DB37T 5233-2022 土岩双元基坑支护技术标准.pdf

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标准类别:建筑工业标准
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DB37T 5233-2022 土岩双元基坑支护技术标准.pdf

采用吊脚桩、微型桩复合土钉墙支护时, 文供、 微型桩的嵌固深度应超过岩体切角破坏面一定 深度。岩体破坏范围应根据本标准5.2节和5.3节的规定设计和验算确定。 5.4.3多阶微型桩岩石锚喷(图5.4.3)构造宜满足下列构造要求:

图5.4.3多阶微型桩锚喷示意图

6.1.1施工应编制安全专项施工方案,并按照管理程序和有关规定组织实施。

6.1.1施工应编制安全专项施工方案,并按照管理程序和有关规定组织实施。

GB/T 51308-2019 海上风力发电场设计标准(完整正版、清晰无水印)6.1.2施工工艺和设备选择应符合下列规定:

1工艺和设备应符合土岩双元地层支护结构施工需要: 2施工方法应考虑土层到岩层的顺畅转换; 3岩体开挖和侧壁支护施工应兼顾上部土体侧壁已施工成品的保护。 6.1.3基坑施工和使用不同阶段施工设备、交通布置、材料堆放应符合设计工况要求 6.1.4施工过程中揭露的地层、施工工况与勘察和设计条件不一致时应及时反馈,

6.2.1土钉施工应符合下列要求:

富水易塌孔地层宜采用套管跟进、高喷预成孔、一次性锚杆边钻进边注浆等工艺; L 软土地层土钉对中支架应加大接触面,且宜先注浆、后下杆体; 3注浆时孔内有地下水流出时,应封堵孔口并埋设排水排气管,注浆饱满后再封堵排水排气管 4 预应力土钉端部应焊接螺栓或加工螺纹,通过螺母施加预紧力; 5土钉延伸至岩体宜采用风动潜孔锤钻进。

6.2.2预应力销杆施工应符合下列要求!

应采取输送高压风或边钻进边注浆等措施消除孔内沉渣: 2 钻具穿过岩层套管的孔径应达到设计要求; 锚固体及混凝土腰梁强度应达到设计强度的75%后再进行锚杆张拉锁定: 4锚杆张拉前宜使用锚杆轴力计进行试验,获取超张拉力与设计锁定力的比值 2.3 微型桩施工应符合下列规定:

成孔应选用底盘稳定性好的机械,岩层施工宜采用潜孔锤: 2土、岩界面或倾斜岩面处钻进时,应低速低钻压钻进。发现钻孔偏斜,应及时回填黏土,冲平后 再低速低钻压钻进: 3垂直度偏差宜小于0.5%。施工过程每钻进2.0m矫正一次垂直度;

4钢管作为桩芯时,其外侧应设置导正钢筋,每截面3个~4个,间距2.0m左右。需接长时应等强度 内衬式焊接;

5微型桩应采用压力灌浆,注浆管宜与钢管同时放入桩孔。浆液应从端部上返直至桩孔充满, 6.2.4吊脚桩施工应符合下列规定: 1 施工设备应满足入岩成孔需要;钻具应针对不同土层和岩层选择适应性钻头; 2土层易塌孔、漏浆时,应采用护筒、泥浆护壁或全护筒简等措施; 3土层易塌孔、存在破碎岩层采用泥浆护壁时,桩位附近应设置及时补浆的泥浆池: 4钻机提升出土应缓速、稳定,严禁孔内泥浆起伏搅动; 5松散土层、土岩界面钻机进尺应缓慢;遇钻杆摇晃、钻进困难、孔壁漏浆、塌孔等现象应及时提 钻并采取处理措施,

6.2.4吊脚桩施工应符合下列规定

引孔等辅助措施实现!

7.2.33多阶微型桩质量检验应符合表7.2.3的规定,表7.2.3多阶微型桩质量检验标准序号允许值或允许偏差项检查项目检查方法单位数值主1钢管长度不小于设计值用钢尺量控2桩孔深度不小于设计值用钢尺量项3注浆量不小于设计值检查流量表目4注浆压力不小于设计值查看压力表5桩位mm±30用钢尺量6桩径不小于设计值用钢尺量般7垂直度≤1/200测倾角项8浆体强度不小于设计值试块强度目9岩肩宽度mm0~100用钢尺量10岩肩标高mm±10用钢尺量7.2.4吊脚桩质量检验应符合表7.2.4的规定表 7.2.4吊脚桩质量检验标准序号允许值或允许偏差项检查项目检查方法单位数值1孔深不小于设计值用钢尺量主2桩身完整性设计要求*控3混凝土强度不小于设计值28d试块强度项4嵌岩深度不小于设计值取岩样或超前钻孔取样目岩体完整程度设计要求观察、测试6钢筋笼主筋间距7桩位mm≤50用钢尺量8孔径不小于设计值用钢尺量般9垂直度≤1/200测倾角项10岩体坡率不小于设计值用钢尺量目11岩肩宽度mm0~100用钢尺量12岩肩标高mm±10用钢尺量注*:应符合现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB50202的规定。7.2.5基坑支护验收前应提供下列各分项工程的质量检测报告:1工程概况;2检测主要依据:3检测方法与仪器设备型号;4检测点分布图;5检测数据分析。7.2.6基坑支护验收应具有下列资料:1 勘察报告、设计施工图和设计变更、技术洽商记录等:2专项施工方案:3基坑工程施工竣工图;4施工日志、隐蔽工程检查验收记录;5各分项、分部工程验收记录;16

元基坑边坡岩体结构面和局部

1.0.1 土岩双元基坑应采用钻探和物探技 间基坑边坡稳定性的岩体结构面或软弱部 A.0.2物探技术宜选用表A.0.2内一种或多种组合

表A.0.2物探技术选用表

5宜根据 岩体钻孔芯样, 考虑结构面具 体情况,开展相 关力学试验,查

A.0.4岩体局部软弱部位勘察宜参考A.0.3的规 正。

附录B土岩双元深基坑数值分析土、岩本构模型与

B.0.1土岩双元深基坑数值分析土、岩本构模型选择宜符合下列规定: 1土体开挖深度超过15m时,土、岩本构模型应分别选用小应变强化模型(HSSM)和摩尔库伦模 型(MCM): 2土体深度小于15m时,土、岩本构模型可选择摩尔库伦模型(MCM)。 B.0.2土的小应变强化模型(HSSM)13个参数应采用勘察测试、经验方法和岩土反分析相结合的综合方 法选取。 B.0.3土的硬化参数有效黏聚力c"、有效内摩擦角β"宜按照勘察测试方法取值 B.0.4静止侧压力系数K。、剪胀角V、加卸载泊松比Vwr、参考应力pre、刚度应力水平指数m与破坏 比R,、阅值剪应变Ys等参数宜根据经验值或经验关系取值,且符合表B.0.4的规定:

图B.0.4HSSM模型经验取值参数表示意图

图B.0.6反分析流程示意图

Erer和参考初始剪切模量Grer宜采用位移反分析方法获得。 B.0.6选取HSSM参数的位移反分析方法宜符合下列规定: 1拟建工程应完成HSSM数值模型建立,且已选取参数初值,可按 照设计工况模拟基坑施工; 2应具有数值模拟结果相比较的既有科学成果或实际测试数据; 3应按照图B.0.6步骤,根据式(B.0.6)逐渐调整参数初值,直至选 用参数满足式(B.0.6)要求。

Au A1 L ≤20% 21

C.0.1应根据勘察测试结果按照表C.0.1要求确定基坑侧壁岩体类型及其自稳能力

录 C基坑侧壁岩体类型与直稳

表C.0.1基坑侧壁岩体分类与自稳能力表

注:1结构面指原生结构面和构造结构面,不包括风化裂隙!

2内倾结构面系指倾向与坡向的夹角小于30°的结构面 3不包括全风化基岩;全风化基岩可视为土体: 4I类岩体为软岩,应降为II类岩体;I类岩体为软岩且侧璧高度大于15m时,可降为II类 5当地下水发育时,ⅡI、IⅡI类岩体可根据具体情况降低一档: 6强风化岩应划为IV类;完整的极软岩可划为IⅡI类或IV类: 7当侧壁岩体较完整、结构面结合差或很差时,可划为ⅢI类 8当有贯通性较好的内倾结构面时应验算沿该结构面破坏的稳定性。

2内倾结构面系指倾向与坡向的夹角小于30°的结构面 3不包括全风化基岩;全风化基岩可视为土体: 4I类岩体为软岩,应降为II类岩体;I类岩体为软岩且侧璧高度大于15m时,可降为I类 5当地下水发育时,ⅡI、IⅡI类岩体可根据具体情况降低一档; 6强风化岩应划为IV类;完整的极软岩可划为II类或IV类; 7当侧壁岩体较完整、结构面结合差或很差时,可划为ⅢI类 8当有贯通性较好的内倾结构面时应验算沿该结构面破坏的稳定性。

D土岩双元基坑整体稳定性验

图D.0.1土岩基坑破坏模式及受力分析示意

注:1一任意圆弧滑移面;2一任意平面滑移面;3一任意切角滑移面;4一土钉或锚杆;5一喷射混凝土 面层;6一支护桩或止水惟幕;hl一上覆土层厚度;h2一下卧岩层厚度;h一基坑开挖深度。 0.0.2土岩双元基坑支护结构安全等级为一级、二级、三级整体稳定性安全系数K应分别不小于1.35、1.3 .25。 0.0.3土岩双元基坑整体稳定性安全系数K应按下列公式计算,并符合下列规定:

K=minKK...Ks.i≥K,,且min ≥K T ZRm +Rk≥ K; Ks, / = YTm

Rm=Rmj,Tm.=ZTmj(m=1,2,3;i=1,2...n;j=1,2... ) Sx.k Sx.k Tu, =(q,b, + 4G,)sin 0) T3g =(q,b, + 4G,)sin g,

承载力标准值(fptkAp)的较小值(kN);锚固段应取滑动面以外的长度; α一一第层土钉、锚杆的倾角(°); Sxk一一第k层土钉、锚杆的水平间距(m); 一一计算系数;可按,=0.5sin(e+α)tang取值,此处,β为第k层土钉、锚杆与滑移交点处土 (岩)的内摩擦角,,为滑移面在第k层土钉、锚杆处的法线与垂直面的夹角; D一一支护桩桩径(mm); Ld一一支护桩桩轴间距(mm); f.一一混凝土抗拉强度设计值(N/mm²); b。一一桩体截面宽度(mm);圆形截面中截面宽度b。以1.76r代替,r为圆形截面的半径(mm); h。一一桩体截面有效高度(mm);圆形截面中截面有效高度h。以1.6r代替,r为圆形截面的半径 (mm); fw一一箍筋的抗拉强度设计值(N/mm²); As一一桩体截面箍筋的截面积(mm²); D.0.4滑切破坏模式中切角破坏体如图D.0.1三角形ABC所示,当下卧岩体的风化程度为中风化及以下 时,切角破坏体深度AB≤2.0m;切角破坏体长度BC宜取2.0m~3.5m,对于硬质岩岩体(坚硬岩、较硬岩) 取小值,对于软质岩岩体(较软岩、软岩)取大值

承载力标准值(fptkAp)的较小值(kN);锚固段应取滑动面以外的长度; α一一第层土钉、锚杆的倾角(°); Sxk一一第k层土钉、锚杆的水平间距(m); 一一计算系数;可按,=0.5sin(e+α)tang取值,此处,β为第k层土钉、锚杆与滑移交点处土 (岩)的内摩擦角,,为滑移面在第k层土钉、锚杆处的法线与垂直面的夹角; D一一支护桩桩径(mm); Ld一一支护桩桩轴间距(mm); f.一一混凝土抗拉强度设计值(N/mm²); b。一一桩体截面宽度(mm);圆形截面中截面宽度b。以1.76r代替,r为圆形截面的半径(mm); h。一一桩体截面有效高度(mm);圆形截面中截面有效高度h。以1.6r代替,r为圆形截面的半径 (mm); Jw一一箍筋的抗拉强度设计值(N/mm²); As一一桩体截面箍筋的截面积(mm²); D.0.4滑切破坏模式中切角破坏体如图D.0.1三角形ABC所示,当下卧岩体的风化程度为中风化及以下 时,切角破坏体深度AB≤2.0m;切角破坏体长度BC宜取2.0m~3.5m,对于硬质岩岩体(坚硬岩、较硬岩) 取小值,对于软质岩岩体(较软岩、软岩)取大值

土岩双元深基坑整体破坏模式监

E.0.1土岩双元基坑整体破坏模式宜采用系列深层水平位移监测点获得。 E.0.2深层水平位移监测点宜布置在基坑侧壁最大变形位置处(图E.0.2),可设置2排,每排宜设置多 点,点之间水平距离宜不大于2.0m。每排范围宜不小于1.5倍基坑开挖深度

E.0.3深层水平位移监测点埋置深度宜不小于基坑深度(图E.0.3)

E.0.4应在下列开挖深度工况进行监测并提供

列开挖深度工况进行监测并提供阶段监测报告:

土岩交界面; 2内倾结构面: 3基坑坑底。

图E.0.2深层水平位移监测点布置示意图

图E.0.3破坏模式监测系列深层水平位移监测点布置示意图

工 土岩交界面; 2内倾结构面; 基坑坑底。 E.0.5阶段监测报告应包含E.0.4各工况深层水平位移最大点的连接曲线,且分析基坑侧壁变

E.0.5阶段监测报告应包含E.0.4各 且分析基坑侧壁变形趋势

为了便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下: (1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; (2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”。 (3)表示允许稍有选择,在条件允许时首先这样做的用词: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”。 (4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词: 正面词采用“可”,反面词采用“不可”。 本标准中指定应按其他有关标准、规范执行时,写法为:“应符合.·的规定”

为了便于在执行本标准条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下 (1)表示很严格,非这样做不可的: 正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”; (2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词: 正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”。 (3)表示允许稍有选择,在条件允许时首先这样做的用词: 正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”。 (4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词: 正面词采用“可”,反面词采用“不可”。 本标准中指定应按其他有关标准、规范执行时,写法为:“应符合····的规定

1《建筑地基基础设计规范》GB50007 2《岩土工程勘察规范》GB50021 3《建筑地基基础工程施工质量验收标准》GB50202 4《建筑边坡工程技术规范》GB50330 5《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497 5《复合土钉墙基坑支护技术规范》GB50739 《建筑与市政地基基础通用规范》GB55003 8《建筑基坑支护技术规程》IGI120

土岩双元基坑支护技术标准

随城市建设不断推进,土岩双元基坑成为地下空间开发的重要基坑型式之一。目前,现行行业标准《建 筑基坑支护技术规程》JGJ120代表我国基坑工程理论和设计方法主要指导工具,但仅适用于土体基坑。现 行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB50330,只能对土体或者岩体基坑边坡作指导,而且边坡和基坑 就其出现和控制存在深刻区别。现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007虽然明确“岩体基坑包 含土岩组合基坑”,但未明确具体有效设计方法。因此,我国尚缺乏土岩双元基坑的技术标准。 近年来山东经济快速发展,济南、青岛双核引领作用日益突出,城市地铁建设快速推进,产生了大量 土岩双元超大、超深基坑。由于缺乏有效指导,实际工程多忽略岩体与土体的结构差异,采用现有土体理 仑和软件进行设计,导致工程浪费和高碳排放,不符合新发展理念。 基于多年研究和准备,编制本标准希望实现4个目的:一是帮助设计人员增强针对性,系统掌握土岩 基坑整体破坏特征,突出岩体结构能力分析基坑性状;二是有效指导设计人员提升适用性理念,根据不同 土岩采用不同破坏模式,掌握基本理论,按照一般方法采用针对性支护措施;三是牢记变形控制原则,全 面考虑既有、开挖、降水、爆破等全过程工程效应影响,以最敏感关键变形控制其他环境;四是建立基坑 工程系统,构建基坑影响空间,确保环境安全。

1.0.1编制本标准的目的是改变主若双元基坑习惯套用现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JG120(以 下简称《基坑规程》)与计算软件现状,引导设计人员科学、合理利用岩体自稳能力,明确土岩双元基坑 破坏模式,从而节约此类基坑工程支护投资。由于常用地下水控制技术适用于土岩双元基坑,本标准强调 的是土岩双元基坑的边坡支护,仅涉及与支护有关的地下水控制的相关要求。 1.0.2土岩双元基坑关键是掌握和利用下部岩石的物理状态和力学性状,提高基坑支护勘察的针对性。同 时,现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120没有验收内容,根据现行《危险性较大的分部分项工 呈安全管理规定》(2019年3月13日《住房和城乡建设部关于修改部分部门规章的决定》(住房和城乡 建设部令第47号)第一次修订)和山东省住房和城乡建设厅关于印发《山东省房屋市政施工危险性较大 分部分项工程安全管理实施细则》的通知(鲁建质安字(2018)15号)对基坑安全专项施工验收作了规定, 本标准覆盖基坑支护勘察、设计、施工、监测、检测和验收各环节。 .0.4本条强调本标准对土岩双元坑的适应性、针对性、排他性,突出土岩双元基坑执行本标准。其他只 要符合国家通用规范。

2.0.1土岩双元基坑通俗理解是基坑处于土体和岩体中,即基坑边坡由土层和岩层组成。由于岩体自稳能 力显著优于土体,本标准突出强调岩体结构理念,让岩体参与支护。因此,英文翻译强调了“土岩双元地 层结构”概念。 另外,有时基坑开挖深度处于土体中,但一些支护构件,比如锚杆、支护桩等可能进入岩体中,这时 同样考虑岩体影响,所以严密的定义是支护体系涉及到岩体,就应该算土岩双元基坑。 至于一些特殊地质现象如岩溶洞穴填充的土体可能出现在基坑边坡岩层下部,应属特殊情况,不是本 标准闸释的内容。 2.0.2建立基坑工程系统概念,意在强调每个基坑都有其自身系统,都有自身安全控制的范围和实施的不 司内容。基坑工程内容包括支护结构、岩土开挖、地下水控制和监测。地质条件、既有环境不同,系统内 容和范围就不同。基坑工程系统的重要标志是范围,界定基坑工程需要保证范围内既有环境安全。目前现 行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120虽未明确、但隐含一般土质基坑影响范围为3H(基坑开挖 深度)。随基坑越来也深、环境越来越复杂,基坑工程系统受到既有环境特别是周围地下结构的影响,如 图2.0.2某基坑群基坑工程系统变化示意图,说明了基坑工程系统及其变化。保证基坑安全就是要控制系 统范围内既有环境安全,并通过监测感知和认定安全。土岩双元基坑工程系统按地区经验确定,无地区经 检时系统范围取2H

a)B1基坑施工完成 (b)B2基坑施工完成 (c)A2基坑施工完成

C)A2基坑施工完成

图2.0.2基坑(群)工程系统(沉降)范围变化过程图

图2.0.5滑切破坏示意图

图2.0.6切面滑动示意图

土岩双元基坑 勘察的要求:

岩体勘察的要求: 应查明岩石的岩性、坚硬程度、风化程度、岩体的完整程度,查明主要结构面(特别是内倾软弱结构 面)的力学属性、延伸长度、与边坡夹角及坡体含水状况等;查明基坑开挖影响范围内是否有构造破碎带 或软弱夹层:岩体较破碎、构造比较复杂时,应进行施工勘察。

根据现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB50330的相关规定,岩体分类、内摩擦角等相关参数 是确定无结构面破坏时岩体破裂角的重要参数,也是计算支护结构岩体压力的主要依据,因此这里特别说 明。 4.2.3本条勘察要求对应土体开挖深度超过15m需专门进行数值分析的土岩双元基坑。由于基坑存在“深

4.3.2本条提供了基坑下部岩体侧壁 整体破环板 式。实质上,当下部岩体侧壁自稳,主岩基坑上部土体接照圆弧滑动对岩体产生的推力是下部岩体破环的 本原因。当土体较厚,下滑推力较大时,土岩界面局部岩体会出现切角破坏,因此滑切、切面破坏模式 仅仅是岩体的局部破坏。 由于基坑开挖深度不断加大甘肃省市政工程预算定额2018 第八册 路灯工程,土岩双元基坑整体破坏模式会根据工况出现圆弧、圆弧平面、滑切或切 面破坏。从控制最不利工况着眼,最后的整体破坏模式是基坑控制的目标,也是设计的主要依据。

5.4.1软、硬岩划分按照现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021执行。 5.4.3多阶微型桩岩石锚喷中,微型桩长度一般小于12.0m,主要原因在于微型桩钻机钻杆长细比大,施 工中易偏斜,而且桩长越大,越容易偏斜。根据施工经验,12m深度以内偏斜量一般工程可以接受,

基坑工程属危险性较大的分部分项工程,国家和地方均有一系列文件规定了编制程序和专家论 因此关键在于落实。 基坑重在使用,但施工方案更重视过程,因此提出施工和使用都要重视,都应符合设计工况要

6.1.3基坑重在使用,但施工方案更重视过程,因此提出施工和使用都要重视,都应符合设计工况要求。

6.2.1土钊是基坑常用支护手段,这里更针对土岩地层。比如滨海土岩基坑,上覆土层含水量大,多填土、 软土或砂土,容易塌孔,应采取针对性措施。同时,土钉有可能深入岩体中,土层成孔设备不一定适用岩 层,岩层需要潜孔锤冲击钻进, .2.2滨海土岩地层基坑施工上部土层软弱,锚杆一般深入下部岩体中,导致锚杆较长。成孔后孔底沉渣 注往较多,杆体易插入沉渣内,预应力张拉时位移过大。因此应采取措施清渣,消除影响。另外,锚杆采 用二次或扩大头注浆的技术要求在土层基坑中常用,因此没有加入正文,在此说明: 1)水灰比不宜大于0.8,注浆管全长设置,在锚固段位置第一次灌浆初凝后终凝前注浆,注浆压力宜 为2.5MPa~5MPa; 2)锚固段采用旋喷扩大头时,宜用单管法或双管法,水泥浆水灰比不宜大于0.8; 3)锚固段采用机械扩孔时,水泥浆水灰比不宜大于0.6; 4)需要减少锚索张拉等待的时间时,可采取用早强型水泥、掺加减水早强剂等方法。掺加减水早强 剂时,应降低水灰比,具体降低比例及减少的张拉时间以现场试验为准; 5)锚杆张拉时宜采用间隔张拉的顺序,每根锚杆张拉前,宜取10%~20%设计荷载进行预张拉。 .2.4自前支护柱施工多用旋摔钻机,设备功率一定满足岩体挖掘需要,同时要考虑不同地层需要的钻头

7.1.1本条要求针对土岩双元基坑侧壁土岩交界面和内倾结构面位置的位移进行监测。 7.1.2基坑侧壁岩体存在内倾结构面时,内倾结构面和土岩交界面上、下可能发生相对位移,建议监测。 7.1.3基坑侧壁岩体无基坑内倾结构面时GB/T 51376-2019 钴冶炼厂工艺设计标准,建议选择基坑侧壁局部变形最大位置针对性布置监测点,监测 点宜布置3组,方便对照分析。 7.1.4本条建议对基坑侧壁最大变形部位整体破坏模式监测,按照附录E的方法,仅布置两排,目的对重 要基坑积累经验

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