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基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工實(shí)例圖解黃梅主編化學(xué)二業(yè)出版社地基處理黃梅主編掃一掃獲取更多基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工實(shí)例圖解圖書在版編目(CIP)數(shù)據(jù)基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工實(shí)例圖解/黃梅主編,—北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2015.5I.①基…Ⅱ.①黃…Ⅲ.①基坑-坑壁支撐-工程施工-圖解IV.①TU46-64中國(guó)版本圖書館CIP數(shù)據(jù)核字(2015)第070797號(hào)責(zé)任編輯:彭明蘭裝幀設(shè)計(jì):王曉宇出版發(fā)行:化學(xué)工業(yè)出版社(北京市東城區(qū)青年湖南街13號(hào)郵政編碼100011)印刷:北京永鑫印刷有限責(zé)任公司裝訂:三河市宇新裝訂廠787mm×1092mm1/16印張12%字?jǐn)?shù)312千字2015年6月北京第1版第1次印刷購(gòu)書咨詢傳真售后服務(wù)址:凡購(gòu)買本書,如有缺損質(zhì)量問題,本社銷售中心負(fù)責(zé)調(diào)換。定價(jià):45.00元隨著城市建設(shè)步伐的不斷加快,城市建設(shè)用地日益減少,使得我們更多地向高度上尋找發(fā)展空間。建筑高度越高,隨之而來的是基坑深度越來越深,并且很多建筑工程基坑邊坡緊鄰建筑物,使得基坑支護(hù)變得尤為重要。對(duì)城市而言,建筑物密集、地下管線眾多、交通網(wǎng)絡(luò)縱橫、環(huán)境保護(hù)要求較高,給基坑工程設(shè)計(jì)和施工帶來很多困難。因此,進(jìn)行基坑工程的設(shè)計(jì)和施工要結(jié)合具體情況,因地制宜,不可生搬硬套,否則會(huì)帶來嚴(yán)重后果。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額司組織相關(guān)單位頒布實(shí)施了《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007—2011)、《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120—2012)等幾項(xiàng)規(guī)范,為幫助廣大施工人員熟練掌握基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)與施工,我們編寫了本書。與市面上同類書相比,本書具有應(yīng)用最新規(guī)范、理論與實(shí)例相結(jié)合、針對(duì)性和適用性極強(qiáng)的特點(diǎn)。本書將新技術(shù)、新工藝與傳統(tǒng)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合,文字簡(jiǎn)潔,圖文并茂,注重實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的運(yùn)用;結(jié)構(gòu)體系上重點(diǎn)突出、詳略得當(dāng),還注意了知識(shí)的融貫性,突出整合性的編寫原則。超、賈秀梅、張黎黎、陳倩倩、鄭巖、張薪、馬丹竹、楊霞、王紅蕾、范金艷、唐文明、白由于編寫時(shí)間倉(cāng)促及編者經(jīng)驗(yàn)和學(xué)識(shí)有限,盡管編者盡心盡力,書中難免出現(xiàn)不足之 0011.1基坑工程術(shù)語(yǔ) 001 0021.3基坑支護(hù)設(shè)計(jì)原則 004 006 0102.1錨桿支護(hù) 2.1.1錨桿構(gòu)造 0102.1.2錨桿的規(guī)劃與設(shè)置 0102.1.3錨桿的設(shè)計(jì) 0142.1.4錨桿桿體構(gòu)造實(shí)例 0172.1.5梯形截面混凝土冠梁及腰梁構(gòu)造實(shí)例 0172.1.6錨桿鋼腰梁構(gòu)造實(shí)例 0182.1.7錨桿臺(tái)座構(gòu)造實(shí)例 0182.1.8某文化城基坑工程錨桿支護(hù)應(yīng)用實(shí)例 2.1.9錨桿支護(hù)應(yīng)用實(shí)例 2.2預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù) 0232.2.1預(yù)應(yīng)力錨桿基本構(gòu)造 0232.2.2預(yù)應(yīng)力錨桿的類型 0242.2.3預(yù)應(yīng)力錨桿的施工 0242.2.4某水廠東側(cè)錨桿擋墻應(yīng)用實(shí)例 2.2.5某廣場(chǎng)深基坑支護(hù)工程應(yīng)用實(shí)例 2.2.6某工程預(yù)應(yīng)力錨桿加固應(yīng)用實(shí)例 0313.1選型 0313.1.1土釘與錨桿的比較 0313.1.2土釘墻與疏排樁-土釘墻復(fù)合支護(hù)技術(shù)的比較 0323.1.3成孔注漿型鋼筋土釘構(gòu)造實(shí)例 3.1.4擊入式鋼管土釘構(gòu)造實(shí)例 3.1.5土釘墻噴射混凝土面層構(gòu)造實(shí)例 3.1.6土釘與面層連接實(shí)例 0353.2土釘支護(hù) 0363.2.1土釘墻支護(hù)的設(shè)計(jì) 3.2.2土釘墻支護(hù)的施工 3.2.3某中水處理站基坑支護(hù)工程實(shí)例 3.2.4土釘支護(hù)法處理某大廈基坑邊壁滑塌斷樁事故實(shí)例 0493.2.5某廣場(chǎng)基坑支護(hù)工程實(shí)例 0523.2.6土釘支護(hù)法處理某公寓基坑邊壁滑塌及險(xiǎn)情實(shí)例 0523.2.7某工程土釘墻支護(hù)應(yīng)用實(shí)例 0543.2.8隔水帷幕與土釘墻組合應(yīng)用實(shí)例 3.3復(fù)合土釘墻支護(hù) 0583.3.1復(fù)合土釘墻支護(hù) 0583.3.2復(fù)合土釘墻支護(hù)工程維護(hù) 0603.3.3某基坑工程采用復(fù)合土釘墻支護(hù)實(shí)例 0603.3.4某大廈基坑工程復(fù)合土釘墻支護(hù)實(shí)例 3.3.5某大樓基坑工程復(fù)合土釘墻支護(hù)實(shí)例 3.3.6某項(xiàng)目工程復(fù)合土釘墻支護(hù)實(shí)例 4.1概述 4.1.1重力式水泥土墻的選型 0644.1.2重力式水泥土墻構(gòu)造實(shí)例 4.1.3重力式水泥土墻平面布置實(shí)例 4.2重力式水泥土墻的設(shè)計(jì)與施工 0674.2.1重力式水泥土墻的設(shè)計(jì) 0674.2.2重力式水泥土墻的施工 0704.2.3施工常見問題及對(duì)策 0744.2.4某項(xiàng)目工程應(yīng)用重力式水泥土墻實(shí)例 4.2.5某小區(qū)應(yīng)用水泥土攪拌樁重力式結(jié)構(gòu)實(shí)例 076 5.1排樁圍護(hù)體的止水 5.2排樁支護(hù)的設(shè)計(jì)與施工 0825.2.1排樁設(shè)計(jì)構(gòu)造 0825.2.2排樁支護(hù)的設(shè)計(jì) 0855.2.3排樁支護(hù)的施工 0875.2.4分離式灌注樁排樁平面布置實(shí)例 5.2.5灌注樁排樁樁間土連續(xù)防護(hù)構(gòu)造實(shí)例 5.2.6雙排樁平面布置實(shí)例 0915.2.7某單排樁支護(hù)工程應(yīng)用實(shí)例 0925.2.8雙排樁支護(hù)應(yīng)用實(shí)例一 0925.2.9雙排樁支護(hù)應(yīng)用實(shí)例二 0965.2.10雙排樁支護(hù)應(yīng)用實(shí)例三 0975.2.11懸臂雙排樁支護(hù)應(yīng)用實(shí)例 6.1地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)與施工 6.1.1地下連續(xù)墻設(shè)計(jì)構(gòu)造 6.1.3常見工程問題及對(duì)策 6.1.4地下連續(xù)墻導(dǎo)墻實(shí)例 6.1.5地下連續(xù)墻槽段實(shí)例 6.1.6十字鋼板接頭構(gòu)造實(shí)例 6.1.7某工程地下連續(xù)墻支護(hù)結(jié)構(gòu)實(shí)例 6.1.8某大廈地下連續(xù)墻支護(hù)應(yīng)用實(shí)例 6.1.9某地下車庫(kù)工程實(shí)例 6.1.10某變電站地下連續(xù)墻支護(hù)應(yīng)用實(shí)例 6.2特殊形式地下連續(xù)墻的設(shè)計(jì)與施工 6.2.1圓筒形地下連續(xù)墻 6.2.2預(yù)制地下連續(xù)墻 6.2.3格形地下連續(xù)墻 6.2.4某500kV地下變電站工程實(shí)例 6.2.5某工程格形地下連續(xù)墻應(yīng)用實(shí)例 6.2.6某基坑工程格形地下連續(xù)墻應(yīng)用實(shí)例 7.1內(nèi)支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7.1.1支撐設(shè)計(jì) 7.1.2豎向支承設(shè)計(jì) 7.1.3換撐設(shè)計(jì) 7.1.4鋼格構(gòu)立柱與鋼管支撐連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造實(shí)例 7.1.5鋼格構(gòu)立柱與型鋼支撐連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造實(shí)例 7.2內(nèi)支撐系統(tǒng)的施工 7.2.1水平支撐的施工 7.2.3常見工程問題及對(duì)策 7.2.4基坑工程支撐體系應(yīng)用實(shí)例— 7.2.5基坑工程支撐體系應(yīng)用實(shí)例二 7.2.6基坑工程支撐體系應(yīng)用實(shí)例三 7.2.7基坑工程支撐體系應(yīng)用實(shí)例四 8.1支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的設(shè)計(jì) 8.1.1墻體相結(jié)合的設(shè)計(jì) 8.1.2水平構(gòu)件相結(jié)合的設(shè)計(jì) 8.2支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合的施工 8.2.1兩墻合一地下連續(xù)墻的施工 8.2.2水平構(gòu)件相結(jié)合的施工 8.2.3豎向構(gòu)件相結(jié)合的施工 8.3支護(hù)結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相結(jié)合技術(shù)實(shí)例 9.1逆作法的設(shè)計(jì) 9.1.1圍護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與構(gòu)造 9.1.2地下水平結(jié)構(gòu)作為支撐的設(shè)計(jì) 9.1.3豎向支承系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9.2逆作法的施工 9.3逆作法支護(hù)實(shí)例 9.3.1某醫(yī)療樓應(yīng)用逆作法實(shí)例 9.3.2某大樓應(yīng)用地下連續(xù)墻逆作法實(shí)例 (1)基坑(excavations)為進(jìn)行建(構(gòu))筑物地下部分的施工由地面向下開挖出的(2)基坑周邊環(huán)境(surroundingsaroundexcavations)與基坑開挖相互影響的周邊建(構(gòu))筑物、地下管線、道路、巖土體與地下水體的統(tǒng)稱。(3)基坑支護(hù)(retainingandprotectionforexcavations)為保護(hù)地下主體結(jié)構(gòu)施工和基坑周邊環(huán)境的安全,對(duì)基坑采用的臨時(shí)性支擋、加固、保護(hù)與地下水控制的措施。(4)支護(hù)結(jié)構(gòu)(retainingandprotectionstructure)支擋或加固基坑側(cè)壁的結(jié)構(gòu)。(5)設(shè)計(jì)使用期限(designworkablelife)設(shè)計(jì)規(guī)定的從基坑開挖到預(yù)定深度至完成基坑支護(hù)使用功能的時(shí)段。(6)支擋式結(jié)構(gòu)(retainingstructure)以擋土構(gòu)件和錨桿或支撐為主的,或僅以擋土構(gòu)件為主的支護(hù)結(jié)構(gòu)。(7)錨拉式支擋結(jié)構(gòu)(anchoredretainingstructure)以擋土構(gòu)件和錨桿為主的支擋式結(jié)構(gòu)。(8)支撐式支擋結(jié)構(gòu)(struttedretainingstructure)以擋土構(gòu)件和支撐為主的支擋式(9)懸臂式支擋結(jié)構(gòu)(cantileverretainingstructure)僅以擋土構(gòu)件為主的支擋式(10)擋土構(gòu)件(structuralmemberforearthretaining)設(shè)置在基坑側(cè)壁并嵌入基坑底面的支擋式結(jié)構(gòu)豎向構(gòu)件。例如,支護(hù)樁、地下連續(xù)墻。(11)排樁(soldierpilewall)沿基坑側(cè)壁排列設(shè)置的支護(hù)樁及冠梁組成的支擋式結(jié)構(gòu)部件或懸臂式支擋結(jié)構(gòu)。(12)雙排樁(double-row-pileswall)沿基坑側(cè)壁排列設(shè)置的由前、后兩排支護(hù)樁和梁連接成的剛架及冠梁組成的支擋式結(jié)構(gòu)。(13)地下連續(xù)墻(diaphragmwall)分槽段用專用機(jī)械成槽、澆筑鋼筋混凝土所形成的連續(xù)地下墻體,亦可稱為現(xiàn)澆地下連續(xù)墻。(14)錨桿(anchor)由桿體(鋼絞線、預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋、普通鋼筋或鋼管)、注漿固結(jié)體、錨具、套管所組成的一端與支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接,另一端錨固在穩(wěn)定巖土體內(nèi)的受拉桿件。桿體采用鋼絞線時(shí),亦可稱為錨索。(15)內(nèi)支撐(strut)設(shè)置在基坑內(nèi)的由鋼筋混凝土或鋼構(gòu)件組成的用以支撐擋土構(gòu)件的結(jié)構(gòu)部件。支撐構(gòu)件采用鋼材、混凝土?xí)r,分別稱為鋼內(nèi)支撐、混凝土內(nèi)支撐。002基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工實(shí)例圖解(16)冠梁(cappingbeam)設(shè)置在擋土構(gòu)件頂部的將擋土構(gòu)件連為整體的鋼筋混凝土梁。(17)腰梁(waling)設(shè)置在擋土構(gòu)件側(cè)面的連接錨桿或內(nèi)支撐桿件的鋼筋混凝土梁或鋼梁。(18)土釘(soilnail)植入土中并注漿形成的承受拉力與剪力的桿件。例如,鋼筋桿體與注漿固結(jié)體組成的鋼筋土釘,擊入土中的鋼管土釘。(19)土釘墻(soilnailingwall)由隨基坑開挖分層設(shè)置的、縱橫向密布的土釘群、噴射混凝土面層及原位土體所組成的支護(hù)結(jié)構(gòu)。(20)復(fù)合土釘墻(compositesoilnailingwall)土釘墻與預(yù)應(yīng)力錨桿、微型樁、旋噴樁、攪拌樁中的一種或多種組成的復(fù)合型支護(hù)結(jié)構(gòu)。(21)重力式水泥土墻(gravitycement-soilwall)水泥土樁相互搭接成格柵或?qū)嶓w的重力式支護(hù)結(jié)構(gòu)。(22)地下水控制(groundwatercontrol)為保證支護(hù)結(jié)構(gòu)、基坑開挖、地下結(jié)構(gòu)的正常施工,防止地下水變化對(duì)基坑周邊環(huán)境產(chǎn)生影響所采用的截水、降水、排水、回灌等措施。(23)截水帷幕(curtainforcuttingoffdrains)用以阻隔或減少地下水通過基坑側(cè)壁與坑底流入基坑和控制基坑外地下水位下降的幕墻狀豎向截水體。(24)落底式帷幕(closedcurtainforcuttingoffdrains)底端穿透含水層并進(jìn)入下部隔水層一定深度的截水帷幕。(25)懸掛式帷幕(unclosedcurtainforcuttingoffdrains)底端未穿透含水層的截水帷幕。(26)降水(dewatering)為防止地下水通過基坑側(cè)壁與坑底流入基坑,用抽水井或滲水井降低基坑內(nèi)外地下水位的方法。(27)集水明排(openpumping)用排水溝、集水井、泄水管、輸水管等組成的排水系統(tǒng)將地表水、滲漏水排泄至基坑外的方法。(1)作用和作用效應(yīng)Eak、Epk——主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值;G——支護(hù)結(jié)構(gòu)和土的自重;M——彎矩設(shè)計(jì)值;Mk——作用標(biāo)準(zhǔn)組合的彎矩值;N——軸向拉力或軸向壓力設(shè)計(jì)值;Nk——作用標(biāo)準(zhǔn)組合的軸向拉力值或軸向壓力值;po——基礎(chǔ)底面附加壓力的標(biāo)準(zhǔn)值;Pak、Ppk——主動(dòng)土壓力強(qiáng)度、被動(dòng)土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;ps——分布土反力;Pso——分布土反力初始值;P——預(yù)加軸向力;q—降水井的單井流量;1基坑支護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)00390——均布附加荷載標(biāo)準(zhǔn)值;s——降水引起的建筑物基礎(chǔ)或地面的固結(jié)沉降量;sd——基坑地下水位的設(shè)計(jì)降深;Sd——作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值;Sk——作用標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)或作用標(biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng);u——孔隙水壓力;V——剪力設(shè)計(jì)值;Vk——作用標(biāo)準(zhǔn)組合的剪力值;v——擋土構(gòu)件的水平位移。(2)材料性能和抗力C-—正常使用極限狀態(tài)下支護(hù)結(jié)構(gòu)位移或建筑物基礎(chǔ)、地面沉降的限值;c——土的黏聚力;E.——錨桿的復(fù)合彈性模量;Em——錨桿固結(jié)體的彈性模量;E——錨桿桿體或支撐的彈性模量或土的壓縮模量;fs——水泥土開挖齡期時(shí)的軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fpy——預(yù)應(yīng)力筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fy——普通鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;k—土的滲透系數(shù);9o——單井出水能力;Rk——錨桿或土釘?shù)臉O限抗拔承載力標(biāo)準(zhǔn)值;9sk——土與錨桿或土釘?shù)臉O限黏結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;Ra——結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力設(shè)計(jì)值;R——影響半徑;Yes——水泥土墻的重度;Yw——地下水的重度;φ——土的內(nèi)摩擦角。(3)幾何參數(shù)A——構(gòu)件的截面面積;Ap——預(yù)應(yīng)力筋的截面面積;As——普通鋼筋的截面面積;b——截面寬度;d——樁、錨桿、土釘?shù)闹睆交蚧A(chǔ)埋置深度;h——基坑深度或構(gòu)件截面高度;H——潛水含水層厚度;la——擋土構(gòu)件的嵌固深度;lo——受壓支撐構(gòu)件的長(zhǎng)度;M——承壓水含水層厚度;rw——降水井半徑;β—土釘墻坡面與水平面的夾角;a——錨桿、土釘?shù)膬A角或支撐軸線與水平面的夾角。004基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工實(shí)例圖解(4)設(shè)計(jì)參數(shù)和計(jì)算系數(shù)ks——土的水平反力系數(shù);kR——彈性支點(diǎn)軸向剛度系數(shù);Ka——主動(dòng)土壓力系數(shù);m——土的水平反力系數(shù)的比例系數(shù);a——支撐松弛系數(shù);Y?——支護(hù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù);ψw——沉降計(jì)算經(jīng)驗(yàn)系數(shù)。(1)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)規(guī)定其設(shè)計(jì)使用期限基坑支護(hù)的設(shè)計(jì)使用期限不應(yīng)小于一年。(2)基坑支護(hù)應(yīng)滿足的功能要求①保證基坑周邊建(構(gòu))筑物、地下管線、道路的安全和正常使用;②保證主體地下結(jié)構(gòu)的施工空間。(3)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)綜合考慮基坑周邊環(huán)境和地質(zhì)條件的復(fù)雜程度、基坑深度等因素地基支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)按表1-1采用。對(duì)同一基坑的不同部位,可采用不同的安全安全等級(jí)適用范圍一般的支護(hù)結(jié)構(gòu)(4)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用的極限狀態(tài)①承載能力極限狀態(tài)支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過材料強(qiáng)度而破壞,或因過度變形而不適于繼續(xù)承受荷載,或出現(xiàn)壓屈、局部失穩(wěn);支護(hù)結(jié)構(gòu)和土體整體滑動(dòng);坑底因隆起而喪失穩(wěn)定;對(duì)支擋式結(jié)構(gòu),擋土構(gòu)件因坑底土體喪失嵌固能力而推移或傾覆;對(duì)錨拉式支擋結(jié)構(gòu)或土釘墻,錨桿或土釘因土體喪失錨固能力而拔動(dòng);對(duì)重力式水泥土墻,墻體傾覆或滑移;對(duì)重力式水泥土墻、支擋式結(jié)構(gòu),其持力土層因喪失承載能力而破壞;地下水滲流引起②正常使用極限狀態(tài)造成基坑周邊建(構(gòu))筑物、地下管線、道路等損壞或影響其正常使用的支護(hù)結(jié)構(gòu)位移;因地下水位下降、地下水滲流或施工因素而造成基坑周邊建(構(gòu))筑物、地下管線、道路等損壞或影響其正常使用的土體變形;影響主體地下結(jié)構(gòu)正常施工的支護(hù)結(jié)構(gòu)位移;影響主體地下結(jié)構(gòu)正常施工的地下水滲流。(5)支護(hù)結(jié)構(gòu)、基坑周邊建筑物和地面沉降、地下水控制的計(jì)算和驗(yàn)算①承載能力極限狀態(tài)。1基坑支護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)005a.支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接因超過材料強(qiáng)度或過度變形的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì),應(yīng)符合下式要求:式中γ?——支護(hù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù);Sa——作用基本組合的效應(yīng)(軸力、彎矩等)設(shè)計(jì)值;Rd—結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力設(shè)計(jì)值。對(duì)臨時(shí)性支護(hù)結(jié)構(gòu),作用基本組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值應(yīng)按下式確定:式中YF——作用基本組合的綜合分項(xiàng)系數(shù);Sk——作用標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)。b.整體滑動(dòng)、坑底隆起失穩(wěn)、擋土構(gòu)件嵌固段推移、錨桿與土釘拔動(dòng)、支護(hù)結(jié)構(gòu)傾覆與滑移、土體滲透破壞等穩(wěn)定性計(jì)算和驗(yàn)算,均應(yīng)符合下式要求:式中Rk——抗滑力、抗滑力矩、抗傾覆力矩、錨桿和土釘?shù)臉O限抗拔承載力等土的抗力標(biāo)準(zhǔn)值;Sk——滑動(dòng)力、滑動(dòng)力矩、傾覆力矩、錨桿和土釘?shù)睦Φ茸饔脴?biāo)準(zhǔn)值的效應(yīng);K——安全系數(shù)。②正常使用極限狀態(tài)。由支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移、基坑周邊建筑物和地面沉降等控制的正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì),應(yīng)符合下式要求:式中Sd——作用標(biāo)準(zhǔn)組合的效應(yīng)(位移、沉降等)設(shè)計(jì)值;C——支護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移、基坑周邊建筑物和地面沉降的限值。(6)支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)作用基本組合的綜合分項(xiàng)系數(shù)不應(yīng)小于1.25。對(duì)安全等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)的支護(hù)結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)分別不應(yīng)小于1.1、(7)支護(hù)結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)與作用基本組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值的乘積(γoSd)可采用下列內(nèi)力設(shè)計(jì)值表示:彎矩設(shè)計(jì)值剪力設(shè)計(jì)值軸向力設(shè)計(jì)值Mk——作用標(biāo)準(zhǔn)組合的彎矩值,kN·m;Vk——作用標(biāo)準(zhǔn)組合的剪力值,kN;N——軸向拉力設(shè)計(jì)值或軸向壓力設(shè)計(jì)值,kN;Nk——作用標(biāo)準(zhǔn)組合的軸向拉力或軸向壓力值,kN。006基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工實(shí)例圖解(1)計(jì)算作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的水平荷載時(shí)應(yīng)考慮的因素①基坑內(nèi)外土的自重(包括地下水);②基坑周邊既有和在建的建(構(gòu))筑物荷載;③基坑周邊施工材料和設(shè)備荷載;④基坑周邊道路車輛荷載;⑤凍脹、溫度變化及其他因素產(chǎn)生的作用。(2)作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的土壓力應(yīng)按下列規(guī)定確定①支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)的被動(dòng)土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值宜按下列公式計(jì)算(圖1-1)。a.對(duì)地下水位以上或水土合算的土層:式中Pak——支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè),第i層土中計(jì)算點(diǎn)的主動(dòng)土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,kPa;當(dāng)Pak<0時(shí),應(yīng)取Pak=0;Oak,opk—分別為支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)、內(nèi)側(cè)計(jì)算點(diǎn)的土中豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值,kPa,按本節(jié)(5)條的規(guī)定計(jì)算;Ka,,Kp,i——分別為第i層土的主動(dòng)土壓力系數(shù)、被動(dòng)土壓力系數(shù);C;、φ;——分別為第i層土的黏聚力,kPa、內(nèi)摩擦角,(°);按《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120—2012)第3.1.14條的規(guī)定取值;Ppk支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè),第i層土中計(jì)算點(diǎn)的被動(dòng)土壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,kPa。1基坑支護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)007b.對(duì)于水土分算的土層:Ppk=(opkup)Ka,—2c;√式中ua,up—分別為支護(hù)結(jié)構(gòu)外對(duì)靜止地下水,按本節(jié)(4)條的規(guī)定取值;當(dāng)采用懸掛式截水帷幕時(shí),應(yīng)考慮地下水從帷幕底向基坑內(nèi)的滲流對(duì)水壓力的影響。②在土壓力影響范圍內(nèi),存在相鄰建筑物地下墻體等穩(wěn)定界面時(shí),可采用庫(kù)侖土壓力理論計(jì)算界面內(nèi)有限滑動(dòng)楔體產(chǎn)生的主動(dòng)土壓力,此時(shí),同一土層的土壓力可采用沿深度線性分布形式,支護(hù)結(jié)構(gòu)與土之間的摩擦角宜取零。③需要嚴(yán)格限制支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移時(shí),支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)的土壓力宜取靜止土壓力。④有可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí),可采用支護(hù)結(jié)構(gòu)與土相互作用的方法計(jì)算土壓力。(3)對(duì)成層土土壓力計(jì)算時(shí)的各土層計(jì)算厚度應(yīng)符合的規(guī)定①當(dāng)土層厚度較均勻、層面坡度較平緩時(shí),宜取鄰近勘察孔的各土層厚度,或同一計(jì)②當(dāng)同一計(jì)算剖面內(nèi)各勘察孔的土層厚度分布不均時(shí),應(yīng)取最不利勘察孔的各土層③對(duì)復(fù)雜地層且距勘探孔較遠(yuǎn)時(shí),應(yīng)通過綜合分析土層變化趨勢(shì)后確定土層的計(jì)算④當(dāng)相鄰?fù)翆拥耐列越咏?,且?duì)土壓力的影響可以忽略不計(jì)或有利時(shí),可歸并為同一(4)靜止地下水的水壓力可按下列公式計(jì)算式中yw——地下水重度,kN/m3,取Yw=10kN/m3;hwa—基坑外側(cè)地下水位至主動(dòng)土壓力強(qiáng)度計(jì)算點(diǎn)的垂直距離,m;對(duì)承壓水,地下水位取測(cè)壓管水位;當(dāng)有多個(gè)含水層時(shí),應(yīng)取計(jì)算點(diǎn)所在含水層的地下hwp—基坑內(nèi)側(cè)地下水位至被動(dòng)土壓力強(qiáng)度計(jì)算點(diǎn)的垂直距離,m;對(duì)承壓水,地(5)土中豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計(jì)算式中oac——支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)計(jì)算點(diǎn),由土的自重產(chǎn)生的豎向總應(yīng)力,kPa;△ok,;——支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)第j個(gè)附加荷載作用下計(jì)算點(diǎn)的土中附加豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值,kPa,應(yīng)根據(jù)附加荷載類型,按本節(jié)(6)~(8)條計(jì)算。(6)均布附加荷載作用下的土中附加豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計(jì)算(圖1-2)(7)局部附加荷載作用下的土中附加豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值可按下列規(guī)定計(jì)算①對(duì)條形基礎(chǔ)下的附加荷載[圖1-3(a)]。008基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工實(shí)例圖解當(dāng)d+a/tanθ≤za≤d+(3a+b)/tanθ式中po——基礎(chǔ)底面附加壓力標(biāo)準(zhǔn)值,kPa;d-——基礎(chǔ)埋置深度,m;b——基礎(chǔ)寬度,m;a——支護(hù)結(jié)構(gòu)外邊緣至基礎(chǔ)的水平距離,m;θ——附加荷載的擴(kuò)散角,(°),宜取θ=45°;a——支護(hù)結(jié)構(gòu)頂面至土中附加豎向應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)的豎向距離。當(dāng)z<d+a/tanθ或z?>d+(3a+b)/tanθ時(shí),②對(duì)矩形基礎(chǔ)下的附加荷載[圖1-3(a)]。式中b——與基坑邊垂直方向上的基礎(chǔ)尺寸,m;l——與基坑邊平行方向上的基礎(chǔ)尺寸,m。當(dāng)za<d+a/tanθ或za>d+(3a+b)/tanθ③對(duì)作用在地面的條形、矩形附加荷載,按本書本節(jié)(7)條第①、②點(diǎn)計(jì)算土中附加豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值△σk時(shí),應(yīng)取d=0[圖1-3(b)]。(8)當(dāng)支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部低于地面,其上方采用放坡或土釘墻時(shí)支護(hù)結(jié)構(gòu)頂面以上土體對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用宜按庫(kù)侖土壓力理論計(jì)算,也可將其視作附加荷載并按下列公式計(jì)算土中附加豎向應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值(圖1-4)。1基坑支護(hù)基礎(chǔ)知識(shí)009(a)條形或矩形基礎(chǔ)(b)作用在地面的條形或矩形附加荷載式中za——支護(hù)結(jié)構(gòu)頂面至土中附加豎向應(yīng)力計(jì)算點(diǎn)的豎向距離,m;a——支護(hù)結(jié)構(gòu)外邊緣至放坡坡腳的水平距離,m;b?——放坡坡面的水平尺寸,m;h?——地面至支護(hù)結(jié)構(gòu)頂面的豎向距離,m;y——支護(hù)結(jié)構(gòu)頂面以上土的天然重度,kN/m3,對(duì)多層土取各層土按厚度加權(quán)的平均值;c——支護(hù)結(jié)構(gòu)頂面以上土的黏聚力,kPa,按《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120—2012)第3.1.14條的規(guī)定取值;Ka——支護(hù)結(jié)構(gòu)頂面以上土的主動(dòng)土壓力系數(shù),對(duì)多層土取各層土按厚度加權(quán)的平均值;Eak1—支護(hù)結(jié)構(gòu)頂面以上土體的自重所產(chǎn)生的單位寬度主動(dòng)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值,kN/m。錨固支護(hù)2.1.1錨桿構(gòu)造圖2-1永久性拉力型錨桿(I級(jí)防護(hù))2.1.2錨桿的規(guī)劃與設(shè)置圖2-2永久性拉力分散型錨桿(I級(jí)防護(hù))圖2-3永久性壓力分散型錨桿圖2-4鋼質(zhì)脹殼中空注漿錨桿012基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工實(shí)例圖解(a)錨桿示意圖(b)A—A剖面圖圖2-5縫管錨桿1—開縫鋼管;2—擋環(huán);3—墊板;a—管體外徑;b—縫寬;t一管壁厚度1—異型鋼管桿體;2—鋼管套;3—帶注水管鋼管套;4—墊板(3)錨固體設(shè)置間距錨桿間距需根據(jù)地層情況、錨桿桿體所能承受的拉力等進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較后確定。間距過大,將增加腰梁應(yīng)力,需增加腰梁斷面;縮小間距,可使腰梁尺寸縮短,但錨桿會(huì)發(fā)生相互干擾,產(chǎn)生群錨效應(yīng),使極限抗拔力減小從而造成危險(xiǎn)?,F(xiàn)有的工程實(shí)例有縮小錨桿間距的傾向。因在錨桿較密集時(shí),如果其中一根錨桿承載能力受影響,其所受荷載會(huì)向附近其他錨桿轉(zhuǎn)移,錨桿系統(tǒng)整體所受影響較小,其受力還是安全的。錨桿的水平間距不得小于1.5m,上下排垂直間距不得小于2m。如果工程需要必須設(shè)置更近,可考慮設(shè)置不同的傾角和錨固長(zhǎng)度以避免群錨效應(yīng)的影響。(4)錨桿的傾角通常采用水平向下15°~25°傾角,不應(yīng)大于45°。錨桿水平分力隨錨桿傾角的增大而減小。傾角過大將降低錨固的效果,而且作用于支護(hù)結(jié)構(gòu)上的垂直分力增加,可能導(dǎo)致?lián)跬两Y(jié)構(gòu)和周圍地基的沉降。為有效利用錨桿抗拔力,最好使錨桿和側(cè)壓力作錨桿的具體設(shè)置方向同可錨巖土層的位置、擋土結(jié)構(gòu)的位置及施工條件等有關(guān)。錨桿傾角需避開與水平面的夾角為-10°~+10°這一范圍,因?yàn)閮A角接近水平的錨桿注漿后灌漿體2錨固支護(hù)013的沉淀與泌水現(xiàn)象會(huì)影響錨桿的承載能力。(5)錨桿的層數(shù)錨桿層數(shù)根據(jù)土壓力分布大小、巖土層分布和錨桿最小垂直間距等而定,還應(yīng)考慮基坑允許變形量與施工條件等綜合因素。在預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)合鋼筋混凝土支撐或鋼支撐支護(hù)時(shí),需考慮到預(yù)應(yīng)力錨桿與鋼筋混凝土支撐的水平剛度和承載能力的不同,尤其是錨桿與鋼筋混凝土支撐的受力特性不同;錨桿能夠先主動(dòng)施加預(yù)應(yīng)力,在圍護(hù)樁(墻)變形前就可提供承載力以限制變形;而鋼筋混凝土支撐是被動(dòng)受力,在圍護(hù)樁(墻)變形后使得支撐受壓,支撐才會(huì)受力,阻止變形進(jìn)一步發(fā)展。(6)錨桿自由長(zhǎng)度的確定錨桿自由長(zhǎng)度的確定必須使錨桿錨固在比破壞面更深的穩(wěn)定地層上,以確保錨桿系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性;使錨桿能在張拉荷載作用下有足夠的彈性伸長(zhǎng)量,不至于在使用過程中因錨頭松動(dòng)而引起預(yù)應(yīng)力的明顯減少。《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120—2012)中規(guī)定錨桿自由長(zhǎng)度不應(yīng)小于5m并應(yīng)超過潛在滑裂面1.5m。(7)錨桿的安全系數(shù)錨桿設(shè)計(jì)中需考慮兩種安全系數(shù):對(duì)錨固體設(shè)計(jì)和對(duì)桿體筋材截面尺寸設(shè)計(jì)的安全系數(shù)。錨固體設(shè)計(jì)的安全系數(shù)應(yīng)考慮錨桿設(shè)計(jì)中的不確定因素和風(fēng)險(xiǎn)程度,如巖土層分布的變化、施工技術(shù)可靠性、材料的耐久性以及周邊環(huán)境的要求等。錨桿安全系數(shù)的取值取決于錨桿服務(wù)年限的長(zhǎng)短及破壞后影響程度(表2-1)。臨時(shí)錨桿(8)錨桿桿體筋材的設(shè)計(jì)錨桿桿體筋材通常用鋼絞線、高強(qiáng)鋼絲或高強(qiáng)精軋螺紋鋼筋。因其抗拉強(qiáng)度高,可降低鋼材用量;鋼絞線、鋼絲運(yùn)輸安裝方便,在狹窄空間也能夠施工;強(qiáng)度高,而鋼材的彈性模量差不多,所以張拉到設(shè)計(jì)值時(shí)的張拉變形大,使得因錨頭松動(dòng)等原因?qū)е聴U體變形減小時(shí),由于變形減小部分占已變形部分的比例極小,預(yù)應(yīng)力損失相對(duì)較小。當(dāng)錨桿承載力值較小或錨桿長(zhǎng)度小于20m時(shí),預(yù)應(yīng)力筋也可選用HRB335級(jí)、HRB400級(jí)壓力分散型錨桿和對(duì)穿型錨桿的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)采用無(wú)黏結(jié)鋼絞線。無(wú)黏結(jié)鋼絞線具有優(yōu)異的防腐與抗震性能,它由鋼絞線、防腐油脂涂層及聚乙烯或聚丙烯包裹的外層組成,是壓力分散型錨桿的必用筋材。錨桿預(yù)應(yīng)力筋的截面面積可按下式設(shè)計(jì):014基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工實(shí)例圖解式中N.——錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值;K——安全系數(shù);fptk—鋼絞線、鋼絲或鋼筋的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;A——錨桿桿體筋材的截面積。(1)錨桿的應(yīng)用應(yīng)符合的規(guī)定①錨拉結(jié)構(gòu)宜采用鋼絞線錨桿;承載力要求較低時(shí),也可采用鋼筋錨桿;當(dāng)環(huán)境保護(hù)不允許在支護(hù)結(jié)構(gòu)使用功能完成后錨桿桿體滯留在地層內(nèi)時(shí),應(yīng)采用可拆芯鋼絞線錨桿。②在易塌孔的松散或稍密的砂土、碎石土、粉土、填土層,高液性指數(shù)的飽和黏性土層,高水壓力的各類土層中,鋼絞線錨桿、鋼筋錨桿宜采用套管護(hù)壁成孔工藝。③錨桿注漿宜采用二次壓力注漿工藝。④錨桿錨固段不宜設(shè)置在淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土及松散填土層內(nèi)。⑤在復(fù)雜地質(zhì)條件下,應(yīng)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定錨桿的適用性。(2)錨桿的極限抗拔承載力應(yīng)符合下式要求:式中K?——錨桿抗拔安全系數(shù);安全等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)的支護(hù)結(jié)構(gòu),K分別不應(yīng)小于1.8、1.6、1.4;Nk——錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值,kN,按本節(jié)(3)條的規(guī)定計(jì)算;Rk——錨桿極限抗拔承載力標(biāo)準(zhǔn)值,kN,按本節(jié)(4)條的規(guī)定確定。(3)錨桿的軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按下式計(jì)算:式中Nk——錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值,kN;Fh——擋土構(gòu)件計(jì)算寬度內(nèi)的彈性支點(diǎn)水平反力,kN;按《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120—2012)第4.1節(jié)的規(guī)定確定;s——錨桿水平間距,m;ba——擋土結(jié)構(gòu)計(jì)算寬度,m;(4)錨桿極限抗拔承載力應(yīng)按下列規(guī)定確定①錨桿極限抗拔承載力應(yīng)通過抗拔試驗(yàn)確定,試驗(yàn)方法應(yīng)符合《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)②錨桿極限抗拔承載力標(biāo)準(zhǔn)值也可按下式估算,但應(yīng)通過《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120—2012)附錄A規(guī)定的抗拔試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證:式中d——錨桿的錨固體直徑,m;l;——錨桿的錨固段在第i土層中的長(zhǎng)度,m;錨固段長(zhǎng)度為錨桿在理論直線滑動(dòng)面以外的長(zhǎng)度,理論直線滑動(dòng)面按本節(jié)(5)條的規(guī)定確定;一中密中砂中密中密中密、密實(shí)③當(dāng)錨桿錨固段主要位于黏土層、淤泥質(zhì)土層、填土層時(shí),應(yīng)考慮土的蠕變對(duì)錨桿預(yù)應(yīng)力損失的影響,并應(yīng)根據(jù)蠕變?cè)囼?yàn)確定錨桿的極限抗拔承載力。錨桿的蠕變?cè)囼?yàn)應(yīng)符合《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120—2012)附錄A的規(guī)定。(5)錨桿的非錨固段長(zhǎng)度應(yīng)按下式確定,且不應(yīng)小于5.0m(圖2-8):式中l(wèi)——錨桿非錨固段長(zhǎng)度,m;a——錨桿傾角,(°);a?——錨桿的錨頭中點(diǎn)至基坑底面的距離,m;a?——基坑底面至基坑外側(cè)主動(dòng)土壓力強(qiáng)度與基坑內(nèi)側(cè)被動(dòng)土壓力強(qiáng)度等值點(diǎn)O的距離,m;對(duì)成層土,當(dāng)存在多個(gè)等值點(diǎn)時(shí)應(yīng)按其中最深的等值點(diǎn)計(jì)算;d——擋土構(gòu)件的水平尺寸,m;9m—O點(diǎn)以上各土層按厚度加權(quán)的等效內(nèi)摩擦角,(°)。016基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工實(shí)例圖解(6)錨桿桿體的受拉承載力應(yīng)符合下式規(guī)定:式中N——錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值,kN,按《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120—2012)第3.1.7條的規(guī)定計(jì)算;fpy—預(yù)應(yīng)力筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,kPa;當(dāng)錨桿桿體采用普通鋼筋時(shí),取普通鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;Ap——預(yù)應(yīng)力筋的截面面積,m2。(7)錨桿的布置應(yīng)符合的規(guī)定①錨桿的水平間距不宜小于1.5m;對(duì)多層錨桿,其豎向間距不宜小于2.0m;當(dāng)錨桿的間距小于1.5m時(shí),應(yīng)根據(jù)群錨效應(yīng)對(duì)錨桿抗拔承載力進(jìn)行折減或改變相鄰錨桿的傾角;②錨桿錨固段的上覆土層厚度不宜小于4.0m;③錨桿傾角宜取15°~25°,不應(yīng)大于45°,不應(yīng)小于10°;錨桿的錨固段宜設(shè)置在強(qiáng)度較高的土層內(nèi);④當(dāng)錨桿上方存在天然地基的建筑物或地下構(gòu)筑物時(shí),宜避開易塌孔、變形的土層。(8)鋼絞線錨桿、鋼筋錨桿的構(gòu)造應(yīng)符合的規(guī)定①錨桿成孔直徑宜取100~150mm;②錨桿自由段的長(zhǎng)度不應(yīng)小于5m,且應(yīng)穿過潛在滑動(dòng)面并進(jìn)入穩(wěn)定土層不小于1.5m;鋼絞線、鋼筋桿體在自由段應(yīng)設(shè)置隔離套管;③土層中的錨桿錨固段長(zhǎng)度不宜小于6m;④錨桿桿體的外露長(zhǎng)度應(yīng)滿足腰梁、臺(tái)座尺寸及張拉鎖定的要求;⑤錨桿桿體用鋼絞線應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線》(GB/T5224—2003/XG1—2008)的有關(guān)規(guī)定;⑥鋼筋錨桿的桿體宜選用預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋、HRB400、HRB500螺紋鋼筋;⑦應(yīng)沿錨桿桿體全長(zhǎng)設(shè)置定位支架;定位支架應(yīng)能使相鄰定位支架中點(diǎn)處錨桿桿體的注漿固結(jié)體保護(hù)層厚度不小于10mm,定位支架的間距宜根據(jù)錨桿桿體的組裝剛度確定,對(duì)自由段宜取1.5~2.0m;對(duì)錨固段宜取1.0~1.5m;定位支架應(yīng)能使各根鋼絞線相互分離;⑧錨具應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力筋用錨具、夾具和連接器》(GB/T14370—2007)的規(guī)定;⑨錨桿注漿應(yīng)采用水泥漿或水泥砂漿,注漿固結(jié)體強(qiáng)度不宜低于20MPa。2.1.4錨桿桿體構(gòu)造實(shí)例ABB二次注漿管鋼筋或鋼絞線φ45鋼管φ45鋼管φ6鋼筋圖2-9錨桿桿體構(gòu)造圖82.1.5梯形截面混凝土冠梁及腰梁構(gòu)造實(shí)例冠梁高度冠梁高度e母承壓板錨桿品100預(yù)埋塑料套管φ100預(yù)埋9⑤箍筋②頂(底)面縱筋圖2-10梯形截面混凝土冠梁及腰梁構(gòu)造018基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工實(shí)例圖解①混凝土腰梁、冠梁宜采用斜面與錨桿軸線垂直的梯形截面。②混凝土腰梁、冠梁的混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)不宜小于C25;具體截面尺寸及配筋由計(jì)算確定。冠梁、腰梁箍筋可根據(jù)受力需要采用雙肢箍或四肢箍等多肢箍。配筋見表2-3。③混凝土腰梁、冠梁斜面上應(yīng)設(shè)置承壓板,承壓板的截面尺寸由計(jì)算確定。④在鋼筋混凝土腰梁下方應(yīng)設(shè)置托架或在上方應(yīng)設(shè)置吊筋。①②③④⑤錨桿鋼腰梁構(gòu)造如圖2-11所示。其構(gòu)造要點(diǎn)如下。①本圖中鋼腰梁構(gòu)件見表2-4。②鋼腰梁可采用型鋼組合腰梁,型鋼組合腰梁可選用雙拼槽鋼或雙拼工字鋼;對(duì)于雙拼槽鋼,其規(guī)格宜選用[18~[36;對(duì)于雙拼工字鋼,其規(guī)格宜選用I16~I(xiàn)32。③雙拼鋼腰梁應(yīng)通過綴板焊接為整體,綴板的尺寸及間距應(yīng)根據(jù)在錨桿集中荷載作用下的局部受壓穩(wěn)定與受扭穩(wěn)定計(jì)算確定,兩相鄰錨頭之間不應(yīng)少于1塊;焊縫高度不應(yīng)?、苠^頭承壓板開洞d根據(jù)錨桿桿體的直徑確定,其寬度B應(yīng)滿足局部承壓要求,且不少于200mm。882.1.7錨桿臺(tái)座構(gòu)造實(shí)例錨桿臺(tái)座構(gòu)造如圖2-12所示。其構(gòu)造要點(diǎn)如下。①本圖表示錨桿直接鎖定在臺(tái)座上的連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造,臺(tái)座可采用混凝土臺(tái)座或鋼臺(tái)座。②混凝土臺(tái)座截面由正截面、斜截面承載力計(jì)算確定,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010—2010)的規(guī)定。③鋼臺(tái)座由斜鐵墊板、斜鐵以及斜鐵蓋板組成。④鋼臺(tái)座與排樁、地下連續(xù)墻的間隙應(yīng)采用混凝土充填,且宜采用細(xì)石混凝土,其混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)小于排樁、地下連續(xù)墻混凝土的強(qiáng)度等級(jí)且不宜小于C30。⑤圍護(hù)墻內(nèi)的預(yù)埋鋼筋數(shù)量及長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)計(jì)算確定。配筋見表2-5。⑥斜鐵墊板開洞D根據(jù)錨桿鉆桿直徑確定,錨頭承壓板和斜鐵蓋板開洞d根據(jù)錨桿桿工字鋼A/A錨具/BA圖2-11錨桿鋼腰梁構(gòu)造表2-5配筋表⑤⑥2.1.8某文化城基坑工程錨桿支護(hù)應(yīng)用實(shí)例020基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工實(shí)例圖解Do錨具③d(c)③斜鐵蓋板混凝土臺(tái)座⑥⑥⑥箍筋縱筋⑤圖2-12錨桿臺(tái)座構(gòu)造一道鋼筋混凝土支撐支護(hù),圖2-13為該區(qū)域的圍護(hù)剖面。拉力分散型錨桿設(shè)置在素混凝土樁位置,水平向間距1.5m,孔徑150mm,根據(jù)受力大小選擇4根或5根直徑為15.24mm、fptk為1860MPa的鋼絞線、錨固長(zhǎng)度為18m的錨桿,它的設(shè)計(jì)極限抗拔力為630kN。使用YX-1型鉆機(jī)鉆孔,泥漿護(hù)壁,泥漿中摻入適量膨潤(rùn)土。先用150mm合金鉆頭在素混凝土樁上開孔,打穿素混凝土樁后改用150mm三翼鉆頭鉆孔。其中東南面采取全套管鉆孔咬合樁結(jié)合四道預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)。施工最下一排錨桿時(shí),坑外側(cè)的自流深井僅能將水位降至地面下10m,最下一排錨桿在水位下約1.5m,需在水下成孔。素混凝土樁上開孔后,在樁的鉆孔內(nèi)下入套管,同時(shí)向孔外接長(zhǎng)套管,套管內(nèi)注水,使得套管口的水位標(biāo)高高于地下水位標(biāo)高后再進(jìn)行鉆孔施工,防止鉆孔發(fā)生流砂、塌孔。使用水灰比為0.5的純水泥漿二次注漿,待一次注漿體的強(qiáng)度達(dá)到5MPa(約需40h)后方可進(jìn)行二次注漿。實(shí)際施工時(shí),二次注漿壓力只能達(dá)到1.20~1.50MPa,遠(yuǎn)低于原設(shè)2錨固支護(hù)021間距、井底標(biāo)高見降水平面布置圖壓頂梁錨梁圍模圍?;A(chǔ)底板素土夯實(shí)基礎(chǔ)底板又鉆孔灌注樁圖2-13全套管鉆孔咬合樁結(jié)合上部?jī)傻李A(yù)應(yīng)力錨桿、下部一道鋼筋混凝土支撐圍護(hù)剖面圖計(jì)需要的2.5~3.0MPa,且注漿水泥用量達(dá)500~600kg后仍可注人,施工難以進(jìn)行。經(jīng)過張拉控制荷載是0.6倍極限抗拔力(約為基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算所需提供抗拔力的0.75高,宜取0.7倍計(jì)算值左右,以調(diào)節(jié)計(jì)算偏差和由于施工、使用過程中引起的錨桿拉力2.1.9錨桿支護(hù)應(yīng)用實(shí)例某高速公路C5合同段屬于低山-丘陵區(qū),山勢(shì)較陡,地形起伏較大,相對(duì)高差100~150m,沖溝、洼地發(fā)育。需防護(hù)的邊坡在深挖方區(qū),挖方高度30~60m,分為3~6個(gè)臺(tái)·階,每個(gè)臺(tái)階高度均10m,平臺(tái)寬度2~3m。底部?jī)蓚€(gè)臺(tái)階坡度1:0.25,第三個(gè)臺(tái)階以上0229基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工實(shí)例圖解根據(jù)深挖方邊坡的地質(zhì)狀況,設(shè)計(jì)要求頂部臺(tái)階坡面采取錨桿噴射混凝土防護(hù)。(1)錨桿防護(hù)設(shè)計(jì)方案①每級(jí)邊坡設(shè)置3排錨桿,縱橫間距3m×3m。上排錨桿距每級(jí)邊坡上端2m,下排錨桿距每級(jí)邊坡下端2m,如圖2-14所示。錨桿長(zhǎng)度從底層邊坡向上層邊坡依次為20m、23m、26m、29m。錨固長(zhǎng)度不小于10m,如圖2-15所示。鋼筋混凝土錨梁0:.②預(yù)應(yīng)力錨桿使用4?15.24高強(qiáng)度低松弛鋼絞線,強(qiáng)度為1860MPa。每根錨桿預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)值為500kN。③錨桿注漿采用自孔底向上注漿技術(shù)。注漿用強(qiáng)度不小于M30的水泥漿在1~2MPa(2)施工工藝邊坡開挖→坡面清理→確定孔位→成孔→錨桿加工和安裝→漿塞制作→壓力注漿→錨梁施工→預(yù)應(yīng)力張拉與鎖定→錨桿噴射混凝土施工。①邊坡開挖。邊坡開挖用挖土機(jī)從上向下進(jìn)行。為方便錨桿施工,對(duì)同一級(jí)邊坡可先挖至上排錨桿處,進(jìn)行上排錨桿施工,并盡快用錨桿噴射混凝土封閉邊坡表面,以免邊坡長(zhǎng)期暴露。待上排錨桿張拉后再開挖至中間排錨桿位置,依次施工。②坡面清理。清除已開挖坡面上的松動(dòng)石塊,避免墜落傷人。對(duì)邊坡局部不符合設(shè)計(jì)坡度處用人工進(jìn)行調(diào)整。③確定孔位。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙上的尺寸確定錨桿孔的位置,并用油漆在坡面上做標(biāo)記。注意錨桿孔位在水平方向與垂直方向均應(yīng)保持直線,如圖2-16所示。④成孔。在做好標(biāo)記的孔位上搭腳手架,使用MD50型液壓錨桿鉆機(jī)鉆孔。鉆機(jī)上配有110型沖擊器,用1臺(tái)22m3/min高壓空壓機(jī)供風(fēng)。鉆頭直徑130mm,鉆桿直徑70mm,鉆桿與水平面呈15°夾角,誤差不超過2°。鉆孔過程中隨時(shí)開動(dòng)空壓機(jī)將孔內(nèi)鉆渣吹出孔外,直至設(shè)計(jì)深度。⑤錨桿加工和安裝。將成盤包裝的鋼絞線展開后,按錨桿下料長(zhǎng)度用砂輪鋸切割。將4根相同長(zhǎng)度的鋼絞線排列整齊,里端套上用短鋼管加工的尖狀導(dǎo)向頭,方便穿進(jìn)孔內(nèi)。錨桿錨固段的擴(kuò)張件(用10mm厚鋼板制作)與緊固件(用鐵絲綁扎)按1m間距間隔布置。擴(kuò)張件及緊固件安裝后在錨桿外表面包裹細(xì)鐵絲防護(hù)網(wǎng)。自由段定中件(用鋼筋加工而成)間距為1m。鋼絞線除銹后在支架中穿入φ30的PVC注漿管。在自由段錨桿鋼絞線外表面涂?jī)?yōu)質(zhì)黃油,外包土工布后,套上φ70的PVC套管(圖2-16)。在自由段與錨固段分界處用熱縮帶捆扎,錨桿加工后由人工送人已吹渣干凈的錨孔。⑥漿塞制作??卓谧{塞用無(wú)紡布制作,如圖2-17所示。外形為一套在錨桿自由段φ70PVC套管上的環(huán)形袋,長(zhǎng)度為2m,采用0.2~0.4MPa的壓力將注漿塞注滿水泥漿,待其強(qiáng)度達(dá)到20MPa后方可進(jìn)行錨桿高壓注漿。2錨固支護(hù)023圖2-16自由段錨桿黃油防銹及保護(hù)示意圖圖2-17注漿塞制作示意圖⑨預(yù)應(yīng)力張拉與鎖定。當(dāng)錨梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后。即可對(duì)錨桿施加預(yù)應(yīng)力。持續(xù)5min。錨桿張拉至設(shè)計(jì)荷載的1.05倍后持續(xù)5min,然后按設(shè)計(jì)值鎖定。鎖定后用砂⑩錨桿噴射混凝土施工。錨桿施工完后,清理錨梁中間的邊坡,2.2.1預(yù)應(yīng)力錨桿基本構(gòu)造圖2-18預(yù)應(yīng)力錨桿在基坑中應(yīng)用的形式024基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工實(shí)例圖解圖2-19為錨桿的基本構(gòu)造簡(jiǎn)圖,預(yù)應(yīng)力錨桿通常由錨固段、自由段、拉桿(鋼絞線)、錨頭及錨頭的傳力裝置等部分組成。其布置形式、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和預(yù)應(yīng)力值大小需根據(jù)設(shè)計(jì)荷載、使用要求、地質(zhì)條件、支護(hù)結(jié)構(gòu)布置形式同時(shí)結(jié)合地區(qū)錨桿工程經(jīng)驗(yàn)綜合分析確定。橫梁橫梁基坑工程常用的預(yù)應(yīng)力錨桿類型和適用范圍有:①一次注漿錨桿,用于巖層或荷載較小的錨固;②二次壓力注漿錨桿,用于設(shè)計(jì)荷載較大的土層錨固,通過二次注漿可提升錨固效率;③擴(kuò)大頭錨桿,是一種壓力型錨桿,將無(wú)黏結(jié)鋼絞線作為拉桿,錨固段通過機(jī)械或高壓噴射注漿擴(kuò)孔,可提高錨固效率,多用于錨固空間受限制的場(chǎng)地;④可回收式錨桿,是一種壓力型錨桿,將無(wú)黏結(jié)鋼絞線作為拉桿,使用后通過某種裝置回收鋼絞線,以免影響周邊場(chǎng)地的地下空間后續(xù)開發(fā)。常用錨桿結(jié)構(gòu)形式見圖2-20。2.2.3預(yù)應(yīng)力錨桿的施工預(yù)應(yīng)力錨桿采用從上到下、分層開挖、分層支護(hù)的施工方法,如圖2-21所示。預(yù)應(yīng)力錨桿施工的具體步驟如下。(1)分層向下開挖一定的深度開挖深度依據(jù)預(yù)應(yīng)力錨桿的設(shè)計(jì)豎向間距、土體自穩(wěn)高度、錨桿鉆機(jī)類型以及錨下結(jié)構(gòu)形式確定。預(yù)應(yīng)力錨桿的間距和開挖的深度通常在2.0~3.0m。每層開挖位置在錨桿下部0.5~1.0m處。(2)設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿在作業(yè)面上安置預(yù)應(yīng)力錨桿,包括鉆孔、制作安裝錨桿、注漿等幾個(gè)環(huán)節(jié)。鉆孔需按設(shè)計(jì)要求的長(zhǎng)度及角度,采用適合于相應(yīng)巖土介質(zhì)的鉆進(jìn)方法成孔。通過一定措施使自由段內(nèi)的錨桿體和注漿體不發(fā)生黏結(jié),以使錨桿在施加預(yù)應(yīng)力時(shí)能自由伸縮,完成錨固不穩(wěn)定巖土體的目的。(3)安裝錨下承載結(jié)構(gòu)與噴射混凝土施工時(shí),先鋪設(shè)鋼筋網(wǎng),然后安放錨下承載結(jié)構(gòu)。錨下承載結(jié)構(gòu)和坑壁應(yīng)保持一定間距。噴射混凝土?xí)r應(yīng)將型鋼翼緣噴滿。這樣,可提高型鋼局部穩(wěn)定性和整體穩(wěn)定性,同時(shí)增強(qiáng)了錨下承載結(jié)構(gòu)的剛度。(4)錨桿體的預(yù)應(yīng)力張拉待注漿體和噴射混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)需要時(shí),即可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉。張拉時(shí)可適當(dāng)超張拉,來平衡之后的難以避免的預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力張拉也是對(duì)錨桿注漿施工質(zhì)量的良好檢測(cè)。2錨固支護(hù)0251—錨具;2—承壓板;3—臺(tái)座;4—支擋結(jié)構(gòu);5—鉆孔;6——注漿防護(hù)處理;7一預(yù)應(yīng)力筋;8—圓柱形錨固體;9—端部擴(kuò)頭體;10—止?jié){密封裝置;11—注漿套管;12—異形擴(kuò)頭體;13—塑料套管L?—自由段長(zhǎng)度;L?—錨固段長(zhǎng)度錨桿并注漿噴射混凝土面層(a)開挖(b)鉆孔、制作、安裝(c)安裝錨下構(gòu)造和錨桿并注漿噴射混凝土面層A4圖2-21預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護(hù)法施工工藝026基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工實(shí)例圖解(5)繼續(xù)向下開挖一定的深度,并重復(fù)上述步驟,直到滿足設(shè)計(jì)開挖深度。某水廠所建場(chǎng)地是由上部山體放炮開挖后回填至山腳所成。由于開挖產(chǎn)生的土石方方量較大,為降低外運(yùn)工程量,擋墻背后的庫(kù)容應(yīng)盡可能大。設(shè)計(jì)在山腳坡度較大區(qū)域使用預(yù)應(yīng)力錨桿擋墻,在坡度平緩地區(qū)采用重力式擋墻。預(yù)應(yīng)力錨桿擋墻需先在坡腳完成錨桿,再分層施工立柱、擋板,分層回填土方,分層張拉鎖定相應(yīng)標(biāo)高的錨桿。立柱、擋板基礎(chǔ)的持力層是全風(fēng)化晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r,地基承載力特征值500kPa。預(yù)應(yīng)力錨桿擋墻剖面見圖2-22。混凝土支座鋼筋混凝土支座圖2-22預(yù)應(yīng)力錨桿擋墻剖面鉆孔涉及的土層主要為:全風(fēng)化晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r,濕,可塑狀,巖石基本風(fēng)化為土狀,層厚0.60~1.10m;強(qiáng)風(fēng)化晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r,硬,巖心為碎塊狀,少數(shù)短柱狀,裂隙發(fā)育,用手不易折斷,層厚0.65~2.40m;中風(fēng)化晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r,巖心為短柱狀,裂隙較少發(fā)育,熔結(jié)凝灰結(jié)構(gòu),含角礫,含量大于15%,礫徑0.1~2cm不等,巖石堅(jiān)硬,飽和單軸抗壓強(qiáng)度為40.8~47MPa。使用潛孔鉆機(jī)造孔,壓縮空氣清孔排渣,鉆孔直徑為130mm。錨桿為拉力分散型,長(zhǎng)度用進(jìn)入中風(fēng)化晶屑熔結(jié)凝灰?guī)r5m控制。根據(jù)受力大小選擇5根或9根直徑為15.24mm、fpk為1860MPa的鋼絞線,用水灰比0.5的M30純水泥漿一次注漿。最下一排錨桿的設(shè)計(jì)極限抗拔力為1200kN。應(yīng)在一排錨桿施工后再回填該排錨桿至上一排錨桿之間的土方。為免上部填方造成下部已張拉鎖定錨桿的拉力增加過大,采取了以下方法:預(yù)應(yīng)力筋張拉控制應(yīng)力設(shè)得較小,為2錨固支護(hù)0270.1fptk;錨桿周圍0.5m范圍內(nèi)回填中粗砂,避免破壞自由段套管和鋼絞線;自擋墻外坡面向內(nèi)25m范圍內(nèi)分層壓實(shí),施工時(shí)保證壓實(shí)機(jī)械不對(duì)擋墻及相應(yīng)設(shè)施造成危害。(1)工程概況某廣場(chǎng)位于市中心商業(yè)繁華地段,占地面積約40000m2,以地下建筑為主,地下為綜合商場(chǎng),共四層,最深可達(dá)22.2m。基坑平面大體呈正方形,地勢(shì)由南到北略有傾斜,南高北低,如圖2-23所示。建筑物外輪廓線灌注樁+預(yù)應(yīng)力錨索預(yù)應(yīng)力錨桿柔性支護(hù)(2)支護(hù)設(shè)計(jì)方案該廣場(chǎng)可以根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造分為兩個(gè)區(qū)域。占場(chǎng)區(qū)大部分面積的北部區(qū)域上層是第四系松散堆積物,厚度1~8m,由東向西變深;下層是強(qiáng)風(fēng)化板巖,由北向南傾斜,層理發(fā)育,伴有軟弱夾層,傾角為40°~90°。南部區(qū)域上層是第四系松散堆積物,下層是輝綠巖。在廣場(chǎng)的西部是一個(gè)地震斷裂帶,巖石破碎(古沖溝所在處,現(xiàn)地下排污暗溝)。根據(jù)場(chǎng)區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、巖性分析、地下管網(wǎng)等情況,采取不同的支護(hù)方式。①基坑?xùn)|壁和南壁采用預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)。東壁地層情況依次為:第四系覆蓋層、全風(fēng)化②基坑西壁和北壁采用灌注樁與預(yù)應(yīng)力錨桿聯(lián)合支護(hù)。在基坑西壁離基坑4~5m處有一平行于基坑的大斷面排污暗渠,根據(jù)計(jì)算,第一層錨桿位置需設(shè)在距地面8m處才能通過該暗渠,在這種情況下無(wú)法使用預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)進(jìn)行施工。因此,采用傳統(tǒng)的灌注樁與預(yù)應(yīng)力錨桿聯(lián)合支護(hù)。基坑北壁地層依次為:第四系覆蓋層與強(qiáng)風(fēng)化板巖,強(qiáng)風(fēng)化板巖趨勢(shì)由北基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工實(shí)例圖解向南,層理發(fā)育,且有軟弱夾層,自立高度低,從地質(zhì)上講是不利的,加上北臨東西交通干路,在這種情況下,采取比較保守的樁錨聯(lián)合支護(hù)形式。預(yù)應(yīng)力錨桿支護(hù)典型剖面(基坑南壁),如圖2-24所示。為避免上部土體坍塌下滑,在第一、第二排錨桿處設(shè)置豎向槽鋼。為了方便施工,從第三排開始,槽鋼2[10槽鋼,用作錨下承載結(jié)構(gòu)。錨桿從兩個(gè)槽鋼之間穿過,用錨具和槽鋼連接。錨具由螺性質(zhì)有差異,所以它的自立高度和穩(wěn)定性是不同的,基坑開挖后根據(jù)巖土層的穩(wěn)定情況分別按流程a和流程b進(jìn)行,當(dāng)然流程中的一些施工步驟可以交換。a.基坑開挖。因本工程占地面積較大,為縮短整體工程工期,保證土石方工程與支護(hù)工程互不干擾,先開挖出支護(hù)施工所需的第一層支護(hù)作業(yè)通道。作業(yè)通道寬度需大于6m,開挖b.坡面修整。支護(hù)作業(yè)面形成后,施工人員應(yīng)及時(shí)清理支護(hù)作業(yè)坡面上松動(dòng)的巖土體和凹凸不平處,盡量使坑壁平整。2錨固支護(hù)G029c.錨桿成孔。支護(hù)坡面清理完后,按照施工圖紙要求的鉆孔位置和鉆孔角度鉆孔,鉆孔位置與角度的偏差應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范。鉆孔深度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)需要,終孔時(shí)應(yīng)用高壓風(fēng)將d.注漿。水泥砂漿標(biāo)號(hào)為M30,水泥砂漿中添加膨脹劑及早強(qiáng)劑。注漿采用常壓注漿,注漿時(shí)將注漿管插至孔底(距孔底100mm左右),漿液從孔底開始向孔口灌注,在砂漿自e.錨桿筋制作安裝。錨桿所用的鋼筋使用熱軋螺紋鋼筋,錨頭采用45號(hào)鋼,兩根錨桿筋之間每3m設(shè)一隔離點(diǎn),每隔2m設(shè)一道船形定位支架。錨桿筋和錨頭焊接應(yīng)嚴(yán)格按國(guó)家規(guī)范要求進(jìn)行,并做連接強(qiáng)度測(cè)試。制作錨桿筋時(shí)應(yīng)控制好自由段長(zhǎng)度,自由段長(zhǎng)度在伸過預(yù)計(jì)土體滑移面0.5m為宜。錨桿安插時(shí)應(yīng)順錨孔慢慢放入,防止碰塌孔壁,錨桿安插完后錨頭部分應(yīng)預(yù)留一定長(zhǎng)度,以滿足安放錨下承載結(jié)構(gòu)的要求。f.綁扎鋼筋網(wǎng)。本道工序在不妨礙成孔、注漿和安放錨桿筋的情況下可與其同步進(jìn)行。g.錨下承載結(jié)構(gòu)制作安裝。本工程的錨下承載結(jié)構(gòu)由10號(hào)槽鋼、加勁肋、200mm×200mm×20mm鋼墊板以及鋼墊楔等組成。各構(gòu)件焊接符合焊接規(guī)范和圖紙要求。錨下承載結(jié)構(gòu)制作完畢自檢合格后方可安裝。錨下結(jié)構(gòu)需在第一遍噴射混凝土后安裝,盡量使其緊靠支護(hù)壁面。錨頭外留長(zhǎng)度滿足預(yù)應(yīng)力張拉需求。h.噴射混凝土。噴射混凝土前應(yīng)在作業(yè)面上埋設(shè)控制混凝土厚度標(biāo)志,并用高壓風(fēng)清掃坡面。作業(yè)面若有明顯出水點(diǎn)時(shí),可埋設(shè)導(dǎo)管排水。噴射時(shí),向噴射機(jī)供料需連續(xù)均勻,噴射機(jī)的工作風(fēng)壓應(yīng)滿足噴頭處的壓力在0.1MPa左右時(shí),噴射混凝土需分兩次施噴,兩次噴射應(yīng)有一定時(shí)間間隔,否則混凝土容易脫落。i.預(yù)應(yīng)力張拉。在錨桿內(nèi)砂漿強(qiáng)度達(dá)到20MPa,噴射混凝土強(qiáng)度達(dá)到10MPa后,才能施加預(yù)應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力使用穿心式千斤頂張拉,一般超張拉10%,最后擰緊螺帽進(jìn)行鎖定。②防排水措施。該工程地面采用混凝土面層,在基坑壁按2m×2m間距設(shè)φ60的排水管,以便將混凝土面層背后的水排走。(4)基坑位移在基坑壁的每側(cè)各設(shè)置6個(gè)位移監(jiān)測(cè)點(diǎn),基坑南側(cè)最大位移42mm,位移和坑深之比為1/530。在距基坑南側(cè)約3~5m處出現(xiàn)裂縫,裂縫寬約5mm,分析原因可能是由于該處雜填土深達(dá)8m,加上雨水滲漏導(dǎo)致;同時(shí)錨桿預(yù)應(yīng)力值偏小可能也是產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因之一。2.2.6某工程預(yù)應(yīng)力錨桿加固應(yīng)用實(shí)例某邊坡工程原使用漿砌塊石衡重式擋土墻,墻高5~12m,墻頂以上根據(jù)1:1.5放坡,放坡高度5~6m。距離墻頂20m將建造2~3層住宅。工程所處場(chǎng)地屬第四系低丘坡地,覆蓋層屬于第四系坡殘積沉積土,擋土墻通常以中風(fēng)化粉砂巖作為持力層,地基承載力特征值1500kPa。設(shè)計(jì)采取預(yù)應(yīng)力錨桿結(jié)合混凝土框格梁加固,12m高的擋墻使用三排預(yù)應(yīng)力錨桿,如圖2-26所示,錨桿長(zhǎng)度25m,水平間距為5m。錨桿為壓力分散型,使用4根直徑15.24mm030基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工實(shí)例圖解拉荷載為250kN,鎖定荷載為200kN??蚋窳航孛鏋?00mm×500mm,混凝土強(qiáng)度為C30。承壓板二承壓板一碎裂粉砂巖填土框格客47.800強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖微風(fēng)化粉砂巖對(duì)于塊石擋墻墻身和填土部分地層需采用套管跟管鉆進(jìn)。鉆孔開孔直徑為150mm,跟管套管直徑為146mm,與水平之間夾角向下15°。鉆孔至碎裂粉砂巖后停止跟管,換120mm沖擊回轉(zhuǎn)鉆頭鉆進(jìn),錨固段孔徑為120mm。鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,使用高壓空氣將d孔中巖(土)粉及水全部清除出孔外。使用水灰比0.5的純水泥漿注漿,漿體強(qiáng)度為M35。由于填土層易漏漿,故在塊石擋墻和填土孔段,采用PVC套管保護(hù),在PVC管內(nèi)注漿,以確保鋼絞線為水泥漿所包裹。采用孔底返漿方法,直至孔口溢出新鮮漿液。依據(jù)漿液注入情況緩慢地拔出注漿管,根據(jù)拔管手感控制拔管速度,不得將管口拔出到液面以上。若發(fā)現(xiàn)孔口漿面回落,及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充注漿,確??卓跐{體充滿。前期試驗(yàn)段的22m長(zhǎng)錨桿的抗拔試驗(yàn)荷載-位移當(dāng)注漿體強(qiáng)度與框格梁混凝土強(qiáng)度均達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度90%以上、并經(jīng)驗(yàn)收試驗(yàn)合格后,即可進(jìn)行張拉作業(yè)。先對(duì)長(zhǎng)度較長(zhǎng)的一組承載體進(jìn)行補(bǔ)償張拉,以補(bǔ)償因自由長(zhǎng)度不同引起的彈性伸長(zhǎng)差,使得張拉到設(shè)計(jì)要求荷載時(shí),各根鋼絞線的應(yīng)力相接近。在補(bǔ)償張拉后,按20%設(shè)計(jì)荷載進(jìn)行1~2次預(yù)張拉,然后根據(jù)設(shè)計(jì)要求分級(jí)張拉及超張拉,再行鎖定。在張拉鎖定完成十天后再次進(jìn)行補(bǔ)張拉,用來消除因鋼絞線松弛及其他因素造成的預(yù)應(yīng)力損失,確保設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力。錨具鎖定后,對(duì)孔口段實(shí)施封閉注漿,以保證錨頭端孔內(nèi)注漿密實(shí)。張拉完成后切割多余的鋼絞線,錨頭外鋼絞線保留長(zhǎng)度為100mm,用C30素混凝土密封保護(hù)錨頭。土釘墻支護(hù)3.1.1土釘與錨桿的比較土釘也叫做全長(zhǎng)黏結(jié)型錨桿,全長(zhǎng)與土體黏結(jié),不分自由段與錨固段,和預(yù)應(yīng)力錨桿之(1)拉力分布錨桿自由段不和土體接觸,剪力t為零,拉力σ在自由段內(nèi)保持不變;錨固段和周邊土體黏結(jié)相互作用產(chǎn)生剪應(yīng)力來平衡拉力,拉力在錨固段內(nèi)是改變的,從與自由段交界處向尾端單調(diào)遞減,如圖3-1(a)所示。土釘全長(zhǎng)和土體相互作用產(chǎn)生方向相反的剪應(yīng)力t,拉力σ沿全長(zhǎng)中間大、兩頭小,如圖3-1(b)所示。(a)預(yù)應(yīng)力錨桿(b)土釘(2)對(duì)土體的約束機(jī)制錨桿安裝后,通常施加預(yù)應(yīng)力,主動(dòng)限制擋土結(jié)構(gòu)的變形;而土釘通常不施加預(yù)應(yīng)力,需借助土體產(chǎn)生少量變形使土釘被動(dòng)受力,是一種被動(dòng)受力構(gòu)件。(3)密度及施工質(zhì)量要求錨桿密度小,通常每6~9m2設(shè)置一根,每根都是重要的受力部件;而土釘密度大,憑借土釘?shù)南嗷プ饔眯纬蓮?fù)合整體作用,個(gè)別土釘被破壞或不起作用,對(duì)整體支護(hù)結(jié)構(gòu)影響不大,在施工質(zhì)量和精度上不像錨桿那么嚴(yán)格。(4)設(shè)計(jì)承載力與錨頭結(jié)構(gòu)錨桿的設(shè)計(jì)承載力較大,通常大于200kN,為防止與錨頭接觸處的擋土結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生沖切或局部受壓破損,錨頭構(gòu)造較為復(fù)雜;而土釘設(shè)計(jì)承載力較小,通常不大于120kN,最大壓力傳遞不到錨頭,錨頭受力較小,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。(5)施工規(guī)模錨桿長(zhǎng)度通常不小于15m;直徑通常不小于130mm,施工機(jī)械設(shè)備較大較重;而土釘?shù)拈L(zhǎng)度通常較短,直徑較小,施工機(jī)械較輕便。(6)擋土墻工作機(jī)理錨桿擋土墻將庫(kù)侖破裂面前的主動(dòng)區(qū)土體當(dāng)作荷載,通過錨桿傳遞到破裂面后穩(wěn)定區(qū)土內(nèi);土釘墻的作用機(jī)理大致可視為:通過加筋等方法將最危險(xiǎn)滑移面內(nèi)的主動(dòng)區(qū)的土體改良為具有一定穩(wěn)定性的復(fù)合土體,再將復(fù)合土體作為荷載,通過土釘傳遞到最危險(xiǎn)滑移面后的穩(wěn)定土層來獲得安全儲(chǔ)備,使土釘長(zhǎng)度范圍內(nèi)的復(fù)合土體具有足夠的032基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工實(shí)例圖解(7)施工順序土釘墻通常要求隨土方開挖自上而下分層分段施工,錨桿擋土墻根據(jù)不同類型,可能采取自上而下或自下而上兩種施工順序。(8)注漿工藝為得到較高的承載力,錨桿通常在錨固段進(jìn)行二次高壓注漿,注漿壓力不低于2.5MPa;而土釘通常采用常壓重力式一次注漿,注漿壓力不大于0.6MPa。(9)墻底壓力土釘對(duì)面層的反作用力的垂直分量較小,并且能更均勻地分布,所以不需像肋板式錨桿擋墻那樣在面層立柱下設(shè)置基礎(chǔ)。(10)筋桿長(zhǎng)度土釘長(zhǎng)度比錨桿短,減少了基坑外側(cè)空間的需求。疏排樁-土釘墻復(fù)合支護(hù)技術(shù)是在排樁和土釘墻的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種較新的組合技術(shù),一般是由間距較大的排樁(疏排樁)、樁上的預(yù)應(yīng)力錨桿(或支撐)、樁間的土釘墻(或復(fù)合土釘墻)構(gòu)成,如圖3-2所示。圖3-2(a)、(b)所示為主要結(jié)構(gòu)形式,疏排樁每組可為單根或兩根樁,樁體通常為灌注樁,樁間距為2~6倍樁徑,可以在樁身布置幾排錨桿,樁土釘錨桿疏排樁土釘隔水帷幕面層土釘拱腳樁與土釘墻相比,疏排樁-土釘墻復(fù)合支護(hù)體系有以下一些特點(diǎn)。①由于樁間土拱的關(guān)系,改變了主動(dòng)土壓力滑移面的形狀。根據(jù)滑移面和拱的傳力路徑可將樁后土體分為5個(gè)區(qū):自由區(qū)(I區(qū))、拱區(qū)(Ⅱ區(qū))、樁間滑移區(qū)(Ⅲ區(qū))、樁后滑移區(qū)(IV區(qū))及穩(wěn)定區(qū)(V區(qū)),如圖3-2(c)、(d)所示。②樁間距是影響樁間土拱效應(yīng)的主要因素之一,樁間距越小,土拱效應(yīng)就越明顯,就有更多的荷載從土體傳遞到樁上。③土體抗剪強(qiáng)度越大,土拱效應(yīng)越明顯,而軟弱土層的土拱效應(yīng)較弱,效果不好。④靠近坑底時(shí),土拱效應(yīng)減弱,支護(hù)結(jié)構(gòu)中土釘受力特征和土釘墻中土釘受力特征基本相同,即受力沿土釘全長(zhǎng)表現(xiàn)出中間大,兩端?。欢由习氩糠滞凉靶?yīng)顯著,土釘內(nèi)力在距面層一定范圍內(nèi)(主要為主動(dòng)區(qū)內(nèi))變化不大。⑤工序上先進(jìn)行灌注樁施工,再施工土釘墻,通過灌注樁的超前支護(hù)作用,在早期開挖過程中控制土體變形同時(shí)提高基坑的穩(wěn)定性,這與攪拌樁(微型樁)復(fù)合土釘墻作用機(jī)理相似。土釘墻的位移主要發(fā)生在每層土方開挖后到該層土釘施工完成前這段時(shí)間,有樁超前支護(hù)可大大減少這部分的位移,而且,因?yàn)楣嘧队休^深的插入深度和較高的剛度,加強(qiáng)了邊界約束,減弱了土體內(nèi)部的塑性變形。⑥穩(wěn)定性分析思路為:將疏排樁視為拱腳,兩樁之間的土釘墻視為拱的變形體,整體穩(wěn)定可根據(jù)樁錨體系計(jì)算,內(nèi)部穩(wěn)定性按拱的要求和土釘墻模型計(jì)算。成孔注漿型鋼筋土釘構(gòu)造如圖3-3所示。其構(gòu)造要點(diǎn)如下。①土釘成孔直徑宜取70~120mm。成孔注漿型鋼筋土釘外形尺寸見表3-1。頂部距離s1Sbc③土釘鋼筋連接宜采用搭接焊、綁條焊,綁條宜取與土釘相同直徑的鋼筋,應(yīng)采用雙面焊,雙面焊的搭接長(zhǎng)度或綁條長(zhǎng)度不應(yīng)小于釘體直徑的5倍,焊縫厚度和寬度分別不應(yīng)小于釘體直徑的0.3倍和0.7倍。④對(duì)中支架應(yīng)沿土釘全長(zhǎng)設(shè)置,土釘鋼筋保護(hù)層厚度不宜小于20mm。⑤對(duì)中支架的斷面尺寸應(yīng)符合土釘桿體保護(hù)層厚度要求,可選用HPB300級(jí)鋼筋或扁⑥成孔注漿型土釘宜采用二次注漿工藝。注漿材料可采用水泥漿或水泥砂漿。水泥漿的水灰比宜為0.50~0.55。水泥砂漿的水灰比宜為0.40~0.45,灰砂比宜為0.5~1.0。擊入式鋼管土釘構(gòu)造如圖3-4所示。其構(gòu)造要點(diǎn)如下。034基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)施工實(shí)例圖解Oh?≥6h?≥6①鋼管土釘宜采用熱軋或熱處理焊接鋼管、無(wú)縫鋼管。鋼管端部應(yīng)制成封閉尖錐狀,尖錐頂角宜取30°~60°。鋼管頂部宜設(shè)置防止鋼管施打變形的加強(qiáng)構(gòu)造。鋼管壁厚應(yīng)通過計(jì)算確定。擊入式鋼管土釘外形尺寸見表3-2。鋼管壁厚δ距釘頂距離s1注漿孔間距s(1/3~1/2)土釘長(zhǎng)②鋼管土釘需要接長(zhǎng)時(shí),宜采用螺紋接箍連接,并在接箍與管體間焊接牢固。采用綁條焊連接時(shí),綁條不應(yīng)少于3根鋼筋,鋼筋直徑不小于16mm,并應(yīng)沿鋼管截面均勻分布拼焊;雙面焊接時(shí)鋼筋長(zhǎng)度不應(yīng)小于2倍鋼管直徑,鋼管的對(duì)接接口應(yīng)用焊縫填滿。采用焊接連接時(shí),接頭部位強(qiáng)度不應(yīng)低于鋼管強(qiáng)度。③注漿孔應(yīng)沿鋼管周邊對(duì)稱布置,每個(gè)注漿截面的注漿孔宜取2個(gè),注漿孔外應(yīng)設(shè)置倒刺覆蓋保護(hù)孔口。④倒刺可采用Q235B的鋼管或熱軋等邊角鋼,與土釘鋼管夾角宜取20°~30°。倒刺鋼管直徑宜取20mm,壁厚同釘體鋼管,長(zhǎng)度30~40mm。角鋼寬度30~63mm,厚度3~6mm,長(zhǎng)度50~60mm。⑤鋼管打入地層后,應(yīng)在鋼管內(nèi)進(jìn)行壓力注漿。注漿材料宜采用水灰比0.5~0.6的水泥漿。注漿壓力不宜小于0.6MPa;注漿量根據(jù)地層和土釘所處位置確定,應(yīng)在注漿至管頂周圍出現(xiàn)返漿后停止注漿。3.1.5土釘墻噴射混凝土面層構(gòu)造實(shí)例土釘墻噴射混凝土面層構(gòu)造如圖3-5所示。其構(gòu)造要點(diǎn)如下。①噴射混凝土面層設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C20,面層厚度宜取80~200mm。當(dāng)面層厚度大于120mm時(shí),噴射混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)適當(dāng)提高,面層內(nèi)宜設(shè)置兩層鋼筋網(wǎng)。土釘面層網(wǎng)筋外部尺寸見表3-3。最后一層土釘與墻底間距c加強(qiáng)筋直徑di網(wǎng)片鋼筋直徑d?網(wǎng)片鋼筋間距n望14~±20φ6~φ10②噴射混凝土面層細(xì)骨料應(yīng)采用中砂或粗砂,含泥量應(yīng)小于3%,含水量宜為5%~7%;粗3土釘墻支護(hù)035(a)布置型式(一)(b)布置型式(二)骨料粒徑不宜大于15mm。水泥與砂石的重量比宜取1:4~1:4.5,水灰比宜取0.4~0.45。③噴射混凝
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