土釘墻基坑支護設(shè)計[詳細(xì)]

1、深基坑工程支護設(shè)計基坑土釘支護四川建院土木系地質(zhì)教研室二O四年六月1. 土釘墻支護設(shè)計理論2. 基坑土釘墻支護設(shè)計任務(wù)書3. 基坑土釘墻支護設(shè)計指導(dǎo)書4. 本次設(shè)計的相關(guān)資料1. 土釘墻支護設(shè)計理論1.1概述.基坑支護的作用基坑開挖后,形成臨空面,在基坑土體自身重量、地表荷載、地下水滲透作用 下,可能產(chǎn)生破壞或過大變形,危及基礎(chǔ)施匸或周圉建筑物的安全,因此,須對基坑 側(cè)壁采取一定的措施進行支護.1.1.2 土釘墻及土釘?shù)亩x、支護原理土釘墻:由土釘、被加固的土體、面層組成的支護結(jié)構(gòu).土釘墻支護在某些施 工企業(yè)也稱為噴錨支護.其組成如圖1.1.2-1所示：圖1.1.2-1上釘墻剖而示意圖土釘:用

2、來加固、錨固現(xiàn)場原位土體的細(xì)長桿件.通常采用土中鉆孔,置入變形 鋼筋,并沿孔全長注漿的方法做成土釘依靠與土體之間的界面粘結(jié)力或摩擦力, 在土體發(fā)生變形的條件下被動受力,并主要承受拉力作用.土釘也可用鋼管、角鋼 直接擊入土中,并全長注漿的方法做成.面層:在土釘端部沿水平方向及豎向焊接加強鋼筋,在加強鋼筋上焊接分布鋼 筋,再噴射混凝土制作而成.加固原理:基坑臨空面形成后,側(cè)壁土體有向臨空面位移的趨勢,及沿某一潛 在破壞面破壞的趨勢,置入土釘后,土釘承受了山周圉土體及面層傳遞過來的土 壓力,把土壓力傳遞至穩(wěn)定的土層中去,從而阻止了側(cè)壁土體向基坑方向的位移; 土釘加固土體使土體強度提高,并山于土釘?shù)睦?/p>

3、力,使?jié)撛谄茐拿嫔系姆ㄏ驊?yīng)力增 大,因而摩擦力增大,阻止基坑側(cè)壁沿某一潛在破壞面破壞.1.13 土釘墻的適用條件1. 基坑側(cè)壁安全等級宜為二、三級的非軟土場地（基坑側(cè)壁安全等級根據(jù)側(cè) 壁破壞后果的嚴(yán)重程度劃分）.2. 基坑深度不宜大于12米.3. 當(dāng)?shù)叵滤桓哂诳拥酌鏁r,應(yīng)采取降水或截水措施.當(dāng)土質(zhì)較差,且基坑邊坡靠近重要建筑設(shè)施,需要嚴(yán)格控制支護變形時,宜開挖 詢先沿基坑邊緣設(shè)置密排的豎向微型樁（見圖113-1）,其間距不宜大于1米,深入 基坑底部13米.微型樁可用無縫鋼管或焊管,直徑48-150米,管壁上應(yīng)設(shè)置出漿 孔.小直徑的鋼管可分段在不同挖深處用擊打方法置入并注漿;較大直徑（大于IO

4、O 米米）的鋼管宜釆用鉆孔置入并注漿,在距孔底1/3孔深范圍內(nèi)的管璧上設(shè)置注漿 孔,注漿孔直徑10-15米米,間距400500米米.圖113-1超前設(shè)苣微形樁的上釘支護當(dāng)支護變形需要嚴(yán)格限制在不良土體中施工時,宜聯(lián)合使用其他支護技術(shù),將 土釘支護擴展為土釘一一預(yù)應(yīng)力錨桿聯(lián)合支護、土釘一一樁聯(lián)合支護、土釘一 防滲墻聯(lián)合支護等,并參照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計施工.1.1.4與錨桿支護相比,土釘與土釘墻支護的特點1. 土釘?shù)淖饔弥皇羌庸讨車馏w,使周圍土體的強度增加,保證其穩(wěn)定性, 并和被加固的土體一起作為擋土結(jié)構(gòu),支護基坑.錨桿常與樁、墻聯(lián)合使用,作為樁 墻等擋土結(jié)構(gòu)的支點,與樁墻一起作為支護結(jié)構(gòu),此時

5、,錨桿周圉的土體不再為支 護結(jié)構(gòu)的一部分.2. 土釘在基坑側(cè)壁上的排列較密,錨桿的排列間距較大.3. 土釘在土體發(fā)生變形后才被動受拉,土釘對土體的約束需要土體變形作為 補償,錨桿一般在設(shè)置時預(yù)加拉應(yīng)力,給土體以主動約束.4. 土釘沿孔全長注漿、錨桿應(yīng)考慮自由段e長度不應(yīng)小于5米.1.1.5 土釘及土釘墻的受力狀態(tài)和破壞形式1. 土釘墻在自身重量等荷載作用下,可能沿內(nèi)部或外部破裂面產(chǎn)生整體破壞, 如圖1.1.4-1所示.圖1.1.4-1上釘墻沿內(nèi)部或外部破裂面2. 土釘墻沿墻底產(chǎn)生滑移,或沿墻趾產(chǎn)生傾覆3. 單根土釘在拉力作用下被拔出.土體在自身重量等荷載作用下,產(chǎn)生變形, 作用土壓力于面層,面

6、層傳遞給土釘,土釘承受了山面層及周圍土體傳遞過來的 拉力,有向基坑方向拔出的驅(qū)勢;同時破裂面以外穩(wěn)定土體與土釘?shù)恼辰Y(jié)力對土釘 產(chǎn)生抗拔力,阻止土釘向外拔出.當(dāng)拉力大于抗拔力時,土釘被拔出4. 土釘墻墻底承載力不夠,產(chǎn)生破壞.1.2 土釘墻的構(gòu)造要求1. 土釘墻墻面坡度不宜大于1:0.1;2. 土釘和面層必須有效連接,應(yīng)設(shè)置承壓板或加強鋼筋等構(gòu)造措施,承壓板或 加強鋼筋應(yīng)與土釘螺栓連接或鋼筋焊接連接；3. 土釘?shù)拈L度宜為開挖深度的0.51.2倍,間距宜為12米,與水平面夾角 宜為5 20;4. 土釘鋼筋宜采用HPB235、HRB335級鋼筋,鋼筋直徑宜為1632米米, 鉆孔直徑宜為70120米米

7、；5. 注漿材料宜為水泥漿或水泥砂漿,其強度等級不低于米10;6. 噴射混凝土面層宜配置鋼筋網(wǎng),鋼筋直徑宜為610米米,間距宜為150 300米米;噴射混凝土強度等級不宜低于C20,厚度不宜小于80米米；7. 坡面上下段鋼筋搭接長度應(yīng)大于300米米；8. 排水系統(tǒng)參照如下規(guī)定：基坑四周支護范圉內(nèi)的地表應(yīng)加修整,構(gòu)筑排水溝和水泥砂漿或混凝土地面, 防止地表降水向地下滲透,靠近基坑坡頂寬24米的地面應(yīng)適當(dāng)墊高,并且里高外 低,便于徑流遠(yuǎn)離邊坡.為了排除積聚在基坑內(nèi)的滲水和雨水,應(yīng)在坑底設(shè)置排水溝及集水坑.排水 溝應(yīng)離開邊壁0.5l米,排水溝及集水坑宜用磚砌并用砂漿抹面以防止?jié)B漏,坑中 積水應(yīng)及時抽

8、出.在支護面層背部應(yīng)插入長度為400600米米，直徑不小于40米米水平排水 管,其外端伸出支護面層,間距可為1.52米，以便將噴射混凝土面層后積水排出. 1.3設(shè)計1.3.1 一般規(guī)定1. 根據(jù)構(gòu)造要求和工程經(jīng)驗,初選支護各部件的尺寸和材料參數(shù)；2. 進行計算分析,主要有：(1) 土釘?shù)脑O(shè)計計算(抗拉承載力驗算、土釘長度驗算等)；(2) 支護的內(nèi)部整體穩(wěn)定性分析與外部整體穩(wěn)定性分析；(3) 噴射混凝土面層的設(shè)計訃算及土釘與面層的連接計算.通過上述訃算對各部件的初選參數(shù)做出修改,給出施工圖.3. 根據(jù)施工過程中的量測監(jiān)控數(shù)據(jù)和發(fā)現(xiàn)的問題,進行反饋設(shè)1T.132單根土釘抗拉承載力計算1.3.2.1

9、 土釘?shù)脑O(shè)計計算遵循下列原則：1. 只考慮土釘?shù)氖芾饔?；其中：FJrf:±釘?shù)木植糠€(wěn)泄性安全系數(shù),取121.4,基坑深度較大時,取大值；N ：上釘設(shè)計內(nèi)力；d：上釘鋼筋直徑；兀:鋼筋抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值,按混凝丄結(jié)構(gòu)設(shè)訃規(guī)范（GBJIO-89）取用. 各層土釘極限抗拉承載力R需滿足:FzNGETb=R圖1.3231支護內(nèi)潛在破裂而其中:心：上釘在破壞而以外穩(wěn)左上體第f層上中的長度；心:土釘孔徑；T :上釘與土體之間 的界而粘結(jié)強度，按表132牛1選取.表1.3241界面粘結(jié)強度標(biāo)準(zhǔn)值I.類粘性土砂土素填上狀態(tài)軟塑可塑喚塑堅塑松散稍密中密密實T (kpa)15303050507070-90

10、709090-120120-16016020030 60注:免丘中數(shù)據(jù)為低壓注漿時的極限粘結(jié)強度標(biāo)準(zhǔn)值.1.324各層土釘長度驗算F N各層土釘?shù)拈L度/應(yīng)滿足下列條件：1+-加芒1.3.3 土釘支護的整體穩(wěn)定性分析土釘支護的內(nèi)部整體穩(wěn)定性分析是指邊坡土體中可能出現(xiàn)的破壞面發(fā)生在支護內(nèi)部并穿過全部或部分土釘破壞模式如圖133-1所示,破壞面為一圓弧面,并考慮土釘?shù)睦?采用普通圓弧條分法對支護作整體穩(wěn)定性分析安全穩(wěn)定性系數(shù)訃算公式如下:工（H； + Q）COS al tan .+（Rk SlIk） Sin k - tan + Cj （l / COS （XJ+ （RJ Shk ）co s?AJ F

11、產(chǎn)：工（叫+ QJsinaJ叫、Q ：分別為作用于土條的自重和地而荷載；%:上條i圓弧破壞面切線與水平而的夾角；4 ：土條i的寬度;0 :土條i圓弧破壞面所處的第j層土的內(nèi)摩擦角；Cj :土條i圓弧破壞面所處的第j層上的粘聚力；Rk :破壞面上第K排土釘?shù)淖畲罂沽?按13.33條確左；A :第k排上釘軸線與該處破壞而之間的夾角；Shk :第k排土釘?shù)乃介g距.需要收索所有可能破壞的圓弧面,并訃算其安全穩(wěn)定性系數(shù)（此工作量較大, 一般山訃算機完成）,安全穩(wěn)定性系數(shù)最小值所對應(yīng)的圓弧面為最可能破壞的圓弧 面,該安全穩(wěn)定性系數(shù)最小值要求大于表1.3.3-1中的值表1.3.3-1支護內(nèi)部整體穩(wěn)立性分析

12、基坑深度（米）<66-12>12安全系數(shù)最小值1.21.31.4土釘支護還應(yīng)驗算施工各階段的內(nèi)部穩(wěn)定性土釘支護的外部整體穩(wěn)定性分 析是指整個土釘沿底面水平滑動、繞基坑底角傾覆、沿深部的圓弧破壞面失穩(wěn).土釘支護的外部穩(wěn)定性分析與重力式擋土墻的穩(wěn)定性分析相同,可將山土釘 加固的整個土體視為重力式擋土墻,分別驗算其底面抗水平滑動驗算、基坑底角 抗傾覆驗算和整體穩(wěn)定性驗算.1.33.4混凝土面層:按構(gòu)造要求設(shè)計.1.4施工與檢測土釘墻施工之前先確定基坑開挖線、軸線定位點、水準(zhǔn)基點、變形觀測點等, 并妥善保護;編制好基坑支護施工組織設(shè)計,周密安排支護施工與基坑土方開挖、 出土等工作的關(guān)系,使

13、支護施工與土方開挖密切配合;準(zhǔn)備土釘?shù)扔嘘P(guān)材料和施工 機具.1.4.1施工前應(yīng)具備下列文件1. 巖土工程勘察報告；2. 土釘墻支護結(jié)構(gòu)施工圖；3. 降水系統(tǒng)施工圖,以及需要工程降水時的降水方案設(shè)計；4. 施工方案和施工組織設(shè)計,規(guī)定基坑分層、分段開挖的深度和長度,邊坡開 挖面的裸露時間限制等；5. 支護整體穩(wěn)定性分析計算書；6. 現(xiàn)場測試監(jiān)控方案和應(yīng)急措施.1.4.2施工工序1. 基坑開挖:基坑要按設(shè)計要求嚴(yán)格分層分段開挖,在完成上一層作業(yè)面土 釘與噴射混凝土面層達(dá)到設(shè)計強度的70%以前,不得進行下一層土層的開挖每 層開挖最大深度取決于在支護投人工作前土壁可以自穩(wěn)而不發(fā)生滑動破壞的能 力,實際

14、工程中常取基坑每層挖深與土釘豎向間距相等.每層開挖的水平分段寬度 也取決于土壁自穩(wěn)能力,且與支護施工流程相互銜接,一般多為1020米長.當(dāng)基 坑面積較大時,允許在距離基坑四周邊坡810米的基坑中部自山開挖,但應(yīng)注意 與分層作業(yè)區(qū)的開挖相協(xié)調(diào)挖方要選用對坡面土體擾動小的挖土設(shè)備和方法,嚴(yán)禁邊壁出現(xiàn)超挖或造成 邊壁土體松動坡面經(jīng)機械開挖后要采用小型機械或鏟鍬進行切削清坡,以使坡度 及坡面平整度達(dá)到設(shè)計要求2. 噴射第一道面層:每步開挖后應(yīng)盡快做好面層,即對修整后的邊壁立即噴上 一層薄混凝土或砂漿.若土層地質(zhì)條件好的話,可省去該道面層.3. 設(shè)置土釘:土釘?shù)脑O(shè)置,對于鋼筋釘通常是先在土體中成孔,然后

15、置入土釘 鋼筋并沿全長注漿.對于鋼管釘可擊入土體再由鋼管內(nèi)注漿(1) 鉆孔鉆孔前,應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求定出孔位并作出標(biāo)記及編號.當(dāng)成孔過程中遇到障礙 物需調(diào)整孔位時,不得損害支護結(jié)構(gòu)設(shè)計原定的安全程度鉆孔可用錨桿鉆機,它能自動退鉆桿、接鉆桿,適合上中鉆孔.鉆孔時,在進鉆和抽出鉆桿過程中不得引起土體坍孔.而在易坍孔的土體中鉆 孔時宜采用套管成孔或擠壓成孔.成孔過程中應(yīng)山專人做成孔記錄,按土釘編號逐 一記載取出土體的特征、成孔質(zhì)量、事故處理等,并將取出的土體及時與初步設(shè) 計所認(rèn)定的土質(zhì)加以對比,若發(fā)現(xiàn)有較大的偏差要及時修改土釘?shù)脑O(shè)計參數(shù).(2) 插入土釘鋼筋插入土釘鋼筋詢要進行清孔檢查,若孔中出現(xiàn)局部滲

16、水、塌孔或掉落松土應(yīng) 立即處理.土釘鋼筋置人孔中詢,要先在鋼筋上安裝對中定位支架,以保證鋼筋處 于孔位中心且注漿后其保護層厚度不小于25米米,支架沿釘長的間距可為2.3米 左右,支架可為金屬或塑料件,以不妨礙漿體自由流動為宜.(3) 注漿注漿前要驗收土釘鋼筋安設(shè)質(zhì)量是否達(dá)到設(shè)計要求.注漿用小型、可移動的注漿泵,常用的有UBJ系列擠壓式灰漿泵和B米Y系 列錨桿注漿泵,其工作壓力和流量等皆滿足注漿要求.注漿一般可采用重力、低壓(0.40.6米Pa)或高壓(12米Pa)注漿,水平孔應(yīng) 采用低壓或高壓注漿.壓力注漿時應(yīng)在孔口或規(guī)定位置設(shè)置止?jié){塞,注滿后保持壓 力35米in.重力注漿以滿孔為止,但在漿體

17、初凝前需補漿12次.對于向下傾角的土釘,注漿采用重力或低壓注漿時宜采用底部注漿方式,注漿 導(dǎo)管底端應(yīng)插至距孔底250-500米米處,在注漿同時將導(dǎo)管勻速緩慢地撤出.注漿時要采取必要的排氣措施.對于水平土釘?shù)你@孔,應(yīng)用口部壓力注漿或分 段壓力注漿,此時需配排氣管并與土釘鋼筋綁扎牢固,在注漿前與土釘鋼筋同時送 人孔中向孔內(nèi)注入漿體的充盈系數(shù)必須大于1.每次向孔內(nèi)注漿時,宜預(yù)先計算所需 的漿體體積并根據(jù)注漿泵的沖程數(shù)汁算出實際向孔內(nèi)注人的漿體體積,以確認(rèn)實 際注漿量超過孔內(nèi)容積.注漿材料宜用水泥漿或水泥砂漿.水泥漿的水灰比宜為0.5;水泥砂漿的配合 比宜為1:11:2（重量比）冰灰比宜為0.380.

18、45需要時可加入適量速凝劑,以促進 早凝和控制泌水.水泥漿、水泥砂漿應(yīng)拌合均勻,隨拌隨用,一次拌合的水泥漿、水泥砂漿應(yīng)在 初凝前用完.注漿前應(yīng)將孔內(nèi)殘留或松動的雜土清除干凈.為提高土釘抗拔能力,還可采用 二次注漿工藝.4. 噴第二道面層:在噴混凝土之前,先按設(shè)計要求綁扎、固定鋼筋網(wǎng).面層內(nèi) 的鋼筋網(wǎng)片應(yīng)牢固固定在邊壁上并符合設(shè)計規(guī)定的保護層厚度要求.鋼筋網(wǎng)片可 用插入土中的鋼筋固定,但在噴射混凝土?xí)r不應(yīng)出現(xiàn)振動鋼筋網(wǎng)片可焊接或綁扎而成,網(wǎng)格允許偏差為±10米米.鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)時每邊 的搭接長度應(yīng)不小于一個網(wǎng)格邊長或200米米,如為搭焊則焊接長度不小于網(wǎng)片 鋼筋直徑的10倍.網(wǎng)片與坡面間隙

19、不小于20米米土釘與面層鋼筋網(wǎng)的連接可通過墊板、螺帽及土釘端部螺紋桿固定.墊板鋼 板厚810米米、尺寸為200米米X200米米300米米X300米米,墊板下空隙 需先用高強水泥砂漿填實,待砂漿達(dá)一定強度后方可旋緊螺帽以固定土釘.土釘鋼 筋也可通過井字加強鋼筋直接焊接在鋼筋網(wǎng)上,焊接強度要滿足設(shè)計要求.圖1.4.2-1 土釘與面層的固定噴射混凝土的配合比應(yīng)通過試驗確定,粗骨料最大粒徑不宜大于12米米,水 灰比不宜大于0.45,并應(yīng)通過外加劑來調(diào)節(jié)所需工作度和早強時間.當(dāng)采用于法施 工時,應(yīng)事先對操作手進行技術(shù)考核,以保證噴射混凝土的水灰比和質(zhì)量達(dá)到設(shè)計 要求.為保證噴射混凝土厚度達(dá)到均勻的設(shè)計值

20、,可在邊壁上隔一定距離打人垂直 短鋼筋段作為卑度標(biāo)志噴射混凝土的射距宜保持在0.6-I.O米范圍內(nèi),并使射流 垂直于壁面.在有鋼筋的部位可先噴鋼筋的后方以防止鋼筋背面出現(xiàn)空隙.噴射混 凝土的路線可從壁面開挖層底部逐漸向上進行,但底部鋼筋網(wǎng)搭接長度范圉以內(nèi) 先不噴混凝土,待與下層鋼筋網(wǎng)搭接綁扎之后再與下層壁面同時噴混凝土.混凝土 面層接縫部分做成450角斜面搭接.當(dāng)設(shè)汁面層厚度超過100米米時,混凝土應(yīng)分 兩層噴射,一次噴射厚度不宜小于40米米,且接縫錯開.混凝土接縫在繼續(xù)噴射混 凝土之前應(yīng)清除浮漿碎屑,并噴少量水潤濕.面層噴射混凝土終凝后2h應(yīng)噴水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間宜37d,養(yǎng)護視當(dāng)?shù)丨h(huán)境條 件采

21、用噴水、覆蓋澆水或噴涂養(yǎng)護劑等方法.5. 排水設(shè)施的設(shè)置:水是土釘支護結(jié)構(gòu)最為敏感的問題,不但要在施工前做好 降排水工作,還要充分考慮土釘支護結(jié)構(gòu)工作期間地表水及地下水的處理,設(shè)置排 水構(gòu)造措施.圖1.4.2-2排水設(shè)施的設(shè)置1.4.3 土釘現(xiàn)場測試(1) 土釘支護施工必須進行土釘?shù)默F(xiàn)場抗拔試驗,應(yīng)在專門設(shè)置的非工作釘上 進行抗拔試驗直至破壞,用來確定極限荷載,并據(jù)此佔計土釘?shù)慕缑鏄O限粘結(jié)強 度.(2) 每一典型土層中至少應(yīng)有3個專門用于測試的非工作釘.測試釘除其總長 度和粘結(jié)長度可與工作釘有區(qū)別外,應(yīng)與工作釘采用相同的施工工藝同時制作,其 孔徑、注漿材料等參數(shù)以及施工方法等應(yīng)與工作釘完全相同

22、測試釘?shù)淖{粘結(jié) 長度不小于工作釘?shù)亩种磺也欢逃?米,在滿足鋼筋不發(fā)生屈服并最終發(fā)生 拔出破壞的前提下宜取較長的粘結(jié)段,必要時適當(dāng)加大土釘鋼筋直徑.為消除加載 試驗時支護面層變形對粘結(jié)界面強度的影響,測試釘在距孔口處應(yīng)保留不小于1 米長的非粘結(jié)段在試驗結(jié)束后,非粘結(jié)段再用漿體回填.(3) 土釘?shù)默F(xiàn)場抗拔試驗宜用穿孔液壓千斤頂加載,土釘,千斤頂,測力桿三者 應(yīng)在同一軸線上,千斤頂?shù)姆戳χЪ芸芍糜趪娚浠炷撩鎸由?加載時用油壓表大 體控制加載值并山測力桿準(zhǔn)確予以計量土釘?shù)?拔出)位移量用白分表(精度不小 于0.02米米,量程不小于50米米)測量,百分表的支架應(yīng)遠(yuǎn)離混凝土面層著力點.(4) 測試

23、釘進行抗拔試驗時的注漿體抗壓強度不應(yīng)低于6米Pa.試驗采用分級 連續(xù)加載,首先施加少量初始荷載(不大于土釘設(shè)計荷載的1/10)使加載裝置保持 穩(wěn)定,以后的每級荷載增量不超過設(shè)汁荷載的20%.在每級荷載施加完畢后立即 記下位移讀數(shù)并保持荷載穩(wěn)定不變,繼續(xù)記錄以后1、6、10米in的位移讀數(shù).若同 級荷載下10米in與1米in的位移增量小于1米米,即可立即施加下級荷載,否則 應(yīng)保持荷載不變繼續(xù)測讀15、30、60米in時的位移.此時若60米in與6米in 的位移增量小于2米米,可立即進行下級加載,否則即認(rèn)為達(dá)到極限荷載根據(jù)試驗得出的極限荷載,可算出界面粘結(jié)強度的實測值.這一試驗平均值應(yīng) 大于設(shè)計計

24、算所用標(biāo)準(zhǔn)值的1.25倍,否則應(yīng)進行反饋修改設(shè)計.(5) 極限荷載下的總位移必須大于測試釘非粘結(jié)長度段土釘彈性伸長理論計 算值的80%,否則這一測試數(shù)據(jù)無效.(6) 上述試驗也可不進行到破壞,但此時所加的最大試驗荷載值應(yīng)使土釘界面 粘結(jié)應(yīng)力的汁算值(按粘結(jié)應(yīng)力沿粘結(jié)長度均勻分布算出)超出設(shè)計訃算所用標(biāo) 準(zhǔn)值的1.25倍.1.4.4質(zhì)量檢驗與檢測1.4.4.1質(zhì)量檢驗材料所使用的原材料(鋼筋、水泥、砂、碎石等)的質(zhì)量應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范規(guī)定標(biāo)準(zhǔn) 和設(shè)訃要求,并要具備出廠合格證及試驗報告書.材料進場后還要按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行 抽樣質(zhì)量檢驗.(2) 土釘現(xiàn)場測試土釘支護設(shè)計與施工必須進行土釘現(xiàn)場抗拔試驗,包括基

25、本試驗和驗收試驗 通過基本試驗可取得設(shè)計所需的有關(guān)參數(shù),如土釘與各層土體之間的界面粘結(jié)強 度等,以保證設(shè)計的正確、合理性,或反饋信息以修改初步設(shè)計方案;驗收試驗是檢 驗土釘支護工程質(zhì)量的有效手段.土釘支護工程的設(shè)計、施工宜建立在有一定現(xiàn) 場試驗的基礎(chǔ)上.(3) 混凝土面層的質(zhì)量檢驗包括混凝土面層外觀檢查;混凝土面層厚度檢查(用鑿孔法)和混凝土抗壓強 度試驗.1.4.4.2施工監(jiān)測土釘墻支護的施工監(jiān)測應(yīng)包括下列內(nèi)容：(1) 土釘墻位移的量測；(2) 地表開裂狀況(位置、裂寬)的觀察；(3) 周圍設(shè)施的變形測量；(4) 基坑滲、漏水及基坑內(nèi)外地下水位變化.參考資料：建筑基坑支護規(guī)程(JGJI20-

26、99).基坑土釘支護技術(shù)規(guī)程(CECS96:97).2基坑土釘墻支護設(shè)計任務(wù)書2.1教學(xué)班級:建工10041-100422.2設(shè)計時間:校歷1周.2.3設(shè)計任務(wù):完成一幢高層房屋的基坑支護設(shè)計.24課程設(shè)計目的:了解實際工程中基坑支護設(shè)訃的方法、內(nèi)容;掌握土釘墻基 坑支護的設(shè)計方法.2.5設(shè)計要求2.5.1熟悉分析相關(guān)資料,確定土釘墻支護基坑的適宜性.2.5.2設(shè)計內(nèi)容:將基坑側(cè)壁分成兒段,分別確定以下內(nèi)容. 土釘墻墻面坡度. 土釘類型、直徑、鉆孔直徑. 土釘水平方向、坡面豎向的間距及與水平面夾角. 各土釘?shù)拈L度. 注漿材料種類、強度、. 混凝土面層鋼筋網(wǎng)鋼筋直徑、間距、混凝土強度、厚度;土釘

27、與面層連接形 式. 坡面上、下層鋼筋網(wǎng)搭接長度 土釘墻墻頂護面措施,坡頂、坡腳、排水措施,坡面泄水孔的布置.2.5.3設(shè)計汁算:土釘墻內(nèi)部整體穩(wěn)定性驗算;土釘?shù)目估休d力驗算.以確定土釘 的長度.2.5.4圖件:提供基坑支護平面布置圖;分段提供基坑側(cè)壁土釘平面布置圖、土釘墻 剖面圖.2.5.5施工說明.(說明內(nèi)容為圖件未反映的部分支護方案要點)2.6本次設(shè)計成果要求:各細(xì)部參數(shù),清楚明確;計算正確,過程詳細(xì);圖件規(guī)范清 晰.2.7時間安排笫1天:熟悉相關(guān)資料,明確設(shè)計思路,初步確定各參數(shù).第2、3、4天:計算.第4、5天:圖件,編寫施工說明.附：巖土工程勘察報告(部分內(nèi)容):包括基礎(chǔ)相關(guān)資料、

28、環(huán)境資料.3.基坑土釘墻支護設(shè)計指導(dǎo)書3.1設(shè)計依據(jù) 基坑土釘支護技術(shù)規(guī)程（CECS96:97） 建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程（JGJl20-20 巖土工程勘察報告 上部結(jié)構(gòu)資料 鄰近建筑物、道路、地下管線情況3.2設(shè)計步1. 熟悉相關(guān)資料,根據(jù)場地條件、基坑開挖深度、環(huán)境條件、地表荷載、土 質(zhì)條件將基坑側(cè)壁分成兒段,對每段分別設(shè)計.2. 選擇相應(yīng)的支護結(jié)構(gòu)類型（選擇土釘墻）.3. 據(jù)基坑深度、地表荷載、場地土質(zhì)情況及土釘墻的構(gòu)造要求等,初步擬定 基坑支護的內(nèi)容和對數(shù),如:基坑側(cè)壁下口開挖線、坡度;土釘類型、直徑、鉆孔直 徑;土釘水平方向、坡面豎向的間距及與水平面夾角;各土釘?shù)拈L度;注漿材料種 類、強

29、度;混凝土面層鋼筋網(wǎng)鋼筋直徑、間距、混凝土強度、厚度;土釘與面層連 接形式;坡面上、下層鋼筋網(wǎng)搭接長度.土釘墻墻頂護面措施,坡頂、坡腳、排水措 施,坡面泄水孔的布置4. 土釘墻整體穩(wěn)定性驗算:考慮土釘摩擦力,釆用圓弧滑動簡單條分法驗算. 安全穩(wěn)定系數(shù)采用1.3.3節(jié)的公式進行計算.因需收尋多個潛在破壞面計算其安全 穩(wěn)定系數(shù),工作量很大,須用軟件進行在此只要求取一個潛在滑動面驗算（5場地 工程地質(zhì)條件分別提供了基坑北面、基坑南面安全穩(wěn)定系數(shù)汁算的一個剖面 圖,供參考）.5. 各段基坑側(cè)壁單根土釘?shù)目估休d力驗算,以確定土釘長度、間距等是否 滿足要求單根土釘?shù)拈L度/ =厶+4,如下圖.圖3.2-1

30、支護內(nèi)潛在破裂而（1）按1.322節(jié)求出各土釘設(shè)計內(nèi)力N（受拉荷載）；（2）確定潛在破壞面（為通過坡角、與水平面成（0 +0）/2夾角的平面）,據(jù)兒何 關(guān)系求出/;再求出土釘在潛在破壞面以外穩(wěn)定土體各土層中的長度厶，按132.3 節(jié)驗算各土釘設(shè)計內(nèi)力.P N(3)驗算各層土釘?shù)拈L度/是否滿足下列條件:1+若滿足,則單根土釘?shù)睦休d力滿足要求,初步擬定的土釘長度及土釘?shù)钠矫?間距可行.若不滿足,可加長土釘或減小土釘?shù)钠矫骈g距,至滿足為止6. 面層:其混凝土的強度、厚度、鋼筋直徑、間距按構(gòu)造要求確定.3.3圖件 基坑支護平面布置圖:反映邊排基礎(chǔ)軸線、邊線,支護結(jié)構(gòu)類型,基坑上口開 挖線、下口開挖線

31、,基底各部分標(biāo)高,及周圍環(huán)境情況. 土釘墻支護剖面圖:標(biāo)明基坑深度、側(cè)壁坡度;破裂面的位置及與水平面的 夾角;每根土釘?shù)拈L度及與水平面夾角;面層的厚度及混凝土的強度;混凝土護頂 的寬度. 基坑側(cè)壁土釘平面布置圖:土釘位置、間距、鋼筋直徑、間距、面層混凝 土強度、厚度.3.4施工說明:參見1.4施工與檢測.4本次基坑支護設(shè)計的相關(guān)資料本次設(shè)計是完成一幢12層的高層建筑的基坑支護設(shè)計,該擬建物所在場地的 工程與水文地質(zhì)條件、基礎(chǔ)平而分布、基坑開挖深度、周邊環(huán)境情況等詳見以下 資料.4.1地形地貌場地位于成都平原東北綿遠(yuǎn)河左岸一級階地,場地地形平坦,相對高差約0.60 米.本次勘察孔口高程是以甲方提

32、供的場地東北側(cè)道路路而H點高程為492.90米 引測.4.2地層分布及巖土特征場地覆蓋層主要由第四系人工堆積物(Q4“)、全新統(tǒng)沖積物(Qfi)和上更新統(tǒng) 冰水流水沖積物(Qj野組成,據(jù)其巖性特征,可分為6個巖性層,現(xiàn)將各地基土結(jié)構(gòu) 及特征從上到下分述于后：1. 雜填土(Q4*1):全場分布,色雜,松散,潮濕,主要成分為建筑垃圾,部分表層 為混凝土,厚0.204.10米.2. 粉土(Q0):分布于場地東南部,黃灰色,稍密,濕,厚0.300.60米.3. 紐砂(QF):呈透鏡狀分布,灰白色,稍密,潮濕飽和,以中粒砂為主,局部 相變?yōu)橹屑?xì)砂、礫砂,砂礫成分以長石、石英為主 0.402.90米.4.

33、 圓礫(Qi):多呈層狀分布,少數(shù)透鏡體,灰白色,稍密,潮濕飽和,卵石含 量2040%,礫石含量3050%,充填物以中紐砂為主,少量粘粒,卵石粒徑25厘 米為主,次圓,成分以砂巖、灰?guī)r、花崗巖為主 0.402.90米.5. 卵石(QJi):多層層狀分布,少數(shù)透鏡體,灰白色,潮濕飽和,卵石含量 5070%,卵石粒徑35厘米為主,少數(shù)510厘米,次圓,成分以砂巖、灰?guī)r、花 崗巖為主,卵石間充填礫石及中粗砂,少量粘粒.據(jù)其密實度,可分為稍密卵石a、 中密卵石b兩個亞層.6.半膠結(jié)卵石（Q2.3fg,）:層狀分布,灰白色,卵石含量6070%,粒徑38厘 米為主,次圓,成分主要為砂巖、灰?guī)r,充填物為礫石

34、、紐砂為主,該卵石層為鈣質(zhì)半 膠結(jié)狀態(tài),局部已膠結(jié)成巖石狀.該層埋深17.8018.00米,揭露厚度4.004.70米.各地基巖土層分布特征詳見工程地質(zhì)剖而圖.43地下水場內(nèi)地下水主要為賦存于第四系全新統(tǒng)砂卵石層中的孔隙性潛水.季變幅為 12米,勘察期間屬平水期,勘察孔中測得地下水靜止水位埋深7.70&40米.地下水對混凝土不具腐蝕性.4.4綜合分析本次勘察成果,結(jié)合我院在德陽地區(qū)的有關(guān)經(jīng)驗,提出地基各土體主 要物理力學(xué)指標(biāo)見下表.表4.4地基巖土主要物理力學(xué)指標(biāo)建議值巖土名稱狀態(tài)Y (kNm3)fak (kPa)ES (MPa)EO (MPd)C(kPa)（度）鉆孔灌注樁q31k(k

35、Pa)QPk(kPa)雜填土松散1870010r 20粉土稍密19F 1003'1015”30粗砂稍密19，1308r 018'60圓礫稍密'20r 17011F 0r 23'90稍密卵石稍密F 21'320r 21r 0F 28r 120中密卵石中密r 22，50035r 0r 32r 1503000半膠結(jié)卵石半膠結(jié)F 23，80050'404.5建筑物與勘探點平而布置圖、工程地質(zhì)剖而圖附5設(shè)計步驟參考資料1. 將基坑側(cè)壁分成兒段:4段.以北側(cè)為例.2. 選取支護結(jié)構(gòu)的類型:土釘墻.選取勘探點ZKI作為計算的地質(zhì)依據(jù).3. 初擬尺寸及其它構(gòu)造要

36、求：0二80°、SA=I.2米、SV=I.0米、d°=70米米,土釘和水平面的夾角為1O°,HRB335級鋼筋的幾t=335KN,鋼筋直徑為80米米（孔徑直徑近似也為80米米）從上至下共布置5根土釘,長度分別為7.0米、6.5米、 6.5 米、6.0 米、6.0 米. F1 Em填土/JD3,OrrI圓礫I /3加稍卵LZ4.7rnH t6,3m稍卵圖5設(shè)訃內(nèi)力計算圖示(1)抗拉承載力驗算(以第一根土釘為例)： 求受拉荷載N:,1.6tan 10 +1.4tan23 + 0.7tan28 +1 tan 18 +1.3tan28 CCCjL CC 十a(chǎn)n0 = 0.

37、38: * = 20.86.01.6×1.8 + 1.4×20 + 0.7×21 + l ×19 + 1.3×21 (C Z 少“ Z 3 = 9.6KNn6.0Ka= tm (45-號)=Um 2 (45-豐)=0.48Pm = 0.55 K(JH= 0.55 X 0.48 ×19.6×6.0 = 31 QKPa土釘中點深度為 0.6 + (7SinIO)/2 = 1.2h.WJ:=×310=248P(I = Clka =20× 0.48 = 9.6KPaP =珀+£ =24.8+ 9.6 =

38、 34.4KPaN = PSVSh =34.4×1.2×1.0cos 10 = 41.9KPa潛在破壞面與水平面的夾角(A + 0)/2 = (80 + 20.8)/2 = 50.4在 三 角 形 ABC 中 ,AB=(6.0-0.6)sin80=5.48 米，ZBCA=80-50.4=29.6, ZABC= 180-10-80=90BC=ABtan29.6=5.48 tan29.6=3.11 米則 CD=7.0-3.11=3.89 米BC所在土層的厲度為BCSinlO=3.11 SinIO=O.54米v(1.6-0.6)米,C點在第一層土內(nèi).BD所在土層的厚度為BDSin

39、I0=7 SinIO=I.21米>(1.6-0.6)米,D點在第二層土內(nèi). CE=(1.6-0.6-0.54)/ SinIO=2.65 米則 ED=3.72-2.65=1.07 米.受拉承載力 R = TrdOW =314×0.08×(2.65×40+1.07× 100)=53.51KN>Fs,dN= 1.2x41.4=49.68KN所以笫一根土釘長度為7米滿足抗拉承載力要求. N 驗算各層土釘?shù)拈L度/是否滿足下列條件IZ1+-TaIIJ各層土釘?shù)脑O(shè)計內(nèi)力應(yīng)滿足:耳訓(xùn)11幾同理可以計算其它土釘.(2)穩(wěn)定性驗算：在基坑側(cè)壁剖面圖上,取一圓弧面作為潛在破壞面,并將圓弧面以上土體劃分 為兒個等寬度的條塊,此采用4場地工程地質(zhì)條件提供的北面基坑側(cè)壁剖面 圖,如圖52所示.北面基坑側(cè)堅內(nèi)部