渗流水力梯度; 坑底土颗粒的相对密度;

e 坑底土的孔隙比; hw一 基坑内外的水头差; t 截水耀幕在基坑底面以下的长度; Kw1 抗渗流稳定安全系数,对应基坑安全等级一、二、三级 时宜分别取 1. 50、1. 35,1. 20。

图5.3.9抗渗流稳定性验算

10基坑底面以下存在承压水时(图5.3.10),可按公式 10进行抗突涌稳定性计算。当抗突涌稳定性验算不满足 宜采取降低承压水等措施

图5.3.10抗突涌稳定性验算 Ym2h./ P.≥K.2

(5. 3. 10)

武中:m2 不透水土层平均饱和重度; h。—承压水层项面至基坑底面的距离; P.承压水水头压力; Kw2 抗突涌稳定性安全系数,宜取1.1.

1土钉墙墙面宜适当放坡。 2竖向布置时土钉宜采用中部长上下短或上长下短布置 形式。 3平面布置时应减少阳角,阳角处土钉在相邻两个侧面宜上 下错开或角度错开布置。 4面层应沿坡顶向外延伸形成不少于0.5m的护肩,在不设 置截水雌幕或微型桩时,面层宜在坡脚处向坑内延伸0.3m~ 0.5m形成护脚。 5土钉排数不宜少于2排。 5.4.2土钉的构造应符合下列规定: 1应优先选用成孔注浆土钉。填土、软弱土及砂土等孔壁不 易稳定的土层中可选用打入式钢花管注浆土钉。 2土钉与水平面夹角宜为5°~20°。 3成孔注浆上钉的孔径宜为70mm~130mm;杆体宜选用 HRB335级或HRB400级钢筋,钢筋直径宜为16mm~32mm;全 长每隔1m~2m应设置定位支架。 4钢管土钉杆体宜采用外径不小于48mm、壁厚不小于 2.5mm的热轧钢管制作。钢管上应沿杆长每隔0.25m~1.0m设 置倒刺和出浆孔,孔径宜为5mm~8mm,管口2m~3m范围内不 宜设出浆孔。杆体底端头宜制成锥形,杆体接长宜采用帮条焊接。 接头承载力不应低于杆体材料承载力。 5注浆材料宜选用早强水泥或水泥浆中掺入早强剂,注浆体

强度等级不宜低于20MPa。

5.4.3面层的构造应符合下列规定: 1应采用钢筋网喷射混凝土面层。 2面层混凝土强度等级不应低于C20,终凝时间不宜超过 4h,厚度宜为80mm~120mm。 3面层中应配置钢筋网。钢筋网可采用HPB300级钢筋, 直径宜为6mm~10mm,间距宜为150mm~250mm,搭接长度不 宜小于30倍钢筋直径。 5. 4.4i 连接件的构造(图5.4.4)应符合下列规定:

宜小于30倍钢筋直径。 5.4.4连接件的构造(图5.4.4)应符合下列规定: 1土钉之间应设置通长水平加强筋,加强筋宜采用2根直径 不小于12mm的HRB335级或HRB400级钢筋。 2喷射混凝土面层与土钉应连接牢固。可在土钉杆端两侧 焊接钉头筋,并与面层内连接相邻土钉的加强筋焊接

.4.4连接件的构造(图5.4.4)应符合下列规定:

图5.4.4土钉与面层连接构造示意 疑土;2一钢筋网:3一钻孔:4一土钉杆体:5一钉头筋

.4.5预应力锚杆的设计及构造应符合下列规定:

5.4.5预应力锚杆的设计及构造应符合下列规定: 1锚杆杆体材料可采用钢绞线、HRB335级、HRB400级或 HRB500级钢筋、精轧螺纹钢及无缝钢管。 2竖向布置上预应力锚杆宣布设在基坑的中上部,锚杆间距 不宜小于1.5m。

1围標应通长设置。不便于设置围標时,也可采用钢筋混凝 土承压板。 2围宜采用混凝土结构,也可采用型钢结构。围稳应具有 足够的强度和刚度。混凝土围標的截面和配筋应通过设计计算确 定,宽度不宜小于400mm,高度不宜小于250mm,混凝土强度等 级不宜低于C25。 3承压板宜采用预制钢筋混凝士构件,尺寸和配筋应通过设 计计算确定,长度、宽度不宜小于800mm,厚度不宜小于250mm。 4围標应与面层可靠莲接,承压板安装前宣用水泥砂浆找平。 5采用混凝承压板时,面层内应配置4根~6根直径16mm 20mm的HRB335级或HRB400级变形钢筋作为加强筋。

1水泥土桩截水雌幕宜选用早强水泥或在水泥浆中掺 强剂;单位水泥用量水泥土搅拌桩不宜小于原状土重量的 高压喷射注浆不宜小于20%;水泥土龄期28d的无侧限抗压 不应小于0.6MPa。 2截水幕应满足自防渗要求SZDBZ 284-2017 全密闭式智能重型自卸车技术规范,渗透系数应小于0.01

坑底以下插入深度应符合抗渗流稳定性要求,且不应小于1.5m~ 2m。截水雄幕宜穿过透水层进入弱透水层1m~2m。 3相邻两根桩的地面搭接宽度不宜小于150mm,且应保证 相邻两根桩在桩底面处能够相互咬合。对桩间距、垂直度、桩径及 桩位偏差等应提出控制要求。 5.4.8微型桩的设计及构造应符合下列规定: 1微型桩宜采用小直径混凝土桩、钢管、型钢等。 2小直径混凝土桩、钢管、型钢等微型桩直径或等效直径宜 取100mm~300mm。 3小直径混凝土桩、钢管、型钢等微型桩间距宜为0.5m~ 2.0m,嵌固深度不宜小于2m。桩顶上宜设置通长冠梁。 4微型桩填充胶结物抗压强度等级不宜低于20MPa。 5.4.9 防排水的构造应符合下列规定: 1基坑应设置由排水沟、集水井等组成的排水系统,防止地 表水下渗。 2未设置截水幕的士钉墙应在坡面上设置泄水管,泄水管 间距宜为1.5m~2.5m,坡面渗水处应适当加密。 3泄水管可采用直径40mm~~100mm、壁厚5mm~10mm 的塑料管制作,插入土体内长度不宜小于300mm,管身应设置透 水孔,孔径宜为10mm~20mm,开孔率宜为10%~20%,宜外裹1 层~2层土工布并扎牢。

坑底以下插入深度应符合抗渗流稳定性要求,且不应小于1.5m~ 2m。截水雄幕宜穿过透水层进入弱透水层1m~2m。 3相邻两根的地面搭接宽度不宜小于150mm:且应保证 相邻两根桩在桩底面处能够相互咬合。对桩间距、垂直度、桩径及 桩位偏差等应提出控制要求。

6.1.1复合土钉墙施工前除应做好常规的人员、技术、材料、设

备、场地准备外,尚应做好以下准备工作: 1对照设计图纸认真复核并要善处理地下、地上管线,设施 和障碍物等。 2明确用地红线、建筑物定位轴线,确定基坑开挖边线、位移 观测控制点、监测点等,并要善保护。 3掌握基坑工程设计对施工和监测的各项技术要求及有关 规范要求,编制专项施工方案,分析关键质量控制点和安全风险 源,并提出相应的防治措施。 4做好场区地面硬化和临时排水系统规划,临时排水不得破 坏基坑边坡和相邻建筑的地基。检查场区内既有给水、排水管道, 发现渗漏和积水应及时处理。雨季作业应加强对施工现场排水系 统的检查和维护,保证排水通畅。 5编制应急预案,做好抢险准备工作。 6.1.2基坑周围临时设施的搭设以及建筑材料、构件、机具、设 备的布置应符合施工现场平面布置图的要求,基坑周边地面堆载、 动载严禁超过设计规定。 6.1.3土方开挖应与土钉、锚杆及降水施工密切结合,开挖顺 序、方法应与设计工况相一致;复合土钉墙施工必须符合“超前支 护,分层分段,逐层施作,限时封闭,严禁超挖”的要求。

序、方法应与设计工况相一致;复合土钉墙施工必须符合“走

察、设计不符,周边环境出现异常等情况应及时会同设计单 理;出现危险征兆,应立即启动应急预案。

6.2.1 复合土钉墙施工宜按以下流程进行: 1 施作截水惟幕和微型桩。 2 截水幕、微型桩强度满足后,开挖工作面,修整土壁 3 施作土钉、预应力锚杆并养护。 4 铺设、固定钢筋网。 5 喷射混凝土面层并养护。 6 施作围GB/T 16674.1-2016 六角法兰面螺栓 小系列,张拉和锁定预应力锚杆。 进入下一层施工,重复第2款~第6款步骤直至完成。

应通过成桩试验确定注浆流量、搅拌头或喷浆头下沉和提升速度 注浆压力等技术参数,必要时应根据试桩参数调整水泥浆的配 合比。 2水泥土桩应采取搭接法施工,相邻桩搭接宽度应符合设计 要求。 3桩位偏差不应大于50mm,桩机的垂直度偏差不应超过 0.5%。 4水泥土搅拌桩施工要求: 1宜采用喷浆法施工,桩径偏差不应大于设计桩径的4%。 2)水泥浆液的水灰比宜按照试桩结果确定。 3)应按照试桩确定的搅拌次数和提升速度提升搅拌买。喷 浆速度应与提升速度相协调,应确保喷浆量在桩身长度 范围内分布均匀。 4)高塑性黏性土、含砂量较大及暗浜土层中,应增加喷浆搅 拌次数。 5)施工中如因故停浆,恢复供浆后,应从停浆点返回0.5m 重新喷浆搅拌。

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