深圳市基坑支护技术规范SJG 05-2011.pdf

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深圳市基坑支护技术规范SJG 05-2011.pdf

10.1.1锚固支护是一种岩土主动加固和稳定技术,作为其技术 主体的锚杆,一端锚入稳定的土(岩)体中,另一端与各种形式 的支护结构物联结,通过杆体的受拉作用,调用深部地层的潜 能,达到使基坑和建筑物稳定的目的。鉴于深基坑支护的特点和 目前的工程实践经验,本章的有关规定主要是针对普通拉力型预 应力土层锚杆及压力型预应力土层锚杆提出的,锚杆的应用对象 主要是各类土层;岩石中的锚杆,可根据具体工程情况参照本规 范执行,普通拉力型锚杆及压力型锚杆如图5(a)、(b)所示

图5(a) 普通拉力型锚杆

DB4106/T 20-2020 产品质量检验检测机构服务规范.pdf图5(b) 压力型销

10.1.2锚杆适应性强,基本不受基坑深度的限制;机动灵活, 可与多种其他支护结构配套使用,这是固支护的两大特点。·因 此,锚固技术在深基坑中的应用具有显著的技术经济效益。根据 自前国内外深基坑锚固支护工程应用的实践经验,锚杆可与各种 支护桩(钢板桩,人工挖孔灌注桩,钻孔灌注桩等)组成桩锚体 系,也可与各种墙(地下连续墙,土钉墙,钢筋混凝土挡墙等) 组成锚杆挡墙。至于选择何种形式,则应根据具体情况,并进行 全面的技术经济比较后决定。 10.1.3锚杆基本试验是确定锚杆极限承载力,并为设计提供依 据的一种极为重要的试验。锚杆在各种地层中的抗拨力,目前深 圳地区虽已积累了一些资料,但由于地质条件的多变性以及施工 条件、施工技术的差异,对基坑支护安全等级为一、二级的工 程,应进行基本试验,对于三级工程,如果确有工程经验可供参 考可以免做,否则亦应进行基本试验。试验杆数量不得少于3 根,并必须在正式施工前完成

10.2.1该条是锚杆设计的基本内容,其中锚杆轴向拉力的标准 值由本规范第6.2.7条计算得出,其他各款可根据本章以下各条 确定。 10.2.2按锚固体的受力特性,锚杆可分为:拉力型锚杆,即当 锚杆受拉时,通过锚杆与锚固体之间的粘结将锚杆的拉力传递给 锚固体,使锚固体处于受拉状态;压力型锚杆,即当锚杆受拉 时,通过与锚杆连接的承载体将锚杆的拉力传递给锚固体,使锚 固体处于受压状态。至于采用哪一种锚杆形式,设计中可根据土 层性质、锚固力大小、使用条件及技术可行性等因素综合考虑 确定。 10.2.3·本条对杆体选材的规定主要成果来自最新颁布的国家标 准和行业标准。 1锚杆杆体材料的选择受限于其抗拉强度设计值、地层强

5~11倍,因此,在公式中考虑了有侧限条件下的注浆体强度增 大系数,"与注浆体周围的岩土体的弹性模量等力学指标有关, 应根据实验确定,考虑到系数的实验较为复杂,目前国内缺少 相对的实验资料,为安全起见当无实验资料时㎡取1.0~1.5, 对于重要工程通过基本实验验证注浆体的承压能力。 10.2.6·基坑开挖潜在破裂面的计算是一个复杂的土力学问题 其形状、位置与断面形式、开挖方式和速度、支护结构的刚度 土层分布和性质等因素密切相关。锚杆锚固段必须设置在稳定地 层内,基坑边坡才能安全和稳定。式(10.2.6)是深圳地区多年 来基坑支护设计经验的一个总结

10.2.7锚杆锚固体设计是锚杆设计最重要的内容之,本规范

2.9关于锚杆的构造措施说明女

1锚杆自由段是施加和保持预应力的必要条件,自由段长 度的最小值规定有利于保持预应力的正常发挥。 2按理论分析,锚杆自由段长度超过潜在破裂面即可,此 条规定超过1m,是为了保证锚固作用的更好发挥,避免对潜在 破裂土体产生不利影响。 3杆体总长度由自由段长度(L),锚固段长度(L㎡)和 外露长度三部分组成,其中外露长度包括台座(横梁)、垫板 (三角形垫板与平垫板)、千斤顶、锚具等厚度及必要的超量,设 计时应根据各部分的具体尺寸确定。 4对隔离架(定位架)的规定,目的在于保证锚筋具有必 要的保护层厚度,特别是黏土层中,该规定是确保锚固作用的重

要措施之,设计与施工中不可任意加大隔离架的间距。 10.2.10锚杆一次灌浆可采用水泥净浆或水泥砂浆,二次高压 注浆应采用水泥净浆。根据工程实践经验,考虑到地下工程的复 杂因素,本规范规定浆体抗压强度对于普通拉力型锚杆不宜低于 20.0MPa,对于压力型锚杆不宜低于30.0MPa。 10.2.11锚杆的锁定荷载应根据地层性状和使用要求确定。~ 般来说,对支护结构变形要求严格时取高值,反之,取低值

10.3.1钻孔位置直接影响锚杆的安装质量和力学效果,因此钻 孔前应由技术人员按设计要求定出孔位,作出明确标志,不可由 钻机司机目测定位。为了保证安装质量和良好的受力状态,本规 范对孔位的误差作了明确规定。此外,钻孔的过大偏斜将使锚固 段的间距变小,甚至出现应力集中,影响锚固效果。因此,施工 时应严格控制钻孔的倾斜度。 钻机应根据地质条件和使用要求选取。应优先选用专用锚杆 钻机,它性能先进,适应能力强,施工速度快,易于保证质量, 持别是设计抗拨力较高的锚杆,原则上应采用这种钻机。 钻孔工艺和钻孔质量是影响锚固力的主要因素之一,采用湿 式钻孔工艺,终孔后必须认真供水清洗,以清除孔壁上粘附的泥 浆。由于泥浆会显著降低锚杆锚固段注浆体与土层之间的粘结 力,故规定不宜采用泥浆护壁。对于易塌孔土层应采用套管护壁 钻孔并在套管内下锚及一次注浆后拨出套管。,对于压力型锚杆: 为了保证锚固段注浆体的抗压强度以及承载体与注浆体之间受力 不偏心,应采用套管护壁钻进并在套管内下锚及一次注浆后拔出 套管。 10.3.2对于普通拉力型锚杆,为了保证锚杆杆体与胶结材料之 间的握裹力,安装前应认真清除表面油污和锈膜,并把施工中表 面粘结的泥浆冲洗干净。 自由段是锚杆将锚拉力传递到稳定土层的关键部位。对于普

通拉力型锚杆,在工程实践中由于锚杆在制作及施工上的原因, 经常出现“自由段不自由”的现象,即自由段的锚杆杆体与注浆 体之间出现粘结,其后果:一是锚杆在基本试验及验收试验时, 提供的拉力值是“伪拉力”即试验的拉力值包含了自由段提供的 拉力;二是由于锚杆自由段杆体与注浆体之间出现粘结,当对锚 杆施加拉力时,首先使破裂面内的士体受到拉力的作用,并未将 拉力传递到稳定土层中。因此,对于普通拉力型锚杆必须强调在 锚杆的制作过程中自由段的杆体应进行包裹,防止自由段杆体与 注浆体之间出现粘结。而对于压力型锚杆,由于杆体采用的是无 粘结材料,与注浆体之间没有粘结,其受力主要是通过锚杆杆体 传递到承载体来实现,因此,在压力型锚杆的制作过程中,锚杆 杆体与承载体之间的连结应牢靠耳不得损坏无粘结杆体的外包 材料。 关于锚筋的搭接问题,鉴于锚杆的受力特点,钢绞线一一般按 锚杆长度下料,不得接长;钢筋锚杆的接长可采用双面搭接焊或 采用专用连接器,而不宜采用对焊方法 10.3.3推荐选用普通硅酸盐水泥,是由于其早期强度发展较 快,且收缩小,泌水性低,能较好适应锚杆支护的需要。根据工 程经验,高吨位锚杆及压力型锚杆宜采用42.5MPa早强型普通 硅酸盐水泥。 细骨料使用中细砂,是为了防止在注浆过程中发生机械故障 和管路堵塞。 关于砂中含泥量和有害物质以及水泥浆中氟化物含量的规定 是为了保证浆体强度,防止对预应力锚筋产生腐蚀作用。: 为保证浆液和注浆质量,除把好水泥质量关外,还必须严格 控制水灰比、恰当确定二次注浆时间和注浆压力。根据深圳地区 的工程实践,当浆液为砂浆时,灰砂比为1:0.5~1:1;当浆 液为水泥净浆时,水灰比为0.45~0.5,二次注浆一股应在一次 注浆后注浆体强度达到5.OMPa时进行,具体注浆时间可根据各 个工程的具体情况适当调整。对于二次注浆的注浆压力,其与注

浆体的强度、锚杆周围的士层有关,一般情况下,当注浆体达到 初凝后,二次注浆的初始注浆压力需要2.OMPa以上,而后的注 浆压力增加或减少主要取决手锚杆周围的土层,当周围的土层密 实、强度高及空隙小则注浆压力可能需要维持初始的注浆压力; 当周围的土层不密实、强度较低及空隙大则注浆压力可能会下 降:一般情况下,对于土层锚杆,锚杆周围的土层都比达到初凝 后的注浆体的强度低、空隙大,因此,土层锚杆的二次注浆的注 浆压力呈初始注浆压力大而后逐渐降低的趋势。 条文中的灰砂比和水灰比均为重量比,其中水灰比0.45~ 0.50,为0.45:1~0.50:1之简化。 10.3.4锚杆张拉控制应力是参照国内外有关规范确定的。在锁 定过程中,由于多种因素的影啊,杆体回缩难以避免,为了建立 准确的预应力值,则必须适当超张拉,其值一般为设计轴向拉力 的1.0~1.2倍,然后卸荷至锁定荷载进行锁定。为了防止因浆 体强度不足引起预应力松弛,张拉锁定时锚固体强度应达到设计 强度的80%以上。 自前常用的张拉机具由电动高压油泵、穿心液压千斤项和压 力表组成,通过压力表表盘读数来确定张拉荷载的大小。为了确 保张拉值的准确无误,需对张拉机具精心维护和定期校验。.另 外,在实际施工中,施工单位为了省事,经常出现“大马拉小 车”的现象,即使用大量程、大吨位的干斤顶来张拉小吨位的锥 杆,使锚杆内建立的内力忽大忽小,影响结构安全。因此,要合 理选择张拉机具的吨位及量程

10.4质量检验和检测

10.4.1预应力锚杆的质量检验是确保锚杆达到设计要求和工程 验收的重要环节,它包括钢材和水泥等材质检验、浆体强度检验 和锚杆抗拨力检验。锚杆抗拨力检验的基本出发点是对锚杆施加 大于设计轴向拉力值(小于极限拉力)的短期荷载,以检验锚杆 是否具有与设计要求相近的安全系数,其试验数量、最大检验荷

载、加荷等级、观测时间和位移测定等项规定是参考国内外的有 关规范并根据深基坑支护临时锚杆的特点作出的。按照本条规定 的试验步骤完成后,绘出荷载一位移曲线,由图可得出弹性位移 量。在最大检验荷载下,锚头的位移及总弹性位移量应满足第 10.4.1条第8款的验收条件,否则,必须找出原因;予以改进 为了及早发现问题,及时采取措施,锚杆抗拨力检验应根据工程 进度分期分批进行,特别是最先施行的3根锚杆应尽早进行 检验。 目前在工程实践中,无论是锚杆的基本实验或是锚杆的验收 实验常出现采用游标卡尺量测千斤项套筒的位移作为锚杆的张拉 位移的做法,这是错误的。原因一是量测千斤顶套筒的位移是锚 杆的相对位移并非是锚杆的绝对位移,二是由于试验时试验锚墩 的刚度不够,在锚杆张拉时锚杆产生位移的同时锚墩也产生位 移,三是量测锚杆位移的精度不够,因此,在锚杆的基本试验及 验收试验中,不应采用游标卡尺量测千厅顶套筒的位移来确定锚 杆的位移,而应采用固定支架及百分表来量测锚杆杆体的位移。 10.4.2预应力锚杆锁定后,由于荷载增加、地层螺变、钢材松 弛等因素的影响,锚杆预应力值将发生变化,有时甚至危及锚固 工程的安全。因此,国内外的有关规范都对锚杆受力监测作了明 确规定。本规范规定,对采用锚杆支护的重要工程,应进行预应 力变化和位移监测。这种预应力变化主要发生在锁定初期及外界 条件变化时,故本规范对监测间隔和次数作了不同规定。考虑到 深基坑支护中锚杆的特点和实际需要,故对监测锚杆数量的规定 要少于永久性工程,例如,国际预应力协会(PIP)规定,应对 10%的锚杆进行长期监测。为了确保监测数据的准确可靠,建设 单位应委托有经验的专业人员承担监测任务。

11.1.1~11.1.3 1当基坑较深,周边环境条件不允许设置锚杆时,可采用 内支撑式支护结构。内支撑的布置和计算,涉及面广,影响因素 多,计算方法尚不够完善。内支撑的设计计算大多属结构力学和 结构设计内容,本节强调结构体系的稳定性、节点构造设计的可 靠性,并应满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求。 2常用的支撑结构材料有钢和钢筋混凝土。钢结构支撑的 优点:自重轻,安装和拆除方便,可重复使用,随挖随撑,能很 好地控制基坑变形。缺点:安装节点多,构造不合理或施工不当 时节点易变形,施工的技术水平要求高。钢筋混凝土结构优点: 平面刚度大,适合各种复杂形状的基坑,节点不易松动,不易造 成基坑变形,施工技术水平要求不高。缺点:材料不能重复使 用,施工周期较长,拆除时有噪声,影响环境。设计人应根据上 述特点和工程的实际情况选用合适的支撑形式。支撑的计算和构 造应满足相关结构规范、规程的要求。

11.2.1·支撑的布置形式很多,归纳起来常见的有4大类 (1)单向对顶支撑,包括单杆型、桁架型;(2)双向对顶支撑 包括双向单杆型和双向桁架形;(3)环形支撑或桁架型角撑 (4)竖向斜撑。图6~图9给出了几种常见的支撑形式。 11.2.2·内支撑结构纵横两方向土压力和变形不完全相等。当内支 撑结构采用可变体系时,容易发生整体失稳。常用的单向水平对 顶撑,为不稳定结构,使用时应慎重,注意加强端部的连接构造

图9斜支摔及平面角撑

竖向斜支撑;2一平面角撑;3一冠梁;4一腰梁;5一横向水平 支撑;6—纵向水平支撑:7一立柱:8一立柱基础:9一八字撑

内支撑的平面长度亦应有所限制,过长对位移控制不利。按 国内其他城市的经验,不宜大于150m。 11.2.3设置多层平面支撑时,上下层杆件宜位于同一竖直面, 有利于立柱的设置,也有利于施工。上下层内支撑的竖向间距也 应考虑施工要求,采用机械开挖及运输时,不宜小于4m。当基 坑面积较大时,平面支撑在垂直方向变位较大,宜加立柱以保证 水平支撑竖直方向的稳定性。 11.2.5竖向斜撑需要在坑内设置可靠的支撑点,当利用桩、承 台或基础作为支点时,应经验算并征得主体结构设计单位同意。 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 台加以连接以抵抗水平推力。 11.2.6除杆件自重外,支撑主要承受水平力,为了安装、检查 等方面的需要,应考适当的竖向荷载。国内有的地方规程建议 施工活荷载取4kPa,其中包括施工人员通道,混凝土运输管道 等荷载,不包括支撑上堆放其他材料和运行施工机械等情况。因 此,设计中宜根据杆件的部位及实际情况,考感1~2kN/m的 竖向施工活荷载。如内支撑上部需要堆土或运行挖士机械时,则 应按实际荷载进行专门设计。 11.2.7基坑围护结构一般由围护体系和支撑体系两部分组成, 严格地讲,封闭支撑体系与挡土围护结构共同组成一空间结构体 系,两者共同承受土体的约束及荷载的作用,因此支撑体系的水 平位移包括两部分:第一部分是荷载作用下,支撑体系的变形: 第二部分是刚体位移(包括刚体平移及转动),该部分是由于基 坑开挖过程中,基坑各侧壁上的荷载不同而发生的(坑壁上的荷 载包括土压力,水压力和地面附加荷载三部分),由于刚体位移 的发生使得基坑各侧壁上的荷载重新调整,直至平衡。当基坑各 侧壁荷载相差不大时,调整量很小,即刚体位移非常小,这时挡 土围护结构的平衡是介于主动极限平衡和被动极限平衡之间的 种平衡形式。在不考支撑体系刚体位移的前提下,为了简化计 算,可以将围护体系和支撑体系在考虑相互作用后分别单独计

11.2.7基坑围护结构一般由围护体系和支撑体系两部分组成,

严格地讲,封闭支撑体系与挡土围护结构共同组成一空间结构体 系,两者共同承受土体的约束及荷载的作用,因此支撑体系的水 平位移包括两部分:第一部分是荷载作用下,支撑体系的变形: 第二部分是刚体位移(包括刚体平移及转动),该部分是由于基 坑开挖过程中,基坑各侧壁上的荷载不同而发生的(坑壁上的荷 载包括土压力,水压力和地面附加荷载三部分),由于刚体位移 的发生使得基坑各侧壁上的荷载重新调整,直至平衡。当基坑各 侧壁荷载相差不大时,调整量很小,即刚体位移非常小,这时挡 土围护结构的平衡是介于主动极限平衡和被动极限平衡之间的 种平衡形式。在不考支撑体系刚体位移的前提下,为了简化计 算,可以将围护体系和支撑体系在考虑相互作用后分别单独计

算,围护体系沿基坑周边取单位长度围护(桩)墙为计算单元, 建立如图10所示的计算模型,图中g为地面附加荷载,Rcl、R2 为钢筋混凝土支撑对围护体系的支撑力,Kl、K是钢筋混凝土 支撑的水平变形刚度,、%是钢筋混凝土支撑点的水平位移

钢筋混凝土支撑体系按平面封闭框架结构设计,其外荷载由 围护体系直接作用在封闭框架周边与围护体系连接的腰梁上,封 闭框架的周边约束条件视基坑形状、地基土物理力学性质和围护 体系的刚度而定。设定的约束节点处算出的不平衡力和力矩愈小 愈好,说明设置的约束既满足了求解的需要文没有对体系的变形 造成人为的限制。根据经验,约束点最好选择在边中点附近(一 条边只能设一个约束点),只需设置与边平行方向的位移,而不 限制与边垂直方向位移。 对这个封闭框架结构,要计算它在最不利荷载作用下,产生 的最不利内力组合和最大水平位移,因此依据基坑的挖土方式及 挖士的不同阶段考虑多种不同工况,对每一种工况的不利荷载, 分别计算围护体系和支撑体系的内力及水平位移,计算要点包括: 1选择合适的结构儿何参数,计算支撑的水平变形刚度; 2求得刚度后根据地质勘察报告供的有关数据,计算围护 (桩)墙结构的内力和基坑边缘的最大水平位移,并求支撑对围 护(桩)墙结构的支撑力;

3判别基坑边缘的最天水平位移是否满足设计要求。若不 满足,则重新调整支撑的几何参数并重复1、2步骤直到满足; 4进行支撑杆件的设计验算。 如果考虑围护()墙结构与内支撑结构之间的相互作用: 并且仍将围护()墙结构与水平支撑结构分别进行计算,则可 将围护(桩)墙结构对支撑结构的作用简化为弹性支座,加在支 撑结构的周边,弹性支座的弹簧刚度等于围护墙体结构的侧向刚 度,这样既近似考了围护(桩)·墙结构与支撑结构的相互作 用,使计算工作得到简化。特别对于传力较为复杂的支撑结 构,采用考虑围护(桩)墙结构与内支撑结构之间的相互作用的 平面框架法计算后,结果将更加合理。 当基坑各侧壁荷载相差较大时,如相邻基坑同时开挖,基坑 坑外附近有相邻工程在进行预制桩施工等,这时基坑侧壁的不平 衡荷载可能引起整个基坑向一侧“漂移”,支撑体系的刚体位移 很大,此项因素不可忽略。为此,要考虑围护体系外围土体的约 束作用,可根据地层特性,采用适当刚度的弹簧模拟。为了计算 该刚体位移,必须将支撑体系与挡土结构一同视为空间结构进行 分析,如采用钻孔灌注桩作为挡士结构,可将围护(桩)墙沿基 坑周边按“刚度等效”进行连续化,这样,整个结构体系可简化 为带内撑杆的薄壁结构,按薄壁结构有限元进行内力位移计算。 由于土体纳束条件非常复杂,空间结构的计算方法还有待进一步 研究。 11.2.8 1,在支撑体系的设计计算中,应考虑支撑预加力和温度变 化的影响。支撑杆件内力分布不均匀及温度影响系数取1.2是根 据近年来国内一些省市的工程经验确定的。 2考虑到充许的施工误差不利影响,在平面钢支撑杆件和 钢立柱的弯矩计算中应叠加附加弯矩,且应按压弯或拉弯构件进 行强度和稳定验算。

始预压力,预压力的大小往往与工程经验有关,很难规定一个统 一的值,根据深圳经验,最大不超过80%,最小不低于50%。 太小起不到应有的作用,太大也会损坏腰梁与围护结构甚至影响 坑外环境。考虑到施工中施加的压力值应与设计计算中的取值相 吻合,本条规定预加压力的限值应在设计文件中注明

11.3.1~11.3.6内支撑杆件和节点的构造要求是以往工程经验 的总结,.目前的计算方法还不完善,构造要求是对计算的补充, 因此正确的构造设计非常重要。本规程较详细地列出了钢结构和 钢筋混凝土结构的主要的一些构造要求,同时,在附录中还给出 了一些常用的钢结构节点大样作为参考。对于复杂的支撑结构构 造设计,建议岩土工程师与结构工程师配合进行。 一些工程事故表明,当采取钢支撑时,由于节点的焊接没有 做好,甚至没有做,以致造成事故,故在11.3.1条第6款规定 当节点需要焊接连接时,设计应提出焊接质量要求。

11.4.1为保证支撑的受力与设计相符,施工中应保证开挖工况 与设计计算工况一致。特别要注意土方开挖的对称性,以保证坑 周土压力的对称性。 11.4.2强调钢支撑的焊接应符合国家标准《钢结构工程施工质 量验收规范》GB50205和设计要求。 11.4.8拆撑时,当利用地下结构作为替代支撑时,其方案应经 负责地下结构设计的结构工程师认可。

12.2.1·明沟排水是收集坑中和坑壁局部渗出的地下水和其他施 工时的地面水,在单独使用时可采用多梯级排水,每梯级深度宜 小于5m。盲沟排水是近年来借鉴堆载预压处理或地下水抗浮措 施的经验,在坑底周边及坑内纵横向布设盲沟和集水井抽排地下 水,基坑底为软土层时常采用。 12.2.2明沟和集水井均属临时工程,应采用灰砂砖砌筑,沟内 壁抹水泥砂浆。 12.2.3盲沟尺寸可参照明沟尺寸,并应通过计算基坑涌水量的 大小来复核。土工织物技术指标可按《铁路路基土工合成材料应 田

地下水抽排到地面排水沟,经三级沉淀后,有组织地排入市政雨 水管内。对基坑周边集水区面积大或位于山地的建筑物,基坑周 边应考虑地表水的截排措施,

12.3.3现场试验或试验性施工应选择在典型地质条件的位置 特别是在淤泥、淤泥质土或密实的砂卵石层中的成桩效果,应道 过现场试验确定。浅层情况下可开挖检查施工效果,深层情况 用钻孔取样法较为可靠。

12.3.4若单排惟幕防渗效果不佳,可设双排甚至多排雌幕

种是不透水层相对较深,雄幕悬挂在透水层中。前者作防渗计算 时,只需计算通过防渗雌幕的水量,后者还需考虑绕过惟幕涌 基坑的水量。

12.3.7定喷或摆喷与旋喷相比可节约水泥,而且连续性较好, 所以一些工程可优先选择定喷(摆喷)雌幕。定喷(摆喷)幕 的布置方式有多种,可参考《地基处理手册》。工程中常用三重 管法和单管法。 条文中“旋喷注浆有效直径经验值”表,参照了《工程地质 手册》(第四版)表8.5.26,结合深圳地区多年工程经验作了适 当调整。 12.3.8素混凝土咬合桩的施工与咬合桩墙的施工相类似,应采 用专门机械成桩。

12.4.1适合于深圳地区的深基坑降水,常用管井并点降水(或 大口径井降水),其他降水方法(如喷射井点、电渗井点、真空 并点等)因含水层岩性和降深要求不同,在深圳地区比较少采用 或不宜采用。人工挖孔桩基础施工或基坑支护桩需降水时,也常 采用管井井点降水。 降水井应布置在基坑边线1m以外,基坑范围较大时,允许 在坑内增设降水井和观察孔。 基岩裂隙水地区降水应符合下列要求:设计井位应能控制风 化带和构造破碎带厚度;出水量、水位预测应采用裂隙水有关公 式计算,还需经实际抽水试验验证;降水水位水量预测时,应同 时预测和观测是否沟通区域构造和含水层。 12.4.3、12.4.4本两条分别列出了按潜水和承压水完整井计算 基坑内地下水降深和按干扰井群解几维线性方程组以获得任意某 一井点并水位设计降深及单井流量的计算方法,较原《96规范》 的计算方法更为合理。但12.4节和附录F所列计算公式都是以 裘布依公式演化而来,由于裘氏公式仅适用于稳定流,而不适用 于非稳定流,而基坑降水大多属非稳定流情况;另裘氏公式在大 降深情况下误差可能较大;裘氏公式中的影响半径R是一个独 立变量,它与k、S、H无关等;这些都有可能使计算结果与实

际不完全相符,故建议实施降水施工时,宜先进行“试抽水”来 修正计算结果。并在12.6.2条专门提出应设置水位观测孔,通 过观测结果来调整各井点的降深和流量以满足设计要求。 12.4.8管井的单并出水能力9o除可按式(12.4.8)计算外, 也可选择群并抽水中水位干扰影响最大的井,按式(1)确定:

24l'd qo α

= 24.1mm 降水后 深度以下的沉降 s2

降水后深度以下的沉降S2

12. 4. 12 降水并的深度可按下式确定:

Hwl +Hwz +Hw3 +Hw4 +Hw5

12.5.1基坑开挖降排水或人工挖孔耕降水,不可避免要造成周 围地下水位的下降,即使采取了截水難幕,也会因地下水渗漏使 坑外地下水位下降。地下水位下降后会使邻近基坑的建筑物或地 下构筑物因不均匀沉降而受到不同程度的损失。为减少这类不利 影响,可对保护区内采取回灌措施。对于受降水影响不严重的建 筑物,可采取快速施工、缩短降水时间,减轻降水影响;或者设 截水雌幕,以减缓地下水的渗透速度;或对已有建筑物基础与上 部结构进行加固处理。 12.5.3井点回灌是工程中常用的回灌方法。回灌井与抽水井之 可应保持一定距离,当距离过小时水流彼此干扰,·透水通道易贯 通,很难便水位恢复到大然水位附近;根据工程经验,当两者距 离大于等于6m时,可保证良好的回灌效果。为防止截水幕渗 漏引起地下水位下降而采用点回灌时,并点位置应根据被保护

物的平面位置确定。 基坑降排水采取井点回灌措施时,回灌并的埋设深度应根据 含水层深度和降水曲面的深度确定。为防止基坑截水雌幕渗漏而 采取井点回灌措施时,回灌井的理设深度应根据预估水位下降面 和含水层深度综合确定。 回灌井点系统的工作条件与抽水井点系统相反,将水注入井 点后,水从井点向四周土层渗透,在井点周围形成一个和抽水相 反的倒转漏斗,有关回灌井点系统的设计可按照注水、压水试验 原理进行计算与优化。 根据回灌水量确定采用有压回灌或无压回灌。.有压回灌可采 取调整回灌水箱高度实现,一般高度为5~10m。 由于回灌水时会有Fe(OH)?沉淀物、活动性的锈蚀及不浴 解的物质积聚在注水管内,在注水期间需不断增加注水压力才能 保持稳定的注水量。对注水期较长的大型工程可以采用涂料加阴 极保护的方法,并在储水箱进出口处设置滤网,以减轻注水管被 堵塞的现象。 S.·

易而有效的回灌措施。地沟底应坐落在透水性较好的土层中,地 沟内填人纯净中粗砂。沿地沟可按一定间距布设回灌砂井,与地 沟联合回灌。将回灌水适时适量地注入地沟内;渗人地下,从而 保证保护区地下水位基本稳定

12.5.5注水过程中应保持回灌水的清洁。回灌水宜使用自来 水,井点抽出的水经沉淀处理后也可用于回灌。

12.5.5注水过程中应保持回灌水的清洁。回灌水宜使用自来

12.6质严检验和检测

12.6.1截水雌幕的质量检验常用开挖检查和钻孔取芯检查。开 挖检查直观,但检查深度受限制。深层搅拌桩和高压喷射注浆 幕钻孔取芯时,对不同的土层应取样,观察水泥浆固结体的浆液 混合情况、凝结情况。必要时,芯样应取样做室内渗透试验。 防渗要求严格的工程可采用现场抽水试验或压水试验。抽水

试验可在雌幕两侧进行,即在幕侧布抽水井,并同时观察 幕前后的观察孔的水位变化。压水试验是在雌幕中心钻孔注水, 求出渗透系数。 12.6.2沿着地下水流向和垂直流向的两个方向布置地下水位观 测孔,有利于将同一时间的地下水位观测资料绘制成基坑降水过 程地下水位下降漏斗的各种分析图件(如地下水等水位图,地下 水降深等值线图等)。 地下水位的观测方法有人工法和自动记录两类,无论哪种观 测,均需定时连续观测,在由于机械故障或其他原因造成停泵、 停工时,地下水位观测仍需进行,并注明其原因。各降水井流量 观测应与地下水位观潮同步进行

试验可在惟幕两侧进行,即在雌幕侧布抽水井,并同时观察惟 幕前后的观察孔的水位变化。压水试验是在雌幕中心钻孔注水, 求出渗透系数。

12.6.2沿着地下水流向和垂直流向的两个方向布置地下水位观 测孔,有利于将同一时间的地下水位观测资料绘制成基坑降水过 程地下水位下降漏斗的各种分析图件(如地下水等水位图,地下 水降深等值线图等)。

12.6.2沿看地下水流向和垂直流向的两个方向布置地下水1

地下水位的观测方法有人工法和自动记录两类,无论哪种观 测,均需定时连续观测,在由于机械故障或其他原因造成停泵、 停工时,地下水位观测仍需进行,并注明其原因。各降水井流量 观测应与地下水位观测同步进行

13. 1 基坑开控

13.1.1经验表明,基坑土方开挖方案的审查是基坑安全控制的 重要工作。,本条文中的内容是基坑开挖前准备工作的要求,也可 作为基坑土方开挖方案审查的内容。基坑开挖前各点要求的原因 和目的有: 1许多基坑工程施工过程中,周边建筑发生变形、开裂, 由于开挖前没有记录和标记,其变形、开裂产生原因引起相关单 位和个人的争议,为此规定基坑开挖前对周边建筑可能发生影响 或争议的部位保留影像资料,或布设标记,并做好记录。 2根据地质条件、支护结构设计、降排水要求、周边环境 工期、气候和地面荷载等资料制定的土方开挖及运输施工方案 是土方开挖前准备工作的重点,只有具备科学合理的方案,才能 保证基坑的安全。 3为防止基坑土方开挖后由于支护结构质量不合格产生基 坑安全问题,要求土方开挖前对已经施工完成的结构工程进行质 量检测和中间验收,验收不合格的不得开挖。 4土方开挖是产生基坑及周边建筑物、构筑物、地下管线 和道路变形的主要原因,有关基坑和周边环境的监测必须在土方 开挖前完成布点和初测,取得起始基础数据。 5基坑工程的安全险情或事故大多与水有关,在基坑土方 开挖前切实做好地面水和地下水的排水和截水措施对基坑工程安 全至关重要。对于周边有对地下水位影响敏感的重要管线或浅基 础时,本点要求采用封闭截水方案的基坑,在土方开挖之前应对 截水幕质量和截水效果进行检查或检测。

验,本次修订对土方开挖方法以及土方开挖中与管线、支护结构 等相关问题提出了明确要求,并特别要求当在软土中开挖内支撑 基坑时,必须采用先支撑后开挖的方法。 13.1.3一些重大基坑工程事故中,堆载不当往往是其中主要原 因之一,故本次修订对堆载提出了明确要求,特别对施工过程中 的土方堆载提出了较具体的要求。 13.1.4岩土性质的不确定性、地面和地下水位的变化以及各种 施工质量问题的出现都可能危及基坑的安全。为防止基坑出现安 全险情或事故,在施工过程中必须采用信息化施工方法,将勘 察、设计、施工、监测的信息进行相互反馈,根据反馈的信息及 时调整设计和施工参数,对异常情况及时采取处理措施。信息施 工方法可由监理单位牵头,建立信息反馈制度,信息反馈的主要 内容应包括施工过程中的地质变化、地下水变化、基坑和周边环 境监测变化等内容。

13.2.1基坑监测包括仪器监测和现场巡查,仪器监测由专业监 测单位进行,现场巡查一般由施工单位专人负责进行。基坑监测 范围宜达到基坑边线以外2倍以上基坑深度,主要依据是基坑开 挖影响范围。不同开挖面积、不同地质条件、不同围护形式其影 响范围很难定量化,根据深圳地区一般工程经验,其影响范围 般不大于2倍基坑深度,但在滨海软土地区,其影响范围甚至可 达68倍的基坑深度。作为前期调查,其影响范围宜达到基坑 边线以外3倍以上基坑深度,并符合工程保护范围的规定或按工 程设计要求确定。基坑监测报警值应当由设计单位给出,通常为 设计控制值的80%。合理的监控报警值应有两部分组成,即变 化量绝对值和变化速率。由于变化速率的报音值缺少实践经验, 也没有统一的共识,实践中可由设计单位结合工程实际确定和 使用。 13.2.2监测项目的选择关系到基坑工程的安全,也关系到监测

费的大小,任意增加监测项目是对工程费用的浪费,但盲目减少 监测项自则很可能因小失大,造成严重的后果。表13.2.2的规 定就是在这样的原则指导下,结合目前深圳的基坑监测技术水平 和工程应用现状提出的。 13.2.3考虑到深圳地区复杂地质条件和基坑周边建(构)筑物 和有关设施环境的重要性,基坑水平位移和沉降的观测精度应不 低于二等。 13.2.4~13.2.7支撑结构轴力的测点一般设置在主撑跨中部 位;锚杆拉力测试应与其质量检测结合起来,每层锚杆应选择有 代表性的点进行测试,观测点的布置数量,一般以设计要求为 准;桩墙内力测点应选择基坑每侧受力最大处布置,垂直断面方 向以1~3m间隔为宜;土压力的监测有土拱效应,影响测量精 度,一般应加压力囊,以减少土拱效应,国内有成功先例的埋设 方法有:挂布法、顶入法、弹入法、钻孔法等;裂缝的观测方法 可参照《建筑变形测量规程》JGI/T8。

附录 G基坑抗隆起稳定验算

G.0.1本条主要规定了在什么情况下要进行抗隆起稳定性验 算。国内不少工程实践证明,虽然基坑深度不大,采用坡率法 土钉墙、搅拌桩(旋喷桩)复合土钉墙、水泥土挡墙支护的工 程,若基坑底面下有饱和软黏性土一包括淤泥、淤泥质土、泥 炭、泥炭质土存在,常有发生基坑隆起、失稳的情况,对于开挖 深度较大的一、二级基坑,虽然采用了桩、墙支护,但当基坑底 至桩、墙底面或其以下存在饱和软黏性士时,亦曾有基坑底面发 生隆起、被动区抗力不足、局部性破坏后渐进性发展,导致基坑 边地面下沉、整体滑移的重大工程事故。为此,设计时对基坑的 抗隆起稳定、深部失稳问题应足够重视,并应作相应的验算。 G.0.2、G.0.3作以下几点说明: 1关于抗隆起稳定验算的公式,经考察国内的有关规范 (程)大致有两类:类是按浅基础验算饱和软黏性士的极限承 载力能否满足,另一类是以坑底或最下一道支撑点为圆心,以圆 心至桩、墙底为半径的半圆滑弧,对圆心○点取力矩,以抗滑 力矩与滑动力矩的比值作为稳定系数。极限承载力的公式很多, 但都是以条形浅基础的假设条件而推导出的,故显然不适用于深 度达20~30m的排桩、地下连续墙基础,故G.0.2条规定了浅 于8m的三级基坑应按极限承载力公式验算,G.0.3条规定了对 排桩、地下连续墙等应按圆弧法进行验算。 2关于浅基础极限承载力的公式经考证,本规范选用比较 经典的以普朗特尔(L.prandtl)公式为基础、后经雷斯诺 (H.Reissenr)和泰勒(D.W.Tayloy)等补充的公式,即极限 承载力fu=%N,十qN十cNc。当Φ=0时,N,=2N十

2 =0.5%h=0.5%bm,式中m h bi X 1

3对排桩、地下连续墙等较深的一、二级基坑,本规范是 取最下一道支撑点O为圆心,而非取基坑底为圆心,是因施工 期间,基坑底板尚未形成,不能作为支点,而较深基坑的隆起事 故往往都发生于基坑底板尚未浇注完成的基坑施工期间。同样, 计算中未考虑CD面上的侧摩阻力,偏于安全。 4有关抗剪强度参数的取值,本规程第3.1.9条第2款规 定,对抗隆起稳定计算,应采用直剪快剪或三轴不固结不排水 UU试验,或十字板剪切试验的不排水强度cu值,详见该条条 文说明。 5有关安全系数应与所用公式和强度参数配套,经多个失 稳和不失稳工程实例计算,对基坑工程安全等级一、二级的基 坑,由于验算公式中有桩、墙抗弯弯矩Mp,故应用%Kr,Kr分 别取1.4、1.3;而三级基坑,与建筑材料强度无关,故不乘%, 其K,取1.2。

供设计选用,但强调要经综合分析,不能单靠计算

录H抗突涌、抗渗流破坏稳定性验算

JT/T 496-2018标准下载附录 H抗突涌、抗渗流破坏稳定性验算

H.0.2在深圳大部分地区,都具有两种类型的地下水,一类为 上部冲积、冲洪积地层中的砂砾含水层潜水,另一类为基岩裂隙 水。而基岩裂隙水往往都具有一定的承压性,承压水头的大小决 定于基岩的裂隙发育程度和构造条件。深圳大部分地区均为花岗 岩,花岗岩风化带以上都有厚度不等的残积层,此层往往被看成 相对不透水层。花岗岩地区的基岩裂隙水大都赋存于强、中风化 带中,一般水量不大,承压水头不高;罗湖地区大都为变质岩地 区、受深圳大断裂构造的影响,基岩裂隙水的水量及承压性则相 对较大,且比较复杂,其水量、承压水头随场地所在地段而异: 而在龙岗石灰岩岩溶地区,则基岩裂隙水和岩溶水则更为复杂。 在这些地区的基坑工程设计施工中应充分注意承压水冲破底板带 来的危害和影响,应进行必要的验算。 H.0.3关于流士的临界水力梯度的计算公式,本次修订沿用了 原《96规范》的计算式,据查该式为1948年太沙基提出的(武 汉水利电力学院冯国栋主编高等学校教材《土力学》第三章土的 渗透性一屈智焗编写,P.43,水利电力出版社,1986年5月第 一版)。 对于粉砂、细砂,当e<0.7为密实,e>0.95为松散,现 取e=0.6和e=1.0,G=2.66计,密实状态时其流土的临界水 力坡度icrf为1.04,松散状态时icr,为0.83,即其范围值约为 0.8~1.0。 关于逸出处的水力梯度i,对永久性工程,按水力学原理, 应以流网计算,对临时性基坑工程通常按i= Lmin 计算的i要比后者小,故的安全系数要大,现从深圳各安全

等级基坑工程常遇情况,取较不利数据,如深度取各等级较深 者,地下水取地面下1.0m,砂层取松散状态等,按这些数据核 算安全系数的合理取值如表7所示。

表7不同支护等级抗流土的i、i..和K,计算结果

从上表计算结果可看出,一、二、三级基坑抗流土稳定安全 系数可分别取2.0、1.8、1.6。当雌幕嵌人深度分别取0.7hw、 0.6hw和0.5hw或穿过砂层时,可以满足上述安全系数要求。 H.0.4抗管涌的临界水流梯度i.p计算公式经过多个公式试算, 最后选择了与抗流土的临界水流梯度i,相似的公式,只是在其 后多加了个0.5n的公式(该式选自《简明工程地质手册》 1998年2月第1版P.507、P.505),同样取较不利数据核算安 全系数的合理取值如表8所示,

T/CCIAT0008-2019 装配式混凝土建筑工程施工质量验收规程及条文说明支护等级抗管涌的i、和K,计算结男

续表8基坑等级级二 级三级条件计算值参数icr.pKKpKp截水惟幕嵌人h深度0.20hw时0.7141.081. 510.7141.081. 510.7141. 081.51hd0.30hw时0. 6251. 081. 730.6251.081.730.6251.081. 73(m)0.40hw时0.5560. 5561.081. 940.5561. 081. 941.0894从上表计算结果可看出:一、二、三级基坑抗管涌稳定安全系数可分别取1.90、1.70和1.50。当截水惟幕嵌入坑底深度分别取0.4hw、0.30h和0.2hw或穿过砂层时,可以满足上述安全系数的要求。据查一些资料,对永久性工程,当水流逸出处水力梯度i按水力学流网计算时,对抗流土稳定的安全系数一般取2.0~2.5,而抗管涌稳定安全系数一般取1.5~2.0,且流土从开始至破坏的历时较管涌为短,破坏突然,故前者的安全系数大于后者是合理的;对临时基坑工程,其安全系数较永久性工程为小,管涌小于流土是合适的。H.0.3抗流土稳定性计算和H.0.4抗管涌稳定性计算均是假定基坑底面下ha和ha以下一定深度范围内全是粉土、粉砂、细砂等最不利的情况下来考证其安全系数取值的合理性,从两者计算结果可看出,当截水雌幕嵌入深度ha对安全等级一、二三级分别取0.7hw、0.6hw和0.5hw时,一般情况下即可分别满足抗流土稳定安全系数2.0、1.8和1.6的要求,且在相同底层条件下只要满足了抗流土稳定要求,亦可满足抗管涌稳定的要求。253

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