建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程條文說(shuō)明報(bào)批稿二發(fā)姚濤樣本_第1頁(yè)
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目次TOC\o"1-2"\h\z\u1總則 873基本規(guī)定 873.1設(shè)計(jì)原則 873.2勘察規(guī)定與環(huán)境調(diào)查 913.3支護(hù)構(gòu)造選型 923.4水平荷載 934支擋式構(gòu)造 944.1構(gòu)造分析 944.2穩(wěn)定性驗(yàn)算 954.3排樁設(shè)計(jì) 974.4排樁施工與檢測(cè) 974.5地下持續(xù)墻設(shè)計(jì) 984.6地下持續(xù)墻施工與檢測(cè) 994.7錨桿設(shè)計(jì) 1004.8錨桿施工與檢測(cè) 1024.9內(nèi)支撐構(gòu)造設(shè)計(jì) 1024.11支護(hù)構(gòu)造與主體構(gòu)造結(jié)合及逆作法 1044.12雙排樁設(shè)計(jì) 1055土釘墻 1065.1穩(wěn)定性驗(yàn)算 1065.2土釘承載力計(jì)算 1075.3構(gòu)造 1085.4施工與檢測(cè) 1086重力式水泥土墻 1086.1穩(wěn)定性與承載力驗(yàn)算 1086.2構(gòu)造 1096.3施工與檢測(cè) 1097地下水控制 1097.1普通規(guī)定 1107.2截水 1107.3降水 1127.4集水明排 1137.5降水引起地層變形計(jì)算 1138基坑開(kāi)挖與監(jiān)測(cè) 1148.1基坑開(kāi)挖 1148.2基坑監(jiān)測(cè) 114附錄B圓形截面混凝土支護(hù)樁正截面受彎承載力計(jì)算 115附錄C滲入穩(wěn)定性驗(yàn)算 115

1總則1.0.1本規(guī)程在《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99(如下簡(jiǎn)稱原規(guī)程)基本上修訂,原規(guī)程是國(guó)內(nèi)第一本建筑基坑支護(hù)技術(shù)原則,自1999年9月1日施行以來(lái),對(duì)增進(jìn)國(guó)內(nèi)各地區(qū)在基坑支護(hù)設(shè)計(jì)辦法與施工技術(shù)上規(guī)范化,提高基坑工程設(shè)計(jì)施工質(zhì)量起到了積極作用?;庸こ淘诮ㄖ袠I(yè)內(nèi)是屬于高風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)領(lǐng)域,全國(guó)各地基坑工程事故發(fā)生率雖然逐年減少,但仍不斷地浮現(xiàn)。不合理設(shè)計(jì)與低劣施工質(zhì)量是導(dǎo)致這些基坑事故重要因素。因此,基坑工程中保證環(huán)境安全與工程安全,提高支護(hù)技術(shù)水平,控制施工質(zhì)量,同步合理地減少工程造價(jià),是從事基坑工程項(xiàng)目技術(shù)與管理人員應(yīng)遵守基本原則?;又ёo(hù)在功能上一種明顯特點(diǎn)是,它不但用于為主體地下構(gòu)造施工創(chuàng)造空間條件和保證施工安全,更為重要是要保護(hù)周邊環(huán)境不受到危害?;又ёo(hù)在保護(hù)環(huán)境方面規(guī)定,對(duì)城鄉(xiāng)地區(qū)尤為突出。對(duì)此,工程建設(shè)及監(jiān)理單位、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)施工單位乃至工程建設(shè)監(jiān)督管理部門(mén)應(yīng)當(dāng)引起高度關(guān)注。1.0.2本條明確了本規(guī)程合用范疇。本規(guī)程規(guī)定限于暫時(shí)性基坑支護(hù),支護(hù)構(gòu)造是按暫時(shí)性構(gòu)造考慮,因而,規(guī)程中關(guān)于構(gòu)造和構(gòu)造規(guī)定未考慮耐久性問(wèn)題,荷載及其分項(xiàng)系數(shù)按暫時(shí)作用考慮。地下水控制某些辦法也是僅按適合暫時(shí)性辦法考慮。普通土質(zhì)地層是指全國(guó)范疇內(nèi)第四紀(jì)全新世Q4與晚更新世Q3沉積土中,除去某些具備特殊物理力學(xué)及工程特性特殊土類之外各種土類地層?,F(xiàn)行國(guó)標(biāo)《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021中定義有些特殊土是屬于合用范疇以內(nèi),如軟土、混合土、填土、殘積土,但是對(duì)濕陷性土、近年凍土、膨脹土等特殊土,本規(guī)程中采用土壓力計(jì)算與穩(wěn)定分析辦法等尚不能考慮這些土固有特殊性質(zhì)影響。對(duì)這些特殊土地層,應(yīng)依照地區(qū)經(jīng)驗(yàn)在充分考慮其特殊性質(zhì)對(duì)基坑支護(hù)影響后,再按本規(guī)程有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)與施工。對(duì)巖質(zhì)地層,因巖石壓力形成機(jī)理與土質(zhì)地層不同,本規(guī)程未涉及巖石壓力計(jì)算,但關(guān)于支護(hù)構(gòu)造內(nèi)容,巖石地層基坑支護(hù)可以參照。本規(guī)程未涵蓋其他內(nèi)容,應(yīng)通過(guò)專門(mén)實(shí)驗(yàn)、分析并結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)加以解決。1.0.4基坑支護(hù)技術(shù)涉及到巖土與構(gòu)造多門(mén)學(xué)科及技術(shù),如巖土工程領(lǐng)域樁、地基解決辦法、巖土錨固、地下水動(dòng)力學(xué)中地下水滲流等,構(gòu)造工程領(lǐng)域混凝土構(gòu)造、鋼構(gòu)造等。因而,在應(yīng)用本規(guī)程時(shí),尚應(yīng)依照詳細(xì)問(wèn)題,遵守其他有關(guān)規(guī)范規(guī)定。3基本規(guī)定3.1設(shè)計(jì)原則3.1.1基坑支護(hù)是為主體構(gòu)造地下某些施工而采用暫時(shí)辦法,地下構(gòu)造施工完畢后,基坑支護(hù)也就隨之完畢其用途。由于支護(hù)構(gòu)造有效期短(普通狀況在一年之內(nèi)),因而,設(shè)計(jì)時(shí)采用荷載普通不需考慮長(zhǎng)期作用。如果基坑開(kāi)挖后支護(hù)構(gòu)造使用持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),荷載也許會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化,材料性能和基坑周邊環(huán)境也也許會(huì)發(fā)生變化。因此,為了防止人們忽視由于延長(zhǎng)支護(hù)構(gòu)造有效期而帶來(lái)荷載、材料性能、基坑周邊環(huán)境等條件變化,避免超越設(shè)計(jì)狀況,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)擬定支護(hù)構(gòu)造有效期限,并應(yīng)在設(shè)計(jì)文獻(xiàn)中給出明確規(guī)定。支護(hù)構(gòu)造支護(hù)期限規(guī)定不不大于一年,除考慮主體地下構(gòu)造施工工期因素外,也是考慮到施工季節(jié)對(duì)支護(hù)構(gòu)造影響。一年中不同季節(jié),地下水位、氣候、溫度等外界環(huán)境變化會(huì)使土性狀及支護(hù)構(gòu)造性能隨之變化,并且有時(shí)影響較大。受各種因素影響,設(shè)計(jì)預(yù)期施工季節(jié)并不一定與實(shí)際施工季節(jié)相似,雖然對(duì)支護(hù)構(gòu)造有效期局限性一年工程,也應(yīng)使支護(hù)構(gòu)造一年四季都能合用。因而,本規(guī)程規(guī)定支護(hù)構(gòu)造有效期限應(yīng)不不大于一年。對(duì)大多數(shù)建筑工程,一年支護(hù)期能滿足主體地下構(gòu)造施工周期規(guī)定,對(duì)有特殊施工周期規(guī)定工程,應(yīng)當(dāng)依照實(shí)際狀況延長(zhǎng)支護(hù)期限并應(yīng)對(duì)荷載等設(shè)計(jì)條件作相應(yīng)考慮。3.1.2基坑支護(hù)工程是為主體構(gòu)造地下某些施工而采用暫時(shí)性辦法。因基坑開(kāi)挖涉及基坑周邊環(huán)境安全,支護(hù)構(gòu)造除滿足主體構(gòu)造施工規(guī)定外,還需滿足基坑周邊環(huán)境規(guī)定。因而,支護(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)和施工應(yīng)把保護(hù)基坑周邊環(huán)境安全放在重要位置。本條規(guī)定了基坑支護(hù)應(yīng)具備兩種功能。一方面基坑支護(hù)應(yīng)具備防止基坑開(kāi)挖危害周邊環(huán)境功能,這是支護(hù)構(gòu)造首要功能。另一方面,應(yīng)具備保證工程自身主體構(gòu)造施工安全功能,應(yīng)為主體地下構(gòu)造施工提供正常施工作業(yè)空間及環(huán)境,提供施工材料、設(shè)備堆放和運(yùn)送場(chǎng)地、道路條件,隔斷基坑內(nèi)外地下水、地表水以保證地下構(gòu)造和防水工程正常施工。該條規(guī)定目,是明確基坑支護(hù)工程不能為了考慮本工程項(xiàng)目規(guī)定和利益,而損害環(huán)境和相鄰建(構(gòu))筑物所有權(quán)人利益。3.1.3安全級(jí)別表3.1.3仍維持了原規(guī)程對(duì)支護(hù)構(gòu)造安全級(jí)別原則性劃分辦法。本規(guī)程根據(jù)國(guó)標(biāo)《工程構(gòu)造可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一原則》GB50153-對(duì)構(gòu)造安全級(jí)別擬定原則,以破壞后果嚴(yán)重限度,對(duì)支護(hù)構(gòu)造劃分為三個(gè)安全級(jí)別。對(duì)基坑支護(hù)而言,破壞后果詳細(xì)體現(xiàn)為支護(hù)構(gòu)造破壞、土體過(guò)大變形對(duì)基坑周邊環(huán)境及主體構(gòu)造施工安全影響。支護(hù)構(gòu)造安全級(jí)別,重要反映在設(shè)計(jì)時(shí)支護(hù)構(gòu)造及其構(gòu)件重要性系數(shù)和各種穩(wěn)定性安全系數(shù)取值上。本規(guī)程對(duì)支護(hù)構(gòu)造安全級(jí)別采用原則性劃分辦法而未采用定量劃分辦法,是考慮到基坑深度、周邊建筑物距離、埋深、構(gòu)造及基本形式,土性狀等因素對(duì)破壞后果影響限度難以用統(tǒng)一原則界定,不能保證普遍合用,定量化辦法對(duì)詳細(xì)工程也許會(huì)浮現(xiàn)不合理狀況。設(shè)計(jì)者及發(fā)包商在按本規(guī)程表3.1.3原則選用支護(hù)構(gòu)造安全級(jí)別時(shí)應(yīng)掌握原則是:基坑周邊存在受影響重要既有住宅、公共建筑、道路或地下管線等時(shí),或因場(chǎng)地地質(zhì)條件復(fù)雜、缺少同類地質(zhì)條件下相近基坑深度經(jīng)驗(yàn)時(shí),支護(hù)構(gòu)造破壞、基坑失穩(wěn)或過(guò)大變形對(duì)人生命、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)或環(huán)境影響很大,安全級(jí)別應(yīng)定為一級(jí)。當(dāng)支護(hù)構(gòu)造破壞、基坑過(guò)大變形不會(huì)危及人生命、經(jīng)濟(jì)損失輕微、對(duì)社會(huì)或環(huán)境影響不大時(shí),安全級(jí)別可定為三級(jí)。對(duì)大多數(shù)基坑,安全級(jí)別應(yīng)當(dāng)定為二級(jí)。對(duì)內(nèi)支撐構(gòu)造,當(dāng)基坑一側(cè)支撐失穩(wěn)破壞會(huì)殃及基坑另一側(cè)支護(hù)構(gòu)造因受力變化而使支護(hù)構(gòu)造形成持續(xù)崩塌時(shí),互相影響基坑各邊支護(hù)構(gòu)造應(yīng)取相似安全級(jí)別。3.1.4根據(jù)國(guó)標(biāo)《工程構(gòu)造可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一原則》GB50153-規(guī)定并結(jié)合基坑工程自身特殊性,本條對(duì)承載能力極限狀態(tài)與正常使用極限狀態(tài)這兩類極限狀態(tài)在基坑支護(hù)中詳細(xì)體現(xiàn)形式進(jìn)行了歸類,目是使工程技術(shù)人員可以對(duì)基坑支護(hù)各類構(gòu)造各種破壞形式有一種總體結(jié)識(shí),設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)各種破壞模式和影響正常使用狀態(tài)進(jìn)行控制。3.1.5本條極限狀態(tài)設(shè)計(jì)辦法通用表達(dá)式根據(jù)國(guó)標(biāo)《工程構(gòu)造可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一原則》GB50153-而定,是本規(guī)程各章各種支護(hù)構(gòu)造統(tǒng)一設(shè)計(jì)表達(dá)式。對(duì)承載能力極限狀態(tài),由材料強(qiáng)度控制構(gòu)造構(gòu)件破壞類型采用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,按公式(3.1.5-1)給出表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算和驗(yàn)算,荷載效應(yīng)采用荷載基本組合設(shè)計(jì)值,抗力采用構(gòu)造構(gòu)件承載力設(shè)計(jì)值并考慮構(gòu)造構(gòu)件重要性系數(shù)。涉及巖土穩(wěn)定性承載能力極限狀態(tài),采用單一安全系數(shù)法,按公式(3.1.5-3)給出表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)算。本規(guī)程修訂,對(duì)巖土穩(wěn)定性承載能力極限狀態(tài)問(wèn)題恢復(fù)了老式單一安全系數(shù)法,一是由于新制定國(guó)標(biāo)《工程構(gòu)造可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一原則》GB50153-中明確提出了可以采用單一安全系數(shù)法,不會(huì)導(dǎo)致與基本規(guī)范不協(xié)調(diào)統(tǒng)一問(wèn)題;二是由于國(guó)內(nèi)巖土工程界當(dāng)前仍普遍承認(rèn)單一安全系數(shù)法,單一安全系數(shù)法也適于巖土工程問(wèn)題。以支護(hù)構(gòu)造水平位移限值等為控制指標(biāo)正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式也與關(guān)于構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)范保持一致。3.1.6原規(guī)程荷載綜合分項(xiàng)系數(shù)取1.25,是根據(jù)前國(guó)標(biāo)《建筑構(gòu)造荷載規(guī)范》GBJ9-87而定。但隨著國(guó)內(nèi)建筑構(gòu)造可靠度設(shè)計(jì)原則提高,國(guó)標(biāo)《建筑構(gòu)造荷載規(guī)范》GB50009-已將永久荷載、可變荷載分項(xiàng)系數(shù)調(diào)高,對(duì)由永久荷載效應(yīng)控制永久荷載分項(xiàng)系數(shù)取γG=1.35。各構(gòu)造規(guī)范也均相應(yīng)對(duì)此進(jìn)行了調(diào)節(jié)。由于本規(guī)程對(duì)象是暫時(shí)性支護(hù)構(gòu)造,在修訂時(shí),也研究討論了荷載分項(xiàng)系數(shù)如何取值問(wèn)題。如荷載綜合分項(xiàng)系數(shù)由1.25調(diào)為1.35,這樣將會(huì)大大增長(zhǎng)支護(hù)構(gòu)造工程造價(jià)。在征求了國(guó)內(nèi)某些專家、學(xué)者意見(jiàn)后,以為還是維持原行業(yè)原則《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99規(guī)定為好,支護(hù)構(gòu)造構(gòu)件按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)作用基本組合綜合分項(xiàng)系數(shù)γF仍取1.25。其理由如下:其一,支護(hù)構(gòu)造是暫時(shí)性構(gòu)造,普通來(lái)說(shuō),支護(hù)構(gòu)造使用時(shí)間不會(huì)超過(guò)一年,在安全儲(chǔ)備上與主體建筑構(gòu)造應(yīng)有所區(qū)別。其二,荷載綜合分項(xiàng)系數(shù)調(diào)高只影響支護(hù)構(gòu)造構(gòu)件承載力設(shè)計(jì),如增長(zhǎng)擋土構(gòu)件截面配筋、錨桿鋼絞線數(shù)量等,并未提高關(guān)于巖土穩(wěn)定性安全系數(shù),如圓弧滑動(dòng)穩(wěn)定性、抗隆起穩(wěn)定性、錨桿抗拔力、抗傾覆穩(wěn)定性等,而大某些基坑工程事故重要還是巖土類型破壞形式。為避免與《工程構(gòu)造可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一原則》GB50153及《建筑構(gòu)造荷載規(guī)范》GB50009-荷載分項(xiàng)系數(shù)取值不一致帶來(lái)不統(tǒng)一問(wèn)題,其系數(shù)稱為荷載綜合分項(xiàng)系數(shù),荷載綜合分項(xiàng)系數(shù)中涉及了暫時(shí)性構(gòu)造對(duì)荷載基本組合下系數(shù)調(diào)節(jié)。支護(hù)構(gòu)造重要性系數(shù),遵循《工程構(gòu)造可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一原則》GB50153規(guī)定,對(duì)安全級(jí)別為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)支護(hù)構(gòu)造可分別取1.1、1.0及0.9。當(dāng)需要提高安全原則時(shí),支護(hù)構(gòu)造重要性系數(shù)可以依照詳細(xì)工程實(shí)際狀況取不不大于上述數(shù)值。3.1.7本規(guī)程構(gòu)造構(gòu)件極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式(3.1.5-1)在詳細(xì)應(yīng)用到各種構(gòu)造構(gòu)件承載力計(jì)算時(shí),將公式中荷載基本組合效應(yīng)設(shè)計(jì)值Sd與構(gòu)造構(gòu)件重要性系數(shù)γ0相乘后,用內(nèi)力設(shè)計(jì)值代替。這樣在各章構(gòu)造構(gòu)件承載力計(jì)算時(shí),各詳細(xì)表達(dá)式或公式中就不再浮現(xiàn)重要性系數(shù)γ0,由于γ0已含在內(nèi)力設(shè)計(jì)值中了。依照內(nèi)力詳細(xì)意義,其設(shè)計(jì)值可為彎矩設(shè)計(jì)值M、剪力設(shè)計(jì)值V或軸向拉力、壓力設(shè)計(jì)值N等。公式(3.1.7-1)~公式(3.1.7-3)中,彎矩值Mk、剪力值Vk及軸向拉力、壓力值Nk按荷載原則組共計(jì)算。對(duì)于作用在支護(hù)構(gòu)造上土壓力荷載原則組合,當(dāng)按朗肯或庫(kù)侖辦法計(jì)算時(shí),土性參數(shù)粘聚力c、摩擦角φ及土重度γ按本規(guī)程第3.1.15條規(guī)定取值,朗肯土壓力荷載原則組合按本規(guī)程第3.3.4條關(guān)于公式計(jì)算。3.1.8支護(hù)構(gòu)造水平位移是反映支護(hù)構(gòu)造工作狀況直觀數(shù)據(jù),對(duì)監(jiān)控基坑與基坑周邊環(huán)境安全能起到相稱重要作用,是進(jìn)行基坑工程信息化施工重要監(jiān)測(cè)內(nèi)容。因而,本規(guī)程規(guī)定應(yīng)在設(shè)計(jì)文獻(xiàn)中提出明確水平位移控制值,作為支護(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)一種重要指標(biāo)。本條對(duì)支護(hù)構(gòu)造水平位移控制值取值提出了三點(diǎn)規(guī)定:第一,是支護(hù)構(gòu)造正常使用規(guī)定,應(yīng)依照本條第1款規(guī)定,按基坑周邊建筑、地下管線、道路等環(huán)境對(duì)象對(duì)基坑變形適應(yīng)能力及主體構(gòu)造設(shè)計(jì)施工規(guī)定擬定,保護(hù)基坑周邊環(huán)境安全與正常使用。由于基坑周邊環(huán)境條件多樣性和復(fù)雜性,不同環(huán)境對(duì)象對(duì)基坑變形適應(yīng)能力及規(guī)定不同,因此,當(dāng)前還很難定出統(tǒng)一、定量限值以適合各種狀況。如支護(hù)構(gòu)造位移和周邊建筑物沉降限值按統(tǒng)一原則考慮,也許會(huì)出既有些狀況偏嚴(yán)、有些狀況偏松不合理地方。當(dāng)前還是由設(shè)計(jì)人員依照工程實(shí)際條件,詳細(xì)問(wèn)題詳細(xì)分析擬定較好。因此,本規(guī)程未給出正常使用規(guī)定下詳細(xì)支護(hù)構(gòu)造水平位移控制值和建筑物沉降控制值。支護(hù)構(gòu)造水平位移控制值和建筑物沉降控制值如何定合理是個(gè)難題,此后應(yīng)對(duì)此問(wèn)題開(kāi)展進(jìn)一步詳細(xì)研究工作,積累實(shí)驗(yàn)、實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),進(jìn)行理論分析研究,為合理擬定支護(hù)構(gòu)造水平位移控制值打下基本。同步,本款提出支護(hù)構(gòu)造水平位移控制值和環(huán)保對(duì)象沉降控制值應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)標(biāo)《建筑地基基本設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007中對(duì)地基變形容許值規(guī)定及有關(guān)規(guī)范對(duì)地下管線、地下構(gòu)筑物、道路變形規(guī)定,在執(zhí)行時(shí)會(huì)存在沉降值是從建筑物等建設(shè)時(shí)還是基坑支護(hù)施工前開(kāi)始度量問(wèn)題,按這些規(guī)范規(guī)定應(yīng)從建筑物等建設(shè)時(shí)算起,但基坑周邊建筑物等從建設(shè)到基坑支護(hù)施工前這段時(shí)間又也許缺少地基變形數(shù)據(jù),存在操作上困難,需要工程有關(guān)人員斟酌掌握。第二,當(dāng)支護(hù)構(gòu)造構(gòu)件同步用作主體地下構(gòu)造構(gòu)件時(shí),支護(hù)構(gòu)造水平位移控制值不應(yīng)不不大于主體構(gòu)造設(shè)計(jì)對(duì)其變形限值規(guī)定,是主體構(gòu)造設(shè)計(jì)對(duì)支護(hù)構(gòu)造構(gòu)件規(guī)定。這種狀況有時(shí)在采用地下持續(xù)墻和內(nèi)支撐構(gòu)造時(shí)會(huì)作為一種控制指標(biāo)。第三,當(dāng)基坑周邊無(wú)需要保護(hù)建筑物等時(shí),設(shè)計(jì)文獻(xiàn)中也要設(shè)定支護(hù)構(gòu)造水平位移控制值,這是出于控制支護(hù)構(gòu)造承載力和穩(wěn)定性等達(dá)到極限狀態(tài)規(guī)定。實(shí)測(cè)位移是檢查支護(hù)構(gòu)造受力和穩(wěn)定狀態(tài)一種直觀辦法,巖土失穩(wěn)或構(gòu)造破壞前普通會(huì)產(chǎn)生一定位移量,普通變形速率增長(zhǎng)且不收斂,而在浮現(xiàn)位移速率增長(zhǎng)前,會(huì)有較大累積位移量。因而,通過(guò)支護(hù)構(gòu)造位移從某種限度上能反映支護(hù)構(gòu)造穩(wěn)定狀況。由于基坑支護(hù)破壞形式和土性質(zhì)多樣性,難以建立穩(wěn)定極限狀態(tài)與位移定量關(guān)系,本規(guī)程沒(méi)有規(guī)定此狀況下支護(hù)構(gòu)造水平位移控制值,而提出應(yīng)依照地區(qū)經(jīng)驗(yàn)擬定。國(guó)內(nèi)某些地方基坑支護(hù)技術(shù)原則依照本地經(jīng)驗(yàn)提出了支護(hù)構(gòu)造水平位移量化規(guī)定,如:北京市地方原則《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》DB11/489-中規(guī)定,“當(dāng)無(wú)明確規(guī)定期,最大水平變形限值:一級(jí)基坑為0.002h,二級(jí)基坑為0.004h,三級(jí)基坑為0.006h?!鄙钲谑性瓌t《深圳地區(qū)建筑深基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》SJG05-96中規(guī)定,當(dāng)無(wú)特殊規(guī)定期支護(hù)構(gòu)造最大水平位移容許值見(jiàn)下表:表1支護(hù)構(gòu)造最大水平位移容許值安全級(jí)別支護(hù)構(gòu)造最大水平位移容許值(mm)排樁、地下持續(xù)墻、坡率法、土釘墻鋼板樁、深層攪拌一級(jí)0.0025h二級(jí)0.0050h0.0100h三級(jí)0.0100h0.0200h注:表中h為基坑深度(mm)新修訂深圳市原則《深圳地區(qū)建筑深基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范》對(duì)支護(hù)構(gòu)造水平位移控制值又作了一定調(diào)節(jié),如下表:表2支護(hù)構(gòu)造頂部最大水平位移容許值(mm)安全級(jí)別排樁、地下持續(xù)墻加內(nèi)支撐支護(hù)排樁、地下持續(xù)墻加錨桿支護(hù),雙排樁,復(fù)合土釘墻坡率法,土釘墻或復(fù)合土釘墻,水泥土擋墻,懸臂式排樁,鋼板樁等一級(jí)0.002h與30mm較小值0.003h與40mm較小值二級(jí)0.004h與50mm較小值0.006h與60mm較小值0.01h與80mm較小值三級(jí)0.01h與80mm較小值0.02h與100mm較小值注:表中h為基坑深度(mm)湖北省地方原則《基坑工程技術(shù)規(guī)程》DB42/159-中規(guī)定,“基坑監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)控報(bào)警值,如設(shè)計(jì)有規(guī)定期,以設(shè)計(jì)規(guī)定為根據(jù),如設(shè)計(jì)無(wú)詳細(xì)規(guī)定期,可按如下變形量控制:重要性級(jí)別為一級(jí)基坑,邊坡土體、支護(hù)構(gòu)造水平位移(最大值)監(jiān)控報(bào)警值為30mm;重要性級(jí)別為二級(jí)基坑,邊坡土體、支護(hù)構(gòu)造水平位移(最大值)監(jiān)控報(bào)警值為60mm?!?.1.9本條有兩個(gè)含義:第一,防止設(shè)計(jì)盲目性?;又ёo(hù)首要功能是保護(hù)周邊環(huán)境(建筑物、地下管線、道路等)安全和正常使用,同步基坑周邊建筑物、地下管線、道路又對(duì)支護(hù)構(gòu)造產(chǎn)生附加荷載、對(duì)支護(hù)構(gòu)造施工導(dǎo)致障礙,管線中地下水滲漏會(huì)減少土強(qiáng)度。因而,支護(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)必要要針對(duì)狀況選取合理方案,支護(hù)構(gòu)造變形和地下水控制辦法要按基坑周邊建筑物、地下管線、道路變形規(guī)定進(jìn)行控制,基坑周邊建筑物、地下管線、道路、施工荷載對(duì)支護(hù)構(gòu)造產(chǎn)生附加荷載、對(duì)施工不利影響等因素要在設(shè)計(jì)時(shí)仔細(xì)地加以考慮。第二,設(shè)計(jì)中應(yīng)提出明確基坑周邊荷載限值、地下水和地表水控制等基坑使用規(guī)定,這些設(shè)計(jì)條件和基坑使用規(guī)定應(yīng)作為重要內(nèi)容在設(shè)計(jì)文獻(xiàn)中明確體現(xiàn),支護(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)總平面圖、剖面圖上應(yīng)精確標(biāo)出,設(shè)計(jì)說(shuō)面中應(yīng)寫(xiě)明施工注意事項(xiàng),以防止在支護(hù)構(gòu)造施工和有效期間實(shí)際狀況超過(guò)這些設(shè)計(jì)條件,從而釀成安全事故和惡果。3.1.10基坑支護(hù)另一種功能是提供安全主體地下構(gòu)造施工環(huán)境。支護(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)與施工除應(yīng)保護(hù)基坑周邊環(huán)境安全外,還應(yīng)滿足主體構(gòu)造施工及使用對(duì)基坑規(guī)定。3.1.11支護(hù)構(gòu)造簡(jiǎn)化為平面構(gòu)造模型計(jì)算時(shí),沿基坑周邊各個(gè)豎向平面設(shè)計(jì)條件經(jīng)常是不同。除了各部位基坑深度、周邊環(huán)境條件及附加荷載也許不同外,地質(zhì)條件變異性是支護(hù)構(gòu)造不同于上部構(gòu)造一種很重要特殊性。自然形成成層土,各土層分布及厚度往往在基坑尺度范疇內(nèi)就存在較大差別。因而,當(dāng)基坑深度、周邊環(huán)境及地質(zhì)條件存在差別時(shí),這些差別對(duì)支護(hù)構(gòu)造土壓力荷載影響不可忽視。本條強(qiáng)調(diào)了按基坑周邊實(shí)際條件劃分設(shè)計(jì)與計(jì)算剖面原則和規(guī)定,詳細(xì)劃分為多少個(gè)剖面依照工程實(shí)際狀況來(lái)擬定,每一種剖面也應(yīng)按剖面內(nèi)最不利狀況取設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)。3.1.12由于基坑支護(hù)工程具備基坑開(kāi)挖與支護(hù)構(gòu)造施工交替進(jìn)行特點(diǎn),因此,支護(hù)構(gòu)造計(jì)算應(yīng)按基坑開(kāi)挖與支護(hù)構(gòu)造實(shí)際過(guò)程分工況計(jì)算,且設(shè)計(jì)計(jì)算工況應(yīng)與實(shí)際施工工況相一致。大多數(shù)狀況下,基坑開(kāi)挖到設(shè)計(jì)最大深度時(shí)內(nèi)力與變形最大,但少數(shù)狀況下,支護(hù)構(gòu)造某構(gòu)件受力狀況不一定隨開(kāi)挖進(jìn)程是遞增,也會(huì)浮現(xiàn)開(kāi)挖過(guò)程某個(gè)中間工況內(nèi)力最大。設(shè)計(jì)文獻(xiàn)中應(yīng)指明支護(hù)構(gòu)造各構(gòu)件施工順序及相應(yīng)基坑開(kāi)挖深度,以防止在基坑開(kāi)挖過(guò)程中,未按設(shè)計(jì)工況完畢某項(xiàng)施工內(nèi)容就開(kāi)挖到下一步基坑深度,從而導(dǎo)致基坑超挖。由于基坑超挖使支護(hù)構(gòu)造實(shí)際受力狀態(tài)大大超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定而使基坑垮塌,實(shí)際工程事故教訓(xùn)是十分慘痛。3.1.14本條對(duì)各章土壓力、土各種穩(wěn)定性驗(yàn)算公式中涉及到土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)實(shí)驗(yàn)辦法進(jìn)行了歸納并作出統(tǒng)一規(guī)定。由于土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)隨排水、固結(jié)條件及實(shí)驗(yàn)辦法不同有各種類型參數(shù),不同實(shí)驗(yàn)辦法做出抗剪強(qiáng)度指標(biāo)成果差別很大,計(jì)算和驗(yàn)算時(shí)不能任意取用,應(yīng)采用與基坑開(kāi)挖過(guò)程土中孔隙水排水和應(yīng)力途徑基本一致實(shí)驗(yàn)辦法得到指標(biāo)。由于各章關(guān)于公式諸多,在各個(gè)公式中一一指明其實(shí)驗(yàn)辦法和指標(biāo)類型難免重復(fù)累贅,因而,在這里作出統(tǒng)一闡明,應(yīng)用品體章節(jié)公式計(jì)算時(shí),應(yīng)與此對(duì)照,防止誤用。依照土有效應(yīng)力原理,理論上對(duì)各種土均采用水土分算辦法計(jì)算土壓力更合理,但實(shí)際工程應(yīng)用時(shí),粘性土孔隙水壓力計(jì)算問(wèn)題難以解決,因而對(duì)粘性土采用總應(yīng)力法更為實(shí)用,可以通過(guò)將土與水作為一體總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)反映孔隙水壓力作用。砂土采用水土分算計(jì)算土壓力是可以做到,因而本規(guī)程對(duì)砂土采用水土分算辦法。原規(guī)程對(duì)粉土是按水土合算辦法,本規(guī)程修訂改為粘質(zhì)粉土用水土合算,砂質(zhì)粉土用水土分算。依照土力學(xué)中有效應(yīng)力原理,土抗剪強(qiáng)度與有效應(yīng)力存在有關(guān)關(guān)系,也就是說(shuō)只有有效抗剪強(qiáng)度指標(biāo)才干真實(shí)反映土抗剪強(qiáng)度。但在實(shí)際工程中,粘性土無(wú)法通過(guò)計(jì)算得到孔隙水壓力隨基坑開(kāi)挖過(guò)程變化狀況,從而也就難以采用有效應(yīng)力法計(jì)算支護(hù)構(gòu)造土壓力、水壓力和進(jìn)行基坑穩(wěn)定性分析。從實(shí)際狀況出發(fā),本條規(guī)定在計(jì)算土壓力與進(jìn)行土穩(wěn)定分析時(shí),粘性土應(yīng)采用總應(yīng)力法。采用總應(yīng)力法時(shí),土強(qiáng)度指標(biāo)按排水條件是采用不排水強(qiáng)度指標(biāo)還是固結(jié)不排水強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)依照基坑開(kāi)挖過(guò)程應(yīng)力途徑和實(shí)際排水狀況擬定。由于基坑開(kāi)挖過(guò)程是卸載過(guò)程,基坑外側(cè)土中總應(yīng)力是小主應(yīng)力減小,大主應(yīng)力不增長(zhǎng),基坑內(nèi)側(cè)土中豎向總應(yīng)力減小,同步,粘性土在剪切過(guò)程可看作是不排水。因而以為,土壓力計(jì)算與穩(wěn)定性分析時(shí),均采用固結(jié)快剪較符合實(shí)際狀況。對(duì)于地下水位如下砂土,可以為剪切過(guò)程水能排出而不浮現(xiàn)超靜水壓力。對(duì)靜止地下水,孔隙水壓力可按水頭高度計(jì)算。因此,采用有效應(yīng)力辦法并取相應(yīng)有效強(qiáng)度指標(biāo)較為符合實(shí)際狀況,但砂土難以用三軸剪切實(shí)驗(yàn)與直接剪切實(shí)驗(yàn)得到原狀土抗剪強(qiáng)度指標(biāo),要通過(guò)其他辦法測(cè)得。土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)實(shí)驗(yàn)辦法有三軸剪切實(shí)驗(yàn)與直接剪切實(shí)驗(yàn)。理論上講,用三軸實(shí)驗(yàn)更科學(xué)合理,但當(dāng)前大量工程勘察僅提供了直剪剪切實(shí)驗(yàn)抗剪強(qiáng)度指標(biāo),致使采用直剪實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度指標(biāo)設(shè)計(jì)計(jì)算基坑工程為數(shù)不少,在支護(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)上積累了豐富工程經(jīng)驗(yàn)。從當(dāng)前巖土工程實(shí)驗(yàn)技術(shù)實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r看,直剪實(shí)驗(yàn)尚會(huì)與三軸實(shí)驗(yàn)并存,不會(huì)被三軸剪切實(shí)驗(yàn)完全取代。同步,有關(guān)勘察規(guī)范也未對(duì)采用哪種抗剪強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)辦法作出明確規(guī)定。因而,為適應(yīng)當(dāng)前現(xiàn)狀,本規(guī)程采用了上述兩種實(shí)驗(yàn)辦法均可選用解決辦法。但從發(fā)展角度,應(yīng)倡導(dǎo)用三軸剪切實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度指標(biāo),但應(yīng)與已有成熟應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)直剪實(shí)驗(yàn)指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比。當(dāng)前,在缺少三軸實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度指標(biāo)狀況下,用直剪實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度指標(biāo)計(jì)算土壓力和驗(yàn)算土穩(wěn)定性是符合國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀。為避免個(gè)別工程勘察項(xiàng)目抗剪強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)粗糙對(duì)直接取用抗剪強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)參數(shù)所帶來(lái)設(shè)計(jì)不安全或不合理,選用土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)時(shí),尚需將剪切實(shí)驗(yàn)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)與土其他室內(nèi)與原位實(shí)驗(yàn)物理力學(xué)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析,判斷其實(shí)驗(yàn)指標(biāo)可靠性,防止誤用。當(dāng)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)與其她物理力學(xué)參數(shù)有關(guān)性較差,或巖土勘察資料中缺少符合實(shí)際基坑開(kāi)挖條件實(shí)驗(yàn)辦法抗剪強(qiáng)度指標(biāo)時(shí),在有經(jīng)驗(yàn)時(shí)應(yīng)結(jié)合類似工程經(jīng)驗(yàn)和相鄰、相近場(chǎng)地巖土勘察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并通過(guò)可靠綜合分析判斷后合理取值。缺少經(jīng)驗(yàn)時(shí),則應(yīng)取偏于安全抗剪強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)辦法得出抗剪強(qiáng)度指標(biāo)。3.2勘察規(guī)定與環(huán)境調(diào)查3.2.1本條提出是除常規(guī)建筑物勘察之外,而針對(duì)基坑工程特殊勘察規(guī)定。建筑基坑支護(hù)巖土工程勘察普通在建筑物巖土工程勘察過(guò)程中一并進(jìn)行,但基坑支護(hù)設(shè)計(jì)和施工對(duì)巖土勘察規(guī)定有別與主體建筑規(guī)定,勘察重點(diǎn)部位是基坑外對(duì)支護(hù)構(gòu)造和周邊環(huán)境有影響范疇,而主體建筑勘察孔普通只需布置在基坑范疇以內(nèi)。當(dāng)前,大多數(shù)基坑工程使用勘察報(bào)告,其勘察鉆孔均在基坑內(nèi),只能依照這些鉆孔得到地質(zhì)剖面代表基坑外地層分布狀況。當(dāng)場(chǎng)地土層分布較均勻時(shí),采用基坑內(nèi)勘察孔是可以,但土層分布起伏大或某些軟弱土層僅局部存在時(shí),會(huì)使基坑支護(hù)設(shè)計(jì)巖土根據(jù)與實(shí)際狀況偏離而導(dǎo)致基坑工程風(fēng)險(xiǎn)。因而,有條件場(chǎng)地應(yīng)按本條規(guī)定增設(shè)勘察孔,當(dāng)建筑物巖土工程勘察不能滿足本條規(guī)定期應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充勘察。當(dāng)基坑面如下有承壓含水層時(shí),由于在基坑開(kāi)挖后坑內(nèi)土自重壓力減少,如承壓水頭高于基坑底面應(yīng)考慮與否會(huì)產(chǎn)生含水層水壓力作用下頂破上覆土層突涌破壞。因而,基坑面如下存在承壓含水層時(shí),勘探孔深度應(yīng)能滿足測(cè)出承壓含水層水頭需要。3.2.2基坑周邊環(huán)境條件是支護(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)重要根據(jù)之一。都市內(nèi)新建建筑物周邊普通存在既有建筑物、各種市政地下管線、道路等,而基坑支護(hù)作用重要是保護(hù)其周邊環(huán)境不受損害。同步,基坑周邊即有建筑物荷載會(huì)增長(zhǎng)作用支護(hù)構(gòu)造上荷載,支護(hù)構(gòu)造施工也需要考慮周邊建筑物地下室、地下管線、地下構(gòu)筑物等影響。實(shí)際工程中因?qū)又苓叚h(huán)境因素缺少精確理解或忽視而導(dǎo)致工程事故經(jīng)常發(fā)生,為了使基坑支護(hù)設(shè)計(jì)具備針對(duì)性,應(yīng)查明基坑周邊環(huán)境條件,并按這些環(huán)境條件進(jìn)行設(shè)計(jì),施工時(shí)應(yīng)防止對(duì)其導(dǎo)致?lián)p壞。3.3支護(hù)構(gòu)造選型3.3.1、3.3.2在本規(guī)程中,支擋式構(gòu)造是由擋土構(gòu)件和錨桿或支撐構(gòu)成一類支護(hù)構(gòu)造體系統(tǒng)稱,其構(gòu)造類型涉及:排樁-錨桿構(gòu)造、排樁-支撐構(gòu)造、地下持續(xù)墻-錨桿構(gòu)造、地下持續(xù)墻-支撐構(gòu)造、懸臂式排樁或地下持續(xù)墻、雙排樁構(gòu)造等,此類支護(hù)構(gòu)造都可用彈性支點(diǎn)法計(jì)算簡(jiǎn)圖進(jìn)行構(gòu)造分析。支擋式構(gòu)造受力明確,計(jì)算辦法和工程實(shí)踐相對(duì)成熟,是當(dāng)前應(yīng)用最多也較為可靠支護(hù)構(gòu)造形式。支擋式構(gòu)造詳細(xì)形式應(yīng)依照本規(guī)程第3.3.1條、第3.3.2條中選型因素和合用條件選取。錨拉式支擋構(gòu)造(排樁-錨桿構(gòu)造、地下持續(xù)墻-錨桿構(gòu)造)和支撐式支擋構(gòu)造(排樁-支撐構(gòu)造、地下持續(xù)墻-支撐構(gòu)造)易于控制其水平變形,擋土構(gòu)件內(nèi)力分布均勻,當(dāng)基坑較深或基坑周邊環(huán)境對(duì)支護(hù)構(gòu)造位移規(guī)定嚴(yán)格時(shí),常采用這種構(gòu)造形式。懸臂式支擋構(gòu)造頂部位移較大,內(nèi)力分布不抱負(fù),但可省去錨桿和支撐,當(dāng)基坑較淺且基坑周邊環(huán)境對(duì)支護(hù)構(gòu)造位移限制不嚴(yán)格時(shí),可采用懸臂式支擋構(gòu)造。雙排樁支擋構(gòu)造是一種剛架構(gòu)造形式,其內(nèi)力分布特性明顯優(yōu)于懸臂式構(gòu)造,水平變形也比懸臂式構(gòu)造小多,合用基坑深度比懸臂式構(gòu)造略大,但占用場(chǎng)地較大,當(dāng)不適合采用其她支護(hù)構(gòu)造形式且在場(chǎng)地條件及基坑深度均滿足規(guī)定狀況下,可采用雙排樁支擋構(gòu)造。僅從技術(shù)角度講,支撐式支擋構(gòu)造比錨拉式支擋構(gòu)造合用范疇要寬得多,但內(nèi)支撐設(shè)立給后期主體構(gòu)造施工導(dǎo)致很大障礙,因此,當(dāng)能用其她支護(hù)構(gòu)造形式時(shí),人們普通不樂(lè)意首選內(nèi)支撐構(gòu)造。錨拉式支擋構(gòu)造可以給后期主體構(gòu)造施工提供很大便利,但有些條件下是不適合使用錨桿,本條列舉了不適合采用錨拉式構(gòu)造幾種狀況。此外,錨桿長(zhǎng)期留在地下,給相鄰地區(qū)使用和地下空間開(kāi)發(fā)導(dǎo)致障礙,不符合保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展規(guī)定。某些國(guó)家在法律上禁止錨桿侵入紅線之外地下區(qū)域,但國(guó)內(nèi)絕大某些地方當(dāng)前還沒(méi)有這方面限制。土釘墻是一種經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)便、迅速、不需大型施工設(shè)備基坑支護(hù)形式。曾經(jīng)一段時(shí)期,在國(guó)內(nèi)某些省市,不論環(huán)境條件如何、基坑多深,幾乎不受限止應(yīng)用土釘墻,甚至有人說(shuō)用土釘墻支護(hù)基坑深度達(dá)到18m~20m。雖然基坑周邊既有淺基本建筑物很近時(shí),也冒然采用土釘墻。一段時(shí)間內(nèi),土釘墻支護(hù)基坑工程險(xiǎn)情不斷、事故頻繁。土釘墻支護(hù)基坑之因此在基坑坍塌事故中所占比例大,除去施工質(zhì)量因素外,重要因素之一是在土釘墻設(shè)計(jì)理論還不完善現(xiàn)狀下,將常規(guī)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)用于基坑深度或土質(zhì)條件超限基坑工程中。當(dāng)前土釘墻設(shè)計(jì)辦法,重要按土釘墻整體滑動(dòng)穩(wěn)定性控制,同步對(duì)單根土釘抗拔力控制,土釘墻面層及連接按構(gòu)造設(shè)計(jì)。土釘墻設(shè)計(jì)與支擋式構(gòu)造相比,某些問(wèn)題尚未解決或沒(méi)有成熟、統(tǒng)一結(jié)識(shí)。如:1、土釘墻作為一種構(gòu)造形式,沒(méi)有完整構(gòu)造分析實(shí)用辦法,工作狀況下土釘拉力、面層受力沒(méi)有得到解決。面層設(shè)計(jì)只能通過(guò)構(gòu)造規(guī)定解決,本規(guī)程規(guī)定了面層構(gòu)造規(guī)定,但限定在深度12m以內(nèi)非軟土、無(wú)地下水條件下基坑。2、土釘墻位移計(jì)算問(wèn)題沒(méi)有得到主線解決。由于國(guó)內(nèi)土釘墻普通作法是土釘不施加預(yù)應(yīng)力,也只有在基坑有一定變形后土釘才會(huì)達(dá)到工作狀態(tài)下受力水平,因而,理論上土釘墻位移和沉降較大。當(dāng)基坑周邊變形影響范疇內(nèi)有建筑物等時(shí),是不適合采用土釘墻支護(hù)。土釘墻與水泥土樁、微型樁及預(yù)應(yīng)力錨桿組合形成復(fù)合土釘墻,重要有下列幾種形式:1、土釘墻+預(yù)應(yīng)力錨桿;2、土釘墻+水泥土樁;3、土釘墻+水泥土樁+預(yù)應(yīng)力錨桿;4、土釘墻+微型樁+預(yù)應(yīng)力錨桿;5、土釘墻+水泥土樁+微型樁+預(yù)應(yīng)力錨桿。不同組合形式作用不同,應(yīng)依照實(shí)際工程需要選取。水泥土墻是一種非主流支護(hù)構(gòu)造形式,合用土質(zhì)條件較窄,實(shí)際工程應(yīng)用也不廣泛。水泥土墻普通用在深度不大軟土基坑。這種條件下,錨桿沒(méi)有適當(dāng)錨固土層,不能提供足夠錨固力,內(nèi)支撐又會(huì)增長(zhǎng)主體地下構(gòu)造施工難度。這時(shí),當(dāng)經(jīng)濟(jì)、工期、技術(shù)可行性等綜合比較較優(yōu)時(shí),普通才會(huì)選取水泥土墻這種支護(hù)方式。水泥土墻普通采用攪拌樁,墻體材料是水泥土,其抗拉、抗剪強(qiáng)度較低。按梁式構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí)性能很差,與混凝土材料無(wú)法相比。因而,只有按重力式構(gòu)造設(shè)計(jì)時(shí),才會(huì)具備一定優(yōu)勢(shì)。本規(guī)程對(duì)水泥土墻規(guī)定,均指重力式構(gòu)造。水泥土墻用于淤泥質(zhì)土、淤泥基坑時(shí),基坑深度不適當(dāng)不不大于7m。由于按重力式設(shè)計(jì),需要較大墻寬。當(dāng)基坑深度不不大于7m時(shí),隨基坑深度增長(zhǎng),墻寬度、深度都太大,經(jīng)濟(jì)上、施工成本和工期都不適當(dāng),墻深度局限性會(huì)使墻位移、沉降,寬度局限性,會(huì)使墻開(kāi)裂甚至傾覆。攪拌樁水泥土墻雖然也可用于粘性土、粉土、砂土等土類基坑,但普通不如選取其她支護(hù)形式更優(yōu)。特殊狀況下,攪拌樁水泥土墻對(duì)這些土類還是可以用。由于當(dāng)前國(guó)內(nèi)攪拌樁成樁設(shè)備動(dòng)力有限,土密實(shí)度、強(qiáng)度較低時(shí)才干鉆進(jìn)和攪拌。不同成樁設(shè)備最大鉆進(jìn)攪拌深度不同,新生產(chǎn)、引進(jìn)攪拌設(shè)備能力也在不斷提高。3.4水平荷載3.4.1支護(hù)構(gòu)造作為分析對(duì)象時(shí),作用在支護(hù)構(gòu)造上力或間接作用為荷載。除土體直接作用在支護(hù)構(gòu)造上形成土壓力之外,周邊建筑物、施工材料、設(shè)備、車輛等荷載雖未直接作用在支護(hù)構(gòu)造上,但其作用通過(guò)土體傳遞到支護(hù)構(gòu)造上,也對(duì)支護(hù)構(gòu)造上土壓力大小產(chǎn)生影響。土凍脹、溫度變化也會(huì)使土壓力發(fā)生變化。本條列出影響土壓力各種因素,其目是為了在土壓力計(jì)算時(shí),要把各種影響因素考慮全?;又苓吔ㄖ铩⑹┕げ牧?、設(shè)備、車輛等附加荷載傳遞到支護(hù)構(gòu)造上附加豎向應(yīng)力計(jì)算,本規(guī)程第3.4.6、3.4.7條給出了詳細(xì)計(jì)算公式。3.4.2擋土構(gòu)造物上土壓力計(jì)算是個(gè)比較復(fù)雜問(wèn)題,從土力學(xué)這門(mén)學(xué)科土壓力理論上講,依照不同計(jì)算理論和假定,得出了各種土壓力計(jì)算辦法,其中有代表性典型理論如朗肯土壓力、庫(kù)侖土壓力。由于每種土壓力計(jì)算辦法均有其各自合用條件與局限性,也就沒(méi)有一種統(tǒng)一且普遍合用土壓力計(jì)算辦法。由于朗肯土壓力辦法假定概念明確,與庫(kù)侖土壓力理論相比具備能直接得出土壓力分布,從而適合構(gòu)造計(jì)算特點(diǎn),受到工程設(shè)計(jì)人員普遍接受。因而,原規(guī)程采用是朗肯土壓力。原規(guī)程施行后,通過(guò)十近年國(guó)內(nèi)基坑工程應(yīng)用考驗(yàn),實(shí)踐證明是可行,本規(guī)程將繼續(xù)采用。但是,由于朗肯土壓力是建立在半無(wú)限土體假定之上,在實(shí)際基坑工程中基坑邊界條件有時(shí)不符合這一假定,如基坑鄰近有建筑物地下室時(shí),支護(hù)構(gòu)造與地下室之間是有限寬度土體;再如,對(duì)排樁頂面低于自然地面支護(hù)構(gòu)造,是將樁頂以上土自重化作均布荷載作用在樁頂平面上,然后再按朗肯公式計(jì)算土壓力。但是當(dāng)樁頂位置較低時(shí),將樁頂以上土層自重折算成荷載后計(jì)算土壓力會(huì)明顯不大于這某些土重實(shí)際產(chǎn)生土壓力。對(duì)于此類基坑邊界條件,按朗肯土壓力計(jì)算會(huì)有較大誤差。因此,當(dāng)朗肯土壓力辦法不能合用時(shí),應(yīng)考慮采用其他計(jì)算辦法解決土壓力計(jì)算精度問(wèn)題。庫(kù)侖土壓力理論(滑動(dòng)楔體法)假定合用范疇較廣,對(duì)上面提到兩種狀況,庫(kù)侖辦法可以計(jì)算出土壓力合力。但其缺陷是如何解決成層土土壓力分布問(wèn)題。為此,本規(guī)程規(guī)定在不符合按朗肯土壓力計(jì)算條件下,可采用庫(kù)侖辦法計(jì)算土壓力。但庫(kù)侖辦法在考慮墻背摩擦角時(shí)計(jì)算被動(dòng)土壓力偏大,不應(yīng)用于被動(dòng)土壓力計(jì)算??紤]構(gòu)造與土互相作用土壓力計(jì)算辦法,理論上更科學(xué),從長(zhǎng)遠(yuǎn)考慮該辦法應(yīng)是巖土工程中支擋構(gòu)造計(jì)算技術(shù)一種發(fā)展方向。從增進(jìn)技術(shù)發(fā)展角度,對(duì)先進(jìn)計(jì)算辦法不應(yīng)加以限制。但是,當(dāng)前考慮構(gòu)造與土互相作用土壓力計(jì)算辦法在工程應(yīng)用上尚不夠成熟,現(xiàn)階段只有在有經(jīng)驗(yàn)時(shí)才干采用,如辦法使用不當(dāng)反而會(huì)弄巧成拙??傊疽?guī)程考慮到適應(yīng)實(shí)際工程特殊狀況及土壓力計(jì)算技術(shù)發(fā)展需要,對(duì)土壓力計(jì)算辦法恰當(dāng)放寬,但同步對(duì)幾種計(jì)算辦法合用條件也做了原則規(guī)定。本規(guī)程未采納某些土力學(xué)書(shū)中經(jīng)驗(yàn)土壓力辦法。本條各公式是朗肯土壓力理論積極、被動(dòng)土壓力計(jì)算公式。水土合算與水土分算時(shí),其公式采用不同形式。3.4.3天然形成成層土,各土層分布和厚度是不均勻。為盡量使土壓力計(jì)算精確,應(yīng)按土層分布和厚度變化狀況將土層沿基坑劃分為不同剖面分別計(jì)算土壓力。但場(chǎng)地任意位置土層標(biāo)高及厚度是由巖土勘察相鄰鉆探孔各土層層面實(shí)測(cè)標(biāo)高及通過(guò)度析土層分布趨勢(shì),在相鄰勘察孔之間連線而成。雖然土層計(jì)算剖面劃分再細(xì),各土層計(jì)算厚度還是會(huì)與實(shí)際地層存在一定差別,本條規(guī)定劃分土層厚度原則,其目是規(guī)定做到使計(jì)算土壓力不不大于實(shí)際土壓力。4支擋式構(gòu)造4.1構(gòu)造分析4.1.1支擋式構(gòu)造應(yīng)依照詳細(xì)形式與受力、變形特性等采用下列分析辦法:第1~4款辦法分析對(duì)象為支護(hù)構(gòu)造自身,不涉及土體。土體對(duì)支護(hù)構(gòu)造作用視作荷載或約束。這種分析辦法將支護(hù)構(gòu)造看作桿系構(gòu)造,普通都按線彈性考慮,是當(dāng)前最慣用和成熟支護(hù)構(gòu)造分析辦法,合用于大某些支擋式構(gòu)造。本條第1款針對(duì)錨拉式支擋構(gòu)造,是對(duì)如何將空間構(gòu)造分解為兩類平面構(gòu)造規(guī)定。一方面將構(gòu)造擋土構(gòu)件某些(如:排樁、地下持續(xù)墻)取作分析對(duì)象,按梁計(jì)算。擋土構(gòu)造宜采用平面桿系構(gòu)造彈性支點(diǎn)法進(jìn)行分析。由于擋土構(gòu)造端部嵌入土中,土對(duì)構(gòu)造變形約束作用與普通構(gòu)造支承不同,土變形影響不可忽視,不能看作固支端。錨桿作為梁支承,其變形影響同樣不可忽視,也不能作為鉸支座或滾軸支座。因而,擋土構(gòu)造按梁計(jì)算時(shí),土和錨桿對(duì)擋土構(gòu)造支承應(yīng)簡(jiǎn)化為彈性支座,應(yīng)采用本節(jié)規(guī)定彈性支點(diǎn)法計(jì)算簡(jiǎn)圖。經(jīng)計(jì)算分析比較,分別用彈性支點(diǎn)法和非彈性支座計(jì)算擋土構(gòu)造內(nèi)力和位移相差較大,闡明按非彈性支座進(jìn)行簡(jiǎn)化是不適當(dāng)。腰梁、冠梁計(jì)算較為簡(jiǎn)樸,只需以擋土構(gòu)造分析時(shí)得出支點(diǎn)力作為荷載,依照腰梁、冠梁實(shí)際約束狀況,按簡(jiǎn)支梁或持續(xù)梁算出其內(nèi)力,將支點(diǎn)力轉(zhuǎn)換為錨桿軸力。本條第2款針對(duì)支撐式支擋構(gòu)造,其構(gòu)造分解簡(jiǎn)化原則與錨拉式支擋構(gòu)造相似。同樣,一方面將構(gòu)造擋土構(gòu)件某些(如:排樁、地下持續(xù)墻)取作分析對(duì)象,按梁計(jì)算。擋土構(gòu)造宜采用平面桿系構(gòu)造彈性支點(diǎn)法進(jìn)行分析。分解出內(nèi)支撐構(gòu)造按平面構(gòu)造進(jìn)行分析,將擋土構(gòu)造分析時(shí)得出支點(diǎn)力作為荷載反向加至內(nèi)支撐上,內(nèi)支撐計(jì)算分析詳細(xì)規(guī)定見(jiàn)本規(guī)程第4.9節(jié)。值得注意是,將支撐式支擋構(gòu)造分解為擋土構(gòu)造和內(nèi)支撐構(gòu)造并分別獨(dú)立計(jì)算時(shí),在其連接處是應(yīng)滿足變形協(xié)調(diào)條件。當(dāng)計(jì)算變形不協(xié)調(diào)時(shí),應(yīng)調(diào)節(jié)在其連接處簡(jiǎn)化彈性支座彈簧剛度等約束條件,直至滿足變形協(xié)調(diào)。本條第3款懸臂式支擋構(gòu)造是支撐式和錨拉式支擋構(gòu)造特例,對(duì)擋土構(gòu)造而言,只是將錨桿或支撐所簡(jiǎn)化彈性支座取消即可。雙排樁支擋構(gòu)造按平面剛架簡(jiǎn)化,詳細(xì)計(jì)算模型見(jiàn)本規(guī)程第4.12節(jié)。本條第4款針對(duì)空間構(gòu)造體系和對(duì)支護(hù)構(gòu)造與土進(jìn)行整體分析這兩種辦法。實(shí)際支護(hù)構(gòu)造普通都是空間構(gòu)造??臻g構(gòu)造分析辦法復(fù)雜,當(dāng)有條件時(shí),但愿依照受力狀態(tài)特點(diǎn)和構(gòu)造構(gòu)造,將實(shí)際構(gòu)造分解為簡(jiǎn)樸平面構(gòu)造進(jìn)行分析。本規(guī)程關(guān)于支擋式構(gòu)造計(jì)算分析內(nèi)容重要針對(duì)平面構(gòu)造。但會(huì)遇到某些特殊狀況,按平面構(gòu)造簡(jiǎn)化難以反映實(shí)際構(gòu)造工作狀況。此時(shí),需要按空間構(gòu)造模型分析。但空間構(gòu)造分析辦法復(fù)雜,不同問(wèn)題要不同對(duì)待,難以作出細(xì)化規(guī)定。普通,需要在有經(jīng)驗(yàn)時(shí),才干采用合理空間構(gòu)造模型進(jìn)行分析。按空間構(gòu)造分析時(shí),應(yīng)使構(gòu)造邊界條件與實(shí)際狀況足夠接近,這需要設(shè)計(jì)人員有較強(qiáng)構(gòu)造設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和水平??紤]構(gòu)造與土互相作用分析辦法是巖土工程中先進(jìn)計(jì)算辦法,是巖土工程計(jì)算理論和計(jì)算辦法發(fā)展方向,但需要可靠理論根據(jù)和實(shí)驗(yàn)參數(shù)。當(dāng)前,將采用該類辦法對(duì)支護(hù)構(gòu)造計(jì)算分析成果直接用于工程設(shè)計(jì)中尚不成熟,僅能在已有成熟辦法計(jì)算分析成果基本上用于分析比較,不能濫用。采用該辦法前提是要有足夠把握和經(jīng)驗(yàn)老式和典型極限平衡法可以手算,在許多老式教科書(shū)和技術(shù)手冊(cè)中均有簡(jiǎn)介。由于該辦法某些假定與實(shí)際受力狀況有一定差別,且不能計(jì)算支護(hù)構(gòu)造位移,當(dāng)前已很少采用了。經(jīng)與彈性支點(diǎn)法計(jì)算對(duì)比,在有些狀況下,特別是對(duì)多支點(diǎn)構(gòu)造,兩者計(jì)算彎矩與剪力差別較大。本規(guī)程取消了用極限平衡法進(jìn)行支護(hù)構(gòu)造計(jì)算關(guān)于規(guī)定。4.1.2基坑支護(hù)構(gòu)造有些構(gòu)件,如錨桿與支撐,是隨基坑開(kāi)挖過(guò)程逐漸設(shè)立,基坑需按錨桿或支撐位置逐級(jí)開(kāi)挖。支護(hù)構(gòu)造設(shè)計(jì)狀況,是指設(shè)計(jì)時(shí)就要擬定錨桿和支撐與基坑開(kāi)挖關(guān)系,設(shè)計(jì)好開(kāi)挖與錨桿或支撐設(shè)立環(huán)節(jié),對(duì)每一開(kāi)挖過(guò)程支護(hù)構(gòu)造受力與變形狀態(tài)進(jìn)行分析。因而,支護(hù)構(gòu)造施工和基坑開(kāi)挖時(shí),只有按設(shè)計(jì)開(kāi)挖環(huán)節(jié)才干滿足符合設(shè)計(jì)受力狀況規(guī)定。普通狀況下,基坑開(kāi)挖到基底時(shí)受力與變形最大,但有時(shí)也會(huì)浮現(xiàn)開(kāi)挖中間過(guò)程支護(hù)構(gòu)造內(nèi)力最大,支護(hù)構(gòu)造構(gòu)件截面或錨桿抗拔力按開(kāi)挖中間過(guò)程擬定狀況。特別是,當(dāng)用構(gòu)造樓板做為支撐代替錨桿或支護(hù)構(gòu)造支撐時(shí),此時(shí)支護(hù)構(gòu)造構(gòu)件內(nèi)力也許會(huì)是最大。4.1.3~4.1.10這幾條是對(duì)彈性支點(diǎn)法計(jì)算辦法規(guī)定。彈性支點(diǎn)法計(jì)算規(guī)定,總體上保持了原規(guī)程規(guī)定,重要在如下方面做了變動(dòng):1、土反力項(xiàng)由改為,即增長(zhǎng)了常數(shù)項(xiàng)ps0,同步,基坑面如下土壓力分布由不考慮土自重作用矩形分布改為考慮土自重作用隨深度線性增長(zhǎng)三角形分布。修改后,擋土構(gòu)造嵌固段兩側(cè)土壓力之和沒(méi)有變化,但按郎肯土壓力計(jì)算時(shí),基坑外側(cè)基坑面上方和下方均采用積極土壓力荷載,形式上直觀、與其她章節(jié)表達(dá)統(tǒng)一、計(jì)算上簡(jiǎn)化。2、增長(zhǎng)了擋土構(gòu)件嵌固段土反力上限值控制條件。由于土反力與土水平反力系數(shù)關(guān)系采用線彈性模型,計(jì)算出土反力將隨位移v增長(zhǎng)線性增長(zhǎng)。但事實(shí)上土抗力是有限,如采用摩爾-庫(kù)侖強(qiáng)度準(zhǔn)則,則不應(yīng)超過(guò)被動(dòng)土壓力。以作為土反力上限。3、計(jì)算土水平反力系數(shù)比例m值經(jīng)驗(yàn)公式(4.1.6),是依照大量實(shí)際工程單樁水平載荷實(shí)驗(yàn),按公式,經(jīng)與土層值進(jìn)行記錄建立。本此修訂取消了按原規(guī)程公式(C.3.1)計(jì)算辦法,該公式引自《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94,需要通過(guò)單樁水平荷載實(shí)驗(yàn)得到單樁水平臨界荷載,實(shí)際應(yīng)用中很難實(shí)現(xiàn),因而取消。4、排樁嵌固段土反力計(jì)算寬度,將原規(guī)程方形樁公式改為矩形樁公式,同步合用于工字形樁,比原規(guī)程合用范疇擴(kuò)大。同步,對(duì)樁徑或樁寬度不不大于1m狀況,改用公式(4.1.7-2)和公式(4.1.7-4)計(jì)算。5、在水平對(duì)撐彈性支點(diǎn)剛度系數(shù)計(jì)算公式中,增長(zhǎng)了基坑兩對(duì)邊荷載不對(duì)稱時(shí)考慮辦法。4.2穩(wěn)定性驗(yàn)算4.2.1~4.2.2原規(guī)程對(duì)支擋式構(gòu)造彈性支點(diǎn)法計(jì)算過(guò)程規(guī)定是:先計(jì)算擋土構(gòu)件嵌固深度,然后再進(jìn)行構(gòu)造計(jì)算。這樣計(jì)算辦法使計(jì)算過(guò)程簡(jiǎn)化,省去了某些驗(yàn)算內(nèi)容。由于按原規(guī)程規(guī)定擬定擋土構(gòu)件嵌固深度后,某些原本需要驗(yàn)算穩(wěn)定性問(wèn)題自然滿足規(guī)定了。但這樣帶來(lái)了一種問(wèn)題,嵌固深度必要按原規(guī)程計(jì)算辦法擬定,如果設(shè)計(jì)需要嵌固深度短某些,也許按此設(shè)計(jì)支護(hù)構(gòu)造會(huì)不能滿足原規(guī)程未作規(guī)定某種穩(wěn)定性規(guī)定。此外對(duì)有些缺少經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)者,也許會(huì)誤覺(jué)得不需考慮這些穩(wěn)定性問(wèn)題,而忽視必要土力學(xué)概念。從以上思路考慮,本規(guī)程將嵌固深度計(jì)算改為驗(yàn)算,可供設(shè)計(jì)選取嵌固深度范疇增大了,但同步也就需要增長(zhǎng)各種穩(wěn)定性驗(yàn)算內(nèi)容,使計(jì)算過(guò)程相對(duì)繁瑣了。第4.2.1條是對(duì)懸臂構(gòu)造嵌固深度驗(yàn)算規(guī)定,是繞擋土構(gòu)件底部轉(zhuǎn)動(dòng)整體極限平衡,控制是擋土構(gòu)件傾覆穩(wěn)定性。第4.2.2條對(duì)單支點(diǎn)構(gòu)造嵌固深度驗(yàn)算規(guī)定,是繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)整體極限平衡,控制是擋土構(gòu)件嵌固段踢腳穩(wěn)定性。懸臂構(gòu)造繞擋土構(gòu)件底部轉(zhuǎn)動(dòng)力矩平衡和單支點(diǎn)構(gòu)造繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩平衡都是嵌固段土抗力對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)抵抗力矩起穩(wěn)定性控制作用,因而,其安全系數(shù)稱為嵌固穩(wěn)定安全系數(shù)Kem。重力式水泥土墻繞墻底轉(zhuǎn)動(dòng)力矩平衡,抵抗力矩時(shí)以墻體重力為主,因而其安全系數(shù)稱為抗傾覆安全系數(shù)。雙排樁繞擋土構(gòu)件底部轉(zhuǎn)動(dòng)力矩平衡,抵抗力矩涉及嵌固段土抗力對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)力矩和重力對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)力矩兩某些,但由于嵌固段土抗力作用在總抵抗力矩中占重要某些,因而其安全系數(shù)也稱為嵌固穩(wěn)定安全系數(shù)Kem。4.2.3錨拉式支擋構(gòu)造整體滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算公式(4.2.3-2)以瑞典條分法邊坡穩(wěn)定性計(jì)算公式為基本,在力極限平衡關(guān)系上,增長(zhǎng)了錨桿拉力對(duì)圓弧滑動(dòng)體圓心抗滑力矩項(xiàng)。極限平衡狀態(tài)分析時(shí),仍以圓弧滑動(dòng)土體為分析對(duì)象,假定滑動(dòng)面上土剪力達(dá)到極限強(qiáng)度同步,滑動(dòng)面外錨桿拉力也達(dá)到極限拉力(正常設(shè)計(jì)狀況下,錨桿極限拉力由錨桿與土之間粘結(jié)力達(dá)到極限強(qiáng)度控制,但有時(shí)由錨桿桿體強(qiáng)度或錨桿注漿固結(jié)體對(duì)桿體握裹力控制)?;》€(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)采用搜索辦法尋找最危險(xiǎn)滑弧。由于當(dāng)前程序計(jì)算已能滿足在很短時(shí)間對(duì)圓心及圓弧半徑以微小步長(zhǎng)變化所有滑動(dòng)體完畢搜索,因此不倡導(dǎo)采用先設(shè)定輔助線,然后在輔助線上尋找最危險(xiǎn)滑弧圓心簡(jiǎn)易辦法。最危險(xiǎn)滑弧搜索范疇限于通過(guò)擋土構(gòu)件底端和在擋土構(gòu)件下方各個(gè)滑弧。因支護(hù)構(gòu)造平衡性和構(gòu)造強(qiáng)度已通過(guò)構(gòu)造分析解決,在截面抗剪強(qiáng)度滿足剪應(yīng)力作用下抗剪規(guī)定后,擋土構(gòu)件不會(huì)被剪斷。因而,穿過(guò)擋土構(gòu)件各滑弧不需驗(yàn)算。為了合用于地下水位如下圓弧滑動(dòng)體,并考慮到滑弧同步穿過(guò)砂土、粘性土計(jì)算問(wèn)題,對(duì)原規(guī)程整體滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算公式作了修改。此種狀況下,在滑弧面上,粘性土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)需要采用總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo),砂土抗剪強(qiáng)度指標(biāo)需要采用有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo),并應(yīng)考慮水壓力作用。公式(4.2.3-2)是通過(guò)將土骨架與孔隙水一起取為隔離體進(jìn)行靜力平衡分析辦法,可用于滑弧同步穿過(guò)砂土、粘性土整體穩(wěn)定性驗(yàn)算公式,與原規(guī)程公式相比增長(zhǎng)了孔隙水壓力一項(xiàng)。4.2.4對(duì)深度較大基坑,當(dāng)嵌固深度較小、土強(qiáng)度較低時(shí),土體從擋土構(gòu)件底端如下向基坑內(nèi)隆起擠出是錨拉式支擋構(gòu)造和支撐式支擋構(gòu)造一種破壞模式。這是一種土體喪失豎向平衡狀態(tài)破壞模式,由于錨桿和支撐只能對(duì)支護(hù)構(gòu)造提供水平方向平衡力,對(duì)隆起破壞不起作用,對(duì)特定基坑深度和土性,只能通過(guò)增長(zhǎng)擋土構(gòu)件嵌固深度來(lái)提高抗隆起穩(wěn)定性。本規(guī)程抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算辦法,采用當(dāng)前慣用地基極限承載力Prandtl(普朗德?tīng)枺O限平衡理論公式,但Prandtl理論公式有些假定與實(shí)際狀況存在差別,詳細(xì)應(yīng)用有一定局限性。如:對(duì)無(wú)粘性土,當(dāng)嵌固深度為零時(shí),計(jì)算抗隆起安全系數(shù)Khe=0,而事實(shí)上在一定基坑深度內(nèi)是不會(huì)浮現(xiàn)隆起。因而,當(dāng)擋土構(gòu)件嵌固深度很小時(shí),不能采用該公式驗(yàn)算坑底隆起穩(wěn)定性??孤∑鸱€(wěn)定性計(jì)算是一種復(fù)雜問(wèn)題。需要闡明是,當(dāng)按本規(guī)程抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算公式計(jì)算安全系數(shù)不滿足規(guī)定期,雖然不一定發(fā)生隆起破壞,但也許會(huì)帶來(lái)其她不利后果。由于Prandtl理論公式忽視了支護(hù)構(gòu)造底如下滑動(dòng)區(qū)內(nèi)土重力對(duì)隆起抵抗作用,抗隆起安全系數(shù)與滑移線深度無(wú)關(guān),對(duì)淺部滑移體和深部滑移體得出安全系數(shù)是同樣,與實(shí)際狀況有一定偏差。基坑外擋土構(gòu)件底部以上土體重量簡(jiǎn)化為作用在該平面上柔性均布荷載,并忽視了土中剪應(yīng)力對(duì)隆起抵抗作用。對(duì)淺部滑移體,如果考慮擋土構(gòu)件底端平面以上土中剪應(yīng)力,抗隆起安全系數(shù)會(huì)有明顯提高;當(dāng)滑移體逐漸向深層擴(kuò)展時(shí),雖然該剪應(yīng)力抵抗隆起作用在總抗力中所占比例隨之逐漸減小,但滑動(dòng)區(qū)內(nèi)土重力抵抗隆起作用則會(huì)逐漸增長(zhǎng)。如在抗隆起驗(yàn)算公式中考慮土中剪力對(duì)隆起抵抗作用,擋土構(gòu)件底端平面土中豎向應(yīng)力將減小。這樣,作用在擋土構(gòu)件上土壓力也會(huì)相應(yīng)增大,會(huì)減少支護(hù)構(gòu)造安全性。因而,本規(guī)程抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算公式,未考慮該剪應(yīng)力有利作用。4.2.5本條以最下層支點(diǎn)為轉(zhuǎn)動(dòng)軸心圓弧滑動(dòng)模式抗隆起穩(wěn)定性驗(yàn)算辦法是國(guó)內(nèi)軟土地區(qū)習(xí)慣采用辦法。特別時(shí)上海地區(qū),在這方面積累了大量工程經(jīng)驗(yàn),實(shí)際工程中經(jīng)常以這種辦法作為擋土構(gòu)件嵌固深度控制條件。該辦法假定破壞面為通過(guò)樁、墻底圓弧形,以力矩平衡條件進(jìn)行分析。既有資料中,力矩平衡轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)有取在最下道支撐或錨拉點(diǎn)處,有取在開(kāi)挖面處。本規(guī)程驗(yàn)算公式取轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)在最下道支撐或錨拉點(diǎn)處。在平衡力系中,樁、墻在轉(zhuǎn)動(dòng)點(diǎn)截面處抗彎力矩在嵌固深度近于零時(shí),會(huì)使計(jì)算成果浮現(xiàn)反常狀況,在正常設(shè)計(jì)嵌固深度下,與總抵抗力矩相比所占比例很小,因而在公式(4.2.5)中被忽視不計(jì)。上海市原則《基坑工程設(shè)計(jì)規(guī)程》DBJ08-61-97中抗隆起分項(xiàng)系數(shù)取值,對(duì)安全級(jí)別為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)基坑分別取2.5、2.0和1.7,工程實(shí)踐表白,這些抗隆起分項(xiàng)系數(shù)偏大,諸多工程都難以達(dá)到。新編制上海基坑工程技術(shù)規(guī)范,依照幾十個(gè)實(shí)際基坑工程抗隆起驗(yàn)算成果,擬將安全級(jí)別為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)支護(hù)構(gòu)造抗隆起分項(xiàng)系數(shù)分別調(diào)節(jié)為2.2、1.9和1.7。因而本規(guī)程參照上海規(guī)范,對(duì)安全級(jí)別為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)支擋構(gòu)造,其安全系數(shù)分別取2.2、1.9和1.7。4.2.6地下水滲入穩(wěn)定性驗(yàn)算辦法和規(guī)定,對(duì)本章支擋式構(gòu)造和本規(guī)程其她章復(fù)合土釘墻、重力式水泥土墻是相似,故統(tǒng)一放在本規(guī)程附錄。4.3排樁設(shè)計(jì)4.3.1國(guó)內(nèi)實(shí)際基坑工程中,排樁樁型采用混凝土灌注樁占絕大多數(shù),但有些狀況下,適合采用型鋼樁、鋼管樁、鋼板樁或預(yù)制樁等,有時(shí)也可以采用SMW工法施工內(nèi)置型鋼水泥土攪拌樁。這些樁型用作擋土構(gòu)件時(shí),與混凝土灌注樁構(gòu)造受力類型是相似,可按本章支擋式支護(hù)構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。但采用這些樁型時(shí),應(yīng)考慮其剛度、構(gòu)造及施工工藝上不同特點(diǎn),不能盲目使用。4.3.2圓形截面支護(hù)樁,沿受拉區(qū)和受壓區(qū)周邊局部均勻配備縱向鋼筋正截面受彎承載力計(jì)算公式中,因縱向受拉、受壓鋼筋集中配備在圓心角2παs、2πα's內(nèi)做法很少采用,本次修訂將原規(guī)程公式中集中配備鋼筋關(guān)于項(xiàng)取消。同步,增長(zhǎng)了圓形截面支護(hù)樁斜截面承載力計(jì)算規(guī)定。由于現(xiàn)行國(guó)標(biāo)《混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010中沒(méi)有圓形截面斜截面承載力計(jì)算公式,因此采用了將圓形截面等代成矩形截面,然后再按上述規(guī)范中矩形截面斜截面承載力公式計(jì)算辦法,即“可用截面寬度b為1.7r和截面有效高度h0為1.6r矩形截面代替圓形截面后,按現(xiàn)行國(guó)標(biāo)《混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010對(duì)矩形截面斜截面承載力規(guī)定進(jìn)行計(jì)算,此處,為圓形截面半徑。等效成矩形截面混凝土支護(hù)樁,應(yīng)將計(jì)算所得箍筋截面面積作為圓形箍筋截面面積,且應(yīng)滿足該規(guī)范對(duì)梁箍筋配備規(guī)定?!?.3.4本條規(guī)定懸臂樁樁徑不適當(dāng)不大于600mm、錨拉式排樁與支撐式排樁樁徑不適當(dāng)不大于400mm,是普通狀況下樁徑下限,樁徑選用重要還是應(yīng)按彎矩大小與變形規(guī)定擬定,以達(dá)到受力與經(jīng)濟(jì)合理規(guī)定,同步還要滿足施工條件規(guī)定。特殊狀況下,排樁間距擬定還要考慮樁間土穩(wěn)定性規(guī)定。依照工程經(jīng)驗(yàn),對(duì)大樁徑或粘性土,排樁凈間距在900mm以內(nèi),對(duì)小樁徑或砂土,排樁凈間距在600mm以內(nèi)較常用。4.3.5該條對(duì)混凝土灌注樁構(gòu)造規(guī)定,以保證排樁作為混凝土構(gòu)件基本受力性能。有些狀況下支護(hù)樁不適當(dāng)采用非均勻配備縱向鋼筋,如,采用泥漿護(hù)壁水下灌注混凝土成樁工藝而鋼筋籠頂端低于泥漿面,鋼筋籠頂與樁孔口高差較大等難以控制鋼筋籠方向狀況。4.3.6排樁冠梁低于地下管線是從后期主體構(gòu)造施工上考慮。由于,當(dāng)排樁及冠梁高于后期主體構(gòu)造各種地下管線標(biāo)高時(shí),會(huì)給后續(xù)施工導(dǎo)致障礙,需將其鑿除。因此,排樁樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高,在不影響支護(hù)樁頂以上某些基坑穩(wěn)定與基坑外環(huán)境對(duì)變形規(guī)定期,宜避開(kāi)主體建筑地下管線通過(guò)位置。普通狀況,主體建筑各種管線引出接口埋深不大,是容易做到,但如果將樁頂降至管線如下,影響了支護(hù)構(gòu)造穩(wěn)定或變形規(guī)定,則應(yīng)一方面按基坑穩(wěn)定或變形規(guī)定擬定樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高。4.3.7冠梁是排樁構(gòu)造構(gòu)成某些,應(yīng)符合梁構(gòu)造規(guī)定。當(dāng)冠梁上不設(shè)立錨桿或支撐時(shí),冠梁可以僅按構(gòu)造規(guī)定設(shè)計(jì),按構(gòu)造配筋。此時(shí),冠梁作用是將排樁連成整體,調(diào)節(jié)各個(gè)樁受力不均勻性,不需對(duì)冠梁進(jìn)行受力計(jì)算。當(dāng)冠梁上設(shè)立錨桿或支撐時(shí),冠梁起到傳力作用,除需滿足構(gòu)造規(guī)定外,應(yīng)按梁內(nèi)力進(jìn)行截面設(shè)計(jì)。4.3.9泄水管構(gòu)造與規(guī)格應(yīng)依照土性狀及地下水特點(diǎn)擬定。某些實(shí)際工程中,泄水管采用長(zhǎng)度不不大于300mm,內(nèi)徑不不大于40mm塑料或竹制管,泄水管外壁包裹土工布并按含水土層粒徑大小設(shè)立反濾層。4.4排樁施工與檢測(cè)4.4.1基坑支護(hù)中支護(hù)樁慣用樁型與建筑樁基相似,重要樁型施工規(guī)定在現(xiàn)行國(guó)家行業(yè)原則《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94中已作規(guī)定。因而,本規(guī)程僅對(duì)樁用于基坑支護(hù)時(shí)某些特殊施工規(guī)定進(jìn)行了規(guī)定,對(duì)樁常規(guī)施工規(guī)定不再重復(fù)。4.4.2本條是對(duì)當(dāng)樁附近存在既有建筑物、地下管線等環(huán)境且需要保護(hù)時(shí),應(yīng)注意某些樁施工問(wèn)題。這些問(wèn)題解決不當(dāng),經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致基坑周邊建筑物、地下管線等被損害工程事故。因詳細(xì)工程條件不同,應(yīng)詳細(xì)問(wèn)題詳細(xì)分析,結(jié)合實(shí)際狀況采用相應(yīng)有效保護(hù)辦法。4.4.3支護(hù)樁截面配筋普通由受彎或受剪承載力控制,為保證內(nèi)力較大截面縱向受拉鋼筋強(qiáng)度規(guī)定,接頭不適當(dāng)設(shè)立在該處。同一連接區(qū)段內(nèi),縱向受力鋼筋連接方式和連接接頭面積百分率應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)標(biāo)《混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010對(duì)梁類構(gòu)件規(guī)定。4.4.7互相咬合形成豎向持續(xù)體排樁是一種新型排樁構(gòu)造,是本次規(guī)程修訂新增內(nèi)容。排樁采用咬合形式,其目是使排樁既能作為擋土構(gòu)件,又能起到截水作用,從而不用另設(shè)截水帷幕。由于需要達(dá)到截水效果,對(duì)咬合排樁施工垂直度就有嚴(yán)格規(guī)定,否則,當(dāng)樁與樁之間產(chǎn)生間隙,將會(huì)影響截水效果。普通咬合排樁是采用鋼筋混凝土樁與素混凝土樁互相搭接,由配有鋼筋樁承受土壓力荷載,素混凝土樁只用于截水。當(dāng)前,這種兼作截水支護(hù)構(gòu)造型式已在某些工程上采用,施工質(zhì)量可以得到保證時(shí),其截水效果是良好。液壓鋼套管護(hù)壁、機(jī)械沖抓成孔工藝是咬合排樁一種形式,其施工要點(diǎn)如下:1在樁頂預(yù)先設(shè)立導(dǎo)墻,導(dǎo)墻寬度取3~4m,厚度取0.3~0.5m;2先施作素混凝土樁,并在混凝土接近初凝時(shí)施作與其相交鋼筋混凝土樁;3壓入第一節(jié)鋼套管時(shí),在鋼套管互相垂直兩個(gè)豎向平面上進(jìn)行垂直度控制,其垂直度偏差不得不不大于3‰;4抓土過(guò)程中,套管內(nèi)抓斗取土與套管壓入同步進(jìn)行,抓土面在套管底面以上高度應(yīng)始終不不大于1.0m;5成孔后,夯實(shí)孔底;混凝土澆注過(guò)程中,澆注混凝土與提拔套管同步進(jìn)行,混凝土面應(yīng)始終高于套管底面;套管應(yīng)垂直提拔;提拔阻力大時(shí),可轉(zhuǎn)動(dòng)套管并緩慢提拔。4.4.9冠梁通過(guò)傳遞剪力調(diào)節(jié)樁與樁之間力分派,當(dāng)錨桿或支撐設(shè)立在冠梁上時(shí),通過(guò)冠梁將排樁上土壓力傳遞到錨桿與支撐上。由于冠梁與樁連接處是混凝土兩次澆注結(jié)合面,如該結(jié)合面薄弱或鋼筋錨固不夠時(shí),會(huì)剪切破壞不能傳遞剪力。因而,應(yīng)保證冠梁與樁結(jié)合面施工質(zhì)量。4.5地下持續(xù)墻設(shè)計(jì)4.5.1地下持續(xù)墻作為混凝土受彎構(gòu)件,可直接按現(xiàn)行國(guó)標(biāo)《混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010關(guān)于規(guī)定進(jìn)行截面與配筋設(shè)計(jì),但由于支護(hù)構(gòu)造與永久性構(gòu)造內(nèi)力設(shè)計(jì)值取值規(guī)定不同,荷載分項(xiàng)系數(shù)不同,按上述規(guī)范關(guān)于公式計(jì)算截面承載力時(shí),內(nèi)力應(yīng)按本規(guī)程關(guān)于規(guī)定取值。4.5.2當(dāng)前地下持續(xù)墻在基坑工程中已有廣泛應(yīng)用,特別在深大基坑和環(huán)境條件規(guī)定嚴(yán)格基坑工程,以及支護(hù)構(gòu)造與主體構(gòu)造相結(jié)合工程。按既有施工設(shè)備能力,現(xiàn)澆地下持續(xù)墻最大墻厚可達(dá)1500mm,采用特制挖槽機(jī)械薄層地下持續(xù)墻,最小墻厚僅450mm。慣用成槽機(jī)規(guī)格為600mm、800mm、1000mm或1200mm墻厚。4.5.3對(duì)環(huán)境條件規(guī)定高、槽段深度較深,以及槽段形狀復(fù)雜基坑工程,應(yīng)通過(guò)槽壁穩(wěn)定性驗(yàn)算,合理劃分槽段長(zhǎng)度。4.5.9槽段接頭是地下持續(xù)墻重要部件,工程中慣用施工接頭如圖1、圖2所示。(a)圓形鎖口管接頭(b)波形管接頭(c)楔形接頭(d)工字形型鋼接頭圖1地下持續(xù)墻柔性接頭1-先行槽段;2-后續(xù)槽段;3-圓形鎖扣管;4-波形管;5-水平鋼筋;6-端頭縱筋;7-工字鋼接頭;8-地下持續(xù)墻鋼筋;9-止?jié){板(a)十字形穿孔鋼板剛性接頭(b)鋼筋承插式接頭圖2地下持續(xù)墻剛性接頭1-先行槽段;2-后續(xù)槽段;3-十字鋼板;4-止?jié){片;5-加強(qiáng)筋;6-隔板4.5.10地下持續(xù)墻采用分幅施工,墻頂設(shè)立通長(zhǎng)冠梁將地下持續(xù)墻連成構(gòu)造整體。冠梁宜與地下持續(xù)墻迎土面平齊,以避免鑿除導(dǎo)墻,用導(dǎo)墻對(duì)墻頂以上擋土護(hù)坡。4.6地下持續(xù)墻施工與檢測(cè)4.6.1為了保證地下持續(xù)墻成槽質(zhì)量,應(yīng)依照不同深度狀況、地質(zhì)條件選取適當(dāng)成槽設(shè)備。在軟土中成槽可采用常規(guī)抓斗式成槽設(shè)備,當(dāng)在硬土層或巖層中成槽施工時(shí),可選用鉆抓、抓銑結(jié)合成槽工藝。成槽機(jī)宜配備有垂直度顯示儀表和自動(dòng)糾偏裝置,成槽過(guò)程中運(yùn)用成槽機(jī)上垂直度儀表及自動(dòng)糾偏裝置來(lái)保證成槽垂直度。4.6.2本地下持續(xù)墻鄰近既有建構(gòu)筑物或?qū)ψ冃蚊舾械叵鹿芫€時(shí),應(yīng)依照相鄰建筑物構(gòu)造和基本型式、相鄰地下管線類型、位置、走向和埋藏深度及場(chǎng)地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特性等因素,按其容許變形規(guī)定采用相應(yīng)防護(hù)辦法。如:1采用間隔成槽施工順序,并在澆筑混凝土終凝后,進(jìn)行相鄰槽段成槽施工;2對(duì)松散或稍密砂土和碎土石、稍密粉土、軟土等易坍塌軟弱土層,地下持續(xù)墻成槽時(shí),可采用改進(jìn)泥漿性質(zhì)、槽壁預(yù)加固、控制單幅槽段寬度和挖槽速度等辦法增強(qiáng)槽壁穩(wěn)定性。4.6.3導(dǎo)墻是控制地下持續(xù)墻軸線位置及成槽質(zhì)量核心環(huán)節(jié)。導(dǎo)墻形式有預(yù)制和現(xiàn)澆鋼筋混凝土兩種,現(xiàn)澆導(dǎo)墻較慣用,質(zhì)量易保證。現(xiàn)澆導(dǎo)墻形狀有“L”、倒“L”、“[”等形狀,可依照地質(zhì)條件選用。當(dāng)土質(zhì)較好時(shí),可選用倒“L”形;采用“L”型導(dǎo)墻時(shí),導(dǎo)墻背后應(yīng)注意回填夯實(shí)。導(dǎo)墻上部宜與道路連成整體。當(dāng)淺層土質(zhì)較差時(shí),可預(yù)先加固導(dǎo)墻兩側(cè)土體,并將導(dǎo)墻底部加深至原狀土上。兩側(cè)導(dǎo)墻凈距普通不不大于設(shè)計(jì)槽寬40mm~50mm,以便于成槽施工。導(dǎo)墻頂部可高出地面100mm~200mm以防止地表水流入導(dǎo)墻溝,同步為了減少地表水滲入,墻側(cè)應(yīng)用密實(shí)粘性土回填,不應(yīng)使用垃圾及其他透水材料。導(dǎo)墻拆模后,應(yīng)在導(dǎo)墻間加設(shè)支撐,可采用上下兩道槽鋼或木撐,支撐水平間距普通2m左右,并禁止重型機(jī)械在尚未達(dá)到強(qiáng)度導(dǎo)墻附近作業(yè),以防止導(dǎo)墻位移或開(kāi)裂。4.6.4護(hù)壁泥漿配比實(shí)驗(yàn)、室內(nèi)性能實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)成槽實(shí)驗(yàn)對(duì)保證槽壁穩(wěn)定性是和很必要,特別在松散或滲入系數(shù)較大土層中成槽,更應(yīng)注意恰當(dāng)增大泥漿黏度,調(diào)節(jié)好泥漿配合比。對(duì)槽底稠泥漿和沉淀渣土清除可以采用底部抽吸同步上部補(bǔ)漿辦法,使底部泥漿比重降至1.2,減少槽底沉渣厚度。當(dāng)泥漿配比不適當(dāng)時(shí),也許會(huì)浮現(xiàn)槽壁較嚴(yán)重坍塌,這時(shí)應(yīng)將槽段回填,調(diào)節(jié)施工參數(shù)后再重新成槽。有時(shí),調(diào)節(jié)泥漿配比能解決槽壁坍塌問(wèn)題。4.6.5每幅槽段長(zhǎng)度,決定挖槽幅數(shù)和順序。慣用作法是:對(duì)三抓成槽槽段,采用先抓兩邊后抓中間順序;相鄰兩幅地下持續(xù)墻槽段深度不一致時(shí),先施工深槽段,后施工淺槽段。4.6.6地下持續(xù)墻水下澆筑混凝土?xí)r,因成槽時(shí)槽壁坍塌或槽段接頭安放不到位等因素都會(huì)導(dǎo)致混凝土繞流,混凝土一旦形成繞流會(huì)對(duì)相鄰幅槽段成槽和墻體質(zhì)量產(chǎn)生不良影響,因而在工程中要注重混凝土繞流問(wèn)題。4.6.10當(dāng)單元槽段鋼筋籠必要分段裝配沉放時(shí),上下段鋼筋籠連接在保證質(zhì)量狀況下應(yīng)盡量采用連接迅速方式。4.6.14因《建筑地基基本工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202已對(duì)地下持續(xù)墻施工偏差有詳細(xì)、全面規(guī)定,本規(guī)程不再對(duì)此進(jìn)行規(guī)定。4.7錨桿設(shè)計(jì)4.7.1錨桿有各種類型,基坑工程中重要采用鋼絞線錨桿,當(dāng)設(shè)計(jì)錨桿承載力較低時(shí),有時(shí)也采用普通鋼筋錨桿。有些地區(qū)也采用過(guò)自鉆式錨桿,將鉆桿留在孔內(nèi)作為錨桿桿體。自鉆式錨桿不需要成孔,與先成孔在置入桿體鋼絞線、普通鋼筋錨桿相比,施工對(duì)地層變形影響小,但其承載力較低,當(dāng)前很少采用。從錨桿桿體材料上講,鋼絞線錨桿桿體為預(yù)應(yīng)力鋼絞線,具備強(qiáng)度高、性能好、運(yùn)送安裝以便等長(zhǎng)處,由于其抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值是普通熱軋鋼筋4倍左右,是性價(jià)比最佳桿體材料。預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨桿在張拉鎖定可操作性、施加預(yù)應(yīng)力穩(wěn)定性方面均優(yōu)于普通鋼筋。因而,預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨桿應(yīng)用最多、也最有發(fā)展前景。隨著錨桿技術(shù)發(fā)展,鋼絞線錨桿又可細(xì)分為各種類型,最慣用是拉力型預(yù)應(yīng)力錨桿,尚有拉力分散型錨桿、壓力型預(yù)應(yīng)力錨桿、壓力分散型錨桿,壓力型錨桿可實(shí)現(xiàn)鋼絞線回收技術(shù),適應(yīng)愈來(lái)愈引起人們關(guān)注環(huán)保規(guī)定。這些內(nèi)容可參見(jiàn)中華人民共和國(guó)工程建設(shè)原則化協(xié)會(huì)原則《巖土錨桿(索)技術(shù)規(guī)程》CECS22:。本規(guī)程對(duì)錨桿各種規(guī)定重要針對(duì)拉力型鋼絞線錨桿。錨桿成孔工藝重要有套管護(hù)壁成孔、螺旋鉆桿干成孔、漿液護(hù)壁成孔等。套管護(hù)壁成孔工藝下錨桿孔壁松弛小、對(duì)土體擾動(dòng)小、對(duì)周邊環(huán)境影響最小。工程實(shí)踐中,螺旋鉆桿成孔、漿液護(hù)壁成孔工藝錨桿承載力低、成孔施工導(dǎo)致周邊建筑物地基沉降狀況時(shí)有發(fā)生。設(shè)計(jì)和施工時(shí)應(yīng)依照錨桿所處土質(zhì)、承載力大小等因素,選定錨桿成孔工藝。當(dāng)前慣用錨桿注漿工藝有一次常壓注漿和二次壓力注漿。一次常壓注漿是漿液在自重壓力作用下充填錨桿孔,在漿液滲入土體引起液面下降后再進(jìn)行二次補(bǔ)漿,屬于一次常壓注漿。二次壓力注漿需滿足二個(gè)指標(biāo),一是第二次注漿時(shí)注漿壓力,普通需不不大于1.5MPa,二是第二次注漿時(shí)注漿量。滿足這二個(gè)指標(biāo)核心是控制漿液不從孔口流失。普通做法是:在一次注漿錨固體達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行第二次注漿,或者在錨桿錨固段起點(diǎn)處設(shè)立止?jié){裝置??芍貜?fù)注漿工藝(袖閥管注漿工藝)是一種較先進(jìn)注漿辦法,可增長(zhǎng)二次壓力注漿量和沿錨固段注漿均勻性,并可對(duì)錨桿實(shí)行多次注漿,但這種辦法當(dāng)前在工程中應(yīng)用還不普遍。4.7.2本次修訂,錨桿長(zhǎng)度設(shè)計(jì)采用了老式安全系數(shù)法,錨桿桿體截面設(shè)計(jì)仍采用原規(guī)程分項(xiàng)系數(shù)法。原規(guī)程JGJ120-99中,錨桿承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式是采用分項(xiàng)系數(shù)法,其荷載分項(xiàng)系數(shù)、抗力分項(xiàng)系數(shù)和重要性系數(shù)三者乘積在數(shù)值上相稱于安全系數(shù)。其乘積,對(duì)于安全級(jí)別為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)支護(hù)構(gòu)造分別為1.7875、1.625、1.4625。實(shí)踐證明,該安全儲(chǔ)備是適當(dāng)。本次修訂規(guī)定暫時(shí)支護(hù)構(gòu)造中錨桿抗拔安全系數(shù)對(duì)于安全級(jí)別為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)支護(hù)構(gòu)造分別取1.8、1.6、1.4,與原規(guī)程JGJ120-99取值相稱。需要注意是,當(dāng)錨桿為永久構(gòu)造構(gòu)件時(shí),其安全系數(shù)取值不能按照本規(guī)程規(guī)定,需符合其他關(guān)于技術(shù)原則規(guī)定。4.7.4本條強(qiáng)調(diào)了錨桿極限抗拔力應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)抗拔實(shí)驗(yàn)擬定取值原則。由于錨桿抗拔實(shí)驗(yàn)?zāi)渴菙M定或驗(yàn)證在特定土層條件、施工工藝下錨固體與土體之間粘結(jié)強(qiáng)度、錨桿長(zhǎng)度等設(shè)計(jì)參數(shù)與否對(duì)的,因而實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)使錨桿在極限承載力下,其破壞形式是錨桿摩阻力達(dá)到極限粘結(jié)強(qiáng)度時(shí)拔出破壞,而不應(yīng)是錨桿桿體被拉斷。為防止錨桿桿體應(yīng)力達(dá)到極限抗拉強(qiáng)度先于錨桿摩阻力達(dá)到極限粘結(jié)強(qiáng)度,必要時(shí),實(shí)驗(yàn)錨桿可恰當(dāng)增長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋截面面積。本次規(guī)程修訂,從20各種地區(qū)共收集到500多根錨桿實(shí)驗(yàn)資料,對(duì)所收集資料進(jìn)行了記錄分析,并進(jìn)行了不同成孔工藝、不同注漿工藝條件下錨桿抗拔承載力專項(xiàng)研究。依照上述資料,對(duì)原規(guī)程表4.4.3進(jìn)行了修訂和擴(kuò)充,形成本規(guī)程表4.7.3。需要注意是,由于國(guó)內(nèi)各地區(qū)相似土類土性亦存在差別,施工水平也參差不齊,因而,使用該表數(shù)值時(shí)應(yīng)應(yīng)依照本地經(jīng)驗(yàn)和不同施工工藝合理使用。二次高壓注漿注漿壓力、注漿量、注漿辦法(普通二次壓力注漿和可重復(fù)分段壓力注漿)不同,均會(huì)影響土體與錨固體實(shí)際極限粘結(jié)強(qiáng)度數(shù)值。4.7.5錨桿自由段長(zhǎng)度是錨桿桿體不受注漿固結(jié)體約束可自由伸長(zhǎng)某些,也就是桿體用套管與注漿固結(jié)體隔離某些。錨桿非錨桿段是理論滑動(dòng)面以內(nèi)某些,與錨桿自由段有所區(qū)別。錨桿自由段應(yīng)超過(guò)理論滑動(dòng)面(不不大于非錨固段長(zhǎng)度)。理論滑動(dòng)面以外錨桿某些是錨桿錨固段,按照第4.7.4條擬定。錨桿總長(zhǎng)度為非錨固段長(zhǎng)度加上錨固段長(zhǎng)度。錨桿自由段長(zhǎng)度越長(zhǎng),預(yù)應(yīng)力損失越小,錨桿拉力越穩(wěn)定。自由段長(zhǎng)度過(guò)小,錨桿張拉鎖定后彈性伸長(zhǎng)較小,錨具變形、預(yù)應(yīng)力筋回縮等因素引起預(yù)應(yīng)力損失較大,同步,受支護(hù)構(gòu)造位移影響也越敏感,錨桿拉力會(huì)隨支護(hù)構(gòu)造位移有較大幅度增長(zhǎng),嚴(yán)重時(shí)錨桿會(huì)因桿體應(yīng)力超過(guò)其強(qiáng)度發(fā)生脆性破壞。因而,錨桿自由段長(zhǎng)度除了滿足本條規(guī)定外,尚需滿足不不大于5m規(guī)定。自由段越長(zhǎng),錨桿拉力對(duì)錨頭位移越不敏感。在實(shí)際基坑工程設(shè)計(jì)時(shí),如計(jì)算自由段較短,宜恰當(dāng)增長(zhǎng)自由段長(zhǎng)度。4.7.8錨桿設(shè)立是以排和列群體形式浮現(xiàn),如果其間距太小,,會(huì)引起錨桿周邊高應(yīng)力區(qū)疊加,從而影響錨桿抗拔力和增長(zhǎng)錨桿位移,即產(chǎn)生“群錨效應(yīng)”,因此本條規(guī)定了錨桿最小水平間距和豎向距。為了使錨桿與周邊土層有足夠接觸應(yīng)力,本條規(guī)定錨固體上覆土層厚度不適當(dāng)不大于4.0m,上覆土層厚度太小,其接觸應(yīng)力也小,錨桿與土粘結(jié)強(qiáng)度會(huì)較低。當(dāng)錨桿采用二次高壓注漿時(shí),上覆土層有一定厚度才干保證在較高注漿壓力作用下注漿不會(huì)從地表溢出或流入地下管線內(nèi)。理論上講,錨桿水平傾角越小,錨桿拉力水平分力所占比例越大。但是錨桿水平傾角太小,會(huì)減少漿液向錨桿周邊土層內(nèi)滲入,影響注漿效果。錨桿水平傾角越大,錨桿拉力水平分力所占比例越小,錨桿拉力有效某些減小或需要更長(zhǎng)錨桿長(zhǎng)度,也就越不經(jīng)濟(jì)。同步錨桿豎向分力較大,對(duì)錨頭連接規(guī)定更高并使擋土構(gòu)件有向下變形趨勢(shì)。本條規(guī)定了適當(dāng)水平傾角范疇值,設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)按盡量使錨桿錨固段進(jìn)入粘結(jié)強(qiáng)度較高土層原則擬定錨桿傾角。錨桿施工時(shí)塌孔、對(duì)地層擾動(dòng),會(huì)引起錨桿上部土體變形,若錨桿之上存在建筑物、構(gòu)筑物等,錨桿成孔導(dǎo)致地基變形也許使其發(fā)生沉降甚至損壞,此類事故在實(shí)際工程中時(shí)有發(fā)生。因而,設(shè)立錨桿需避開(kāi)易塌孔、變形地層。依照關(guān)于參照資料,當(dāng)土層錨桿間距為1.0m時(shí),考慮群錨效應(yīng)錨桿抗拔力折減系數(shù)可取0.8,錨桿間距在1.0~1.5m之間時(shí),錨桿抗拔力折減系數(shù)可按此內(nèi)差。4.7.11腰梁是將錨桿與支擋構(gòu)造之間傳力構(gòu)件。鋼筋混凝土腰梁普通是整體現(xiàn)澆,梁長(zhǎng)度較長(zhǎng),應(yīng)按持續(xù)梁設(shè)計(jì)。組合型鋼腰梁需在現(xiàn)場(chǎng)安裝拼接,每節(jié)普通按簡(jiǎn)支梁設(shè)計(jì),腰梁較長(zhǎng)時(shí),則可按持續(xù)梁設(shè)計(jì)。4.7.12依照工程經(jīng)驗(yàn),在慣用錨桿拉力、錨桿間距條件下,槽鋼規(guī)格常在[18~[36之間選用,工字鋼規(guī)格常在I16~I(xiàn)32之間選用。詳細(xì)工程錨桿腰梁取多大規(guī)格與錨桿設(shè)計(jì)拉力和錨桿間距關(guān)于,應(yīng)依照按第4.7.11條規(guī)定計(jì)算腰梁內(nèi)力擬定。錨桿設(shè)計(jì)拉力或錨桿間距越大,內(nèi)力越大,腰梁型鋼規(guī)格也就會(huì)越大。組合型鋼腰梁雙型鋼焊接為整體,可增長(zhǎng)腰梁整體穩(wěn)定性,保證雙型鋼共同受力。4.7.13對(duì)于組合型鋼腰梁,錨桿拉力通過(guò)錨具、墊板以集中力形式作用在型鋼上。當(dāng)墊板剛度不夠大時(shí),在較大局部壓力作用下,型鋼腹板會(huì)浮現(xiàn)局部失穩(wěn),型鋼翼緣會(huì)浮現(xiàn)局部彎曲,從而導(dǎo)致腰梁失效,進(jìn)而引起整個(gè)支護(hù)構(gòu)造破壞。因而,設(shè)計(jì)需考慮腰梁局部受壓穩(wěn)定性。加強(qiáng)型鋼腰梁受扭承載力及局部受壓穩(wěn)定性有各種辦法和辦法,如:可在型鋼翼緣端口、錨桿錨具位置處配備加勁肋(圖3),肋板厚度不不大于8mm。(a)工字鋼(b)槽鋼圖3鋼腰梁局部加強(qiáng)構(gòu)造形式1-加強(qiáng)肋板;2-錨頭;3-工字鋼;4-槽鋼4.7.14混凝土腰梁截面上邊水平尺寸不適當(dāng)不大于250mm,是考慮到混凝土澆筑、振搗施工尺寸規(guī)定而定。4.7.15組合型鋼腰梁與擋土構(gòu)件之間連接構(gòu)造,需有足夠承載力和剛度。連接構(gòu)造普通不能有變形,或者變形相對(duì)于腰梁變形可忽視不計(jì)。4.8錨桿施工與檢測(cè)4.8.2錨桿成孔是錨桿施工一種核心環(huán)節(jié),重要應(yīng)注意如下問(wèn)題:1、塌孔。導(dǎo)致錨桿桿體不能插入,使注漿液摻入雜物而影響固結(jié)體完整性和強(qiáng)度、影響握裹力和粘結(jié)強(qiáng)度,使鉆孔周邊土體塌落、建筑物基本下沉等。2、遇障礙物。使錨桿達(dá)不到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度,如果遇到電力、通訊、煤氣管線等地下管線會(huì)使其損壞并釀成嚴(yán)重后果。3、孔壁形成泥皮。在高塑性指數(shù)飽和粘性土層及采用螺旋鉆桿成孔時(shí)易浮現(xiàn)這種狀況,使粘結(jié)強(qiáng)度和錨桿抗拔力大幅度減少。4、涌水涌砂。當(dāng)采用帷幕截水時(shí),在地下水位如下特別是承壓水土層成孔會(huì)浮現(xiàn)孔內(nèi)向外涌水冒砂,導(dǎo)致無(wú)法成孔、鉆孔周邊土體坍塌、地面或建筑物基本下沉、注漿液被水稀釋或被水沖走不能形成固結(jié)體、錨頭部位長(zhǎng)期漏水等。4.8.7錨桿張拉鎖定期,張拉值不不大于錨桿軸向拉力原則值,然后將拉力降至鎖定值1.1~1.15倍進(jìn)行鎖定。第一,是為了在錨桿鎖定期對(duì)每根錨桿進(jìn)行過(guò)程檢查,當(dāng)錨桿抗拔力局限性時(shí)可事先發(fā)現(xiàn),減少錨桿質(zhì)量隱患。第二,通過(guò)張拉可檢查在設(shè)計(jì)荷載下錨桿各連接結(jié)點(diǎn)可靠性。第三,可減小鎖定后錨桿預(yù)應(yīng)力損失。工程實(shí)測(cè)表白,錨桿張拉鎖定后普通預(yù)應(yīng)力損失較大,導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力損失重要因素有土體蠕變、錨頭及連接變形、相鄰錨桿影響等。錨桿鎖定期預(yù)應(yīng)力損失約為10%~15%。當(dāng)采用張拉千斤頂在鎖定期不會(huì)產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力損失,則鎖定期拉力不需提高10%~15%。鋼絞線多余某些宜采用辦法切除,采用熱切割時(shí),鋼絞線過(guò)熱會(huì)使錨具夾片表面硬度減少,導(dǎo)致鋼絞線滑動(dòng),減少錨桿預(yù)應(yīng)力。當(dāng)錨桿需要再次張拉鎖定期,錨具外桿體預(yù)留長(zhǎng)度應(yīng)滿足張拉規(guī)定。保證錨桿不用再?gòu)埨瓡r(shí),冷切割錨具外桿體保存長(zhǎng)度普通不不大于50mm,熱切割時(shí),普通不不大于80mm。4.9內(nèi)支撐構(gòu)造設(shè)計(jì)4.9.1鋼支撐,不但具備自重輕、安裝和拆除以便、施工速度快、可以重復(fù)運(yùn)用等長(zhǎng)處,并且安裝后能及時(shí)發(fā)揮支撐作用,對(duì)減小由于時(shí)間效應(yīng)而增長(zhǎng)基坑位移十分有效,因而,對(duì)性狀規(guī)則基坑常采用鋼支撐。但鋼支撐節(jié)點(diǎn)構(gòu)件和安裝相對(duì)復(fù)雜,需要具備一定施工技術(shù)水平?;炷林问窃诨觾?nèi)現(xiàn)澆而成構(gòu)造體系,布置形式和方式基本不受基坑平面形狀限制,具備剛度大、整體性好、施工技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)樸等長(zhǎng)處,因此,應(yīng)用范疇較廣。但混凝土支撐需要較長(zhǎng)制作和養(yǎng)護(hù)時(shí)間,制作后不能及時(shí)發(fā)揮支撐作用,需要達(dá)到一定強(qiáng)度后,才干進(jìn)行其下土方開(kāi)挖。此外,拆除混凝土支撐工作量大,普通需要采用爆破辦法拆除,支撐材料不能重復(fù)使用,從而產(chǎn)生大量廢棄混凝土垃圾需要解決。4.9.3內(nèi)支撐構(gòu)造形式諸多,從構(gòu)造受力形式劃分,可重要?dú)w納為如下幾類(圖4):1、水平對(duì)撐或斜撐,涉及單桿、桁架、八字形支撐。2、正交或斜交平面桿系支撐。3、環(huán)形桿系或板系支撐。4、豎向斜撐。每類內(nèi)支撐形式又可依照詳細(xì)狀況有各種布置形式。普通來(lái)說(shuō),對(duì)面積不大、形狀規(guī)則基坑常采用水平對(duì)撐或斜撐;對(duì)面積較大或形狀不規(guī)則基坑有時(shí)需采用正交或斜交平面桿系支撐;對(duì)圓形、方形及近似圓形多邊形基坑,為能形成較大開(kāi)挖空間,可采用環(huán)形桿系或環(huán)形板系支撐;對(duì)深度較淺、面積較大基坑,可采用豎向斜撐,但需注意,在設(shè)立斜撐基本、安裝豎向斜撐前,無(wú)撐支護(hù)構(gòu)造可以滿足承載力、變形和整體穩(wěn)定規(guī)定。對(duì)各類支撐形式,支撐構(gòu)造布置要注重支撐體系總體剛度分布,避免突變,盡量使水平力作用中心與支撐剛度中心保持一致。(a)水平對(duì)撐(單桿)(b)水平對(duì)撐(桁架)(c)水平對(duì)撐(八字撐桿)(d)水平斜撐(單桿)(e)水平斜撐(桁架)(f)正交平面桿系支撐(g)環(huán)形桿系支撐(h)豎向斜撐圖4內(nèi)支撐構(gòu)造慣用類型1-腰梁或冠梁;2-水平單桿支撐;3-水平桁架支撐;4-水平支撐主桿;5-八字撐桿;6-水平角撐;7-水平正交支撐;8-水平斜交支撐;9-環(huán)形支撐;10-支撐桿;11-豎向斜撐;12-豎向斜撐基本;13-擋土構(gòu)件4.9.5實(shí)際工程中支撐和冠梁及腰梁、排樁或地下持續(xù)墻以及立柱等連接成一體并形成空間構(gòu)造。因

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