1、9I1Bs71I77350711 /黯l/统一书号:1580177.735 定价:15.00元UDC P 中华人民共和国国家标准cmlB GB 50739 - 2011 复合土钉墙基坑支护技术规范Technical code for composite soil nailing wall in retaining and protection of excavation 2011- 09-16发布2012 -05-01实施中华人民共和国住房和城乡建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局f 产A 中华人民共和国国家标准复合土钉墙基坑支护技术规范Technical code for c
2、omposite soil nailing wall in retaining and protection of excavation GB 50739 - 2011 主编部门:山东省住房和城乡建设厅批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:20 1 2 年5 月1 日中国计划出版社2012 北-尽中华人民共和国国家标准复合土钉墙基坑支护技术规范GB 50739-2011 会中国计划出版社出版(地址z北京市西城区木樨地北里甲11号国宏大厦C座4层)(邮政编码:100038电话:6390643363906381) 新华书店北京发行所发行北京世知印务有限公司印刷850 X 1168毫米1
3、/32 2. 5印张61千字2012年2月第1版2012年2月第1次印刷印数1-10100册会统一书号:1580177 735 定价，15.00元气川句句号常持专?丁L中华人民共和国住房和城乡建设部公告第1159号关于发布国家标准复合土钉墙基坑支护技术规范的公告现批准复合土钉墙基坑支护技术规范为国家标准，编号为GB 50739-2011，自2012年5月1日起实施。其中，第6.1.3条为强制性条文，必须严格执行。本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国住房和城乡建设部二O一一年九月十六日.;u. ._ 目。昌本规范是根据住房和城乡建设部关于印发(2009年工程建设标
4、准规范制订、修订计划(第一批)的通知(建标(2009J88号文)的要求，由济南大学和江苏省第一建筑安装有限公司会同中国京冶工程技术有限公司等11个单位共同编制完成。本规范在编制过程中，编制组调查总结了近年来复合土钉墙基坑支护的实践经验，吸收了国内外相关科技成果，开展了多项专题研究并形成了专题研究报告。本规范的初稿、征求意见稿通过各种方式在全国范围内广泛征求了意见，并经多次编制工作会议讨论、反复修改后，形成送审稿，最后经审查定稿。本规范共分7章和2个附录，主要内容包括总则、术语和符号、基本规定、勘察、设计、施工与检测、监测等。本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由住房和城
5、乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，山东省住房和城乡建设厅负责日常管理，济南大学负责具体技术内容的解释。为了提高本规范的质量，请各单位在执行过程中，注意总结经验，积累资料，随时将有关意见和建议反馈给济南大学国家标准复合土钉墙基坑支护技术规范管理组(地址:山东省济南市济微路106号，邮政编码:250022)，以供今后修订时参考。本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:主编单位:济南大学江苏省第一建筑安装有限公司参编单位:中国京冶工程技术有限公司 1 同济大学中国科学院武汉岩土力学研究所昆山市建设工程质量检测中心济南鼎汇土木工程技术有限公司武汉市勘测设计研究院胜利油田胜利工程建设(集团
6、有限责任公司济南四建(集团)有限责任公司山东宁建建设集团有限公司南通市欣达工程股份有限公司山东鑫国基础工程有限公司主要起草人:刘俊岩杨志银孔令伟应惠清付文光刘燕李象范史春乐任锋马凤生王勇杨育文顾浩声张军原玉磊鞠建中赵吉刚杨根才刘厚纯刘俭殷伯清王庆军沈撤曾剑峰主要审查人:区直程良奎宋二祥桂业理张旷成高文生王士川吴才德刘小敏焦安亮冯晓腊 2 - -一一(=吨写否在军J目次1总贝则.川.川.川.川.川.川.川.川.( 1 ) 2 术语和符号.川.口.川.川.川.川.川一2. 1 术语.川.川.川.(2 ) 2.2 符号(3 ) 3 基本规定. ( 6 ) 4勘察.(8 ) 5设计(10)5.1 一般
7、规定门的5. 2 土钉长度及杆体截面确定(1 2 ) 5. 3 基坑稳定性验算(15) 5.4构造要求门口6 施工与检测( 25) 6.1 一般规定( 2日6.2 复合土钉墙施工(2 6 ) 6.3 降排水施工门们6. 4 基坑开挖( 3 1 ) 6. 5 质量检查 (31) 7监测.(34)附录A土钉抗拔基本试验.!.(3日附录B土钉抗拔验收试验(37)本规范用词说明(39)引用标准名录(40)附:条文说明 1 Contents 1 General provisions ( 1 ) Z Terms and symbols ( 2 ) 2.1 Terms ( 2 ) 2.2. Symbols
8、( 3 ) 3 Basic requirem巳nt.( 6 ) 4 Geotechnical Investigation ( 8 ) 5 Design (1 0) 5. 1 General requirement (1 0) 5. 2 Determination of soil nail length and rod section (1 2 ) 5. 3 Analysis of excavation stability . (1 5) 5.4 Detailing requirement ( 2 1) 6 Construction and inspection f . (25) 6. 1 Ge
9、neral requirement . (25) 6. 2 Construction of composite soil nailing wall ( 2 6 ) 6. 3 Dewatering and drainage in construction ( 30) 6. 4 Excavation ( 3 1) 6.5 Quality inspection ( 3 1 ) 7 Monitoring (34) Appendix A Basic pull-out test of soil nail ( 3 5 ) Appendix B Acceptance pull-out test of soil
10、 nail ( 37) Explanation of wording in this code (39) List of quoted standards (40) Addition: Explanation of provisions (41 ) 2 队慢地戈V1. J总JHHJ mm川1. 0.1 为使复合土钉墙基坑支护工程达到安全适用、技术先进、经济合理、质量可靠及保护环境的要求，制定本规范。1. O. 2 本规范适用于建筑与市政工程中复合土钉墙基坑支护工程的勘察、设计、施工、检测和监测。1. O. 3 复合土钉墙支护工程应综合考虑工程地质与水文地质条件、场地及周边环境限制要求、基坑规模
11、与开挖深度、施工条件等因素的影响，并结合工程经验，合理设计、精心施工、严格检测和监测。1. O. 4 复合土钉墙基坑支护工程除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 1-. 2 术语和符号2.1术语2. 1. 1 土钉soil nail 采用成孔置人钢筋或直接钻进、击入钢花管，并沿杆体全长注浆的方法形成的对原位土体进行加固的细长杆件。2. 1. 2 土钉墙soil nailing wall 由土钉群、被加固的原位土体、钢筋网混凝土面层等构成的基坑支护形式。2. 1. 3 预应力锚杆pre-stressed anchor 能将张拉力传递到稳定的岩土体中的一种受拉杆件，由锚头、杆体自由段
12、和杆体锚固段组成。2. 1. 4 截水帷幕curtain for cutting ff water 沿基坑侧壁连续分布，由水泥土桩相互咬合搭接形成，起隔水、超前支护和提高基坑稳定性作用的壁状结构。2. 1. 5 微型桩mini-sized pile 沿基坑侧壁断续分布，用于控制基坑变形、提高基坑稳定性的各种小断面竖向构件。2. 1. 6 复合土钉墙composite soil nailing wall 土钉墙与预应力锚杆、截水帷幕、微型桩中的一类或几类结合而成的基坑支护形式。2. 1. 7 截水帷幕复合土钉墙composite soil nailing wall with curtain fo
13、r cutting off water 由截水帷幕与土钉墙结合而成的基坑支护形式。2. 1. 8 预应力锚杆复合土钉墙composite soil nailing wall with pre-stressed anchor 2 由预应力锚杆与土钉墙结合而成的基坑支护形式。2. 1. 9 微型桩复合土钉墙composite soil nailing wall with mini-sized pile P由微型桩与土钉墙结合而成的基坑支护形式。2.2符号2.2.1 土的物理力学指标c一-一土的粘聚力;ds一一坑底土颗粒的相对密度;e一一坑底土的孔隙比;l、Y2一一分别为地表、坑底至微型桩或截水帷幕
14、底部各土层加权平均重度FF一土的内摩擦角。2.2.2 几何参数A一一构件的截面面积;dj一第j根土钉直径;H 基坑开挖深度;hf-一第j根土钉与基坑底面的距离;hc -_承压水层顶面至基坑底面的距离;L; 第i个土条在滑弧面上的弧长;lj一一第j根土钉长度;S町一-第j根土钉与相邻土钉的平均水平间距;S可一一第j根土钉与相邻土钉的平均竖向间距;t一一微型桩或截水帷幕在基坑底面以下的深度;3一一第j根土钉与水平面之间的夹角;z町z卢一)土钉墙坡面与水平面的夹角;。z第t个土条在滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角;冉一一第j根土钉或预应力锚杆与滑弧面相交处，滑弧切线与 3 门门匀斗斗水平面的夹角。2
15、.2.3, 作用言作用效应及承载力Ea -朗肯主动土压力;f归一一一第j根土钉杆体材料抗拉强度设计值;hw一一基坑内外的水头差;i一一渗流水力梯度;lc一一-基坑底面土体的临界水力梯度;ka -主动土压力系数;Nuj一一第j根土钉在稳定区(即滑移面外)所提供的摩阻力;p一一土钉长度中点所处深度位置的土体侧压力;户m一一土钉长度中点所处深度位置由土体自重引起的侧压力;q一一土钉长度中点所处深度位置由地表及土体中附加荷载引起的侧压力;Puj一一第I根预应力锚杆在稳定区(即滑移面外)的极限抗拔力;Pw一一承压水水头压力;q，ik一一一第i层土体与土钉的粘结强度标准值;q一一地面及土体中附加荷载;Tj
16、k一一土钉轴向荷载标准值;Tyj一一第j根土钉验收抗拔力;Tm一一土钉极限抗拔力;Wi一一第i个土条重量，包括作用在该土条上的各种附加荷载;5一一坡面倾斜时荷载折减系数;q一一一假定滑移面处相应龄期截水帷幕的抗剪强度标准值;y一一-假定滑移面处微型桩的抗剪强度标准值。2.2.4 计算系数及其他K，一一-整体稳定性安全系数; 4 K ,o ，Kl、K2, K3、K4一一整体稳定性分项抗力系数，分别为土、土钉、预应力锚杆、截水帷幕及微型桩产生的抗滑力矩与土体下滑力矩比;Kl 坑底抗隆起稳定性安全系数;Kw1一一抗渗流稳定性安全系数;Kw2一一抗突涌稳定性安全系数;Nq、Nc一一坑底抗隆起验算时的地
17、基承载力系数;功一一土钉的工作系数;鄂、市2、鄂、职土钉、预应力锚杆、截水帷幕及微型桩组合作用折减系数。. 5 3基本规定3.0.1 复合土钉墙基坑支护安全等级的划分应符合现行行业标准建筑基坑支护技术规程)JGJ120的有关规定。3. O. 2 复合土钉墙基坑支护可采用下列形式:1 截水帷幕复合土钉墙。2 预应力锚杆复合土钉墙。3 微型桩复合土钉墙。4 土钉墙与截水帷幕、预应力锚杆、微型桩中的两种及两种以上形式的复合。3.0.3 复合土钉墙适用于教土、粉质站土、粉土、砂土、碎石土、全风化及强风化岩，夹有局部淤泥质土的地层中也可采用。地下水位高于基坑底时应采取降排水措施或选用具有截水帷幕的复合土
18、钉墙支护。坑底存在软弱地层时应经地基加固或采取其他加强措施后再采用。3.0.4 软土地层中基坑开挖深度不宜大于6m，其他地层中基坑直立开挖深度不宜大于13町，可放坡时基坑开挖深度不宜大于18m。3.0.5 复合土钉墙基坑支护方案应根据工程地质、水文地质条件、环境条件、施工条件以及使用条件等因素，通过工程类比和技术经济比较确定。3. O. 6 复合土钉墙基坑支护工程的使用期不应超过1年，且不应超过设计规定。超过使用期后应重新对基坑进行安全评估。3.0.7 复合土钉墙基坑支护设计和验算采用的岩土性能指标应根据地质勘察报告、基坑降水、固结的情况，按相关参数试验方法并结合邻近场地的工程类比、现场试验、
19、当地经验作出分析判断后一一一二叫一-于一J 合理取值。侧压力计算时，宜采用直剪快剪指标或三轴固结不排水剪切指标。稳定性验算时，饱和软蒙古土宜采用三轴不固结不排水剪切、直剪快剪指标或十字板剪切试验指标，粉土、砂性土、碎石土宜采用原位测试取得的有效应力指标，其他土层宜采用三轴固结不排水剪切或直剪固结快剪指标。3.0.8 复合土钉墙应按照承载能力极限状态和正常使用极限状态两种极限状态进行设计。支护结构的构件强度、基坑稳定性、锚杆的抗拔力等应按承载能力极限状态进行验算，支护结构的位移计算、基坑周边环境的变形应按正常使用极限状态进行验算。3. O. 9 复合土钉墙用于对变形控制有严格要求的基坑支护时，应
20、根据工程经验采用工程类比法，并结合数值法进行变形分析预测。3.0.10 施工前，施工单位应按照审核通过的基坑工程设计方案，根据工程地质与水文地质条件、施工工艺、作业条件和基坑周边环境限制条件，编制专项施工方案。3.0.11 复合土钉墙基坑支护工程应实施监测。监测单位应编制监测方案，并依据监测方案实施监测。设计和施工单位应及时掌握监测情况，并实施动态设计和信息化施工。 7 4勘.察4.0.1 基坑工程的岩土勘察和周边环境调查应与拟建建筑的岩土工程勘察同时进行。当已有勘察成果不能满足基坑工程设计和施工要求时，应补充基坑工程专项勘察。4.0.2 基坑工程勘察的范围应根据基坑的复杂程度、设计要求和场地
21、条件综合确定。勘察的平面范围宜超出基坑开挖边界线外开挖深度的2倍，且不宜小于土钉或锚杆估算长度的1.2倍。4.0.3 勘探点宜沿基坑边线布置，基坑每边中间位置、基坑主要转角处、相邻重要建(构)筑物附近应布置勘探点，勘察点间距宜取15m25m。若地下存在障碍物或软土、饱和粉细砂、暗沟和暗塘等特殊地段以及岩溶地区应适当加密勘探点，查明其分布和工程特性。4.0.4 勘探孔深度宜为基坑开挖深度的2.0倍3.0倍;基坑底面以下存在软弱土层或承压含水层时，勘探孔应穿过软弱土层或承压含水层。在勘探深度范围内如遇中等风化及微风化岩石时，可减小勘探孔深度。-钻入基坑底以下的砂土、粉土中的钻探孔应及时进行封堵。4
22、. O. 5 主要土层的取样和原位测试数量应根据基坑安全等级、规模、土层复杂程度等确定。每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6个(组)，当土层差异性较大时，应增加取样或原位测试数量。4.0.6 土的抗剪强度试验方法应根据复合土钉墙实际工作状况确定，且应与基坑工程设计计算所采用的指标要求相符合。4. O. 7 勘察阶段应查明地下水类型、地下水位、含水层埋深和厚度、相对不透水层埋深和厚度、与外界的水力联系、承压水头以及施工期间地下水变化等情况。必要时应进行现场试验，确定土层渗透系数和影响半径。 8 安4. O. 8 周边环境调查的内容应包括:1 基坑开挖影响范围内既有建筑的层数、结构形式
23、、基础形式与埋深及建成时间、沉降变形和损坏情况。2基坑开挖影响范围内的暗沟、暗塘、暗洪、老河道、轨道交通设施、地下人防设施及地下管线等的类型、空间尺寸、埋深及其重要性，贮水、输水等用水设施及其渗漏情况。必要时，可用坑探或工程物探方法查明。3 场地周围地表水汇流和排泄条件。4 场地周围道路的类型、位置及宽度、车辆最大荷载情况等。5 场地周围堆载及其他与基坑工程设计、施工相关的信息。4.0.9 勘察报告应包括下列主要内容咱1 对基坑工程影响深度范围内的岩土层埋藏条件、分布和特性作出综合分析评价。2 阐明地下水的埋藏情况、类型、水位及其变化幅度、与地表水间的联系以及土层的渗流条件。3 提供基坑工程影
24、响范围内的各岩土层物理、力学试验指标的统计值和计算参数的建议值。4 阐明填土、暗洪、地下障碍物等浅层不良地质现象分布情况，评价对基坑工程的影响，并对设计、施工提出建议。5 分析评价地下水位变化对周边环境的影响以及施工过程中可能形成的流土、管涌、坑底突涌等现象，并对设计、施工提出建议。6 对支护方案选型、地下水控制方法、环境保护和监测提出建议。7 勘察成果文件应附下列图件:1)勘探点平面布置图;2)工程地质柱状图;3)工程地质剖面图;4)室内土(水)试验成果图表;5)原位测试成果图表;6)其他所需的成果图表，如暗泯分布、地下障碍物分布图等。 9 5设计5.1一般规定5. 1. 1 复合土钉墙基坑
25、支护的设计应包括下列内容:1 支护体系与各构件选型及布置。2 支护构件设计。3 基坑稳定性分析验算。4 各构件及连接件的构造设计。5 变形控制标准及周边环境保护要求。6 地下水和地表水处理。7 土方开挖要求。8 施工工艺及技术要求。9 质量检验和监测要求。10 应急措施要求。5. 1. 2 设计计算时可取单位长度按平面应变问题分析计算。5. 1. 3 设计荷载除土压力、水压力外，还应包括邻近建筑、材料、机具、车辆等附加荷载。地面上的附加荷载应按实际作用值计取，实际值如小于20kPa，宜按20kPa的均布荷载计取。5. 1. 4 设计计算时对邻近基坑侧壁的承台、地梁、集水坑、电梯井等坑中坑，应根
26、据坑中坑的开挖深度确定基坑设计深度。5. 1. 5 对缺乏类似工程经验的地层及安全等级为一级的基坑，土钉及预应力锚杆均应先进行基本试验，并根据试验结果对初步设计参数及施工工艺进行调整。5. 1. 6 预应力锚杆抗拔承载力和杆体抗拉承载力验算应按现行行业标准建筑基坑支护技术规程)JGJ120的有关规定执行。5. 1. 7 土钉与土体界面粘结强度qsk宜按照附录A的方法通过抗拔 10 基本试验确定;无试验资料或无类似经验时，可按表5.1.7初步取值。表5.1.7土钉与土体之间粘结强度标准值q，k(kPa ) 土的名称土的状态土钉素填土1530 淤泥质土1020 流塑1525 软塑2035 军占性土
27、可塑3050 硬塑4570 坚硬5580 稍密2040 粉土中给3570 密实5590 松散2550 稍密4590 砂土中密60120 密实75150 注:1钻孔注浆土钉采用压力注浆或二次注浆时，表中数值可适当提高。2 钢管注浆土钉在保证注浆质量及倒刺排距O.25m1m时，外径48mm的钢管，土钉外径可按60mm100mm计算，倒刺ti:!f，,I.J l取较大值。3 对于粉土，密实度相同，湿度越高，取值越低。4 对于砂土，密实度相同，粉细砂宜取较低值，中砂宜取中值，粗砾砂宜取较高值。5 土钉位于水位以下时宜取较低值。5. 1. 8 土钉和锚杆的设置不应对既有建筑、地下管线以及邻近的后续工程造
28、成损害。5. 1. 9 季节性冻土地区应根据冻胀及冻融对复合土钉墙的不利影响采取相应的防护措施。5. 1. 10 基坑需要降水时，应事先分析降水对周边环境产生的不良影响。5. 1. 11 基坑内设置车道时，应验算车道边坡的稳定性，并采取必要的加固措施。.11. 5. 1. 12 复合土钉墙除应满足基坑稳定性和承载力的要求外，尚应满足基坑变形的控制要求。当基坑周边环境对变形控制无特殊要求时，可依据地层条件、基坑安全等级按照表5.1. 12确定复合土钉墙变形控制指标。5. 1. 12 复合土钉墙变形控制指标(基坑最大侧向位移累计值)地层条件教性土、砂性土为主软士为主注:H基坑开挖深度。一级O.3%
29、H 基坑安全等级二级O.5%H O.8%H 当基坑周边环境对变形控制有特殊要求时，复合土钉墙变形控制指标应同时满足周边环境对基坑变形的控制要求。5.2 土钉长度及杆体截面确定5.2.1 土钉长度及间距可按表5.2.1列出的经验值作初步选择，也可按本规范第5.2. 2条第5.2. 5条的规定通过计算初步确定，再根据基坑整体稳定性验算结果最终确定。表5.2.1土钉长度与间距经验值土的名称土的状态水平间距(m)竖向间距(m)土钉长度与基坑深度比素填土1.01.2 1.01.2 1. 22. 0 淤泥质土O. 81. 2 O. 81. 2 1. 53. 0 软塑1.01.2-1.01.2 1. 52.
30、 5 可塑1.21.5 1.21.5 1.01.5 教性土硬塑1.41.8 1.41.8 O. 81. 2 坚硬1. 82. 0 1. 82. 0 O. 51. 0 稍密、中密1.01.5 1.01.4 1. 22. 0 粉土密实1.21.8 1.21.5 O. 61. 2 稍密、中密1.21.6 1.01.5 1. O2. 0 砂土密实1.41.8 1.41.8 O. 61. 0 12 5.2.2 单根土钉长度以图5.2.2)可按下列公式初步确定:lj = lzj十Jhj sin !_平生1可叫1十平)l= lm;，j (5. 2. 2 -1) (5.2.2-2) (5.2.2-3) rrd
31、j q此lm;，j注1.4Tjk(5.2.2-4) 式中:lj一一第j根土钉长度;1可一一第j根土钉在假定破裂面内长度;1叫一一第j根土钉在假定破裂面外长度;hj一一第j根土钉与基坑底面的距离;卢一一土钉墙坡面与水平面的夹角;cpak一一基坑底面以上各层土的内摩擦角标准值，可按不同土层厚度取加权平均值;J一一一第j根土钉与水平面之间的夹角;lm;，j一一一第j根土钉在假定破裂面外第t层土体中的长度;qs;k 第1层土体与土钉的粘结强度标准值;dj 第j根土钉直径;Tjk一一计算土钉长度时第j根土钉的轴向荷载标准值，可按本规范第5.2.3条确定。tt: 剖q / VE+/2 图5.2.2土钉长度
32、计算H一基坑开挖深度;q一地面及土体中附加分布荷载 13 5.2.3 计算单根土钉长度时，土钉轴向荷载标准值Tjk(图5. 2. 2、图5.2.3)可按下列公式计算:牛羊zu认(5.2.3- 1) P=Pm十Pq(5.2.3一2)式中:鸟一一第j根土钉与相邻土钉的平均水平间距;S习一一第j根土钉与相邻土钉的平均竖向间距;5一-坡面倾斜时荷载折减系数，可按本规范第5.2.5条确定;户一-土钉长度中点所处深度位置的土体侧压力;Pm 土钉长度中点所处深度位置由土体自重引起的侧压力，可按图5.2.3(b)求出;Pq一一土钉长度中点所处深度位置由地面及土体中附加荷载引起的侧压力，计算方法按现行行业标准建
33、筑基坑支护技术规程JGJ120的有关规定执行。吭一四J= 阻几EM- rh (5. 2. 4 -1) (5.2.4-2) ka=时(45。一号)(5.2.4-3) 式中:Pm，max-土体自重引起的侧压力峰值;H一一基坑开挖深度;Ea朗青主动土压力;ml 基坑底面以上各土层加权平均重度，有地下水作用时应考虑地下水位变化造成的重度变化;ka -主动土压力系数。5.2.5 坡面倾斜时的荷载折减系数C可按下列公式计算:阿甲(4叫旧内(5.2.5) 叫5.2.6 土钉杆体截面面积Aj可按下列公式计算:Aj二三1.15T盯/fT yj =cdjqs Nq=exp(tano) tan2 (450十o/2)
34、(5.3.7 - 2) Nc = (Nq -1) /tan伊(5.3.7-3)式中:Yl、2分别为地面、坑底至微型桩或截水帷幕底部各土层加权平均重度;t一一微型桩或截水帷幕在基坑底面以下的长度;Nq、Nc-坑底抗隆起验算时的地基承载力系数;q 地面及土体中附加荷载;c、伊支护结构底部土体粘聚力及内摩擦角;. Kl 坑底抗隆起稳定安全系数，对应于基坑安全等级二、三级时分别取1.4、1.2。:J: -图5.3. 7 坑底抗隆起稳定性验算5.3.8 有截水帷幕的复合土钉墙，基坑开挖面以下有砂土或粉土等透水性较强土层且截水帷幕没有穿透该土层时，应进行抗渗流稳定性验算。5.3.9 抗渗流稳定性(图5.3
35、.9)可按下列公式进行验算:iji二三KWl(5. 3. 9 -1) ic=(ds-1)/(e十1)(5.3.9-2) i=hw/(hw十2t)(5.3.9-3) 式中:ic一一基坑底面土体的临界水力梯度;i一一渗流水力梯度;ds一一坑底土颗粒的相对密度; 18 19 hil l- 需?艺理雪飞J向飞J飞飞e一一坑底土的孔隙比;hw一一-基坑内外的水头差;t一一截水帷幕在基坑底面以下的长度;KWl一一抗渗流稳定安全系数，对应基坑安全等级一、二、三级时宜分别取1.50、1.35、1.20。:口图5.3.9抗渗流稳定性验算5.3.10 基坑底面以下存在承压水时(图5.3.10)，可按公式(5.3.
36、10)进行抗突涌稳定性计算。当抗突涌稳定性验算不满足时，宜采取降低承压水等措施。 20 t口o d巳Pw承IDJ1. 0 位移Cmm)1020 1540 2570 40100 100 K , 1. 40 1. 301. 45 1. 151. 35 1.051.20 1.011.05 4 微型桩与土钉墙结合后整体性不如截水帷幕与土钉墙结合后整体性效果好。5 预应力锚杆的组合作用折减系数取O.5时，作用效果与将其视为土钉相当。而预应力锚杆的作用效果应好于将之完全视为土钉。提高截水帷幕及微型桩材料的抗剪强度、增大截面面积等会使复合构件自身抗剪能力得到较大提高，但复合土钉墙整体稳定性依靠地是土、土钉与
37、复合构件的协同作用，复合构件自身抗剪能力提高的程度越大，复合土钉墙整体稳定性提高的程度越小，并不同比增长。5.3.5 复合土钉墙的整体稳定性首先应由土与土钉的共同作用提供基本保证，设置复合构件的主要目的是隔水或减小变形、控制位移，同时对整体稳定性亦有贡献。本条规定保证了土钉是最主要受力构件，弱化了复合构件的抗力作用，从而保证了工程安全性及整体稳定性验算公式的适用性。大量基坑监测数据统计结果表明，如满足以下条件，基坑位移不大:1 截水帷幕单独或与微型桩组合作用时，瓦。十几1二三9.86。2 微型桩单独作用时，Kso十几1二三O.97。3 预应力锚杆单独作用时，凡。十Ks1注0.96。4 截水帷幕
38、及微型桩分别与预应力锚杆组合或三者一起组合作用时，Kso+Ksl十0.5Ks2注1.0。本条统一为式(5.3.5)，是偏于安全的。5.3.6 常用的基坑抗隆起稳定性分析模式主要有地基承载力模式及圆弧滑动模式。复合土钉墙的刚度及构件强度均较弱，很难形成转动中心，不宜采用圆弧滑动模式。5.3.7 采用式(5.3.7一1)验算坑底抗隆起稳定性时，注意以下问题:1 式(5.3.7-1)忽略了土钉及锚杆的抗剪作用。2 坡面倾斜时可考虑倾斜区土体自重减轻的有利因素。3 以下情况可计取t.微型桩为直径大于200mm的钻孔混凝土桩、不小于16号的工字钢、预制桩或预应力管桩，间距不超过4倍桩径;插入不小于12号
39、工字钢的水泥土墙;厚度不小于1m的水泥土墙等。4 以下情况不宜计取t:厚度小于0.5m的水泥土墙;超前支护桩为竹桩，直径不大于48mm的钢管及直径不大于50mm的木桩等。5 坡脚附近有软弱土层的一级基坑，采用复合土钉墙支护很难满足抗隆起稳定性要求，故没有给出安全等级为一级的基坑抗隆起稳定安全系数指标。5.4构造要求5.4.1 从利于基坑稳定和控制变形考虑，土钉在竖向布置上不应采用上短下长布置形式。上下等长这种布置形式性价比不好，一 63 般只在基坑较浅、坡角较大、土质较好及土钉较短时采用。上长下短这种布置形式有利于减小坑顶水平位移，但有时因上排土钉受到周边环境(如地下管线或障碍物)限制可能难以
40、实施。中部长上下短这种布置形式性价比较好，宜优先选用。在这种布置形式中，第一排土钉对减少土钉墙位移有较大帮助，所以也不宜太短。5.4.2 成孔注浆土钉施工质量容易保证，与土层摩阻力较高，应优先选用。5.4.3、5.4.4面层及连接件受力较小，一般按构造设计即可满足安全要求。5.4.5 预应力锚杆间距小于L5m时，为减小群锚效应，相邻锚杆可采用不同倾角、不同长度的布置方式。基坑阳角处两侧的预应力锚杆可斜向设置，使锚杆锚固段远离阳角，位于阳角滑移面之外。本条还规定，预应力锚杆的自由段长度宜为4m6m。控制预应力锚杆自由段长度是基于如下考虑:土钉对土体变形比预应力锚杆敏感，即较小的位移即可使土钉承受
41、较大的荷载，为使土钉与预应力锚杆在相同位移下受力协调，应控制预应力锚杆变形不能太大;复合土钉墙中的预应力锚杆自由段长度4m6m能够满足张拉伸长产生预应力的要求。复合土钉墙基坑位移往往会引起预应力锚杆应力值增大。锚杆锁定时，应为基坑开挖变形后锚杆预应力的增长留有余地，故锁定值宜取锚杆轴向承载力设计值的60%90%。5.4.6 钢筋混凝土围模具有刚度大、与桩的结合紧密、锚杆预应力损失小等优点，因此宜优先选用。当采用钢围模时，一定要保证钢围攘的刚度满足锚杆设计锁定值要求，截面应通过设计计算确定，并应充分考虑缺陷的影响。围攘可按以锚杆为支点的多跨连续梁设计计算。预应力锚杆与面层及围模连接构造可参考图5
42、。(a)预应力锚杆、围棋与面层13 。，。A斗A斗l (b)预应力锚杆、承压板与面层图5预应力锚杆与西层及国擦连接构造示意1一锚具;2一钢垫板;3围棋;4一承压板;5一喷射混凝土;6一钢筋网;7土体、截水帷幕或微型桩;8一预留孔;9一钻孔;10杆体;11围棋主筋;12一围棋箍筋;13一加强筋;14一水泥砂浆5.4.8 微型桩宜采用小直径混凝土桩、型钢及钢管等，特殊情况下也可采用木桩、竹桩、管桩等。采用木桩、竹桩时桩间距宜适当减小。. 64 . 65 . 6 施工与检测6. 1一般规定6. 1. 1 位移观测控制点包括基准点和工作基点，基坑工程施工前应布设好位移观测控制点和监测点，并予以妥善保护
43、。水患是复合土钉墙基坑支护的大敌。雨水和施工用水下渗、旧管道渗漏等会使土体下滑力增大，抗剪强度降低，从而引发基坑拥塌事故，因此应做好场区的排水系统规划和地面硬化，地面排水坡度不宜小于0.3%，并宜设置排水沟。6. 1. 2 地面超载是复合土钉墙基坑支护的又一大敌。土方、材料、构件、机具的超载，堆放，大型运输车辆随意改变行车路线等都易导致基坑拥塌事故的发生，因此，本条强调应按照施工现场平面布置图进行材料、构件、机具、设备的布置，而施工现场平面布置图应与基坑工程设计工况相一致。6. 1. 3 本条为强制性条文。本条提出了复合土钉墙施工的20字方针，即超前支护，分层分段，逐层施作，限时封闭，严禁超挖
44、，20字方针是复合土钉墙长期施工经验的总结。为了控制地下水和限制基坑侧壁位移，保证基坑稳定，截水帷幕、微型桩应提前施工完成，达到规定强度后方可开挖基坑，即所谓超前支护。基坑开挖所产生的地层位移受时空效应的影响，开挖暴露的面积越大，位移也越大，为控制位移，施工应按照设计工况分段、分层开挖，分层厚度应与土钉竖向间距一致。下层土的开挖应等到上层土钉注浆体强度达到设计强度的70%后方可进行。每层开挖后应及时施作该层土钉并喷护面层，封闭临空面，减少基坑元土钉的暴露时间，即所谓逐层施作，限时封闭，一般情况下，应在ld内完成土钉安设和喷射混凝土面层;在淤泥质地层和松散地层中开挖基坑时，应在12h内完成主钉安
45、设和喷射混凝土面层。超挖是基坑工程的又一大敌。工程中因超挖而造成的基坑拥塌事故屡有发生，即使未造成基坑拥塌事故，基坑开挖期位移过大，也会使基坑使用期的安全度下降。因此，分层开挖时应严格控制每层开挖深度，协调好挖土与土钉施工的进度，严禁多层一起开挖或一挖到底。6.2 复合土钉墙施工6.2.1 本条规定的流程为截水帷幕微型桩一预应力锚杆复合土钉墙形式的施工流程，其他组合形式的复合土钉墙施工流程应根据组合构件在此基础上取舍。复合士钉墙是截水帷幕先施工还是微型桩先施工，应根据不同施工工艺确定，如果微型桩是非挤土桩，可以截水帷幕先施工，微型桩后施工;如果微型桩是挤土桩，则宜微型桩先施工，再施工截水帷幕。
46、6.2.2 水泥土桩止水帷幕的水泥掺量应符合设计要求，水泥浆液的水灰比宜按照试桩结果确定。一般双轴水泥土搅拌桩水灰比宜取O.50. 6，三轴水泥土搅拌桩水灰比宜取1.01.5;高压喷射注浆水灰比宜取O.91. 1。水泥土搅拌桩施工时，双轴搅拌机钻头搅拌下沉速度不宜大于1.Om/min，喷浆搅拌时钻头的提升速度不宜大于0.5m/min;三轴搅拌机钻头的提升速度宜为lm/min2m/min，搅拌下沉速度宜为O.5m/minlm/min。高压喷射注浆分高压旋喷、高压摆嗤和高压定喷三种形式，因高压旋喷帷幕厚度大，止水和稳定性效果好，是目前复合土钉墙中采用的主要形式。高压喷射注浆可根据工程实际情况采用单管法、二重管法、三重管法。单管法及二重管法的高压液流压力
