发布时间 : 星期二 文章基坑支护规范更新完毕开始阅读86ed0308ba1aa8114431d938
结构按等值梁法的计算方法。 在支点结构设计中，考虑刚度的冠梁或内支撑的平面框架上每一点的刚度不尽相同，因此对于支护结构而言按平面问题计算不尽合理，只有当支护结构周边条件完全相同，支撑体系才可简化为平面问题条件，按平面问题计算；而对于锚杆支点而言，由于锚杆腰梁间基本上不存在相互影响，假定为平面问题比较合理。因此，考虑刚度的冠梁或支撑结构体系与支护结构的共同作用结果应是采用空间协同作用分析方法，所谓的分段平面问题实际上是将空间分析计算出的内力结果分段合并按同一配筋处理。
4．2．3 为使本规程与《混凝土结构设计规范》相配套，由于荷载的综合分项系数为1.25，支护结构为受弯构件，因此，经将计算值乘以1.25后变为内力设计值，便于截面设计。 4．3 截面承载力计算
4．3．1 对排桩、地下连续墙等混凝土结构，通常按受弯构件进行计算，必要时，也可考虑按偏心受压构件进行计算，本条与附录D.0.1相匹配，对矩形截面和沿截面周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面构件，其正截面和斜截面承载力均可按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB J10—89进行设计。 4．4 锚杆计算
4．4．2 当锚杆杆件的受拉荷载设计值确定后，杆件截面面积的确定即可根据《混凝土结构设计规范》确定。
4．4．3 锚杆锚固段土与锚固体间的承载力设计值强调了现场试验的取值原则，分别对不同基坑侧壁安全等级提出了承载力的确定方法，明确了附录E所给的各种试验方法的应用，经验参数估算方法仅作为试验的预估值与安全等级为三级基坑侧壁承载力的确定使用。 公式（4.4.3）端部扩孔锚杆扩孔部分承载力计算表达式是参照美国锚杆标准推导得出。 表4.4.3中根据我国土层锚杆施工技术水平以一次常压灌浆工艺为基础的统计值。由于我国各地区地层特性差异较大，且施工水平参差不齐，因而，在有地区经验的情况下，应优先根据当地经验选取。对于压力灌浆、二次高压灌浆工艺，可根据灌浆压力大小、二次高压灌浆方法（简单二次高压灌浆和重复分段高压灌浆）的不同，将土体与锚固体极限粘结强度标准qaik提高1.2~2.0倍。锚杆抗力分项系数取1.30是与传统安全系数法相配套的。 4．5 支撑体系计算 4．5．1 支撑通过冠梁或腰梁作用对排桩、地下连续墙施加支点力。支点力大小与排桩、地下连续墙及土体刚度、支撑体系布置形式、结构尺寸有关。因此，在一般情况下应考虑支撑体系在平面上各点的不同变形与排桩、地下连续墙的变形协调作用而采用空间作用协同分析方法进行分析。
应用有限元方法考虑支撑体系与排桩、地下连续墙共同作用可求出支撑体系的轴向力；按多跨连续梁计算支撑体系、构件自重及施工荷载产生的弯曲应力。 当基坑形状接近矩形且周边条件相同时，支撑体系结构可采用简化计算方法确定支撑结构构件及腰梁内力。 5 水泥土墙 5．1 嵌固深度
5．1．1~5．1．2 水泥土墙的验算应同时满足抗倾覆、抗滑移、整体稳定及抗隆起要求，由于水泥土墙为重力式墙，上述四项验算的前两项不仅与嵌固深度有关，而且与墙宽有关，而后两项验算与墙宽关系不大，因此，在确定水泥土墙嵌固深度时，可采用整体稳定与抗隆起验算，由图1可知，满足整体稳定条件时即已满足了抗隆起条件，因此仅以整体稳定性条件确定最小嵌固深度，嵌固深度的确定在特殊情况下还应满足抗渗透稳定条件。 5．2 墙体厚度
5．2．1 根据抗整体稳定性分析出了水泥土墙嵌固深度，并以抗倾覆条件确定水泥土墙
宽度，经理论与实践证明已满足了抗滑移的要求，因此，不必进行抗滑移稳定性验算。 水泥土开挖龄期强度设计值指在开挖前按本规.5.8条规定进行试验得出的单轴抗压强度标准值除以抗力分项系数1.5所得结果。 5．3 正截面承载力验算 5．3．1 水泥土墙的强度分别以受拉及受压控制验算，根据《建筑结构荷载规范》规定，当荷载组合为有利时，结构自重荷载分项系数取1，水泥土墙的抗拉强度类似于素混凝土，取抗压强度设计值的0.06倍。 5．4 构造
5．4．1 为了充分利用水泥土桩组成宽厚的重力式墙，常将水泥土墙布置成格栅式，为了保证墙体的整体性，特规定各种土类的置换率，即水泥土面积与水泥土挡土结构面积的比例，淤泥一般呈软流塑状，土的指标比较差，因此，墙宽都比较大，淤泥质土次之，其他土类相应的墙宽比较小，因此所取的置换率相差不大，以中线计算面积（图2），置换率举例说明如下：
An/A=（2290－900）×（2280－1350）/（2250×2700）=0.8
同时为了保证格栅的空腔不致过于稀疏，规定格栅的格子长度比不大于2。
图2
5．4．2 水泥土挡墙是靠桩与桩的搭接形成连续墙，桩的搭接是保证水泥墙的抗渗漏及整体性的关键，由于桩施工有一定的垂直度偏差，应控制其搭接宽度。
5．4．3 为加强整体性，减少变形，可采取增设钢筋混凝土面板，桩插筋以及基坑内侧土体加固等构造措施。 6 土钉墙
6．1 土钉抗拉承载力计算
6．1．2 目前基本上都采用局部土体的受拉荷载由单根土钉随的计算方法，式（6.2.2）即按此方法计算土钉受拉荷载，并考虑且有斜面的土钉墙荷载折减系数。
6．1．4 土钉极限抗拔力宜由现场抗拔力试验所获得的土钉与土体界面粘结强度qaik计算，如无试验资料时，可采用经验值。 6．2 整体稳定性验算
6．2．1 土钉墙是随基坑分层开挖形成的，各个施工阶段的整体稳定性分析尤为重要，根据单根土钉抗拔能力设计要求给出土钉初步设计尺寸后，即可按式（6.2.1）进行整体稳定性验算。
6．2．2 土钉的有效极限抗拔力是指在土钉位于最危险圆弧滑裂面以外，对土体整体滑动具有抵抗作用的抗拔力。 7 逆作拱墙 7．1 拱墙计算
7．1．1 由于拱墙结构主要承受压应力，结构材料多采用钢筋混凝土材料，这样可充分发挥混凝土的材料特性。
逆作拱墙的矢跨比及配筋应根据基坑的周边条件并通过计算确定。尽管拱结构自身能承担较大压应力及对周边侧压力具有较强的调节作用，考虑到地质条件的非均匀性，因而本规程对拱墙的矢跨比和配筋等作了明确规定，以发挥拱的特点和抵抗其他意外弯矩。
7．1．2 当基坑周边及基坑底为砂土时，任何水流（如下雨等）都可能使在施工中的侧壁土层产生流砂等现象使土层失稳，因此还应验算渗透稳定性。
7．1．3 由于拱墙结构无嵌固深度，基坑底土体应满足抗隆起条件，式（7.1.2）是根据抗隆起条件推导得到的，对于拱墙的每一施工开挖深度都应验算。
7．1．4 实测逆作拱墙结构的侧压力尤其是下部拱墙较经典土压力小。但由于实测数据偏少，还不足以将其纳入规程中，所以逆作拱墙结构的侧压力仍按本规程第3章规定计算。 拱墙结构内力计算是一般结构力学问题，当作用于拱墙侧向荷载确定后，拱墙内力应按平面闭合结构计算。 7．2 构造
7．2．2 规程推荐了四种拱墙断面形状，设计者可根据实际情况选用。当拱墙壁厚较小时，沿竖向设置数道肋梁可增加拱墙结构的整体刚度。
7．2．3 由于地质条件的非均匀性及施工等方面的原因，尽管拱结构本身的弯矩较小，但仍应配置适量钢筋以抵抗意外弯矩。逆作拱墙水平环向钢筋必须连通以充分发挥作用。拱墙结构最小配筋率应满足钢筋混凝土配筋的构造要求。
7．2．4 拱墙壁厚是根据已施工逆作拱墙工程壁厚经验而限定的。
7．2．5 拱墙结构是自上而下分道、分段逆作施工，支护结构也不嵌入基坑底以下，因而逆作拱墙结构的防水能力较差，所以不可将逆作拱墙作为基坑或地下室防水体系使用。 8 地下水控制 8．1 一般规定
8．1．1 在基坑开挖中，为提供地下工程作业条件，确保基坑边坡稳定、基坑周围建筑物、道路及地下设施安全，对地下水进行控制是基坑支护设计必不可少的内容。
8．1．2 合理确定地下水控制的方案是保证工程质量，加快工程进度，取得良好社会和经济效益的关键。通常应根据地质条件、环境条件、施工条件和支护结构设计条件等因素综合考虑。本条提出了控制方案的确定原则。
表8.1.2列出了我国基坑支护工程中经常采用的四种地下水控制方法及其适用范围。在选择降水方法上，是按颗粒粒度成分确定降水方法，大体上中粗砂以上粒径的土用水下开挖或堵截法，中砂和细砂颗粒的土作井点法和管井法，淤泥或粘土用真空法和电渗法。原苏联和我国一样，都是按渗透系数和降水深度选择降水方法，要选取经济合理、技术可靠、施工方便的降水方法必须经过充分调查，并注意以下几个方面： （1） 含水层埋藏条件及其水位或水压；
（2） 含水层的透水性（渗透系数、导水系数）及富水性； （3） 地下水的排泄能力；
（4） 场地周围地下水的利用情况；
（5） 场地条件（周围建筑物及道路情况，地下水管线埋设情况）。
8．1．3 在基坑周围环境复杂的地区，地下水控制方案的确定，应充分论证和预测地下水对环境的影响和变化，并采取必要的措施，以防止发生因地下水的改变而引起的地面下沉、道路开裂、管线错位、建筑物偏斜、损坏等危害。 8．2 集水明排
8．2．1 集水明排可单独采用、亦可与其他方法结合使用。单独使用时，降水深度不宜大于5m，否则在坑底容易产生软化、泥化，坡脚出现流砂、管涌，边坡塌陷，地面沉降等问题。与其他方法结合使用时，其主要功能是收集基坑中和坑壁局部渗出的地下水和地面水。本条主要规定了布置排水沟和集水井的技术要求。
8．2．2~8．2．3 根据经验排水量应大于涌水量的50%。涌水量的确定方法很多，考虑到各地区水文地质条件均各异，因此，尽可能通过试验和当地经验的方法确定，当地经验不足时，也可简化为圆形基坑用大井法计算。 8．3 降水
8．3．1 本条规定了降水井的布置原则。
8．3．3 本条规定了封闭式布置的降水井数量计算方法。考虑到井管堵塞或抽气会影响排水效果，因此，在计算出的井数基础上加10%。基坑总涌水量是根据水文地质条件、降水区的形状、面积、支护设计对降水的要求按附录F计算，列出的计算公式是常用的一些典型类型，凡未列入的计算公式可以参照有关水文地质、工程地质手册，选用计算公式时应注意其适用条件。
8．3．4 单井的出水量取决于所在地区的水文地质条件、过滤器的结构、成井工艺和抽水设备能力。本条根据经验和理论规定了真空井点、喷射井点、管井和自渗井的出水能力。 8．3．5 试验表明，在相同条件下井的出水能力随过滤器长度的增加而增加，尽可能增加过滤器长度对提供降水效率是重要的，然而当过滤器的长度达到某一数值后，井的出水量增加的比例却很小。因此，本条规定了过滤器与含水层的相对长度的确定原则是既要保证有足够的过滤器长度，但又不能过长，以致降水效率降低。
8．3．6 利用大井法所计算出的基坑涌水量Q，分配到基坑四周上的各降水井，尚应对因群井干扰工作条件下的单井出水量进行验算。
8．3．7 当检验干扰井群的单井流量满足基坑涌水量的要求后，降水井的数量和间距即确定，应进一步对由于干扰井群的抽水疏干所降低基坑地下水位进行验算，计算所用的公式实际上是大井法计算基坑涌水量的公式，只是公式中的涌水量（Q）为已知。
基坑中心水位下降值的验算，是降水设计的核心，它决定了整个降水方案是否成立，它涉及到降水井的结构和布局的变更等一系列优化过程，这也是一个试算过程。 除了利用上述条文中的计算公式外，也可以利用专门性的水文地质勘察如群井抽水试验或降水工程施工前试验性群井降水，在现场实测出基坑范围内总降水量和各个降水井水位降深的关系，以及地下水位下降与时间的关系，利用这些关系拟合出相关曲线，从而用单相关或复相关关系，确定相关函数，据此推测各种布井条件下基坑水位下降数值，以便选择出最佳的降水方案。此种方法对水文地质结构比较复杂的基坑降水计算尤为合适。 条文中列出的公式为稳定流条件下潜水基坑降水的计算式。对于非稳定流的计算可参考有关水文地质计算手册。 8．4 截水
8．4．2 竖向截水帷幕的形式两种：一种系插入隔水层，另一种系含水层相对较厚，帷幕悬吊在透水层中。前者作为防渗计算时，只需计算通过防渗帷幕的水量，后者尚需考虑绕过帷幕涌入基坑的水量。本条根据经验规定了落底式竖向截水帷幕的插入深度。 8．4．3 采用内部井降水方法可以减少对周围环境的影响。 8．5 回灌
8．5．1 基础开挖或降水后，不可避免地要造成周围地下水位的下降，从而使该地段的地面建筑和地下构筑物因不均匀沉降而受到不同程度的损伤。为减少这类影响，可对保护区内采取回灌措施。如果建筑物离基坑远，且为均匀透水层，中间无隔水层时，则可采用最简单、最经济的回灌沟的方法，如果建筑物离基坑近；且为弱透水层或者有隔水层时，则必须用回灌井或回灌砂井。
8．5．2 回灌井与抽水井之间应保持一定的距离，当回灌井与抽水井距离过小时，水流彼此干扰大，透水通道易贯通，很难使水位恢复到天然水位附近。根据华东地区、华南地区许多工程经验，当回灌井与抽水井的距离大于等于6m时，则可保证有良好的回灌效果。 8．5．3 为了在地下形成一道有效阻渗水幕，使基坑降水的影响范围不超过回灌井并排的范围，阻止地下水向降水区的流失，保持已有建筑物所在地原有的地下水位仍处于原有平衡状态，以有效地防止降水的影响。合理确定回灌井的位置和数量是十分重要的。一般而言，回灌井平面布置主要根据降水井和被保护物的位置确定。回灌井的数量根据降水井的数量来
确定。
8．5．4 回灌井的埋设深度应根据降水层的深度和降水曲面的深度而定，以确定基坑施工安全和回灌效果。本条提出了回灌井的埋设深度和过滤器长度的确定原则。
8．5．5 回灌水量应根据实际地下水位的变化及时调节，既要防止回灌水量过大而渗入基坑影响施工，又要防止回灌水量过小，使地下水位失控影响回灌效果，因此，要求在基坑附近设置一定数量的水位观测孔，定时进行观测和分析，以便及时调整回灌水量。 回灌水一般通过水箱中的水位差自灌注入回灌井中，回灌水箱的高度，可根据回灌水量来配置，即通过调节水箱高度来控制回灌水量。
8．5．6 回灌砂井中的砂必须是纯净的中粗砂，不均匀系数和含水量均应保证砂井有良好的透水性，使注入的水尽快向四周渗透。
8．5．7 需要回灌的工程，回灌井和降水井是一个完整的系统，只有使它们共同有效地工作，才能保证地下水位处于某一动态平衡，其中任一方失效都会破坏这种平衡，本条要求回灌与降水在正常施工中必须同时启动，同时停止，同时恢复。