GB 50739-2011 復合土釘墻基坑支護技術規(guī)范_第1頁
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文檔簡介

人人文庫專用

中華人民共和國國家標準

復合土釘墻基坑支護技術規(guī)范

Technicalcodeforcompositesoilnailingwallin

retainingandprotectionofexcavation

GB50739-2011

主編部門:山東省住房和城鄉(xiāng)建設廳

批準部門:中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部

施行日期:2012年5月1日

人人文庫專用

中國計劃出版社

2012北京

中華人民共和國國家標準

復合土釘墻基坑支護技術規(guī)范

GB50739-2011

中國計劃出版社出版

(地址:北京市西城區(qū)木樨地北里甲11號國宏大廈C座4層)

(郵政編碼:100038電話:6390643363906381)

新華書店北京發(fā)行所發(fā)行

人人文庫專用北京世知印務有限公司印刷

850×1168毫米1/322.5印張61千字

2012年2月第1版2012年2月第1次印刷

印數(shù)1—10100冊

統(tǒng)一書號:1580177·735

定價:15.00元

中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部公告

第1159號

關于發(fā)布國家標準

《復合土釘墻基坑支護技術規(guī)范》的公告

現(xiàn)批準《復合土釘墻基坑支護技術規(guī)范》為國家標準,編號為

GB50739—2011,自2012年5月1日起實施。其中,第6.1.3條

為強制性條文,必須嚴格執(zhí)行。

本規(guī)范由我部標準定額研究所組織中國計劃出版社出版

發(fā)行。

中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部

二○一一年九月十六日

人人文庫專用

前言

本規(guī)范是根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設部《關于印發(fā)〈2009年工程建

設標準規(guī)范制訂、修訂計劃(第一批)〉的通知》(建標〔2009〕88號

文)的要求,由濟南大學和江蘇省第一建筑安裝有限公司會同中國

京冶工程技術有限公司等11個單位共同編制完成。

本規(guī)范在編制過程中,編制組調(diào)查總結了近年來復合土釘墻

基坑支護的實踐經(jīng)驗,吸收了國內(nèi)外相關科技成果,開展了多項專

題研究并形成了專題研究報告。本規(guī)范的初稿、征求意見稿通過

各種方式在全國范圍內(nèi)廣泛征求了意見,并經(jīng)多次編制工作會議

討論、反復修改后,形成送審稿,最后經(jīng)審查定稿。

本規(guī)范共分7章和2個附錄,主要內(nèi)容包括總則、術語和符

號、基本規(guī)定、勘察、設計、施工與檢測、監(jiān)測等。

本規(guī)范中以黑體字標志的條文為強制性條文,必須嚴格執(zhí)行。

本規(guī)范由住房和城鄉(xiāng)建設部負責管理和對強制性條文的解

釋,山東省住房和城鄉(xiāng)建設廳負責日常管理,濟南大學負責具體技

術內(nèi)容的解釋。為了提高本規(guī)范的質(zhì)量,請各單位在執(zhí)行過程中,

注意總結經(jīng)驗人人文庫專用,積累資料,隨時將有關意見和建議反饋給濟南大學

國家標準《復合土釘墻基坑支護技術規(guī)范》管理組(地址:山東省濟

南市濟微路106號,郵政編碼:250022),以供今后修訂時參考。

本規(guī)范主編單位、參編單位、主要起草人和主要審查人:

主編單位:濟南大學

江蘇省第一建筑安裝有限公司

參編單位:中國京冶工程技術有限公司

·1·

同濟大學

中國科學院武漢巖土力學研究所

昆山市建設工程質(zhì)量檢測中心

濟南鼎匯土木工程技術有限公司

武漢市勘測設計研究院

勝利油田勝利工程建設(集團)有限責任公司

濟南四建(集團)有限責任公司

山東寧建建設集團有限公司

南通市欣達工程股份有限公司

山東鑫國基礎工程有限公司

主要起草人:劉俊巖楊志銀孔令偉應惠清付文光

劉燕李象范史春樂任鋒馬鳳生

王勇楊育文顧浩聲張軍原玉磊

鞠建中趙吉剛楊根才劉厚純劉儉

殷伯清王慶軍沈灝曾劍峰

主要審查人:趙志縉程良奎宋二祥桂業(yè)琨張曠成

高文生王士川吳才德劉小敏焦安亮

馮曉臘

人人文庫專用

·2·

目次

1總則…………………(1)

2術語和符號………………(2)

2.1術語……………………(2)

2.2符號……………………(3)

3基本規(guī)定…………………(6)

4勘察…………………(8)

5設計…………………(10)

5.1一般規(guī)定………………(10)

5.2土釘長度及桿體截面確定………………(12)

5.3基坑穩(wěn)定性驗算…………(15)

5.4構造要求………………(21)

6施工與檢測………………(25)

6.1一般規(guī)定………………(25)

6.2復合土釘墻施工…………(26)

6.3降排水施工……………(30)

6.4基坑開挖………………(31)

6.5質(zhì)量檢查………………(31)

人人文庫專用()

7監(jiān)測…………………34

附錄A土釘抗拔基本試驗…………………(35)

附錄B土釘抗拔驗收試驗…………………(37)

本規(guī)范用詞說明………………(39)

引用標準名錄…………………(40)

附:條文說明…………………(41)

·1·

Contents

1Generalprovisions………(1)

2Termsandsymbols………(2)

2.1Terms…………………(2)

2.2Symbols………………(3)

3Basicrequirement………(6)

4GeotechnicalInvestigation………………(8)

5Design……………………(10)

5.1Generalrequirement……(10)

5.2Determinationofsoilnaillengthandrodsection…………(12)

5.3Analysisofexcavationstability…………(15)

5.4Detailingrequirement……(21)

6Constructionandinspection……………(25)

6.1Generalrequirement……(25)

6.2Constructionofcompositesoilnailingwall………………(26)

6.3Dewateringanddrainageinconstruction…(30)

6.4Excavation………………(31)

6.5Qualityinspection………(31)

人人文庫專用()

7Monitoring………………34

AppendixABasicpull-outtestofsoilnail………………(35)

AppendixBAcceptancepull-outtestofsoilnail………(37)

Explanationofwordinginthiscode………(39)

Listofquotedstandards……(40)

Addition:Explanationofprovisions………(41)

·2·

1總則

1.0.1為使復合土釘墻基坑支護工程達到安全適用、技術先進、

經(jīng)濟合理、質(zhì)量可靠及保護環(huán)境的要求,制定本規(guī)范。

1.0.2本規(guī)范適用于建筑與市政工程中復合土釘墻基坑支護工

程的勘察、設計、施工、檢測和監(jiān)測。

1.0.3復合土釘墻支護工程應綜合考慮工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條

件、場地及周邊環(huán)境限制要求、基坑規(guī)模與開挖深度、施工條件等

因素的影響,并結合工程經(jīng)驗,合理設計、精心施工、嚴格檢測和

監(jiān)測。

1.0.4復合土釘墻基坑支護工程除應符合本規(guī)范外,尚應符合

國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。

人人文庫專用

·1·

2術語和符號

2.1術語

2.1.1土釘soilnail

采用成孔置入鋼筋或直接鉆進、擊入鋼花管,并沿桿體全長注

漿的方法形成的對原位土體進行加固的細長桿件。

2.1.2土釘墻soilnailingwall

由土釘群、被加固的原位土體、鋼筋網(wǎng)混凝土面層等構成的基

坑支護形式。

2.1.3預應力錨桿pre-stressedanchor

能將張拉力傳遞到穩(wěn)定的巖土體中的一種受拉桿件,由錨頭、

桿體自由段和桿體錨固段組成。

2.1.4截水帷幕curtainforcuttingoffwater

沿基坑側壁連續(xù)分布,由水泥土樁相互咬合搭接形成,起隔

水、超前支護和提高基坑穩(wěn)定性作用的壁狀結構。

2.1.5微型樁mini-sizedpile

沿基坑側壁斷續(xù)分布,用于控制基坑變形、提高基坑穩(wěn)定性的

各種小斷面豎向構件。

2.1.6復合人人文庫專用土釘墻compositesoilnailingwall

土釘墻與預應力錨桿、截水帷幕、微型樁中的一類或幾類結合

而成的基坑支護形式。

2.1.7截水帷幕復合土釘墻compositesoilnailingwall

withcurtainforcuttingoffwater

由截水帷幕與土釘墻結合而成的基坑支護形式。

2.1.8預應力錨桿復合土釘墻compositesoilnailingwall

withpre-stressedanchor

·2·

由預應力錨桿與土釘墻結合而成的基坑支護形式。

2.1.9微型樁復合土釘墻compositesoilnailingwallwith

mini-sizedpile

由微型樁與土釘墻結合而成的基坑支護形式。

2.2符號

2.2.1土的物理力學指標

c———土的粘聚力;

ds———坑底土顆粒的相對密度;

e———坑底土的孔隙比;

γ1、γ2———分別為地表、坑底至微型樁或截水帷幕底部各土層加權

平均重度;

φ———土的內(nèi)摩擦角。

2.2.2幾何參數(shù)

A———構件的截面面積;

dj———第j根土釘直徑;

H———基坑開挖深度;

hj———第j根土釘與基坑底面的距離;

hc———承壓水層頂面至基坑底面的距離;

Li———第i個土條在滑弧面上的弧長;

lj———第j根土釘長度;

———第根土釘與相鄰土釘?shù)钠骄介g距;

Sxj人人文庫專用j

Szj———第j根土釘與相鄰土釘?shù)钠骄Q向間距;

t———微型樁或截水帷幕在基坑底面以下的深度;

αj———第j根土釘與水平面之間的夾角;

αmj———第j根預應力錨桿與水平面之間的夾角;

β———土釘墻坡面與水平面的夾角;

θi———第i個土條在滑弧面中點處的法線與垂直面的夾角;

θj———第j根土釘或預應力錨桿與滑弧面相交處,滑弧切線與

·3·

水平面的夾角。

2.2.3作用、作用效應及承載力

Ea———朗肯主動土壓力;

fyj———第j根土釘桿體材料抗拉強度設計值;

hw———基坑內(nèi)外的水頭差;

i———滲流水力梯度;

ic———基坑底面土體的臨界水力梯度;

ka———主動土壓力系數(shù);

Nuj———第j根土釘在穩(wěn)定區(qū)(即滑移面外)所提供的摩阻力;

p———土釘長度中點所處深度位置的土體側壓力;

pm———土釘長度中點所處深度位置由土體自重引起的側

壓力;

pq———土釘長度中點所處深度位置由地表及土體中附加荷載

引起的側壓力;

Puj———第j根預應力錨桿在穩(wěn)定區(qū)(即滑移面外)的極限抗

拔力;

Pw———承壓水水頭壓力;

qsik———第i層土體與土釘?shù)恼辰Y強度標準值;

q———地面及土體中附加荷載;

Tjk———土釘軸向荷載標準值;

Tyj———第j根土釘驗收抗拔力;

———土釘極限抗拔力;

Tm人人文庫專用

Wi———第i個土條重量,包括作用在該土條上的各種附加

荷載;

ζ———坡面傾斜時荷載折減系數(shù);

τq———假定滑移面處相應齡期截水帷幕的抗剪強度標準值;

τy———假定滑移面處微型樁的抗剪強度標準值。

2.2.4計算系數(shù)及其他

Ks———整體穩(wěn)定性安全系數(shù);

·4·

Ks0、Ks1、Ks2、

Ks3、Ks4———整體穩(wěn)定性分項抗力系數(shù),分別為土、土釘、預應力

錨桿、截水帷幕及微型樁產(chǎn)生的抗滑力矩與土體下

滑力矩比;

Kl———坑底抗隆起穩(wěn)定性安全系數(shù);

Kw1———抗?jié)B流穩(wěn)定性安全系數(shù);

Kw2———抗突涌穩(wěn)定性安全系數(shù);

Nq、Nc———坑底抗隆起驗算時的地基承載力系數(shù);

ψ———土釘?shù)墓ぷ飨禂?shù);

η1、η2、

η3、η4———土釘、預應力錨桿、截水帷幕及微型樁組合作用折

減系數(shù)。

人人文庫專用

·5·

3基本規(guī)定

3.0.1復合土釘墻基坑支護安全等級的劃分應符合現(xiàn)行行業(yè)標

準《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120的有關規(guī)定。

3.0.2復合土釘墻基坑支護可采用下列形式:

1截水帷幕復合土釘墻。

2預應力錨桿復合土釘墻。

3微型樁復合土釘墻。

4土釘墻與截水帷幕、預應力錨桿、微型樁中的兩種及兩種

以上形式的復合。

3.0.3復合土釘墻適用于黏土、粉質(zhì)黏土、粉土、砂土、碎石土、

全風化及強風化巖,夾有局部淤泥質(zhì)土的地層中也可采用。地下

水位高于基坑底時應采取降排水措施或選用具有截水帷幕的復合

土釘墻支護。坑底存在軟弱地層時應經(jīng)地基加固或采取其他加強

措施后再采用。

3.0.4軟土地層中基坑開挖深度不宜大于6m,其他地層中基坑

直立開挖深度不宜大于13m,可放坡時基坑開挖深度不宜大于

18m。

3.0.5復合人人文庫專用土釘墻基坑支護方案應根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條

件、環(huán)境條件、施工條件以及使用條件等因素,通過工程類比和技

術經(jīng)濟比較確定。

3.0.6復合土釘墻基坑支護工程的使用期不應超過1年,且不

應超過設計規(guī)定。超過使用期后應重新對基坑進行安全評估。

3.0.7復合土釘墻基坑支護設計和驗算采用的巖土性能指標應

根據(jù)地質(zhì)勘察報告、基坑降水、固結的情況,按相關參數(shù)試驗方法

并結合鄰近場地的工程類比、現(xiàn)場試驗、當?shù)亟?jīng)驗作出分析判斷后

·6·

合理取值。側壓力計算時,宜采用直剪快剪指標或三軸固結不排

水剪切指標。穩(wěn)定性驗算時,飽和軟黏土宜采用三軸不固結不排

水剪切、直剪快剪指標或十字板剪切試驗指標,粉土、砂性土、碎石

土宜采用原位測試取得的有效應力指標,其他土層宜采用三軸固

結不排水剪切或直剪固結快剪指標。

3.0.8復合土釘墻應按照承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀

態(tài)兩種極限狀態(tài)進行設計。支護結構的構件強度、基坑穩(wěn)定性、錨

桿的抗拔力等應按承載能力極限狀態(tài)進行驗算,支護結構的位移

計算、基坑周邊環(huán)境的變形應按正常使用極限狀態(tài)進行驗算。

3.0.9復合土釘墻用于對變形控制有嚴格要求的基坑支護時,

應根據(jù)工程經(jīng)驗采用工程類比法,并結合數(shù)值法進行變形分析

預測。

3.0.10施工前,施工單位應按照審核通過的基坑工程設計方

案,根據(jù)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、施工工藝、作業(yè)條件和基坑周

邊環(huán)境限制條件,編制專項施工方案。

3.0.11復合土釘墻基坑支護工程應實施監(jiān)測。監(jiān)測單位應編

制監(jiān)測方案,并依據(jù)監(jiān)測方案實施監(jiān)測。設計和施工單位應及時

掌握監(jiān)測情況,并實施動態(tài)設計和信息化施工。

人人文庫專用

·7·

4勘察

4.0.1基坑工程的巖土勘察和周邊環(huán)境調(diào)查應與擬建建筑的巖

土工程勘察同時進行。當已有勘察成果不能滿足基坑工程設計和

施工要求時,應補充基坑工程專項勘察。

4.0.2基坑工程勘察的范圍應根據(jù)基坑的復雜程度、設計要求和

場地條件綜合確定??辈斓钠矫娣秶顺龌娱_挖邊界線外開

挖深度的2倍,且不宜小于土釘或錨桿估算長度的1.2倍。

4.0.3勘探點宜沿基坑邊線布置,基坑每邊中間位置、基坑主要轉

角處、相鄰重要建(構)筑物附近應布置勘探點,勘察點間距宜取

15m~25m。若地下存在障礙物或軟土、飽和粉細砂、暗溝和暗塘等特

殊地段以及巖溶地區(qū)應適當加密勘探點,查明其分布和工程特性。

4.0.4勘探孔深度宜為基坑開挖深度的2.0倍~3.0倍;基坑底

面以下存在軟弱土層或承壓含水層時,勘探孔應穿過軟弱土層或

承壓含水層。在勘探深度范圍內(nèi)如遇中等風化及微風化巖石時,

可減小勘探孔深度。

鉆入基坑底以下的砂土、粉土中的鉆探孔應及時進行封堵。

4.0.5主要土層的取樣和原位測試數(shù)量應根據(jù)基坑安全等級、規(guī)模、

土層復雜程度人人文庫專用等確定。每一主要土層的原狀土試樣或原位測試數(shù)據(jù)

不應少于6個(組),當土層差異性較大時,應增加取樣或原位測試數(shù)量。

4.0.6土的抗剪強度試驗方法應根據(jù)復合土釘墻實際工作狀況

確定,且應與基坑工程設計計算所采用的指標要求相符合。

4.0.7勘察階段應查明地下水類型、地下水位、含水層埋深和厚

度、相對不透水層埋深和厚度、與外界的水力聯(lián)系、承壓水頭以及

施工期間地下水變化等情況。必要時應進行現(xiàn)場試驗,確定土層

滲透系數(shù)和影響半徑。

·8·

4.0.8周邊環(huán)境調(diào)查的內(nèi)容應包括:

1基坑開挖影響范圍內(nèi)既有建筑的層數(shù)、結構形式、基礎形

式與埋深及建成時間、沉降變形和損壞情況。

2基坑開挖影響范圍內(nèi)的暗溝、暗塘、暗浜、老河道、軌道交

通設施、地下人防設施及地下管線等的類型、空間尺寸、埋深及其

重要性,貯水、輸水等用水設施及其滲漏情況。必要時,可用坑探

或工程物探方法查明。

3場地周圍地表水匯流和排泄條件。

4場地周圍道路的類型、位置及寬度、車輛最大荷載情況等。

5場地周圍堆載及其他與基坑工程設計、施工相關的信息。

4.0.9勘察報告應包括下列主要內(nèi)容:

1對基坑工程影響深度范圍內(nèi)的巖土層埋藏條件、分布和特

性作出綜合分析評價。

2闡明地下水的埋藏情況、類型、水位及其變化幅度、與地表

水間的聯(lián)系以及土層的滲流條件。

3提供基坑工程影響范圍內(nèi)的各巖土層物理、力學試驗指標

的統(tǒng)計值和計算參數(shù)的建議值。

4闡明填土、暗浜、地下障礙物等淺層不良地質(zhì)現(xiàn)象分布情

況,評價對基坑工程的影響,并對設計、施工提出建議。

5分析評價地下水位變化對周邊環(huán)境的影響以及施工過程中

可能形成的流土、管涌、坑底突涌等現(xiàn)象,并對設計、施工提出建議。

6對支護方案選型、地下水控制方法、環(huán)境保護和監(jiān)測提出建議。

人人文庫專用:

7勘察成果文件應附下列圖件

1)勘探點平面布置圖;

2)工程地質(zhì)柱狀圖;

3)工程地質(zhì)剖面圖;

4)室內(nèi)土(水)試驗成果圖表;

5)原位測試成果圖表;

6)其他所需的成果圖表,如暗浜分布、地下障礙物分布圖等。

·9·

5設計

5.1一般規(guī)定

5.1.1復合土釘墻基坑支護的設計應包括下列內(nèi)容:

1支護體系與各構件選型及布置。

2支護構件設計。

3基坑穩(wěn)定性分析驗算。

4各構件及連接件的構造設計。

5變形控制標準及周邊環(huán)境保護要求。

6地下水和地表水處理。

7土方開挖要求。

8施工工藝及技術要求。

9質(zhì)量檢驗和監(jiān)測要求。

10應急措施要求。

5.1.2設計計算時可取單位長度按平面應變問題分析計算。

5.1.3設計荷載除土壓力、水壓力外,還應包括鄰近建筑、材料、

機具、車輛等附加荷載。地面上的附加荷載應按實際作用值計取,

實際值如小于20kPa,宜按20kPa的均布荷載計取。

5.1.4設計計算時對鄰近基坑側壁的承臺、地梁、集水坑、電梯井

等坑中坑,應人人文庫專用根據(jù)坑中坑的開挖深度確定基坑設計深度。

5.1.5對缺乏類似工程經(jīng)驗的地層及安全等級為一級的基坑,土

釘及預應力錨桿均應先進行基本試驗,并根據(jù)試驗結果對初步設

計參數(shù)及施工工藝進行調(diào)整。

5.1.6預應力錨桿抗拔承載力和桿體抗拉承載力驗算應按現(xiàn)行

行業(yè)標準《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120的有關規(guī)定執(zhí)行。

5.1.7土釘與土體界面粘結強度qsk宜按照附錄A的方法通過抗拔

·10·

基本試驗確定;無試驗資料或無類似經(jīng)驗時,可按表5.1.7初步取值。

表5.1.7土釘與土體之間粘結強度標準值qsk(kPa)

土的名稱土的狀態(tài)土釘

素填土—15~30

淤泥質(zhì)土—10~20

流塑15~25

軟塑20~35

黏性土可塑30~50

硬塑45~70

堅硬55~80

稍密20~40

粉土中密35~70

密實55~90

松散25~50

稍密45~90

砂土

中密60~120

密實75~150

注:1鉆孔注漿土釘采用壓力注漿或二次注漿時,表中數(shù)值可適當提高。

2鋼管注漿土釘在保證注漿質(zhì)量及倒刺排距0.25m~1.0m時,外徑48mm

的鋼管,土釘外徑可按60mm~100mm計算,倒刺較密時可取較大值。

3對于粉土,密實度相同,濕度越高,取值越低。

4對于砂土,密實度相同,粉細砂宜取較低值,中砂宜取中值,粗礫砂宜取較高值。

5土釘位于水位以下時宜取較低值。

5.1.8土釘人人文庫專用和錨桿的設置不應對既有建筑、地下管線以及鄰近的

后續(xù)工程造成損害。

5.1.9季節(jié)性凍土地區(qū)應根據(jù)凍脹及凍融對復合土釘墻的不利

影響采取相應的防護措施。

5.1.10基坑需要降水時,應事先分析降水對周邊環(huán)境產(chǎn)生的不

良影響。

5.1.11基坑內(nèi)設置車道時,應驗算車道邊坡的穩(wěn)定性,并采取

必要的加固措施。

·11·

5.1.12復合土釘墻除應滿足基坑穩(wěn)定性和承載力的要求外,尚

應滿足基坑變形的控制要求。當基坑周邊環(huán)境對變形控制無特殊

要求時,可依據(jù)地層條件、基坑安全等級按照表5.1.12確定復合

土釘墻變形控制指標。

5.1.12復合土釘墻變形控制指標(基坑最大側向位移累計值)

基坑安全等級

地層條件

一級二級三級

黏性土、砂性土為主0.3%H0.5%H0.7%H

軟土為主—0.8%H1.0%H

注:H———基坑開挖深度。

當基坑周邊環(huán)境對變形控制有特殊要求時,復合土釘墻變形

控制指標應同時滿足周邊環(huán)境對基坑變形的控制要求。

5.2土釘長度及桿體截面確定

5.2.1土釘長度及間距可按表5.2.1列出的經(jīng)驗值作初步選擇,

也可按本規(guī)范第5.2.2條~第5.2.5條的規(guī)定通過計算初步確

定,再根據(jù)基坑整體穩(wěn)定性驗算結果最終確定。

表5.2.1土釘長度與間距經(jīng)驗值

土的名稱土的狀態(tài)水平間距(m)豎向間距(m)土釘長度與基坑深度比

素填土—1.0~1.21.0~1.21.2~2.0

淤泥質(zhì)土—0.8~1.20.8~1.21.5~3.0

人人文庫專用軟塑1.0~1.21.0~1.21.5~2.5

可塑1.2~1.51.2~1.51.0~1.5

黏性土

硬塑1.4~1.81.4~1.80.8~1.2

堅硬1.8~2.01.8~2.00.5~1.0

稍密、中密1.0~1.51.0~1.41.2~2.0

粉土

密實1.2~1.81.2~1.50.6~1.2

稍密、中密1.2~1.61.0~1.51.0~2.0

砂土

密實1.4~1.81.4~1.80.6~1.0

·12·

5.2.2單根土釘長度lj(圖5.2.2)可按下列公式初步確定:

lj=lzj+lmj(5.2.2—1)

-ak

hsinβφ

j2

lzj=(5.2.2—2)

β+φak

sinsinαj+

β(2)

lmj=∑lmi,j(5.2.2—3)

πdj∑qsiklmi,j≥1.4Tjk(5.2.2—4)

式中:lj———第j根土釘長度;

lzj———第j根土釘在假定破裂面內(nèi)長度;

lmj———第j根土釘在假定破裂面外長度;

hj———第j根土釘與基坑底面的距離;

β———土釘墻坡面與水平面的夾角;

φak———基坑底面以上各層土的內(nèi)摩擦角標準值,可按不同土

層厚度取加權平均值;

αj———第j根土釘與水平面之間的夾角;

lmi,j———第j根土釘在假定破裂面外第i層土體中的長度;

qsik———第i層土體與土釘?shù)恼辰Y強度標準值;

dj———第j根土釘直徑;

Tjk———計算土釘長度時第j根土釘?shù)妮S向荷載標準值,可按

本規(guī)范第5.2.3條確定。

人人文庫專用

圖5.2.2土釘長度計算

H—基坑開挖深度;q—地面及土體中附加分布荷載

·13·

5.2.3計算單根土釘長度時,土釘軸向荷載標準值Tjk(圖

5.2.2、圖5.2.3)可按下列公式計算:

1

Tjk=ζpSxjSzj(5.2.3—1)

cosαj

p=pm+pq(5.2.3—2)

式中:Sxj———第j根土釘與相鄰土釘?shù)钠骄介g距;

Szj———第j根土釘與相鄰土釘?shù)钠骄Q向間距;

ζ———坡面傾斜時荷載折減系數(shù),可按本規(guī)范第5.2.5條

確定;

p———土釘長度中點所處深度位置的土體側壓力;

pm———土釘長度中點所處深度位置由土體自重引起的側壓

力,可按圖5.2.3(b)求出;

pq———土釘長度中點所處深度位置由地面及土體中附加荷

載引起的側壓力,計算方法按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑基

坑支護技術規(guī)程》JGJ120的有關規(guī)定執(zhí)行。

人人文庫專用

圖5.2.3土釘軸向荷載標準值計算

5.2.4土體自重引起的側壓力峰值pm,max可按下列公式計算,且

不宜小于0.2γm1H:

·14·

8Ea

pm,max=(5.2.4—1)

7H

ka2

Ea=γm1H(5.2.4—2)

2

2φak

ka=tan45°-(5.2.4—3)

(2)

式中:Pm,max———土體自重引起的側壓力峰值;

H———基坑開挖深度;

Ea———朗肯主動土壓力;

γm1———基坑底面以上各土層加權平均重度,有地下水作

用時應考慮地下水位變化造成的重度變化;

ka———主動土壓力系數(shù)。

5.2.5坡面傾斜時的荷載折減系數(shù)ζ可按下列公式計算:

-ak11ak

=tanβφ-tan245°-φ

ζ+aktan

2tanβφβ(2)

2

(5.2.5)

5.2.6土釘桿體截面面積Aj可按下列公式計算:

Aj≥1.15Tyj/fyj(5.2.6—1)

Tyj=ψπdj∑qsikli,j(5.2.6—2)

式中:Aj———第j根土釘桿體(鋼筋、鋼管)截面面積;

fyj———第j根土釘桿體材料抗拉強度設計值;

———第根土釘驗收抗拔力;

Tyj人人文庫專用j

li,j———第j根土釘在第i層土體中的長度;

ψ———土釘?shù)墓ぷ飨禂?shù),取0.8~1.0。

5.3基坑穩(wěn)定性驗算

5.3.1復合土釘墻必須進行基坑整體穩(wěn)定性驗算。驗算可考慮

截水帷幕、微型樁、預應力錨桿等構件的作用。

5.3.2基坑整體穩(wěn)定性分析(圖5.3.2)可采用簡化圓弧滑移面

·15·

條分法,按本條所列公式進行驗算。最危險滑裂面應通過試算搜

索求得。驗算時應考慮開挖過程中各工況,驗算公式宜采用分項

系數(shù)極限狀態(tài)表達法。

圖5.3.2復合土釘墻穩(wěn)定性分析計算

1—土釘;2—預應力錨桿;3—截水帷幕;4—微型樁

q—地面附加分布荷載;R—假定圓弧滑移面半徑;bi—第i個土條的寬度

Ks0+η1Ks1+η2Ks2+η3Ks3+η4Ks4≥Ks(5.3.2—1)

∑ciLi+∑Wicosθitanφi

Ks0=(5.3.2—2)

∑Wisinθi

∑Nujcos(θj+αj)+∑Nujsin(θj+αj)tanφj

Ks1=

sxj∑Wisinθi

(5.3.2—3)

∑Pujcos(θj+αmj)+∑Pujsin(θj+αmj)tanφj

Ks2=

人人文庫專用s2xj∑Wisinθi

(5.3.2—4)

τqA3

ks3=(5.3.2—5)

∑Wisinθi

τyA4

ks4=(5.3.2—6)

s4xj∑Wisinθi

式中:Ks———整體穩(wěn)定性安全系數(shù),對應于基坑安全等級一、二、

三級分別取1.4、1.3、1.2;開挖過程中最不利工況下

·16·

可乘以0.9的系數(shù);

Ks0、Ks1、Ks2、

Ks3、Ks4———整體穩(wěn)定性分項抗力系數(shù),分別為土、土釘、預應力

錨桿、截水帷幕及微型樁產(chǎn)生的抗滑力矩與土體下

滑力矩比;

ci、φi———第i個土條在滑弧面上的粘聚力及內(nèi)摩擦角;

Li———第i個土條在滑弧面上的弧長;

Wi———第i個土條重量,包括作用在該土條上的各種附加

荷載;

θi———第i個土條在滑弧面中點處的法線與垂直面的夾角;

η1、η2、

η3、η4———土釘、預應力錨桿、截水帷幕及微型樁組合作用折減

系數(shù),可按本規(guī)范第5.3.3條取值;

sxj———第j根土釘與相鄰土釘?shù)钠骄介g距;

s2xj、s4xj———第j根預應力錨桿或微型樁的平均水平間距;

Nuj———第j根土釘在穩(wěn)定區(qū)(即滑移面外)所提供的摩阻力,

可按本規(guī)范第5.3.4條取值;

Puj———第j根預應力錨桿在穩(wěn)定區(qū)(即滑移面外)的極限抗

拔力,按現(xiàn)行行業(yè)標準《建筑基坑支護技術規(guī)程》

JGJ120的有關規(guī)定計算;

αj———第j根土釘與水平面之間的夾角;

———第根預應力錨桿與水平面之間的夾角;

αmj人人文庫專用j

θj———第j根土釘或預應力錨桿與滑弧面相交處,滑弧切線

與水平面的夾角;

φj———第j根土釘或預應力錨桿與滑弧面交點處土的內(nèi)摩

擦角;

τq———假定滑移面處相應齡期截水帷幕的抗剪強度標準

值,根據(jù)試驗結果確定;

τy———假定滑移面處微型樁的抗剪強度標準值,可取樁體

·17·

材料的抗剪強度標準值;

A3、A4———單位計算長度內(nèi)截水帷幕或單根微型樁的截面積。

5.3.3組合作用折減系數(shù)的取值應符合下列規(guī)定:

。

1η1宜取1.0

,,

2Puj≤300kN時η2宜取0.5~0.7隨著錨桿抗力的增加

而減小。

,,

3截水帷幕與土釘墻復合作用時η3宜取0.3~0.5水泥土

、,。

抗剪強度取值較高水泥土墻厚度較大時η3宜取較小值

,,

4微型樁與土釘墻復合作用時η4宜取0.1~0.3微型樁樁

、,。

體材料抗剪強度取值較高截面積較大時η4宜取較小值基坑支

,

護計算范圍內(nèi)主要土層均為硬塑狀黏性土等較硬土層時η4取值

可提高0.1。

5預應力錨桿、截水帷幕、微型樁三類構件共同復合作用時,

組合作用折減系數(shù)不應同時取上限。

5.3.4第j根土釘在穩(wěn)定區(qū)的摩阻力Nuj應符合下式的規(guī)定:

Nuj=πdj∑qsiklmi,j(5.3.4)

5.3.5Ks在滿足本規(guī)范第5.3.2條的同時,Ks0、Ks1、Ks2的組合

應符合下式的規(guī)定:

Ks0+Ks1+0.5Ks2≥1.0(5.3.5)

5.3.6復合土釘墻底部存在軟弱黏性土時,應按地基承載力模式

進行坑底抗隆起穩(wěn)定性驗算。

5.3.7坑底人人文庫專用抗隆起穩(wěn)定性(圖5.3.7)可按下列公式進行驗算:

γ2tNq+cNc

≥Kl(5.3.7—1)

γ1(H+t)+q

2

Nq=exp(πtanφ)tan(45°+φ/2)(5.3.7—2)

Nc=(Nq-1)/tanφ(5.3.7—3)

式中:γ1、γ2———分別為地面、坑底至微型樁或截水帷幕底部各土

層加權平均重度;

t———微型樁或截水帷幕在基坑底面以下的長度;

·18·

Nq、Nc———坑底抗隆起驗算時的地基承載力系數(shù);

q———地面及土體中附加荷載;

c、φ———支護結構底部土體粘聚力及內(nèi)摩擦角;

Kl———坑底抗隆起穩(wěn)定安全系數(shù),對應于基坑安全等級

二、三級時分別取1.4、1.2。

y