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基坑工程技术规程(含条文说明)_DB159-2012.pdfDB42/1592012
求作细致的划分与评价。当前不少勘察报告存在的一个比较普遍的问题是仅考虑如何满足地基基础设计 的需要,对深部土层研究相当详细,而忽视基坑工程的需要,而对浅部土层反映很粗略,因此强调对浅 部地层进行细分及评价,应注意改进。 对于重要的或地质条件复杂的基坑工程以及仅有地下室而无上部主体建筑的工程(如地下车库、地 下交通通道等),当缺乏勘察资料或已有勘察成果资料不能满足基坑工程的设计和施工要求时,应进行 专门的基坑勘察或补充勘察工作。 5.1.4环境保护是基坑工程的重要任务之一。本条提出了应查明的环境条件的内容。由于涉及内容较 产,宜作为专项工作委托勘察单位或其他相关单位完成。工作方法主要是通过调查收集资料和必要的勘 查手段,包括开挖、物探、专用仪器探测等。
5.2.1本条是对基坑工程勘察的勘探点布置的要
5.2勘探与现场测试
JTS232-2019水运工程材料试验规程5.2勘探与现场测试
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1)地面沉降幅度不一定与水位下降漏斗完全吻合,有时远处沉降反而大于近处沉降。大幅度长 寸间的降低地下水,地面沉降波及范围可能达到数百米。 2)地面沉降与地层结构特点有关。高压缩性的软弱黏性土层直接位于砂层之上最容易发生降水 地面沉降。反之,如果高压缩性的软弱黏性土层与砂层之间有很厚的垂直渗透性低的过渡性土层,地面 允降较小或发展较慢。 3)地面沉降与降水维持时间的长短有关。降水维持时间愈长,地面沉降愈大,反之,时间愈短, 允降愈小。 4)地面沉降与场地及其附近地段的降水历史有关。如果降水幅度在年变化幅度以内,引起的地 面沉降几乎可以不计。如果降水幅度不超过场地及其附近历史降水的幅度,引起的地面沉降也很小。 5)不同类型的建筑物对降水地面沉降的反应不同。采用天然地基的建筑物比采用桩基的建筑物 更敏感。在比较软弱的地基上早期施工的按天然地基设计的多层建筑物,整体刚度一般较弱,地基承载 方没有富余,很容易因降水地面沉降而开裂、倾斜。即便是采用桩基的建筑物,如果桩型不一,或者密 集程度不一,桩长不一,对地面沉降的反应也可能不同。 5.2.9本条是针对武汉等平原城市地区的地层岩性特点和基坑工程经验提出的。位于基坑侧壁和坑底 附近的黏性土与粉土、粉砂交互层在基坑开挖过程中往往会产生渗水、流砂、管涌等不良现象,处理不 及时很容易造成周边地面下沉,甚至发生工程事故,需要特别重视和加以研究。应准确查明这类土层的 埋藏位置、岩性特征及其有关特性指标
5.3.2岩土层的抗剪强度C、是基坑工程设计的重要指标。土工试验的目的是为设计、施工提供 符合实际情况的土性指标,为此试验项目及方法的选择,应有明确的目的性和针对性,强调与工程实际 青况的一致性。原则上,采用什么试验方法,提供什么试验条件下的抗剪强度参数,应与设计计算采用 的计算模式吻合。例如,采用总应力法计算,应提供总应力的C、O指标,采用有效应力法计算,应提 共有效应力的c、β”指标。剪力试验前是否固结,各地也有不同的经验和习惯。如上海地区提倡用总 应力的固结快剪Cu、βeu代替有效应力的c、Φ”。比较一致的看法是采用什么样的强度参数应与计算模 式、安全系数配套。本规程主要依据武汉地区多年的经验,按照我们所采用的各种计算模式和方法,认 为首选的是直接快剪或自重应力下预固结的三轴不排水剪u、Puu。固结快剪Ceu、βeu数值偏高,用于土 水合算结果偏于不安全。对于软土,未经预固结的三轴试验结果往往偏低,偏于保守,因此需要在试 验前对试样进行自重应力下的固结。 本规程附录B提供了“土的抗剪强度参考值表”。当试验结果很离散,取值困难时,可以参照该表 进行取舍。该表总应力参数大致相应于直接快剪的结果。应注意的是用该表中的强度参数就应按照本规 程的计算方法和安全系数标准进行设计。 近儿年的工程实践表明,当支护桩、墙底部仍为饱和软弱黏性时,由于深部土层试样取出地面后 扰动过大,一般直剪试验结果往往严重偏低,从而大大增加桩、墙的嵌固深度。此时,对受开挖卸荷影 响不大的深部正常固结土可采用在原位应力下预固结后的剪切试验C、9值进行计算,以消除土样扰动 的部分影响。如有可靠经验也可采用固结快剪Cu、(eu值
工程地质条件以及工程经验,因地制宜、突出重点的进行评价分析。暗塘、暗浜、地下障碍物及浅层域 土、软土等对基坑设计、施工开挖影响非常大,为此勘察报告必须对其作出详细的分析评价。目前本划
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区勘察报告相当普遍的特点是对浅部土层分层较粗,难以满足基坑支护设计的要求。因此本次修订增加 广关于分层分段的要求,尤其是对浅层软土、填土应细化分层,分区分段进行评价 5.4.2原规定对交互层取黏性土、粉土、粉砂三者中的最小值,主要是考虑顺层剪切时将沿着最薄弱 面发生。这一规定对侧土压力计算、变形计算显然不合适。因此本次修订提出要求提供三者的综合值, 同时提供最小值。支护设计时应区分不同的计算项目有选择地取值。 5.4.3湖北省大部分地区水文地质条件比较复杂,存在多层地下水,特别是浅层潜水、粉土粉砂互层 (夹花层)中的弱承压水对基坑开挖影响较大,应予以足够的重视,很多事故都是由地下水引发,因此, 勘察报告应提供有关潜水、弱承压水或承压水的埋藏条件、水位变化幅度以及土层的渗透性能等资料, 并根据勘探、测试资料,对地下水引发的流砂、管涌、基坑突涌等危害的可能性进行分析评价。 5.4.4本条为山区基坑勘察评价要求。
.4本条为山区基坑勘察
6.1支护结构的类型和适用条件
6.2土压力、基坑稳定性及变形计算
6.2.2国内外大量的工程实测表明,土压力的性质和大小与支护结构的位移方向、大小密切相关,根 据支护结构的位移方向和大小可区分静止土压力、主动土压力、被动土压力和与基坑侧向变形条件相应 的土压力。因此强调应根据支护结构与土体的位移情况以及采取的施工方法和措施等因素确定土压力的 计算状态。设计时的土压力取用值可根据支护结构的变形限值要求及周围土体的变位情况分别取静止土 压力、主动土压力极限值、被动土压力极限值和主动土压力提高值、被动土压力降低值(如采用弹性抗 力法)。
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6.2.3静止土压力是支护桩(墙)体无侧向变位或侧向变位很小时,土体作用于桩(墙)上的土压力。 《欧洲岩土设计规范》规定当挡土结构的位移小于0.05%H时(H为基坑或边坡深度),即可认为作用于 桩(墙)上的土压力为静止土压力。 计算点处的静止土压力系数确定是计算静止土压力的关键参数。通常优先考虑通过室内试验 测定;其次可采用现场旁压试验或扁铲侧胀试验测定;无试验条件时,亦可按地方经验方法确定。 6.2.4土水分算和土水合算一直是岩土工程界有争议的问题。对此不同地区、不同规范规程有不同的 处理方法。从工程实用角度来说,无论采用何种计算方法,若与相应的抗剪强度指标和有关的稳定性安 全系数相匹配,也可取得较好的设计计算效果。本规程规定有经验时对大多数种土类都可以土水合算, 主要依据是多年来的实践经验。武汉地区20多年来的数百项基坑工程支护结构设计计算绝大多数都是采 用土水合算,迄今尚未发现由此导致不安全事故。当然,与参与计算的参数选取有关。我们要求土水合 算时要按照地区经验合理选用土的强度参数。关于抗剪强度参数取值问题参见条文说明5.3.2。 本地区目前剪力试验基本都是直剪快剪,也有三轴不固结不排水剪。大家认为三轴不固结不排水剪 参数较低,无法用于设计,因而多年的经验都是基于直剪快剪参数积累起来的。随着开挖深度不断增加, 很多设计单位都反映直剪快剪参数用于深部软土的稳定性验算有问题,往往支护桩入土深度达到支护高 度的5~6倍仍然不能满足稳定性要求,结果很不合理。考虑这一情况,可对深部正常固结土可取固结快 剪值,对新近沉积的欠固结土仍然只能采用直剪快剪参数。关于“深部”的界定,至少应在坑底以下 倍开挖深度以下,设计时应仔细分析勘察资料(特别是静力触探曲线)作出合适的判断。 6.2.6按经典土压力公式计算的土压力(主动、被动)是相应于极限状态的土压力,而达到极限状态 需要有一定的变形量。被动区实际发挥的压力值(有人称之为“动员土压力”)不可能全部达到极限, 为解决这一问题,过去的做法是人为地对被动土压力除以大于1的折减系数。这样虽能降低被动土压力 的数值,但不能改变它随深度增加的分布特性。按山肩邦男精确法,支护桩(墙)被动区应分为两个区: 上部为塑性区,土压力值接近极限值,随深度增加;下部为弹性区,土压力值与位移有关,随深度减小, 弹性抗力法的计算结果比较接近这种分布模式,但通常在上部塑性区抗力超过被动土压力值,这显然也 是不合理的。所以对弹性抗力法的抗力发挥值应有所限制。精确的计算应是进行多次迭代,限制任一深 度的抗力值不大于被动土压力,但计算比较繁杂。本条采用简化方法,即规定支护结构嵌入深度范围内 计算确定的弹性抗力合力不超过被动土压力合力,并根据不同的支护结构特点采用不同的安全系数。经 过若干典型剖面的试算,表明可以通过逐步加大嵌入深度来达到这一要求。按照本条规定确定的嵌入深 度,对于有撑锚的支护桩、墙,大致介于原规定的自由端法和等值梁法计算结果之间;对于悬臂桩,当 嵌入段土质很好时,计算结果相当或略小于原极限平衡法计算的结果; 当支护桩(墙)嵌入坑底深厚软土层时,如果采用偏低的c、Φ值则难以满足本条要求。此时关于 抗剪强度参数取值问题参见条文说明5.3.2。 6.2.7坑内外水压力的计算取决于坑内外之间是否产生渗流。如果采用落底式隔渗雌幕,且惟幕绝对 亚密不渗漏,则均可按静水压力计算。其它情况下,坑内抽水使水位下降,水由坑外向坑内流动,严格 地说,各点的水头应按渗流场(流网)确定,计算非常复杂。本条规定的是一些简化的假定,目的在于 简化计算。 6.2.8坑内地面非水平时的被动土压力计算方法本次修订作了修改的。坑内地面呈台阶状是很普遍的 现象。工程实践要求我们考虑这种情况下的土压力计算问题,而对有限宽度的台阶经典方法是无法解决 的。本条规定将坑内合阶处理为被动区局部超载,在一定深度范围内计算其作用,是一种比较合理的简 化处理方法。但在按弹性抗力法计算时如何考虑坑内台阶尚待研究。一种方法是不考虑台阶部分的抗力, 另一种方法是对台阶(即非连续土体)高度范围的m值按台阶宽度大小进行一定的折减。此外,用“m 法确定不同深度的水平向基床系数采用的公式是:khz=M·Z,坑内地面非水平时深度z的起算点如何确 定也是一个问题。对此,原则上建议同样按照台阶宽度大小进行插值处理。 坑内地面非水平呈台阶状时的变形计算难点在于对有限土体控制支护桩墙变形的作用难以定量计 算。作为实用近似方法可考虑以下两种:
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6.2.14本条适用于放坡条件下的坑底抗隆起验算。在放坡条件下,如果仍采用6.2.12条的公式进行验 算,则不能反映出放坡(减缓坡率)的效果。算法是采用索科落夫斯基的极限平衡方程的数值解法(按 滑动线网递推,参见索科洛夫斯基《松散介质静力学》),已纳入“天汉”软件中。本条对计算应取的 宽度和安全系数评价标准作了明确规定。 6.2.15本条适用于承压水突涌验算,6.2.16条则适用于浅部潜水沿隔水惟幕绕渗的验算。承压水突涌 是我省江汉平原二元结构地层中的普遍间题。有些不熟悉本地区特点的设计人员采用绕渗的计算方法来 验算突涌,是不对的。按6.2.15验算突涌,只考虑了上覆隔水层的压重,而没有考虑其抗剪强度。对于 开挖面积比较小的范围,如承台、电梯并等,土层抗剪强度对抗突涌应是有作用的。因此6.2.15条规定 的坑底抗突涌安全系数对大面积普遍开挖的基坑和对承台可分别开挖且面积较小的基坑有所区别。
6.3悬臂式排桩支护绚
6.3悬臂式排桩支护结构
6.3.2悬臂桩挡土深度不宜超过6m是针对常用桩径Φ500mm~Φ1000mm而言的。悬臂桩的主要缺点是控 制变形能力差,在变形控制要求严格的情况下,即使支档深度不超过6m,悬臂桩也不一定能用。悬臂桩 要求有较好的嵌入条件。如果坑底以下质不好,计算的嵌入深度很大,因此很不经济 6.3.4原规定悬臂桩可以采用极限平衡法和弹性抗力法两种方法计算。实际上多年来前者只用于确定 嵌入深度,内力和变形计算主要是后者。此次修订删去了极限平衡法,而用6.2.6条的规定来控制嵌入 深度,即限制被动区抗力合力小于被动土压力合力。根据不同情况下的试算,用这样的控制条件可以确 定合适的嵌入深度。在深厚软土分布区,如果桩底不能进入较好的土层,难以满足6.2.6条的要求,因 此不宜采用悬臂桩。 作为构造要求,悬臂桩的嵌入深度不应小于0.5H(H为计算开挖深度)。在老黏性土或较密实的砂 练石中,有时计算所得的嵌入深度很小,这时应满足不小于0.5H的基本要求。如果嵌入岩石,可根据岩 石的强度和完整性适当减短, 6.3.5本条弯矩设计值计算公式是根据4.0.6条的简化原则确定的。
6.4.2按杆件有限元计算支护桩在武汉已成功地应用了很多年,计算软件也比较成熟。可以按照施工 顺序分工况计算。从一个工况进入下一工况的荷载增量可用“反转荷载法”确定,即将加深开挖引起的 上一工况的抗力损失改变方向作为下一工况的荷载增量。对于逆工况,则将拆除支撑的抗力损失反转为 荷载,基坑底板与支护桩之间回填(一般用素砼回填)和增加支撑(换撑)作为增加的抗力项。 上述计算中需要用到土的水平向基床系数。现《天汶》软件采用“m”法确定水平向基床系数。此 次修订仍维持采用了《建筑基坑支护技术规程》JGJ120附录的有关经验公式,加上一个地区经验系数。 通过近几年的工程设计和施工实践,按此处理基本符合实际。 此次修订增加了关于锚杆水平刚度系数计算的公式;内支撑刚度系数的确定较为复杂,宜通过内支 掌结构整体进行线弹性分析得出的支撑反力与水平位移的关系确定,当采用水平对顶撑时可参考《建筑 基坑支护技术规程》JGJ120的有关公式进行计算。总的来说,支撑(锚杆)刚度系数宜通过现场实测 资料的不断积累和总结确定其取值的可靠性。 单支点和多支点支护桩、墙嵌入深度的确定目前有极限平衡法和小圆弧法等几种。为统一起见,本 次修订规定和悬臂桩一样,都按6.2.5条的限制条件确定嵌入深度。经过试算,证明是可行的。试算发 现,在深厚软土中,即使嵌入深度增加到很大,6.2.6条的条件仍难以满足。在遇到这种情况时,规定 可以4/α这一特征深度作为嵌入深度,因为大于这一深度,计算得到的内力与位移都不会再有变化,继 续加深已经没有意义。由于不能充分满足6.2.6条的条件,即被动抗力安全度不足,建议考虑对被动区 进行一定的加固
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6.5双排桩支护结构
6.5.2在变形控制要求较高,文不宣采用内支撑和锚杆的情况下,双排桩能发挥一定的作用。武汉地 区也已经有多个工程全部或部分采用双排桩进行支护,并取得成功。经过近年来的不断研究及工程实践, 关于双排桩支护结构的设计方法总体上达成共识,即将双排桩结构视为门式刚架结构,并考虑桩间土的 作用,但细节处理方面还存在一定的差异。 研究表明,双排桩存在最优排距问题,即采用该排距时变形最小。最优排距和地层、桩排及连梁刚 度有关,一般为4d左右。实际工程中双排桩排距往往受场地限制,但过小的排距不利于双排桩空间作用 的发挥。因此,双排桩排距一般应限制在2.5d~5d,最好为3d~4d。 无支点的双排桩其受力与变形特征不同于悬臂桩排,因此其嵌入深度不应按悬臂结构被动区弹性抗 力安全系数不小于1.5的要求确定。反算武汉近年来几个成功的双排桩工程实例,其被动区弹性抗力安 全系数在1.15~1.25左右。因此,暂定被动区弹性抗力安全系数不小于1.20。对于多支点的双排桩支护 结构,仍按6.2.5条的要求被动区弹性抗力安全系数不小于1.05
6.5.3国内关于双排桩支护结构的设计方法总体上采用门式构架模型,但如何模拟桩
相同。JGJ120将桩间土模拟为弹簧,实现了土体在两排桩间传递压力,不需要人为对前、后桩排进行 土压力分配。但该模型无法考虑桩间土剪切刚度对结构内力与变形的影响。结合近年来工程实例及研究 成果,本规范将桩间土视为实体,采用弹性介质或其它有经验的土体本构关系模型进行模拟。因而能较 好地考虑桩间土剪切刚度和刚体转动对结构内力与变形的影响。
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6.5.4本条为计算竖向弹簧支座的刚度系数公式。竖向弹簧支座的刚度系数取值范围较大,其对桩身 内力(弯矩、剪力)影响较小,但对变形影响较大。实际工程中,双排桩结构变形大小往往是设计的关 键指标。根据近年来武汉地区5个典型双排桩工程位移反算,每延米的竖向弹簧支座的刚度系数可取在 500,000~~1,000,000kN/m/m。而根据本公式计算刚度系数往往偏小,一般在100000~200,000kN/m/m 限于目前经验有限,未对该公式进行修正。 6.5.5本条为双排桩结构抗倾覆稳定性验算公式,参考了JGJ120相关规定,抗倾覆安全系数按不同安
6.6型钢水泥土搅拌墙
插型钢密度以及水泥土强度等因素有关。增加内插型钢的刚度、密度和提高水泥土强度,可以提高型钢 水泥土搅拌墙的适用开挖深度。 型钢水泥土搅拌墙的设计在满足安全的前提下,应充分考虑到经济合理和方便施工,以取得最大 的经济效益。同一个基坑,有时可以采用不同的支护结构设计方案,如选择直径较小的搅拌,通过增 加插入型钢的密度、增加基坑内撑的设置和增加其他加固措施等来弥补。 型钢水泥土搅拌墙是挡土和截水复合支护结构。基坑开挖过程中如发生较大侧向变形,可能会导 致水泥土搅拌桩开裂,不仅影响其截水效果,甚至会削弱水泥土抗剪能力,给基坑工程带来安全隐患。 出于基坑工程的质量和安全性考虑,型钢水泥土搅拌墙的适用深度宜结合支护结构的稳定性、承载能力 和变形控制要求综合确定。 6.6.2型钢水泥土搅拌墙技术从日本引进,国内引进的机械设备多为直径650mm和850mm两种,经 过改进,还有施工直径达到1000mm的国产化机械设备,目前国内工程中大量应用的多为650mm、850mm 和1000mm三种。 内插型钢多采用标准型号的型钢,也有工程中采用非标准的焊接型钢,但需要通过设计计算来确定 非标准型钢的具体参数,并满足各种工况下型钢受力、变形计算和相关规范的要求, 6.6.4型钢水泥土搅拌桩的强度是工程中矛盾比较集中的问题。实际应用中往往出现这样的问题:设 计要求高,需要达到1.0MPa,现场施工难以达到,而且采用不同方法进行强度检验时得出的结果往往 差异较大,但工程实践中也出现过部分低于设计强度要求的基坑工程也可以顺利实施,没有产生水泥土 的局部剪切破坏。从设计、施工和检测角度讲,软弱土层中开挖深度10m左右的基坑工程,水泥土的 无侧限抗压强度不宜低于0.5MPa。在实际工程设计中,特别是在基坑开挖深度较深、土层较为软弱的 情况下,设计人员应根据土层条件、开挖深度和型钢间距进行素水泥土段的受剪承载力计算,依据设计 计算的结果提出具体的水泥土搅拌桩的强度要求。 水泥强度是影响水泥搅拌桩强度的重要因素。我国的工程实践中三轴水泥土搅拌桩施工多采用 PO.42.5级普通硅酸盐水泥。当土层软弱、开挖较深或对三轴水泥土搅拌桩的桩身强度有较高要求时, 也可以采用更高强度等级的水泥。 三轴水泥土搅拌桩的水泥用量和水灰比直接关系到三轴水泥土搅拌桩的桩身强度和施工质量。对 于不同的土层条件,三轴水泥土搅拌桩的水泥用量和水灰比控制都不尽相同。水泥用量宜根据不同的土 云条件、施工效率及型钢的描人综合确定,当土质条件存在差异时,水泥用量也应有所差别。当水泥用 量相同时,淤泥质黏土的加固强度明显低于砂性土。目前,国内以黏性土为主的地区,三轴水泥土搅拌 桩多采用20%的水泥掺入比,被搅拌土体的质量按照1800kg/m²计算,单位加固土体的水泥用量即为 350kg。由于施工机械的原因,当在较硬的土层中施工时,钻进速度较慢,需要适当提高水泥浆液用量 保证搅拌桩机的正常运作。当水泥浆液注入量过多时,由于水泥土搅拌中的含水量增多,反而会降低强 艾和防水性能。 水泥浆应根据地质条件、施工条件不同确定合适的配合比。水泥浆液的水灰比不仅影响水泥土搅
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拌桩的强度和防水性能,也影响到注浆泵的压送能力以及黏性土水泥土搅拌桩的均一性和工作效率。在 施工条件充许范围内,水灰比越小,搅拌桩的强度及防水性能越好。膨润土的加入可以改善水泥浆液的 黏稠度,有助于提高水泥土搅拌桩的搅拌均匀性,增强成桩后的桩体抗渗透性能。 6.6.5三轴水泥土搅拌桩除作为型钢水泥土搅拌墙的一部分外,也可以单独用作与其他支护结构结合 的截水惟幕、水利工程中永久性截水惟幕以及地基加固等,其设计要求应分别遵照相应规范的规定,一 般情况下渗透系数宜达到1×10°cm/s。一般情况下基坑工程中不进行截水惟幕渗透系数的专项检测,根 据工程实践经验,当水泥土搅拌桩桩体搅拌均匀且满足设计强度要求时,其抗渗能力也可以达到要求 对于重大工程和永久性截水惟幕,应根据设计要求进行渗透性试验,确定截水效果。 6.6.7在板式支护体系中,冠梁对提高围护体系的整体性,并使围护桩和支撑体系形成共同受力的稳 定结构体系具有重要作用。当采用型钢水泥土搅拌墙时,由于桩身由两种刚度相差较大的材料组成,冠 梁作用的重要性更加突出。 1为便于型钢拔除,型钢需锚入冠梁,并高于冠梁顶部一定高度。一般该高度值不应小于500mm 根据具体情况略有差异;同时,型钢顶端不宜高于自然地面。 2型钢整个截面锚入冠梁,为便于今后拔除,冠梁和型钢之间采用一定的材料隔离,因此型钢对 冠梁截面的削弱是不能忽略的。 综合上述两个方面的因素,对于型钢水泥土搅拌墙的冠梁,必须保证一定的宽度和高度,同时在构 造上也应有一定的加强措施。 冠梁与型钢的接触处,一般需采用一定的隔离材料。若隔离材料在围护受力后产生较大的压缩变形 对控制基坑总的变形量是不利的。因此,一般采用不易压缩的材料如油毡等。 冠梁的箍筋直径和间距由计算确定,一般采用四肢箍。对于因内插型钢导致箍筋不能封闭的部位 宜在型钢翼缘部位外侧设置小封闭箍筋构成小边梁予以加强。 6.6.8型钢水泥土搅拌墙是由三轴水泥搅拌桩和内插型钢组成的,起到既挡土又截水的双重功效,在 型钢水泥土搅拌墙的设计中型钢和水泥土的相互用是个值得探讨的间题。我国型钢水泥土搅拌墙之所以 能够在大量工程中广泛采用,其中很重要的原因就是内插型钢在基坑工程结束后可以回收重复利用,大 大降低了工程造价。但需要回收的型钢表面要涂上减摩材料以降低型钢与水泥间的黏结力,这直接影 桐了型钢与水泥土之间的相互作用。 墙体趋于弯曲破坏时,在弯曲破坏发生处,型钢与水泥土的黏结完全破坏,此时,型钢单独受力 当在型钢上涂刷减摩材料时,型钢与水泥土的黏结破坏现象更为明显。故验算承载能力极限状态下型钢 水泥搅拌墙的受弯承载力时,不应考虑水泥土的贡献。 6.6.10现行国家标准《热扎H型钢和部分T型钢》GB/T11263规定了热扎H型钢的尺寸、外形、重 量及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书。本规程的内插型钢可按现 行国家标准《热扎H型钢和部分T型钢》GB/T11263取用热扎型钢。 行业标准《焊接H型钢》YB3301规定了焊接H型钢梁的型号、尺寸、外形、重量及充许偏差、 技术要求、焊接工艺方法等。标准还对焊接接H型钢梁的焊缝作了明确的要求,即钢板对接焊缝及H 型钢的角焊缝的质量检查,可参照现行国家标准《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》 GB/T11345。《焊接H型钢》YB3301未规定事宜,应按行业标准《建筑结构焊接技术规程》JGJ81有关 规定执行。 不同开挖深度的基坑,设计对型钢规格和长度要求不尽相同。一股情况下,内描型钢宜采用整材 当特定条件下型钢需采用分段焊接时,为达到分段型钢焊接质量的可控性以及施工的规范化,确保支护 结构的安全,本规程规定分段型钢焊接应采用坡口焊接,焊接等级不低于二级。考虑到型钢现场焊接以 及二级焊缝抽检率仅为20%的因素,本条文另外对型钢焊接作了具体要求。单根型钢中焊接接头数量 焊接位置,以及相邻型钢的接头竖向位置错开等要求由设计人员根据工程的实际情况确定,焊接接头的 位置应避免在型钢受力较大处(如支撑位置或开挖面附近)设置。 基坑转角部位(特别是阳角处)由于水、土侧压力作用受力集中,变形较大,宜插型钢增强墙体
DB42/1592012 刚度,转角处的型钢宜按基坑边线角平分线方向插入。 6.6.11在H型钢表面涂抹减摩材料前,必须清除H型钢表面铁锈和灰尘。减摩材料涂抹厚度大于 1mm,并涂抹均勾,以确保减摩材料层的黏结质量。
一般地下连续墙兼作永久性结构的一部分,因此,地下连续墙的设计需要更多地考永久性结构方 面的要求。具体设计时,尚应按照有关的专门规范执行。 6.7.5对环境条件要求高、槽段形状复杂的基坑工程,应通过槽壁稳定性验算,合理划分槽段的长度 和确定相应的施工工艺。 6.7.6地下连续墙施工接头可根据结构受力需要采用刚性接头。当多幅墙段共同承受竖向荷载,墙段 可需传递竖向剪力时宜采用刚性接头。格形地下连续墙利用中隔墙连接内墙和外墙,中隔墙与多幅相邻 墙段之间为传递剪力和拉力需要而设置剪拉型刚性接头。 6.7.7根据基坑各项稳定性指标确定的地下连续墙深度范围内应全长布置纵向钢筋;因隔断承压含水 层而需要加深的部分,可仅布设构造钢筋。当地下连续纵向钢筋配筋量较大,钢筋布置无法满足净距要 求时,实际工程中常采用将相邻两根钢筋合并绑扎的方法调整钢筋净距,目的是使混凝土浇筑密实。 地下连续墙采用分幅施工,墙项设置通长的顶圈梁有利于增强地下连续墙的整体性。圈梁宜与地 下连续墙迎土面平齐,以便保留导墙,对墙顶以上土体起到挡土护坡的作用,避免对周边环境产生不利 影响。
6.8围筒式支护结构
6.8围筒式支护结构
在基坑平面轮廓合适的条件(圆形或接近圆形)下,采用围筒式支护结构是非常有利的。但这种 条件并不多见,因此围筒式支护结构目前很少应用,工程实例和经验都很欠缺。本规程保留这一节,是 考虑到在有条件时仍推荐采用这种形式的支护。具体设计时,应执行本节规定的基本原则,充分考虑可 能存在的问题,特别是非均压问题,如土质不均匀勾、荷载不均匀、开挖不对称等因素导致的侧向压力的 不均句性以及围筒内力分布规律的改变
5.9.2整问科支撑需要在坑内设直可菲的文撑点, 征得基础设计单位的同意。一般情况下,可将支点设置在大基础及群桩承台上,或将相邻承台加以连结 用以抵抗推力。 6.9.3钢支撑中的受压构件,应使其水平和竖直两平面内支撑杆件的长细比相同或相近,是为了使杆 件在两个平面内抗失稳能力保持基本均衡,以便最大程度地发挥支撑的抗压能力。所以,当支撑在水平 和竖直两个平面内的计算长度相同时,宣选择对水平主轴和竖向主轴惯性矩相同的截面。由于内支撑结 构平面内节点的间距与坚直平面内立柱的间距往往相差较大
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6.9.4设置多层内支撑时、上下层杆件宜位于同一坚直面,有利于立柱的设置,也有利于施工。上
层内支撑的竖向间距也应考虑施工需要,采用机械下坑开挖及运输时,不宜小于4m。 基坑中的阳角是比较薄弱环节,设计中宜尽量避免阳角,不能避免时,应注意支撑力传递途径的可 靠性,基于这一原因,本条规定阳角的两面支撑宜均衡,视必要可采取土体加固或设置连梁等措施。 6.9.5内支撑体系纵横两个方向土压力和变形不尽相等,当内支撑一冠梁(围標)体系不是稳定的体 系时,容易发生整体失稳。因此,水平内支撑整体或单独的受力单元应采用有较多亢余约束的超静定缩 构体系,以保证其足够的稳定性。例如,在两条对顶撑之间除了设置正交的联系杆件之外,还应设置必 要的杆。
靠性,基于这一原因,本条规定阳角的两面支撑宜均衡,视必要可采取土体加固或设置连梁等措施。 6.9.5内支撑体系纵横两个方向土压力和变形不尽相等,当内支撑一冠梁(围標)体系不是稳定的体 系时,容易发生整体失稳。因此,水平内支撑整体或单独的受力单元应采用有较多穴余约束的超静定结 构体系,以保证其足够的稳定性。例如,在两条对顶撑之间除了设置正交的联系杆件之外,还应设置必 要的斜杆。 6.9.6内支撑支护体系的破坏原因,一种是支撑体系或杆件本身的强度和稳定性不足,一种是排桩或 立柱变形引发内支撑的过大附加内力,造成杆件破坏或失稳。后者是引发事故的常见因素。与内支撑配 套的支护结构必须具有相应的强度、刚度和稳定性,特别在软土地带,当支护桩由于被动抗力小,桩下 部向坑内位移时,使内支撑发生很大的附加弯矩,导致内支撑向上隆起,失稳破坏,造成灾难性后果, 因此,内支撑设计时,应对支护结构进行强度和变形验算,在软土区应将支护桩打入下部较好的土层, 并进行整体稳定性验算,防止所谓“踢脚”事故,必要时应对被动区软土进行加固。 6.9.7内支撑支护结构就其本质而言是排桩一内支撑空间结构问题,应该用空间有限元计算。但空间 计算十分复杂,难以在设计中实施, “弹性抗力法”的思想是将支护结构(支护桩或连续墙)与内支 撑分离开考。第一步,先将内支撑作为桩的弹性支座,对桩进行计算,得到桩的位移、内力和弹性支 坐的支承力;第二步,将上述弹性支座的支承力反向,作为内支撑所受的荷载,将内支撑(含冠梁或围 票)作为平面刚架进行计算,得到内支撑的位移和内力。“弹性抗力法”把空间问题转化为平面问题解 快,简化了计算。但是它最大的问题是不满足桩一撑协同工作的原则,会导致桩一撑水平位移的不协调, 为了解决这一问题,武汉市有关单位正在准备推出将排桩一内支撑空间体系转换为桩弹簧支座一内支撑 等效结点荷载“等价平面体系”的计算方法。“弹性抗力法”作为一种惯用的方法还将在一段时期内 继续使用,为了尽量减小位移不协调的不利影响,应用“弹性抗力法”时要注意以下关键性问题: “弹性抗力法”第一个关键性问题是“约束点”的选择。内支撑(含冠梁或围標)结构由于与支护 驻(或连续墙)分离开,变成了一个没有支座约束的平面刚架,它可以有任意的刚体位移,必须在适 的“约束点”引入支承条件,即通常说的附加约束,才能进行有限元计算。为了使引入支承条件后内支 掌结构与实际相符,引入支座上的反力在理论上应该为0,否则就意味着施加了人为荷载,内力和位移 计算结果将不能反映实际。因此,在引入支座约束时,要通过分析确定位移为0的位置和方向,在该点 处设置相应方向上约束。一个平面杆件体系需要3个不相交于1点的支杆(可动铰支座)即可与大地形 成几何不变体系。所以,一般只需要设置3个附加约束即可。对于基坑形状接近于矩形且各方向土压力 比较均衡的基坑,选择矩形边的中点为约束点并沿边长方向设置支杆较为适宜。比较复杂的情况则需要 对附加约束的位置和方向通过试算加以调整和修正,使约束反力尽量接近于0。 当基坑各方向土压力荷载明显不均衡以及由于采用内支撑支护与其它支护形式的组合方案而导致 为支撑支护不团合时(如内呈“三面围合”状),内支撑结构将发生较为明显的刚体水平位移,即通常 说的整体“飘浮”,将找不到足够数量的约束点,这时沿基坑壁切向支护桩的水平刚度和土的抗力不可 忽略,应在计算模型中适当计入(需要具体化)。 “弹性抗力法”另一个关键性间题是“支撑刚度”的确定。在对顶支撑且两边土压力比较均衡的情 况下,“支撑刚度”的计算有公式可以利用,在大多数情况下,“支撑刚度”主要依靠经验估设,难度 较大。如果刚度值设置不当,例如偏大,则桩的支点计算位移偏小而支点反力会偏大,将该反力反向得 到的内支撑荷载也偏大,将导致内支撑支点计算变形偏大。支护桩支点位移偏小而内支撑支点位移偏大, 就产生了位移不协调,反之亦然。这种位移的不协调破坏了支护桩与内支撑的空间协同工作要求,表明 计算结果不符合实际。解决的方法一般是通过调整“支撑刚度”的大小进行试算,直至基本满足支护结 勾与内支撑位移协调。《基坑工程手册(第二版)》(中国建筑工业出版社)中介绍了沿内支撑周边施 加单位荷载后,将周边节点法向位移平均值取倒数求“支撑刚度”的方法,亦可借鉴参考。
6.9.12内支撑兼作施工栈桥时,由于受力情况比较复杂,必须进行专门设计。
6.11.4本条对水泥土挡墙的构造作出的规定,都是围绕一个中心目的,即尽可能保证挡墙的整体性。 对水泥土挡墙目前采用的设计计算方法与一般工挡墙完全一样,其基本假定是挡墙在土压力作用下产 生刚体转动和平移。这一条件对地面以上逐层砌筑的工挡墙较易于保证,而对地下施工的水泥土桩排 构成的挡墙则较难满足。水泥土挡墙解体的现象在实际工程中时有发现,构造不符合要求是其重要原因, 因此对挡墙的构造应予以特别重视, 跨于主动区与被动区之间的变截面挡墙是目前武汉地区较等截面挡墙更为常见的水泥土挡墙形式, 其设计计算方法与等截面挡墙有所区别,原规程没有涉及,此次修订作了一定的补充。变截面挡墙一般 坑底标高处的截面是最不利截面,设计时应予以重视。 格栅式挡墙在武汉地区有一些失败的工程实例,在深厚软弱土层中建议慎用。此次修订对格栅式挡 墙增加了一些要求,除水泥土的置换率对淤泥和淤泥质土不应小于0.8,对黏土及砂土等其他类型土不
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宜小于0.7外,还强调尽可能保持垂直边坡方向墙肋的贯通并有较大宽度,变截面挡墙的主动区不应采 格栅式。 水泥土挡墙的宽度一般需要其高度的0.6倍~0.9倍。支护深度愈大,宽度愈大,费用愈高,同时, 设置挡墙的空间范围也愈大。考虑这些因素,规定水泥土挡墙适用的开挖深度以不超过6m为宜。在长江、 汉江等的低阶地,土质一般不好,如果挡墙高度过大,其基底土的承载力很难通过验算,这也是限定挡 墙高度的一个原因。 本条中将水泥土的强度试验的龄期由90天改为28天。这是因为基坑工程一般不可能有更长的养护时 间。本条规定水泥土挡墙应有28天以上龄期才能进行基坑土方开挖。 6.11.5水泥土的抗压强度随水泥掺量不同、搅拌次数不同、以及搅拌工艺(双头搅拌或多头搅拌)的 差异,导致其强度可能有较大差异。因此尽可能做配合比试验或现场试验。如无试验数据,可参照下列 数据取值:砂土:1.1~2.0MPa;粉土:0.6~1.1MPa;黏性土:0.5~1.0MPa;淤泥质土:0.4~0.7MPa; 淤泥:0.3~0.5MPa
6.12.1本次修订将喷锚支护修改为土钉支护,是为与国家和国内其他地方标准相协调。从受力机理来 说,土钉支护和喷锚支护无大的区别,一般来说建筑基坑和边坡以土钉支护的叫法较多,而喷锚支护 股用于隧道洞室和岩石边坡。 武汉地区多次发现土钉(原来叫锚杆)尾部地面拉裂的现象,说明边坡土体随土钉整体位移。对此 余保证土钉有足够长度外,尚应注意避免土钉尾部都处于同一竖直面上,而要在纵横两个方向上长短交 错。 6.12.2土钉支护由于其费用相对较低,且施工简便,应用范围很广。当前需要强调的是不能滥用这 技术,强调在重要性等级二级及以下工程中应用。根据武汉地区的经验,在一级阶地支护深度不宜超过 m,主要原因是土质比较软弱,支护深度过大,稳定性和变形都不易控制。在高阶地的老黏性土层中, 支护深度可达8m以上。特别需要注意的是坑底以下有软弱土层分布时,不能采用简单的土钉支护,因 为整体稳定性和坑底抗隆起稳定性很难以保证。如果坑底以下软弱土层不是很厚,可以采用复合土钉支 护。复合土钉支护的适用条件取决于竖向加固体能够有效设置的深度,即竖向加固体应穿过软弱土层进 入较好土层一定深度,且能够确保施工质量。如果不能满足这一要求,则复合土钉支护也不能采用。 6.12.3本条是对土钉支护的构造要求。提出这些要求的依据是我们多年来的实践经验。土钉支护特别 是复合土钉支护的工作机理是很复杂的,许多问题很难通过现有的分析计算方法得到解决,从实际出发, 按照大量的工程经验提出一些构造要求,弥补计算方面的不足,是很有必要的。当分阶放坡符合上、下 价坡脚连线倾角小于45度时,长度不小于单阶深度的1.5倍即可。 第1款规定为土钉长度的构造要求。为了尽可能避免土钉支护边坡变形过大、土钉端部出现地面裂 逢等常见的毛病,保证一定的土钉长度是必要的, 第3款规定是为了避免面板下端形成过高的倒悬臂状况。 第5款作出了土钉与面板连结的构造规定。不少土钉支护工程发现面板破坏而土钉并未拔出,说明 土钉与面板的连结存在薄弱环节,需要加强,提出采用通长设置的钢筋混凝土结构或型钢在锚杆头部进 行加强,实践证明是行之有效的。 第6款是强调复合土钉支护中土钉与竖向加固体之间应有可靠的连结,以便于二者的共同工作。如 果竖向加固体顶端不受锚杆的约束,在边坡土压力作用下很容易产生向坑内方向的倾斜或平移,即不能 受挥预期的抗剪阻滑作用。另外,有较多的土钉与加固体连结,有助于通过土钉群锚的竖向遮拦效应将 边坡土重传递到加固体低端,以减轻坑底软弱土层的竖向荷载,满足坑底抗隆起稳定性的要求。因此, 为了解决抗隆起稳定问题,最好将加固体顶部提高,使全部土钉都与加固体相连结。 第7款对目前在复合土钉支护中大量使用的微型钢管桩进行了明确。
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第8款预应力管桩作为承受竖向荷载的构件,大量作为工程桩使用,如果单独作为承受水平荷载的 抗弯构件还存在不足,武汉地区一些项目把预应力管桩作为加固体在复合土钉中使用,充分发挥了管桩 截面积大强度高的性能,因此本次把预应力管桩作为加固体列入复合土钉结构中。 6.12.4、6.12.5土钉支护的计算目前国内多采用土压力法。这是一种简化的经验方法。国外多采用滑 动面法,即认为土钉在与滑动面相交处所受拉力最大,力求通过分析找到各层土钉的最大拉力,再确定 土钉的长度和截面。本规程同时列出了两种计算方法,但与国内外同类方法相比,在具体假定条件方面 并不完全相同,两者可以对比选择使用。采用滑动面法设计时,如果自然边坡的最小稳定安全系数大于 等于1.0,则计算所需的土钉长度为零,而土压力法则不一 定如此,这是滑动面法的特点,也是合理的, 6.12.6本条规定的稳定性分析方法同时适用于土钉支护边坡的内部稳定性和外部稳定性分析。计算中 只需指定滑弧通过的不同深度(包括坡面圆、坡脚圆、坡底圆),软件即可自动搜索最不利的滑弧圆心, 判断土钉镭固对抗滑贡献的大小或有无。对于土钉的抗滑贡献只考虑其抗拉,而忽略其抗弯和抗剪。因 为6.12.4条、6.12.4条、6.12.5条是按照内部稳定条件进行设计的,所以不必再进行内部稳定性分析, 本条重点是外部稳定性分析。分析时应验算通过坡底不同深度的滑弧,如果发现安全系数随深度下降, 立继续往下搜索,直至安全系数随深度增加为止。 6.12.7复合土钉支护中水泥土加固体的抗滑作用取决于它的受力状态,问题非常复杂,目前尚未有公 认的成熟的计算方法。根据有关文献报导,上海地区有许多复合土钉支护工程设计计算中只考虑水泥土 的抗剪,武汉现行的计算软件也是如此。但水泥土是一种脆性材科,抗弯能力很差,考患其抗弯能力应 是必要的。但由于缺乏成熟的计算方法,本条规定在满足6.12.3条的构造要求的情况下可不进行抗弯验 算。反之,如果不能满足构造要求(主要是宽度不够),仍应进行抗弯验算。抗弯验算目前可采用弹性 抗力法计算内力,也可采用其它方法,如上海基坑规范和《建筑基坑工程技术规范》YB9258中的“小 圆弧法”。今后,随着技术的发展进步,有可能出现更完善的方法。如果抗弯验算不能满足要求,应考 插筋加固。有条件时可采用含有高强度芯材的水泥土加固体(如SMW水泥土连续墙、钻孔后注浆水 泥土连续墙、插入预应力管桩等)。 6.12.8本规程规定的土钉支护计算方法得不到位移解答。因此土钉支护边坡的变形只能按经验判断。 式汉地区的实测资料表明,土钉支护边坡坡肩水平位移约为0.005H~0.01H(H开挖深度)。上海地区的 土钊墙(支护深度4m~7m)实测水平位移大体也在0.01H上下。另外,上海的资料还表明单纯土钉墙 的变形特征是前倾,坡顶水平位移最大;当采用搅拌桩超前支护时,顶部位移较小,底部位移相对较大, 变形有下部凸起的趋势。 在土钉支护结构的上部或中部把一排或两排锚杆设计为预应力锚杆,可有效控制边坡变形,但是预 应力值不宜过大,否则由于蠕变预应力很快就会丧失。 对于重要工程,有条件时可进行有限单元法分析,计算土钉支护边坡的变形。
6.13被动区土体加固
6.13.1被动区加固土层的抗剪强度参数应根据采用的加固方法、施工工艺以及土质的具体性质,可按 =(60~80)kPa,(p=0选取。 5.13.2要求被动区加固宽度应不少于支护桩在坑底以下嵌固深度的1.1~1.2倍,是为了使加固体能覆 盖被动区极限状态的破裂面。 6.13.3水泥土搅拌桩与支护桩(墙)应重叠布置,一般应先施工水泥搅拌桩,以保证二者有效密贴 当两者有间隙或先施工支护桩(墙)时,可采用旋喷桩或压力注浆等措施加固。 6.13.6基坑被动区土体加固体水泥掺量参见水泥土挡墙相关内容。
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7.1.4在基坑开挖过程中,应根据地下水的类型、基坑开挖深度、周围环境及场地地层结构等条件来 选取合理有效的治理方法。通常有疏导、封堵或两者相结合的方法。对于浅部上层滞水和潜水一般采用 则向止水惟幕,以防止侧壁产生流土、流砂现象。对于承压水,主要采用深井降水的方法,以防止基坑 低部产生突涌险情。当坑底分布有粉土层、黏性土与粉土、粉细砂的交互层等非强渗透性含水层且厚度 交大时,可采用轻型并点降水、喷射并点,为施工提供作业条件。关于水平隔渗,理论上虽然可取,在 当前条件下往往难以达到理想的效果。武汉地区有多个大型基坑采用了这种方法,结果效果都较差,达 不到预期目的。主要原因是施工质量难以保证,雌幕很难作到十分严密。因此即使采用水平隔渗,仍应 设置相当数量的降水井,以确保基坑的安全。水平隔渗近年来很少应用的另一重要原因是成本很高,在 当前经济水平下,建设单位难以承受,而宁愿选用成本相对低得多的深并或中深并降水。需要注意的是 降低地下水有一个环境影响问题,工程实践中由于降水造成的某种程度的环境破坏也时有发现。目前湖 北省、武汉市还没有在城区限制降水的硬性规定。如果今后环境保护要求更严格,降水特别是长时间大 幅度的降水可能受到制约,隔渗若能成功,则更符合环保要求。因此我们不能因目前的技术、经济原因 完全否定隔渗,而应努力发展这方面的技术。根据报导,武汉阳逻长江大桥被誉为“神州第一锚”的南 猫旋工程采用了三大隔渗技术: 1在距离基坑150m防洪大堤堤脚构筑长约1000km,深达17m的防渗墙; 2在基坑外10m构筑直径90m,壁厚0.8m,深约52m的圆形挡水惟幕; 3坑边建造地下连续墙及内衬,壁厚1.5m,直径70m,深60m。该基坑需开挖深度为45m,与长江 水位形成40m的落差,上述隔渗技术取得了圆满的成功。 7.1.5对于二、三级阶地中的承压含水层,其特点是渗透性弱,承压水头高,涌水量小,空间分布范 围相对较小,有时存在于古河道之中,在选取计算公式时,应在查明边界条件的情况下,合理计算基坑 桶水量。在布置并位和选取单并抽水量时,应遵循小流量,并距密的原则,确保设计达到预期效果。 7.1.7对于隔渗惟幕深度大于或接近降水井深度的降水工程,地下水渗流由于受到隔渗惟幕的阻隔作 月与一般开放式降水不同,因此可建立三维渗流模型通过数值模拟方法计算地下水的渗流场;三维渗流 莫型数值分析在本地区应用较少,应在工程实践中不断总结和完善。必要时可在坑内外设置观测并进行 推幕内的群井抽水试验,
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8.1.1~8.1.3对基坑施工前应具备的各项基本准备工作进行了规定。应注意,本规程仪对目前在湖北 地区便用较多、施工经验较成熟的施工方法、工艺在基坑工程施工中的特殊性加以突出,这些施工方法 通用性的工艺以及其它未归入本规程的施工方法及其工艺还应参照有关规范、规程执行。 8.1.4~8.1.6特别强调了基坑开挖和施工中应遵循的基本原则。对重要的、复杂的基坑工程还强调了 反演分析和动态设计的重要意义。 8.1.7基础结构完成后,应及时对施工肥槽进行回填,回填时应采用分层夯实,并应满足设计密实度 的要求。该条特别对基坑工程与主体结构施工之间的衔接提出了要求,这是工程安全的需要,应得到工 程建设有关各方的重视。
8.2.2施工组织设计是基坑工程施工的指导性文件,是更好地对项目进行质量、进度控制的依据,是 施工技术文件的重要组成部分。项目施工管理强调建立健全的组织机构,明确各岗位责任;制订各种技 术措施;合理安排各工种的工期衔接,编制施工进度网络计划等内容。编制基坑施工组织设计时应特另 注意主体结构相关施工总体计划与安排以及地区降雨及临近河流汛期的特点。
8.3.1~8.3.2灌注桩作为基坑支护中较常用方式,近年来管桩施工速度快质量易于保障也成为支护桩 之一,故本次修订将原灌注桩施工一节扩大为排桩施工,并增加了检测内容。主要强调其与常规竖向受 力桩基础施工的区别。基坑支护一般采用排桩,桩间距较小,因此宜间隔施工,防止相邻桩孔的影响。 强调了松散土体及软弱土体对桩身强度的影响。对管桩主要以桩长控制,为保证桩身抗水平力能力,要 求桩的接桩不宜采用硫磺胶泥,且桩的接头不在同一截面内。对其为受弯构件的特点,强调钢筋笼的制 作、安放。如果没有竖向荷载,桩底清渣相对而言不要求很严格,但要保证足够的有效桩长。
8.5.1地下连续墙的成槽是其施工中的关键环节。成槽试验是为了针对场地条件和设计要求选择合适 的施工工艺和参数。护壁泥浆使用前也应根据材料和地质条件进行试配,并进行室内性能试验,泥浆配 合比也宜按现场试验确定。对于松散或软弱的土层,应针对性地调整泥浆配合比,适当增大黏度。试成 漕可选择非工程槽段部位进行,有成熟施工经验时也可选择工程槽段部位进行试验。试成槽过程中应定 时检测护壁泥浆指标、记录成槽过程中的情况:成槽后应进行槽壁垂直度、槽底沉渣厚度等检测。 3.5.2不应忽视地下连续墙施工过程对其周边环境的可能扰动和影响。对特殊性地层或周边环境严峻 的槽段施工,应针对性地采取调整泥浆配合比、槽壁预加固、隔离等控制槽壁变形和减少环境影响的措 施。
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8.5.4~8.5.5导墙是地下连续墙挖槽之前修筑的临时结构物,其功能是保护槽口、蓄浆并调节浆液液 面、支持施工荷载、保证地下连续墙轴线位置,是保障成槽质量的关键。导墙设计和施工时应考虑表层 土的特性、地下水位的状况、荷载分布及大小、周边环境等, 8.5.6~8.5.7钢筋笼根据地下连续墙配筋图和单元槽段的划分来制作。钢筋笼制作场地应平整,平面 尺寸应满足制作和拼装要求;采用分节吊放的钢筋笼应在制作场地进行预拼装成型,以保证钢筋接驳器、 注浆管、超声波探测管等预埋件位置和钢筋笼几何尺寸的正确。为防止吊放过程中产生不可恢复的变形, 应设置纵横向钢筋桁架、钢筋剪力撑、吊点加固筋等加强钢筋笼刚度的构造钢筋。钢筋笼的整体吊放 立进行演算,并进行试吊放。 8.5.8~8.5.9现浇地下连续墙混凝土应采用导管法连续浇筑。施工前导管接缝宜进行水密性试验,导 管内应设置隔水栓,防止泥浆进入导管,保证混凝土浇筑质量。 8.5.10地下连续墙的局部渗漏水多发生在槽段之间的连接处。由于施工是在泥浆中进行,为改进槽段 车接点的刚度和抗渗能力,施工中必须采取有效的方法进行清刷壁面,接头处必须刷洗干净,不留泥沙 和污物。当环境保护要求较高时,槽段接头处的防渗可采取旋喷桩、多头搅拌桩及预埋后注浆管封堵的 猎施
级基坑或新型锚杆应进行成锚工艺及抗拨试验。在软土中不宣设置锚杆,若采用时,均应结合抗拨试 验进行成锚工艺及锚的蠕变试验。通过一些工程实践,软土中的锚杆抗拔试验中,抗拔力达到峰值后衰 威较快,说明软土变对锚杆的后期强度影响较大。 一般黏结性锚杆,伸出基坑外并占用较大地下空间,多数超出用地红线,可能引起法律纠纷,宜推 产便用可回收锚杆、玻璃纤维锚杆等符合绿色环保理念的新型锚杆,加强可回收锚杆、玻瑙璃纤维锚杆等 新型锚杆的工艺试验。 3.6.7浆液配制时(设计强度20MPa),一般选用42.5MPa水泥(选用普通硅酸盐水泥)。采用水泥砂 浆时,宜选用水泥、砂重量比为1:0.3,水灰比0.35~0.45。选用纯水泥浆时,水灰比0.4~0.5。外加 的加入量宜进行室内试配确定。
3.7.1~8.7.4为保证已施工土钉能按设计发挥作用,强调分层、分段开挖的同时,应保证其上下层施 工间隔(根据土钉灌浆及喷射混凝土材料的养护期决定),加入一定早强剂后,一般间隔时间为5天~ 喷射混凝土的配比(设计强度20MPa)宜为:P.0.42.5MPa水泥,砂率45%~55%,水泥、砂重量比1 ~1:4.5,水灰比0.4~0.45。外加剂的加入量宜进行室内试配确定。
8.8.1工程中常用的支撑系统有混凝土围標、钢围標、混凝土支撑、钢支撑、格构式立柱、钢管立柱 型钢立柱等,立柱往往埋入灌注桩内,也有直接打入一根钢管桩或型钢桩,使桩柱合为一体。甚至有销 支撑与混凝土支撑混合使用的实例。 8.8.3支撑安装与拆除的时间与顺序是与土方开挖及施工工况密切联系的,很多基坑工程事故发生均
DB42/159—2012图3跳打方式图4晚打方式端工顺序8.10.5、8.10.6如型钢下插受阻,宜采用静力在一定的导向机械的协助下将型钢插入到位。应避免采用自由落体式下插,这种方式不仅难以保证型钢的正确位置,还容易发生偏转,垂直度也不易保证。在H型钢表面涂抹减摩材料之前,必须清除型钢表面的铁锈和灰尘,涂抹厚度应大于1mm,以确保减摩材料的黏结质量。对环境保护要求特别高的工程,型钢以不拔为宜。8.11土方开挖与回填8.11.1~8.11.3土方开挖是基坑工程的主要环节,所有支护措施均是为了土方的顺利开挖。并且土方开挖与支护结构施工相互交义、互为前提,因此需要制定详细的基坑开挖施工方案,保证土方并挖的顺利进行。基坑土方开挖在深度范围内进行合理分层,在平面上进行合理分块,并确定各分块开挖的先后顺序,可充分利用未开挖部分土体的抵抗能力,有效控制土体位移,以达到减缓基坑变形、保护周边环境的目的。基坑对称开挖,即指对称、间隔开挖;基坑限时开挖就是要尽量控制无支撑暴露的时间;基坑平衡开挖是指保持各分块均衡开挖。对于软土、坑内工程桩为预制桩或其它小直径桩基础的场地,各分层开挖的深度宜取小值,主要是为了方便挖土和保护工程桩的目的。8.11.4为避免机械挖土造成工程桩位移和损伤,在工程桩区域挖土应设专人进行监护,挖土机械应避让工程桩,工程桩周边土体应采用人工挖除的方法,坑底以上200mm~300mm范围内的土方采用人工修底,主要是为了防止机械超挖和机械扰动坑底土体,并加强对工程桩的保护;当工程桩为预制桩时,人工修底的高度宜进一步增加,设计桩顶标高200mm范围内的土方应采用人工挖除。为减少基坑暴露时间,开挖至坑底标高后应及时进行垫层施工。8.11.5开挖老粘性土基坑和岩土复合基坑时,为了防止基坑稳定状况随时间延长恶化,应采取以下措施:1及时挂钢筋(丝)网,用水泥砂浆或喷射混凝土护面,使坡面免受大气变化及地表水冲刷、浸泡的影响;2坡面有地下水渗出时,应对基坑的稳定状况重新分析评估,必要时应采取加固措施。被复坡面时应留出泄水通道,使水能自由排出。8.11.6支护结构、隔渗体等应达到设计强度,降水系统运转正常,是土方开挖的前提条件。否则,如果不能按设计条件运行,可能引起不可挽回的后果。8.11.7施工栈桥通常结合第一道支撑进行设计,设计时应考虑基坑平面形状、施工场地、进度、施工方法等因素,在施工过程中作用在施工栈桥上的各种荷载应控制在施工栈桥设计允许范围内。93
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8.11.8采用内支撑时,土方开挖对支撑系统的受力状态影响极大。因此强调“先撑后挖,均衡对称”。 只有这样才能符合内支撑设计计算的条件,这也是国家标准中的强制性规定。由于目前多采用大型反铲 挖土,运土车辆直接进入坑底运土的作业方式,往往为了追求进度而不能满足上述原则要求。这是应该 重视并尽快解决的间题。一方面希望内支撑设计采用平面上留有较大操作空间的内支撑体系,,另一方 面希望改变挖土作业方式,坑内采用小型挖土机械,土方出坑采用垂直运输,或设置栈桥进行土方运输。 8.11.9随着基坑开挖面积愈来愈大、对环境保护要求愈来愈高,分块及岛式开挖、盆式开挖方式得到 应用。岛式开挖可在较短时间内完成基坑周边土方开挖及支撑系统施工,对基坑变形控制较为有利。而 基坑中部大面积无支撑空间的土方开挖较为方便,可在支撑系统养护阶段进行开挖。在满足该区域支撑 系统施工的条件下,边部土方开挖宽度应尽可能减小,以加快挖土速度,使边部支撑尽早形成,减少支 护结构无支撑或无垫层暴露时间。 盆式开挖由于保留基坑周边的土方,减小了基坑围护暴露的时间,对控制支护结构的变形和减小周 边环境的影响较为有利,而基坑中部的土方可在支撑系统养护阶段进行开挖。盆式开挖一般适用于基坑 周边环境保护要求较高或支撑较为密集的大面积基坑。盆式开挖过程中,先行完成中间部分土方,此时 未形成有效的支撑体系,故必须保留足够的盆边宽度和高度,以及足够平缓的边坡坡度,以抵抗支护桩 (墙)的变形和边坡自身的稳定。 3.11.10这里所指的狭长形基坑,一般是针对地铁车站、明挖隧道、地下通道、大型箱涵等采用桩(墙) 支护结合对撑的长条形基坑,其中尤以地铁车站较为典型,地铁车站一般处于城市中心区域,且开挖深 度较大,基坑变形控制和周边环境保护要求很高。狭长形基坑一般采用斜面分层分段开挖方式。考虑到 钢支撑受力的特点和纵向斜面分层分段开挖的特性,基础底板及时浇筑对改善支护结构的受力特征和保 正基坑的稳定十分重要, 8.11.11逆作法是指利用先施工完成的地下莲续墙等作为基坑施工时的竖向支护结构,利用地下结构 各层梁、板、柱等作为的支撑体系,地下结构由地面向下逐层施工,直至基础底板施工完成。盖挖法是 先用地下连续墙、钻孔桩等形式作支护结构,然后施工钢筋混凝土盖板或临时型钢盖板,在盖板、支护 桩(墙)、立柱桩等形成的支撑体系下进行土方开挖和结构施工。 由于逆作法和盖挖法的施工涉及永久水平和竖向结构与支护体系相结合,故施工期间的水平和垂直 立移、受力情况等应满足主体结构和支护结构的设计要求。 由于暗挖是在相对封闭的环境下进行挖土作业,暗挖区域受挖土机械尾气和地下有害气体影响,空 气质量较差,且光线较差,因此,必须设置通风和照明系统
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9环境影响及防治措施
9.1对环境影响的评价
9.1.1、9.1.2这两条列举了基坑工程对内、外环境影响的各种可能性,是从武汉地区多年实践得到的 经验教训的总结。9.1.1条涉及外环境,9.1.2条则涉及“内环境”。所谓“内环境”主要是指对坑内已 施工的工程桩的影响,也应包括采用天然地基时对地基土的影响。 9.1.3降低地下水位对环境的影响是必然的,但影响程度的高低在不同条件下是不同的。降水引起的 地面沉降值与降水幅度、延续时间、所在场地及其附近的降水历史以及土层性质诸多因素都有关系。另 外,不同结构特点的建(构)筑物、地面、地下设施对水位下降后地面沉降的差异的承受能力也是不同 的。本规程提供了降水引起的地面沉降的计算方法,但由于问题的复杂性,很难保证预测的准确性。对 于降水地面沉降,我们更需要依赖施工期间的监测,并应有发生问题后进行补救的思想准备和资金准备。
9.2对环境影响的防治措施
9.2.1当前基坑工程中,方案选择和各项设计阶段的主要倾向是片面追求节省,选用价格低廉的支护 方案,而对安全性和环境保护问题缺乏足够的重视和预见。这样做导致很多工程出现事故,影响环境, 拖延工期,不得不花费大量资金用于善后处理,结果是得不偿失。本条强调“预防为主”,就是说,在 方案选择和设计阶段就要重视环境保护问题,才有可能最大限度地达到环境保护的目的。 9.2.2基坑土方开挖方式不当,是当前导致基坑工程事故发生的最主要的原因。分层、分段、对称、 平衡、适时并挖是基坑工程的基本原则。这一原则得不到贯彻的原因是片面追求进度,另外与采用的施 工设备(一般是大型反铲)性能也有关系。因此,要满足本条的要求,首先要妥善解决质量与进度的矛 盾,树立进度服从质量的思想。同时也要逐步引进合适的土方施工机械,改进土方开挖与运输的作业方 式。近年来由于工期或基坑需回填的原因,基坑开挖就地堆土造成基坑变形破坏或造成工程桩倾斜甚至 房屋倒塌现象时有发生,因此要严格控制基坑周边堆土高度。 9.2.4目前我省除武汉市区外,其他地方尚未有限制锚杆超出红线的规定,随着城市建设管理的加强 和法制的完善,这样的规定将会出台。因此发展锚杆回收技术应是我们努力的方向。 9.2.5从环境保护角度而言,隔渗优于降水。但隔渗费用高,技术不成熟,目前本地区除上述阳逻大 桥南锚旋的特例外,一般性的基坑工程中还没有很成功的工程实例。因此本规程现在只能提出“降水或 隔渗与降水相结合”的方法。但希望在隔渗技术方面作进一步的探索。 9.2.6对紧邻基坑边的建(构)筑物一般应考虑托换。若不托换,既不能保证建(构)筑物的安全, 也大大增加支护的负担。根据武汉地区的实践经验,预防性托换可采用以下型式: 1单纯托换结构,除采用刚性托换桩外还可采用旋喷、花管注浆桩,树根桩等托换形式; 2支护结构与托换结构合二为一的桩式托换,托换桩本身还担负看相应长度范围内坑壁支护作用 设计中应对多种方案进行对比演算,对托换与支护的相互关系进行综合分析。 9.2.7关于预防性托换结构的设计,武汉地区常采用以下做法:
1长条形民用建筑物中,若纵轴顺坑边展延,可在近坑一侧边纵轴外布置足够的托换桩;若纵轴 垂直于坑边展延,则除近坑山墙外,还须在近坑二至三个横轴线范围内布置托换桩,室内轴线可不布桩 以减少对结构的破坏。点式建筑物除边坑一侧纵轴线外,还要在两端山墙外也布置适量的托换桩。 2托换桩桩端应进入良好持力层内一定深度。锚杆静压桩一般按所需压桩力控制桩进入持力层深 变。 3托换桩布置位置宣尽量靠近建筑物纵横轴线交点。对于独立基础,宣按轴对称布桩。对条基或 整板基础,可仅在建筑物轮廓线外边布桩。 4坐落坑边的结构刚度较差的单层工业厂房、仓库、食堂等,必须在近坑一至三根轴线上对独立 基础逐一进行托换。须托换排数根据工程地质条件、坑深、建筑结构型式及施工质量等因素确定。
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5兼作坑壁支护结构用的近坑托换必须有足够的抗弯刚度和强度。若坑深大于6m,则宜采用租 锚结构以减少桩身的内弯矩。采用锚杆静压桩作为近坑托换者,不得兼作坑壁支护结构使用。 9.2.8托换结构施工过程中的注意事项: 1充分考虑托换施工可能引起的基土的扰动和强度降低,必须采取一切措施,使这种扰动和减强 影响降低到最小程度。可按照“两个跳开”的施工原则控制施工: 1)空间上跳开一个托换柱与相邻的托换柱不能依次紧接着施工,应分二序、三序,甚至更多 的序数,跳开施工; 2)时间上跳开应考虑各托换桩施工中自身强度增长所需的周期,不能盲目追求经济效益和施 工速度,适当延长施工的间隙时间。 2托换结构施工过程中必须严格保护被托换建(构)筑物基础的完整性和强度不能有任何损害, 与基础间必须有牢靠的连结。
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10.1.1通过基坑工程全过程监测,实施信息化施工,防止事故的发生;同时积累监测资料,验证设计 参数,完善设计理论,提高设计水平。 10.1.2、10.1.3监测方案编制前,委托方应提供支护设计施工图、监测设计要求、勘察报告、地形图 管线图、周边已建建(构)筑物情况(包括建造年代、基础形式和结构类型)等资料。监测单位应重视 现场踏勘、调查工作,充分了解场地及周边环境。当周边地下管线、建(构)筑物基础等重要资料不全 时,委托方应进行专项探测工作。
10.2.2基坑监测对象主要为支护结构和基坑周边环境,监测项目的选择,应根据基坑重要性等级和设 计要求综合确定。 10.2.3对于基坑周边分布有轨道交通设施、隧道等大型地下设施和城市生命线工程或其他对位移有特 殊要求的建筑及设施时,由于保护要求高,应根据相应原标准、规定和相关部门的要求增加监测项目, 是高监测精度。 10.2.4在基坑工程施工(包括支护结构施工和预降水)前,应做好周边环境的调查,必要时应对周边 建(构)筑物进行安全性鉴定,一方面便于准确了解施工过程对周边环境的影响,另一方面当发生纠纷 寸可作为损坏(影响)程度评判依据;基坑施工和使用期内,巡视检查在监测工作中的重要性越来越突 出,当工程事故发生前,总有许多征兆出现,监测人员要细心观察、善于判断。
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10.4监测方法及精度要求
10.4.1监测方法的选择以取得数据的有效、准确、速度快为原则。 10.4.2采用相同的观测方法和观测路线,使用同一仪器设备,固定观测人员,目的是尽可能减少系统 吴差影响,保障监测精度 10.4.3应保证变形监测网中基准点的稳定性,尤其在市区繁华地段,场地周边车辆、人员集中,工程 活动多,应寻找或设置稳定的基准点,并定期观测,检验其有效性。 10.4.4监测仪器要定期检查,保证测量数据的准确、可靠。监测精度按相关标准和规定执行
10.5监测频率及报警值
10.6监测资料成果编制及信息反馈
10.6.1对于监测工程,可根据工程进度和设计施工要求在适当的时间节点或一个月时间,提供监测中 间报告(阶段报告)。施工时间节点:如每支撑完成浇筑后,基坑开挖到底,完成底板浇筑等, 0.6.2监测报表应有相应施工工况记录,以便于后期监测数据的处理、应用和工程的分析预测, 10.6.5观测数据异常,有可能是内力变形发生急剧变化,也有可能是人为测量错误,通过复测可排除 人为错误JJF(鲁) 143-2022 企业碳排放计量器具配备及管理技术规范.pdf,寻找原因。 10.6.6当监测数据接近或达到报警值时,监测人员应立即通报建设方、施工单位、设计单位和监理单 位,切忌拖延。