1、 山东省工程建设标准 DB37/T 5145 2019 备案号 J 11004-2019 复合土钉墙基坑支护技术标准 Technical Standard for Composite Soil Nailing Wall in Retaining and Protection of Excavation DB 37/T 5145 2019 20190815 发布 20191201 实施 山东省住房和城乡建设厅 山东省市场监督管理局 联合发布 UDC P 山东省工程建设标准 复合土钉墙基坑支护技术标准 Technical Standard for Composite Soil Nailing Wa
2、ll in Retaining and Protection of Excavation 批准部门：山东省住房和城乡建设厅 山东省市场监督管理局 施行日期：2019 年 12 月 01 日 中国建筑工业出版社 2019年 北京 1 前 言 本标准是根据山东省工程建设标准制修订计划（鲁建标字201436 号）的要求，由中建八局第一建设有限公司和济南大学会同多家单位共同编制完成。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。本标准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
3、审查定稿。本标准共有7章及2个附录，内容包括总则、术语和符号、基本规定、设计、施工、质量检验、监测等。本标准修订的主要技术内容是：1扩大适用范围；2将第四章调整为设计，增加对复合土钉墙设计的有关规定；3.将第六章调整为质量检验。4.增加对可回收复合土钉墙支护的有关规定。本标准由山东省住建厅负责管理，济南大学负责具体技术内容的解释。为了提高本标准的质量，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复合土钉墙基坑支护技术标准DB 37/T 5145 2019 管理组（地址：山东省济南市南辛庄西路 336 号，邮编 250022），以供今后修订时参考。主编单位：中
4、建八局第一建设有限公司 济南大学 参编单位：济南市工程质量与安全生产监督站 山东正元建设有限公司 山东建筑大学 山东省地矿工程勘察院 2山东建勘集团有限公司 济南鼎汇土木工程技术有限公司 济南城隧建设工程有限公司 大成科创基础建设股份有限公司 济南四建集团有限公司 深圳市工勘岩土集团有限公司 中铁第四勘察设计院集团有限公司 山东鑫国基础工程有限公司 主要起草人：刘 燕 刘俊岩 范 涛 董文祥 付文光 郑全明 孙剑平 张 健 付宪章 曾纯品 邢庆毅 林绪锦 魏焕卫 于 科 赵庆亮 黄 薛 李春林 张爱军 高锡刚 于克猛 张亮亮 葛振刚 任 锋 马桂宁 宫 珂 主要审查人员：宋义仲 李连祥 盛根来
5、 樊祜传 马连仲 罗永现 孙 杰 李克金 郭庆华 3目 次 1 总则.1 2 术语和符号.2 2.1 术语.2 2.2 符号.3 3 基 本 规 定.5 4 设计.7 4.1 一般规定.7 4.2 土钉长度及截面的确定.9 4.3 基坑稳定性验算.12 4.4 设计及构造要求.17 5 施工.21 5.1 一般规定.21 5.2 复合土钉墙施工.21 5.3 降排水施工.26 5.4 基坑开挖.26 6 质量检验.28 7 监测.30 附录A 土钉抗拔基本试验.31 附录B 土钉抗拔验收试验.33 本规范用词说明.35 引用标准名录.36 附：条文说明.37 4CONTENT 1 Genera
6、l Principles.1 2 Technical Terms and Symbols.2 2.1 Technical Terms.2 2.2 Symbols.3 3 Basic Regulations.5 4 Design.7 4.1 General Regulations.7 4.2 Determination of Soil Nail Length and Rod Section.9 4.3 Analysis of Excavation Stability.12 4.4 Design and Detailing Requirement.17 5 Construction.21 5.1
7、General Regulations.21 5.2 Construction of Composite Soil Nailing Wall.21 5.3 Dewatering and Drainage.26 5.4 Excavation.26 6 Quality Inspection27 7 Monitoring.29 Appendix A Basic Pull-Out Test of Soil Nail30 Appendix B Acceptance Pull-Out Test of Soil Nail.32 Explanation of Words Used in This Code.3
8、4 Directory of Standards Cited.35 Explanation of Provisions.36 11 总 则 1.0.1 为使复合土钉墙基坑支护工程符合安全可靠、技术先进、经济合理及保护环境的原则，制定本规范。1.0.2 本标准适用于山东省内复合土钉墙基坑支护工程的设计、施工、检验和监测。1.0.3 复合土钉墙基坑支护工程应综合考虑工程与水文地质条件、场地及周边环境限制、基坑开挖深度及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、严格检验和监测。1.0.4 复合土钉墙基坑支护工程除应符合本标准外，尚应符合国家现行标准和山东省工程建设标准的有关规定。22
9、 术语和符号 2.1 术 语 2.1.1 土钉 soil nail 基坑侧壁土体中采用成孔置入钢筋或直接置入钢花管，并沿杆体全长注浆形成的细长构件。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 由锚头、杆体自由段和杆体锚固段组成的、能将张拉力传递到稳定岩土体中的一种受拉构件。2.1.4 截水帷幕 curtain for cutting off 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
10、.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 for 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
11、anchor 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 由微型桩与土钉墙结合而成的基坑支护形式。2.2 符 号 32.2.1 土的物理力学指标 c土的粘聚力；ds坑底土颗粒的相对密度；e坑底土的孔隙比；1、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；土的内摩擦角。2.2.2 几何参数 A构件的截面面积；Dj第 j根土钉直径；H 基坑开挖深度；jh第j 根土钉与基坑底面的距离；ch 承压水层顶面至基坑底面的距离；iL 第 i 个土条在滑弧面上的弧长；j
12、l 第 j 根土钉长度；Sxj第 j 根土钉与相邻土钉的平均水平间距；Szj第 j 根土钉与相邻土钉的平均竖向间距；t微型桩或截水帷幕在基坑底面以下的深度；j第 j 根土钉与水平面之间的夹角；mj第 j 根预应力锚杆与水平面之间的夹角；土钉墙坡面与水平面的夹角；i 第 i 个土条在滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角；j 第 j 根土钉或预应力锚杆与滑弧面相交处滑弧切线与水平面的夹角。2.2.3 作用、作用效应及承载力 aE 朗肯主动土压力；fy,j第 j 根土钉杆体材料抗拉强度设计值；wh 基坑内外的水头差；i渗流水力梯度；ic基坑底面土体的临界水力梯度；ak 主动土压力系数；4Nu,j第 j
13、根土钉在稳定区（即滑移面外）所提供的摩阻力；p土钉长度中点所处深度位置的土体侧压力；mp 由土体自重引起的侧压力；qp 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；Pu,j第 j 根预应力锚杆在稳定区（即滑移面外）的极限抗拔力；Pw承压水水头压力；sk iq，第 i 层土体与土钉的极限粘结强度标准值；q地面及土体中附加荷载；Tk，j第 j 根土钉轴向荷载标准值；Ty，j 第 j 根土钉验收抗拔力；Tm 土钉极限抗拔力；iW 第 i 个土条重量，包括作用在该土条上的各种附加荷载；坡面倾斜时荷载折减系数；q 假定滑移面处相应龄期截水帷幕抗剪强度标准值；y 假定滑移面处微型桩的抗剪强
14、度标准值。2.2.4 计算系数及其他 sK 整体稳定性安全系数；Ks0、Ks1、Ks2、Ks3、Ks4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；lK 抗隆起稳定性安全系数；1 wK 抗渗流稳定性安全系数；2 wK 抗承压水稳定性安全系数；Nq、Nc坑底抗隆起验算时的地基承载力系数；土钉的工作系数；1、2、3、4土钉、预应力锚杆、截水帷幕及微型桩组合作用时的折减系数。53 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。3.0.2 复合土钉墙基坑支护方案应根据工程地
15、质、水文地质、周边环境、场地条件、基坑深度等因素，通过工程类比和技术经济比较确定。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支护。2 预应力锚杆复合土钉墙支护。3 微型桩复合土钉墙支护。4 截水帷幕、预应力锚杆、微型桩中的两种及两种以上与土钉墙的复合形式。3.0.3 复合土钉墙适用于粘性土、粉土、砂土、碎石土以及残积土、全风化岩及强风化岩，夹有局部厚度的填土、淤泥质土地层也可采用。当基坑计算范围内存在厚度大于5m的流塑状土（当为淤泥和泥炭时，厚度大于 2m）不宜采用复合土钉墙支护；当坑底存在软弱地层时应经地基加固或采取其他有效加强措施后才可采用复合土钉墙支护。3.0.4 地下水位
16、高于基坑底时应采取降排水措施。当有承压水作用时应进行抗突涌验算，必要时应采取降水减压措施。当降水会对基坑周边建筑、地下管线、道路等造成危害或对环境造成长期不利影响时，应采用截水帷幕控制地下水。3.0.5 软土地层中基坑直立开挖深度不宜大于 6m，其他地层中基坑直立开挖深度不宜大于10m，可放坡时基坑开挖深度不宜大于 15m。3.0.6 复合土钉墙基坑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。3.0.7 复合土钉墙用于对变形控制有严格要求的基坑支护时，应根据工程经验采用工程类比法，并结合数值法进
17、行变形分析预测。3.0.8 勘察单位应查明地下水类型、地下水位、含水层埋深和厚度、承压水头、地下水与外界河流的水力联系等情况。必要时进行现场试验，确定土层渗透系数 6和影响半径。3.0.9 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。3.0.10 基坑工程应实施监测。设计单位应对监测项目、监测点布置、监测频率、监测报警值提出要求。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。3.0.11 复合土钉墙基坑支护工程的使用期不得超过设计规定，否则应重新
18、对基坑进行安全评估。74 设 计 4.1 一 般 规 定 4.1.1 复合土钉墙基坑支护设计应包括下列主要内容：1 支护体系选型及布置。2 支护构件设计。3 基坑稳定性分析验算。4 地下水及地表水控制。5 土方开挖要求。6 变形控制标准及周边环境保护要求。7 施工检验要求。8 现场监测要求。9 安全风险及应急措施要求。4.1.2 支护设计单元应按照各区段开挖深度、地质条件、周边环境条件等因素进行划分，同一支护设计单元应选取最不利条件进行计算。4.1.3 设计荷载应包括土压力、水压力以及邻近建筑、车辆运行、材料、机具堆场等附加荷载。地面上的附加荷载应按实际作用最大值计取，实际值小于20kPa时，
19、宜按20kPa的均布荷载计取。4.1.4 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，应根据坑中坑的开挖深度确定基坑设计深度。4.1.5 对缺乏类似工程经验的地区及安全等级为一级的基坑，土钉及预应力锚杆应先进行基本试验，并根据试验结果对初步设计参数及施工工艺进行调整。4.1.6 预应力锚杆应进行锚杆抗拔承载力验算和锚杆筋体抗拉承载力验算，验算方法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。4.1.7 可回收压力型锚杆除应进行锚固段抗拔承载力验算和筋体抗拉承载力验算外，尚应进行锚固注浆体横截面受压承载力验算，验算方法及要求宜按照现行国家标准 岩土锚杆与喷射混
20、凝土支护工程技术规范 GB50086的有关规定执行。4.1.8 设计和验算采用的岩土物理力学指标应根据地质勘察报告、基坑降水、土体固结的情况，按照相关参数试验方法并结合现场试验、当地经验做出分析判 8断后合理取值。4.1.9 土钉与土体界面粘结强度 qsk宜按照附录 A 的方法通过抗拔基本试验确定；无试验资料或无类似经验时，可按表 4.1.9初步取值。表4.1.9 土钉与土体之间粘结强度标准值qsk（kPa）土的名称 土的状态 土钉 素填土 1530 淤泥质土 1020 粘性土 流塑 1525 软塑 2035 可塑 3050 硬塑 4570 坚硬 5580 粉土 稍密 2040 中密 3570
21、 密实 5590 砂土 松散 2550 稍密 4590 中密 60120 密实 75150 风化岩 全风化软质岩 80100 全风化硬质岩 120140 强风化软质岩 140200 强风化硬质岩 160240 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 0.25m1.0m 时，外径 48mm 的钢管，土钉外径可按60mm100mm计算。倒刺较密时可取较大值。（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。4.1.1
22、0 土钉和锚杆的设置不应对既有建筑、地下管线造成损害，也不应对邻近的后续工程产生不利影响。4.1.11 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。4.1.12 基坑需要降水时，应分析降水对周边环境产生的影响。4.1.13 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。4.1.14 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 9安全等级按照表4.1.14确定复合土钉墙变形控制指标。4.1.14 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 基坑安全
23、等级 一级 二级 三级 软土为主 0.8%H 1.0%H 粘性土、砂性土为主 0.3%H 0.5%H 0.7%H 全风化硬岩为主 0.2%H 0.3%H 0.4%H 全风化、强风化软岩为主 0.4%H 0.6%H 0.8%H 注：H基坑开挖深度。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。4.2 土钉长度及截面的确定 4.2.1 土钉长度及间距可按表 4.2.1列出的经验值作初步选择，也可按本规范第4.2.2 条4.2.5 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 4.2.1 土钉长度与间距经验值 土的名称 土的
24、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 0.81.2 0.81.2 1.53.0 粘性土 软塑 1.01.2 1.01.2 1.52.5 可塑 1.21.5 1.21.5 1.01.5 硬塑 1.41.8 1.41.8 0.81.2 坚硬 1.82.0 1.82.0 0.51.0 粉土 稍密、中密 1.01.5 1.01.4 1.22.0 密实 1.21.8 1.21.5 0.61.2 砂土 稍密、中密 1.21.6 1.01.5 1.02.0 密实 1.41.8 1.41.8 0.61.0 风化岩 硬岩 1.52.0
25、 1.52.0 0.51.0 软岩 1.01.5 1.01.5 1.52.0 4.2.2 单根土钉长度jl（图 4.2.2）可按下列公式初步确定：10mj lqH hjlzjaj 图4.2.2 土钉长度计算 j z j mjl l l（4.2.2-1）)2sin(sin2sinakjakjzjhl（4.2.2-2）,mj mi jl l（4.2.2-3）,1.4j sk i mi j k jd q l T，（4.2.2-4）式中 jl 第 j 根土钉长度；zjl 第 j 根土钉在假定破裂面内长度；mjl 第 j 根土钉在假定破裂面外长度；jh 第 j 根土钉与基坑底面的距离；土钉墙坡面与水平面
26、的夹角；ak 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第 j 根土钉与水平面之间的夹角；mj第 j 根预应力锚杆与水平面之间的的夹角；j mil,第 j 根土钉在假定破裂面外第 i 层土体中的长度；sk iq，第 i 层土体与土钉的粘结强度标准值；jd 第 j 根土钉直径；11,k jT 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4.2.3条确定；H 基坑开挖深度；q 地表均布附加荷载。4.2.3 计算单根土钉长度时，土钉轴向荷载标准值jkT（图 4.2.2、图 4.2.3）可按下列公式计算：jqHj pmHH/4 3H/4（a）复合土钉墙(b)土体
27、自重引起的侧压力分布 图 4.2.3 土钉轴向荷载标准值计算 zj xjjjkS pS T cos1.（4.2.3-1）m qp p p.（4.2.3-2）式中 Sxj第 j 根土钉与相邻土钉的平均水平间距；Szj第 j 根土钉与相邻土钉的平均竖向间距；坡面倾斜时荷载折减系数，可按本规范第 4.2.5条确定；p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4.2.3（b）求出；pq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，计算方法按现行建筑基坑支护技术规程JGJ120的有关规定执行；4.2.4 土体自重引起的侧压力峰值,max
28、 mp 可按下列公式计算，且不宜小于 120.2m1H。HEpam78max,（4.2.4-1）212aa mkE H（4.2.4-2）katan2 245ak（4.2.4-3）式中,max mp 土体自重引起的侧压力峰值；H基坑开挖深度；Ea朗肯主动土压力，可按公式（4.2.4-2）计算：m1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，可按公式（4.2.4-3）计算。4.2.5 坡面倾斜时的荷载折减系数 可按下列公式计算：245 tantan12tan12tan0 2 akakak（4.2.5）式中 坡面倾斜时荷载折减系数。4.2.6
29、土钉杆体截面面积Aj可按下列公式计算：,1.15/j y j y jA T f（4.2.6-1）,y j j sk i i jT d q l（4.2.6-2）式中 Aj第 j 根土钉杆体（钢筋、钢管）截面面积；,y jf 第 j 根土钉杆体材料抗拉强度设计值；,y jT 第 j 根土钉验收抗拔力；li,j 第 j 根土钉在第i 层土体中的长度；土钉的工作系数，取 0.81.0。4.3 基坑稳定性验算 4.3.1 复合土钉墙应进行基坑整体稳定性验算；可回收复合土钉墙应按照基坑 13开挖及使用期、回收期两个阶段分别进行基坑整体稳定性验算，整体稳定性验算可考虑截水帷幕、微型桩、预应力锚杆等构件的作用
30、。4.3.2 基坑整体稳定性分析（图 4.3.2）可采用简化圆弧滑移面条分法，按下列公式进行验算。最危险滑裂面通过试算搜索求得。验算时应考虑开挖过程中各工况，验算公式宜采用分项系数极限状态表达法：Hji Oqi bRi mj2143Uj N Uj P 1土钉；2预应力锚杆；3截水帷幕；4微型桩 图 4.3.2 复合土钉墙稳定性分析计 0 1 1 2 2 3 3 4 4 s s s s s sK K K K K K（4.3.2-1）i ii i i i isWW L cK sintan cos0（4.3.2-2）1cos()sin()tansinuj j j uj j j jsxj i iN N
31、Ks W（4.3.2-3）22cos()sin()tansinuj j mj uj j mj jsxj i iP PKs W（4.3.2-4）33sinqsi iAKW（4.3.2-5）444sinysxj i iAKs W（4.3.2-6）式中 Ks整体稳定性安全系数，对应于基坑安全等级一、二、三级分别取 1.4、1.3、1.2；开挖过程中最不利工况下可乘 0.9的系数；14 Ks0、Ks1、Ks2、Ks3、Ks4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；ci、i第 i 个土条在滑弧面上的粘聚力及内摩擦角；Li第 i 个土条在滑弧面上
32、的弧长；Wi第 i 个土条重量，包括作用在该土条上的各种附加荷载；i第 i 个土条在滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角；1、2、3、4土钉、预应力锚杆、截水帷幕及微型桩组合作用折减系数，可按本规范第 4.3.3条取值；s2xj、s4xj第 j 根预应力锚杆或微型桩的平均水平间距；Nuj第 j 根土钉在稳定区（即滑移面外）所提供的摩阻力，可按本规范第4.3.4条取值；,u jp 第 j 根预应力锚杆在稳定区（即滑移面外）的极限抗拔力；按现行行业标准建筑基坑支护技术规程JGJ120 的有关规定计算；j第 j 根土钉的倾角；mj第 j 根预应力锚杆的倾角；j第 j 根土钉或预应力锚杆与滑弧面相交处，滑
33、弧切线与水平面的夹角；j第 j 根土钉或预应力锚杆与滑弧面交点处土的内摩擦角；q假定滑移面处相应龄期截水帷幕抗剪强度标准值，根据试验结果确定；y假定滑移面处微型桩的抗剪强度标准值，可取桩体材料的抗剪强度标准值；A3、A4单位计算长度内截水帷幕、单根微型桩的截面积。4.3.3 组合作用折减系数的取值应符合下列要求：1 1宜取 1.0；2,u jp 300kN时，2宜取 0.50.7，随着锚杆抗力的增加而减小；3 截水帷幕与土钉墙复合作用时，3宜取 0.30.5，水泥土抗剪强度取值较高、水泥土墙厚度较大时，3宜取较小值。4 微型桩与土钉墙复合作用时，4宜取 0.10.3，微型桩桩体材料抗剪强度取值
34、较高、截面积较大时，4宜取较小值。基坑支护计算范围内主要土层均 15为硬塑状粘性土等较硬土层时，4取值可提高 0.1。5 预应力锚杆、截水帷幕、微型桩三类构件共同复合作用时，组合作用折减系数不应同时取上限。4.3.4 第 j 根土钉在稳定区的摩阻力 Nu，j应符合下式的规定：,u j j sk i mi jN d q l，（4.3.4）4.3.5 整体稳定性安全系数 Ks在满足第 4.3.2条的同时，分项抗力系数 Ks0、Ks1、Ks2的组合应符合下式的规定：0 1 20.5 1.0s s sK K K（4.3.5）4.3.6 复合土钉墙底部存在软弱粘性土时，应按地基承载力模式进行坑底抗隆起稳
35、定性验算。4.3.7 坑底抗隆起稳定性（图 4.3.7）可按下列公式进行验算：图4.3.7 坑底抗隆起稳定性验算 21q cltN cNKH t q（4.3.7-1）2exp(tan)tan(45/2)q N（4.3.7-2）tan/)1(q cN N（4.3.7-3）式中 1、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微型桩或截水帷幕在基坑底面以下的长度；Nq、Nc地基承载力系数；q地面及土体中附加荷载；1(H+t)+q 2t t H q 16c、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。4.3.8 有
36、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层土时，应进行抗渗流稳定性验算。4.3.9 抗渗流稳定性（图 4.3.9）可按下列公式进行验算：H thw 图 4.3.9 抗渗流稳定性验算 1/c wi i K（4.3.9-1）(1)/(1)c si d e（4.3.9-2）/(2)w wi h h t（4.3.9-3）式中 ci 基坑底面土体的临界水力梯度；i渗流水力梯度；ds坑底土颗粒的相对密度；e坑底土的孔隙比；hw基坑内外的水头差；t截水帷幕在基坑底面以下的长度；Kw1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.
37、20。4.3.10 基坑底面以下存在承压水时（图 4.3.10），可按下式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。17HPw 承压水层不透水层hc 图4.3.10 抗突涌稳定性验算 2 2/m c w wh P K（4.3.10）式中 m2不透水土层平均饱和重度；hc承压水层顶面至基坑底面的距离；Pw承压水水头压力；Kw2抗突涌稳定性安全系数，宜取 1.1。4.3.11 回收期内，可回收复合土钉墙应按照“分层回填、分层回收；先回填、后回收”的工序，验算各工况条件下的基坑整体稳定性。回收期基坑整体稳定性分析时，应考虑基坑开挖及使用期内已发生的变形影响，采用工程类
38、比与数值模拟相结合的方法进行分析、验算。4.4 设计及构造要求 4.4.1 土钉墙的设计及构造应符合下列要求：1 土钉墙坑壁宜适当放坡，坡度系数宜取 0.20.4。2 竖向布置时土钉宜采用中部长上下短或上长下短布置形式。3 平面布置时应减少阳角，阳角处土钉在相邻两个侧面宜上下错开或角度错开布置。4 面层应沿坡顶向外延伸形成不少于 0.5m 的护肩，在不设置截水帷幕或微型桩时，面层宜在坡脚处向坑内延伸 0.3m0.5m 形成护脚。5 土钉排数不宜少于2排。4.4.2 土钉的设计及构造应符合下列要求：181 应优先选用成孔注浆土钉。填土、软弱土及砂土等孔壁不易稳定的土层中可选用打入式钢花管注浆土钉
39、。2 土钉与水平面夹角宜为 5o20o。3 成孔注浆土钉的孔径宜为 70mm130mm；杆体宜选用 HRB400钢筋，钢筋直径宜为 16mm25mm；全长每隔 1m2m 应设置定位支架。4 钢管土钉杆体宜采用外径不小于 48mm、壁厚不小于 3mm 的热轧钢管制作。钢管上应沿杆长每隔 0.25m1.0m 设置倒刺和出浆孔，孔径宜为 5mm8mm，管口 2m 范围内不宜设出浆孔。杆体底端头宜制成锥形，杆体接长宜采用帮条焊接，接头承载力不应低于杆体材料承载力。5 注浆材料宜选用早强水泥或水泥浆中掺入早强剂，注浆体强度不宜低于20MPa。4.4.3 面层的设计及构造应符合下列要求：1 采用钢筋网喷射
40、混凝土面层时，面层混凝土强度等级不应低于 C20，终凝时间不宜超过 4 小时，厚度宜为 80mm120mm。面层中应配置钢筋网。钢筋网可采用 HPB300 钢筋，直径宜为 6mm10mm，间距宜为 150mm250mm，搭接长度不宜小于 30倍钢筋直径。2 采用新型材料制作的预制面层板应满足面层抗剪和抗弯的要求，预制面层板之间、预制面层板与土钉应连接牢固。4.4.4 连接件的构造（图4.4.4）应符合下列要求：1 土钉之间应设置通长水平加强筋，加强筋宜采用 2 根直径不小于 12mm的 HRB400钢筋。2 喷射混凝土面层与土钉应连接牢固。可在土钉杆端两侧焊接钉头筋，并与面层内连接相邻土钉的加
41、强筋焊接。9726523461 18(a)钻孔注浆钉(b)打入式钢花管注浆钉 19图 4.4.4 土钉与面层连接构造示意 1喷射砼；2钢筋网；3钻孔；4土钉杆体；5钉头筋；6加强筋；7钢管；8出浆孔；9角钢或钢筋 4.4.5 预应力锚杆的设计及构造应符合下列要求：1 锚杆杆体材料可采用钢绞线、HRB400 或 HRB500 钢筋、精轧螺纹钢及无缝钢管等材料。2 竖向布置上预应力锚杆宜布设在基坑的中上部；锚杆间距不宜小于1.5m。3 钻孔直径宜为 110mm150mm，与水平。面夹角宜为 10o25o。可回收压力型锚杆的钻孔直径尚应满足承载体尺寸的要求。4 锚杆自由段长度宜为 4m6m，并应设置
42、隔离套管；钻孔注浆预应力锚杆沿长度方向每隔 1m2m 设一组定位支架。5 锚杆杆体外露长度应满足锚杆张拉锁定的需要；锚具型号及尺寸、垫板截面刚度应能满足预应力值稳定的要求。6 锚孔注浆宜采用二次高压注浆工艺，注浆体强度不宜低于 20MPa。7 锚杆最大张拉荷载宜为锚杆拉力设计值的 1.1 倍，且不应大于杆体抗拉强度标准值的 80%。锚杆锁定值应根据锚固地层及支护结构变形控制要求确定，宜取锚杆拉力设计值的 60%85%，并应与锚杆预加轴向拉力值一致。4.4.6 腰梁的设计及构造应符合下列要求：1 腰梁应通长、连续设置。2 腰梁宜采用混凝土结构和型钢结构。腰梁应具有足够的强度和刚度。混凝土腰梁的截
43、面和配筋应通过设计计算确定，宽度不宜小于 400mm，高度不宜小于250mm，混凝土强度等级不宜低于C25。3 腰梁应与面层可靠、紧密连接，腰梁与面层之间不得留有空隙。4.4.7 截水帷幕的设计及构造应符合下列要求：1 水泥土桩宜选用早强水泥或在水泥浆中掺入早强剂;单位水泥用量水泥土搅拌桩不宜小于原状土重量的 13%，高压喷射注浆不宜小于 20%；水泥土龄期 28天的无侧限抗压强度应不小于 0.6MPa。2 截水帷幕应满足自防渗要求，渗透系数应小于 0.01m/d。坑底以下插入深度应符合抗渗流稳定性要求且不应小于 1.5m2m。截水帷幕宜穿过透水层进入弱 20透水层 1m2m。3 相邻两根桩的
44、地面搭接宽度不宜小于 150mm，且应保证相邻两根桩在桩底面处能够相互咬合。对桩间距、垂直度、桩径及桩位偏差等应提出控制要求。4.4.8 微型桩的设计及构造应符合下列要求：1 微型桩宜采用钢管、型钢、小直径混凝土桩等，直径或等效直径宜取100mm 300mm。2 钢管、型钢、小直径混凝土桩等微型桩间距宜为 0.5m2.0m，嵌固深度不宜小于 2m。桩顶上宜设置通长冠梁。3 微型桩填充胶结物抗压强度不宜低于20MPa。4.4.9 防排水构造应符合下列要求：1 基坑应设置由排水沟、集水井等组成的排水系统。2 未设置截水帷幕的土钉墙应在坡面上设置泄水管，泄水管间距宜为1.5m2.5m，坡面渗水处应适
45、当加密。3 泄水管可采用直径 40mm100mm、壁厚 5mm10mm 的塑料管制作，插入土体内长度不宜小于 300mm，管身应设置透水孔，孔径宜为 10mm20mm，开孔率宜为10%20%，宜外裹1层2层土工布并扎牢。215 施 工 5.1 一 般 规 定 5.1.1 复合土钉墙施工前除应做好人员、技术、材料、设备、场地准备外，尚应做好以下准备工作：1 对照设计图纸认真复核并妥善处理地下、地上管线、设施和障碍物等。2 明确用地红线、建筑物定位轴线，确定基坑开挖边线、位移观测控制点、监测点等，并妥善保护。3 掌握基坑工程设计对施工和监测的各项技术要求及有关规范要求，编制专项施工方案，分析关键质
46、量控制点和安全风险源，并提出相应的防治措施。4 做好场区地面硬化和临时排水系统规划，临时排水不得破坏基坑边坡和相邻建筑的地基。检查场区内既有给水、排水管道，发现渗漏和积水应及时处理。雨季作业应加强对施工现场排水系统的检查和维护，保证排水通畅。5 编制应急预案，做好抢险准备工作。5.1.2 基坑周围临时设施的搭设以及建筑材料、构件、机具、设备的布置、车辆运行路线应符合施工现场平面布置图的要求，基坑周边地面荷载严禁超过设计规定。5.1.3 土方开挖应与土钉、锚杆及降水施工密切结合，开挖顺序、方法应与设计工况相一致；复合土钉墙施工必须符合“超前支护，分层分段，逐层施作，限时封闭，严禁超挖”的要求。5
47、.1.4 施工过程中发现地质条件、工程条件、场地条件与勘察、设计不符，周边环境出现异常等情况时，应及时会同设计单位处理；出现危险征兆，应立即启动应急预案。5.2 复合土钉墙施工 5.2.1 复合土钉墙施工宜按以下步骤进行：1 施作截水帷幕和微型桩；2 截水帷幕、微型桩强度满足后，开挖工作面，修整坡面；3 施作土钉、预应力锚杆并养护；224 铺设、固定钢筋网；5 喷射混凝土面层并养护；6 施作腰梁，张拉和锁定预应力锚杆；7 进入下一层施工，重复以上步骤 26直至完成。5.2.2 截水帷幕的施工应符合下列要求：1 施工前，应进行成桩试验，工艺性试桩数量不应少于 3 根。应通过成桩试验确定注浆流量、
48、注浆压力、下沉和提升速度等技术参数。水泥浆液的水灰比宜按照试桩结果确定。2 水泥土桩应采取搭接法施工，相邻桩搭接宽度应符合设计要求。3 桩位偏差应小于30mm，桩机导向架垂直度偏差不应大于0.5%。4 水泥土搅拌桩施工要求：1）宜采用喷浆法施工，桩径偏差不应大于设计桩径 4%。2）施工时应按照试桩确定的搅拌次数和提升速度提升搅拌头；输浆速度宜用流量泵控制，并应与提升速度相协调，应确保喷浆量在桩身长度范围内分布均匀。高塑性粘性土、含砂量较大及暗浜土层中，应增加喷浆搅拌次数。3）施工中如因故停浆，恢复供浆后，应从停浆点返回 0.5m 重新输浆搅拌。4）相邻水泥土搅拌桩施工间隔时间不应超过 24h；
49、当超过24h时，应采取补强措施。5）若桩身插筋，宜在搅拌桩完成后 8h内进行。5 高压喷射注浆施工要求：1）宜采用高压旋喷，高压旋喷可采用单管法、二重管法和三重管法，设计桩径大于800mm时宜用三重管法。2）高压喷射注浆的喷射压力、提升速度、旋转速度、注浆流量等工艺参数应按照土层性状、水泥土固结体的设计有效半径等选择。3）喷浆管分段提升时的搭接长度不应小于 100mm。4）在高压喷射注浆过程中出现压力陡增或陡降、冒浆量过大或不冒浆等情况时，应查明原因并及时采取措施。235）应采取隔孔分序作业方式，相邻孔作业间隔时间不宜小于24h。5.2.3 微型桩施工应符合下列要求：1 插入前应检查微型桩平整
50、度和接头焊缝质量；桩的接头承载力不应小于母材承载力。2 对于可回收钢管或型钢，插入前应先对钢管或型钢除锈，并在其表面涂刷减摩材料。2 成孔类微型桩孔内应充填密实，灌注过程中应防止钢管或钢筋笼上浮。4 桩位偏差不应大于 50mm，垂直度偏差不应大于 1.0%。5.2.4 土钉施工应符合下列要求：1 注浆用水泥浆的水灰比宜为 0.450.55，注浆应饱满，注浆量应满足设计要求。2 土钉施工中应做好施工记录。3 钻孔注浆法施工要求：1）成孔机具的选择要适应施工现场的岩土特点和环境条件，保证钻进和成孔过程中不引起塌孔；在易塌孔土层中，宜采用套管跟进成孔。2）土钉应设置对中架，对中架间距 1000 mm
