DB42/159—2012
4 一般黏性土及粉土的垂直及水平渗透系数; 5 砂性土、碎石土的水下休止角; 6 工程需要的其他试验项目。
5.3.2 对黏性土和粉土可采用直接快剪试验或自重压力下预固结的三轴不固结不排水剪试验(UU)。一般情况下要求测定总应力c、?指标,必要时要求测定有效应力c’、?’指标。对岩体稳定起控制作用的结构面试样可采用专用设备进行抗剪强度试验。
5.4 勘察成果
5.4.1 基坑工程勘察报告应针对基坑支护设计、施工的需要进行编制,对自地面至坑底以下2倍基坑深度范围内的土层进行合理划分,综合指标(如承载力)差别大于30%时应单独分层;水平方向有趋势性变化时可分区段划分亚层。
5.4.2 对各岩、土层应分别提供物理、力学指标,其中抗剪强度指标建议值按下列原则确定:
1 对黏性土层取各层统计标准值;
2 对黏性土与粉土、粉砂交互层土的c、?可按三者的比例综合取值,同时提供三者中的最小值; 3 对老黏性土以及残积土、软岩应充分考虑基坑开挖暴露后的强度衰减,按室内试验所确定的黏聚力标准值应乘以0.3~0.6的折减系数,且最高不宜大于50kPa;
4 对比较纯净的砂土,c值取零,? 值可根据标准贯入击数标准值相关公式计算确定; 5 对岩体当缺乏结构面资料无法进行块体平衡计算时,可根据《建筑边坡工程技术规范》GB50330的有关规定并结合本地区工程经验提供其等效内摩擦角。
6 对重要性等级为二级、三级的基坑工程,岩土层的c、? 值可根据土工试验与原位测试成果并参照本规程附录B综合确定。
5.4.3 勘察报告应阐明场地上层滞水和浅部潜水、粉土粉砂互层土中弱承压水及深部承压水的埋藏条件、水位变化幅度和地表水的联系(临近地表水体的基坑工程)以及土层的渗流条件,并对产生流砂、管涌、坑底突涌等可能性进行分析评价;提供含水层的水文地质计算参数。
5.4.4 山区(包括丘陵地带)进行基坑工程勘察时,应阐明场地地质条件(尤其是软弱结构面、裂隙及断裂面)和环境条件,分析评价对基坑工程的影响,提供有关设计和施工所需参数。
5.4.5 基坑工程勘察报告应对基坑支护设计、施工作出分析评价,并提供建议,包括以下内容:
1 对基坑边坡稳定性进行评价,并提供岩土设计参数,对支护结构的选型提出建议;
2 对软土、粉土、膨胀岩土、软岩和极软岩等特殊岩土,应针对其特殊性质对基坑工程的影响进行分析评价;
3 提出地下水控制方法、计算参数的建议;评价基坑开挖和降水可能引发的问题及对邻近建筑物和地下设施的影响;
4 对基坑工程设计和施工中可能遇到的问题的处理对策提出建议; 5 对施工阶段的环境保护和监测工作提出建议。
11
DB42/159—2012
6 支护结构设计
6.1 支护结构的类型和适用条件
6.1.1 支护结构设计应根据基坑环境条件及其保护要求、岩土工程条件、基坑开挖深度以及基坑平面形状和面积大小、场地施工条件以及选用的施工工艺和设备情况, 通过多方案比选,制定安全可靠、技术可行、施工方便、经济合理的支护结构方案, 确保工程的顺利进行。 6.1.2 基坑支护类型可根据表6.1.2所列适用条件选择。
表6.1.2 基坑支护分类及适用条件
类型 支护方式 或结构 支挡构件或护坡方法 适 用 条 件 根据土质按一定坡率放坡(单一坡 基坑周边开阔,相邻建(构)筑物距离较远,无地下管放 坡 自稳边坡 或分阶坡),土工膜覆盖坡面,挂网线或地下管线不重要,可以迁移改道; 喷保护坡面,袋装砂、土包反压坡脚、 坑底土质软弱时,为防止坑底隆起破坏可通过分阶放坡面。 加筋土重力式挡墙 坡卸载。 土钉、螺旋锚、锚管灌(注)浆等加 适用于除淤泥、淤泥质土外的多种土质,支护深度不筋土挡墙。 宜超过6m;坑底没有软土。 可用于二级或二级以下基坑 旋喷、深层搅拌水泥土挡墙(实体 适用于包括软弱土层在内的多种土质,支护深度不宜超过6m(加扶壁可加大支护深度),可兼作隔渗帷幕; 水泥土重力式、格栅式)。 式挡墙 坡 体 加 固 土钉支护 钢筋网喷射混凝土面层,锚杆。 必要时可在墙身插入钢管、型钢等 墙底无软土; 竖向构件,增强墙身的整体强度。 基坑周边需有一定的施工场地。 适用于填土、黏性土及岩质边坡,支护深度不宜超过6m(岩质边坡除外),坡底有软弱土层影响整体稳定时慎用; 可用于二级或二级以下基坑(岩质边坡除外) 不适用于深厚淤泥、淤泥质土层、流塑状软黏土和地下水位以下的粉土、粉砂层。 钢筋网喷射混凝土面层,锚杆,另 坑底以下有一定厚度的软弱土层,单纯喷锚支护不能复合土钉 支护 加水泥土桩、微型钢管桩或其它支护满足要求时可考虑采用复合喷锚支护,可兼作隔渗帷幕; 桩,解决坑底抗隆起稳定问题和深部 支护深度不宜超过6m,坑底软土厚度超过4m时慎用。整体滑动稳定问题。 不宜用于一级基坑。 悬臂高度不宜超过6m。坑底以下软土层厚度很大时不 钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制桩, 宜采用,但对被动区软土层进行加固处理经计算满足要板桩(钢板桩组合,异型钢组合, 预制求后可以采用; 钢筋混凝土板组合), 型钢水泥土搅 嵌入岩层、老黏性土、密实卵砾石、碎石层中的刚度拌墙;冠梁。 较大的悬臂桩的悬臂高度可以超过6m。 排桩 悬臂式
12
DB42/159—2012
续表6.1.2
类型 支护方式 或结构 支挡构件或护坡方法 适 用 条 件 可在一定程度上弥补单排悬臂桩变形大支护深度有 两排钢筋混凝土桩,顶部钢筋混凝限的缺点,适宜的开挖深度应视变形控制要求经计算确双排桩 土横梁连结,必要时对桩间土进行加定;当设置锚杆和内支撑有困难时可考虑双排桩; 固处理。 坑底以下有厚层软土,不具备嵌固条件时应与被动区加固相配合。 上列桩型加预应力或非预应力灌 可用于不同深度的基坑,支护体系不占用基坑范围内锚固式 排桩 空间,但锚杆需伸入邻地,有障碍时不能设置,也不宜浆锚杆、扩大头锚杆、玻璃纤维锚杆、(单层或多锚入毗邻建筑物地基内;锚杆的锚固段不应设在灵敏度螺旋锚或灌浆螺旋锚、锚定板(或桩);层) 高的淤泥层内, 在软土中也要慎用;在含承压水的粉土、冠梁;围檩。 粉细砂层中应采用跟管钻进施工锚杆或一次性锚杆。 可用于不同深度的基坑和不同土质条件,变形控制要撑,包括各种水平支撑(对顶撑、角撑、求严格时宜选用; (单层或多桁架式支撑),竖向斜撑;能承受支撑 支护体系需占用基坑范围内空间,其布置应考虑后续层) 点集中力的冠梁或围檩;能限制水平施工的方便。 撑变位的立柱。 内支撑式 上列桩型加型钢或钢筋混凝土支地下连悬臂式或撑钢筋混凝土地下连续墙、型钢水泥土 可用于多层地下室基坑,宜配合逆作法施工使用,利续墙 锚式 圆形、椭圆围筒 形、拱形、复合形 搅拌墙、钻孔灌注咬合桩 用地下室梁板柱作为内支撑 。 上列各类桩排、地下连续墙;环形 基坑形状接近圆形或椭圆形,或局部有弧形拱段,可撑梁。 充分利用结构受力特点,径向位移小, 筒壁弯矩小。 注: 同一基坑或边坡可采用几种不同支护方式形成复合支护结构,如上阶放坡土钉支护,下阶排桩支护等。
6.2 土压力、基坑稳定性及变形计算
6.2.1 土压力标准值可采用朗肯理论公式分层计算。地下水位以上应采用总应力法计算主、被动土压力;地下水位以下土层的土、水压力可采用总应力和有效应力两种方法计算。对黏性土和粉土宜采用总应力法, 对粉、细砂宜采用有效应力法, 有经验时也可采用总应力法。对中、粗砂及卵砾层应采用有效应力法。
6.2.2 作用在支护结构上的土压力,应根据支护结构侧向变形条件分别按静止、主动、被动土压力进行计算。对岩土工程和周边环境条件复杂或重要的基坑工程,宜采用土与结构共同作用的方法和合理的数值计算方法计算土压力。
6.2.3 静止土压力标准值可采用下式6.2.3进行计算:
eoz????ihi?qz?ko (6.2.3) 式中 eoz ——计算点处静止土压力标准值(kPa);
γi、hi ——计算深度以上第i层土层的天然重度和厚度; qz ——主动侧深度z处由于超载引起的竖向土压力标准值(kPa); k0 ——计算点处静止土压力系数。
静止土压力系数宜采用室内kO试验或现场原位试验确定。有成熟工程经验时可按当地经验确定。
13
DB42/159—2012
6.2.4 主动、被动土压力和水压力合算时可采用式6.2.4-1 、6.2.4-2进行计算 ; 土、水压力分算时可采用下式6.2.4-3、6.2.4-4进行计算。
eaz??paz?qz??ka?2ckka (6.2.4-1)
epz?ppz?kp?2ckkp (6.2.4-2)
'2ck eaz??paz?q?a?zka?pw?a1z?k? (6.2.4-3) ka'epz?ppz?kp?pwpz?1?kp??2ckkp (6.2.4-4)
ppz???i?hi (6.2.4-5) paz 、i?1式中:
eaz, epz ——深度z处的主、被动土压力标准值(kPa), eaz<0时取eaz=0;
qz ——主动侧深度z处由于超载引起的竖向土压力标准值(kPa);
paz、ppz——主、被动侧深度z处的由上覆土层自重引起的竖向土压力标准值(kPa),
按式6.2.4-5计算;
pwaz、pwpz ——主、被动侧深度z处的孔隙水压力(kPa), 按6.2.7条规定计算; z——计算点的深度(m), 主动侧自坑顶起算, 被动侧自坑底起算; n——主动侧或被动侧计算点以上的土层数;
γi、hi ——计算深度以上第i层土层的天然重度和厚度; ka——主动土压力系数, ka?tan2?45???k2? ,土水分算时应采用有效应力参数?’k计算; kp——被动土压力系数, kp?tan2?45???k2? ,土水分算时应采用有效应力参数?’k计算; ck、c’k——计算深度处土的总应力、有效应力黏聚力标准值(kPa); ?k、?’k——计算深度处土的总应力、有效应力内摩擦角标准值(度)。
注:1 土层抗剪强度指标可取直剪快剪值;
2 以下各章节中凡仅以c、? 表示者均应根据土水合算或分算分别取总应力值或有效应力值。
n6.2.5 岩层的侧向压力应通过结构面分析按块体平衡方法计算。对强风化软质岩和破碎岩可取等效内摩擦角按6.2.4条公式计算。对中、微风化的中硬岩或硬质岩,如不存在引起岩体滑移的不利结构面,则可不计主动侧向压力,被动侧可视为刚性层,在弹性抗力法计算中刚度系数采用极大值模拟。 6.2.6 采用弹性抗力法计算时, 被动区抗力eptk按下式确定:
eptk?kh?x (6.2.5-1)
被动区抗力合力应满足以下条件:
Eptk≤Ep / ktk (6.2.5-2)
式中:
eptk——按弹性抗力法计算的被动区抗力(kPa);
kh ——水平向基床系数,按“m ”法确定(kPa/m); Δx——支护结构的水平位移(m);
Eptk——支护结构嵌入深度范围内被动区抗力合力(抗力反向时取绝对值求和)(kN); Ep ——支护结构嵌入深度范围内的被动土压力合力(kN);
14
相关推荐: