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1、 北京市地方标准 编 号:DB11/489-2016 备案号:J13247-2016 建筑基坑支护技术规程 Technical specification for retaining and protecting of building foundation excavation 2016-08-10 发布 2016-12-01 实施 北京市住房和城乡建设委员会 北 京 市 质 量 技 术 监 督 局 联合发布 DB 北 京 市 地 方 标 准 建筑基坑支护技术规程 Technical specification for retaining and protecting of building
2、 foundation excavation 编 号:DB11/489-2016 备案号:J13247-2016 北京市勘察设计研究院有限公 北京城建科技促进会 批准部门:北京市质量技术监督局 实施日期:2016 年 12 月 1 日 2016 北京 3 关于发布北京市地方标准建筑基坑支护 技术规程的通知 京建发2016409 号 各区住房城乡建设委,各集团、总公司,各有关单位:根据北京市质量技术监督局关于印发 2014 年北京市地方标准制修订项目计划的通知(京质监标发201436 号)的要求,由北京城建科技促进会主编的建筑基坑支护技术规程已经北京市质量技术监督局批准,北京市质量技术监督局、北
3、京市住房和城乡建设委员会共同发布,编号为 DB11/489-2016,代替建筑基坑支护技术规程DB11/489-2007,自 2016 年 12 月 1 日起实施。同意第 3.1.9条、第 6.3.6 条、第 7.3.20 条、第 8.1.2 条、第 8.2.5 条作为强制性条文,必须严格执行。该标准由北京市住房和城乡建设委员会、北京市质量技术监督局共同负责管理,由北京城建科技促进会负责解释工作。特此通知。北京市住房和城乡建设委员会 2016 年 11 月 29 日 4 关于同意北京市地方标准建筑基坑支护 技术规程备案的函 建标标备201670 号 北京市住房和城乡建设委员会:你委关于北京市工
4、程建设地方标准、申请备案的函(京建科标备便201508 号),收悉。经研究,同意该标准作为“中华人民共和国工程建设地方标准”备案,其备案号为:J13247-2016。其中,同意第 3.1.9 条、第 6.3.6 条、第 7.3.20条、第 8.1.2 条、第 8.2.5 条作为强制性条文。该标准的备案号,将刊登在国家工程建设标准化信息网和近期出版的工程建设标准化刊物上。住房和城乡建设部标准定额司 2016 年 4 月 6 日 DB11/489-2016 5 前 言 本规程为强制性标准,其中第 3.1.9,6.3.6,7.3.20,8.1.2,8.2.5等条(款)为强制性条文,必须严格执行。根据
5、北京市质量技术监督局“关于印发 2014 年北京市地方标准制修订项目计划的通知”(京质监标发201436 号文)的要求,由北京城建科技促进会组织有关单位在经广泛调查研究,认真总结工程实践经验,参考有关标准,并广泛征求意见的基础上,对建筑基坑支护技术规程(DB11/489-2007)进行了全面修订。本规程的主要技术内容是:总则、术语和符号、基本规定、放坡、支挡式结构、土钉墙、地下水控制、基坑开挖、监测、附录 A基坑支护设计文件内容、附录 B 锚杆钢腰梁按简支梁考虑时选型参考表、附录C渗透稳定性验算。其中附录A附录C均为规范性附录。本规程修订的主要技术内容是:对原规程中强制性条文第 3.1.2,3
6、.1.4,3.1.5(1)、(2),3.1.6,3.1.7,3.7.3,3.7.4,3.7.5,3.7.6,3.7.8,3.7.13,6.3.6,6.4.2 等条(款)进行了条款的部分内容调整或条款号调整;对第 3 章勘察要求进行了修改;将原规程第 5 章标题改为支挡式结构,增加了双排桩的设计内容,并对其他节的内容进行了补充;将原规程 3.7 节独立成章,作为第 8 章;新增第 9 章;删除了原规程中附录 B、附录 C 内容,新增加附录 B 及附录 C 内容。本规程由北京市住房和城乡建设委员会和北京市质量技术监督局共同负责管理,由北京市住房和城乡建设委员会归口并负责组织实施。由北京城建科技促进
7、会负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议,请寄送至北京城建科技促进会(地址:北京市西城区广莲路 1 号北京建工大厦 A 座 910 室;邮政编码:100055)DB11/489-2016 6 本规程主编单位:中国建筑科学研究院 北京市勘察设计研究院有限公司 北京建华建材技术研究院有限公司 北京城建科技促进会 本规程参编单位:中航勘察设计研究院有限公司 中兵勘察设计研究院 北京航天勘察设计研究院有限公司 北京建材地质工程公司 北京建工集团有限责任公司 北京城建勘测设计研究院有限责任公司 建设综合勘察研究设计院有限公司 中基发展建设工程有限责任公司 中国新兴建筑工程总公司 中建二局第三建
8、筑工程有限公司 北京市地质工程设计研究院 北京市地质工程公司 北京金水源岩土工程有限公司 北京中联勘工程技术有限责任公司 北京新创展基础工程有限公司 北京健安诚岩土工程有限公司 本规程主要起草人员:张 雁 沈小克 杨 斌 周与诚 杨生贵 孙保卫 李 虹(以下以姓氏笔画为序)马永琪 习铁宏 王笃礼 王建明 王秀丽 王晓辉 化建新 石 健 闫德刚 孙华波 刘永勤 齐如明 何世鸣 张德萍 张明中 张 微 张春和 杨素春 杨发兵 邹登亮 DB11/489-2016 7 李 钟 李 军 李耀刚 陈志辉 陈树军 汪一帆 金 淮 郑庆峰 赵杰伟 徐教宇 郭密文 郭跃龙 秦 沛 聂畅通 蒋新民 熊宗喜 戴连双
9、 本规程主要审查人员:肖绪文 张建民 任庆英 张晋勋 刘 军 叶 锋 张钦喜 DB11/489-2016 8 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 6 3.1 设计原则 6 3.2 勘察要求 10 3.3 支护结构选型 12 3.4 水平荷载 13 3.5 质量检测 20 4 放坡 21 4.1 放坡设计 21 4.2 放坡施工 21 4.3 质量检测 22 5 支挡式结构 23 5.1 一般规定 23 5.2 结构分析 24 5.3 基坑稳定性验算 24 5.4 双排桩设计 30 5.5 截面承载力计算 32 5.6 锚杆计算 33 5.
10、7 构造要求 37 5.8 施工 41 5.9 质量检测 45 DB11/489-2016 9 6 土钉墙 47 6.1 一般规定 47 6.2 设计 47 6.3 施工 56 6.4 质量检测 60 7 地下水控制 61 7.1 一般规定 61 7.2 截水 62 7.3 降水 63 7.4 集水明排 72 7.5 回灌 73 8 基坑开挖 75 8.1 一般规定 75 8.2 开挖 75 8.3 地下水控制 76 8.4 封底及回填 76 9 监测 77 9.1 一般规定 77 9.2 监测项目 77 9.3 巡视检查 78 9.4 监测点布置 79 9.5 监测频率 81 9.6 监测报
11、警 82 9.7 监测成果 84 附录 A 基坑支护设计文件内容 87 附录 B 锚杆钢腰梁按简支梁考虑时选型参考表 92 附录 C 渗透稳定性验算 94 本规程用词说明 96 DB11/489-2016 10 引用标准名录 97 条文说明 99 DB11/489-2016 11 Contents 1 General provisions 1 2 Terms and symbols 2 2.1 Terms 2 2.2 Symbols 3 3 Basic requierments 6 3.1 Principles of design 6 3.2 Investigation of excavate
12、d 10 3.3 Choice of structural types 12 3.4 Horizontal load 13 3.5 Testing of quality 20 4 Sloping 21 4.1 Design of sloping 21 4.2 Construction of sloping 21 4.3 Testing of quality 22 5 Retaining structures 23 5.1 General requierments 23 5.2 Structural analysis 24 5.3 Excavations stabilitys analysis
13、24 5.4 Design of double-row-piles wall 30 5.5 Bearing capacity calculation of sectional 32 5.6 Anchor calculation 33 5.7 Structural detail 37 5.8 Consturction 41 5.9 Testing of quality 42 6 Soil nailing wall 47 6.1 General requierments 47 6.2 Design 47 6.3 Consturction 56 DB11/489-2016 12 6.4 Testin
14、g of quality 60 7 Groundwater control 61 7.1 General requierments 61 7.2 Cut-off drains 62 7.3 Dewatering 63 7.4 Drainage galleries 72 7.5 Rechaerge 73 8 Excavation 75 8.1 General requierments 75 8.2 Excavate 75 8.3 Groundwater control 76 8.4 Seal off and backfill 76 9 Monitoring 77 9.1 General requ
15、ierments 77 9.2 Monitoring items 77 9.3 Inspectin and examination 78 9.4 Arrangement of monitoring point 79 9.5 Frequency of monitoring 81 9.6 Alarming on monitoring 82 9.7 Result of monitoring 84 Appendix A Contents of design documents on foundation excavations 87 Appendix B Reference form for patt
16、ern selection on anchored bar steel waist rail considered with simple structure beam 92 Appendix C Calculation on seepage stability 94 Explanation of wording in this specification 96 List of quoted standards 97 Addition:explanation of provisions 99 DB11/489-2016 1 1 总 则 1.0.1 为了规范北京市行政区域内建筑基坑支护的勘察、设
17、计、施工和监测工作,做到安全适用、技术先进、经济合理、绿色环保,制定本规程。1.0.2 本规程适用于北京市行政区域内建筑基坑支护的勘察、设计、施工和监测。1.0.3 建筑基坑支护应综合考虑场地工程地质与水文地质条件、基坑开挖深度、降排水条件、基础类型、周边环境对基坑侧壁变形控制的要求、基坑周边荷载、施工季节及施工条件、支护结构使用期限等因素,做到因地制宜、因时制宜。1.0.4 建筑基坑支护除应符合本规程的规定外,尚应符合国家和北京市地方现行相关标准的规定。DB11/489-2016 2 2 术语和符号 2.1 术 语 2.1.1 建筑基坑 building foundation pit 为进行
18、建筑物(包括构筑物)基础与地下室施工所开挖的地面以下空间。2.1.2 基坑侧壁 side of foundation pit 构成建筑基坑围体的某一侧面。2.1.3 基坑周边环境 surroundings around foundation pit 基坑开挖影响范围内既有建(构)筑物、道路、地下设施、地下管线、岩土体、地下水体及基坑周边临时堆载等的统称。2.1.4 基坑支护 retaining and protecting for foundation excavations 为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。2.1.5 排桩 soldie
19、r piles 以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。2.1.6 地下连续墙 diaphragm wall 用机械施工方法成槽,并形成的钢筋混凝土地下墙体。2.1.7 土钉墙 soil nailing wall 采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面等组成的支护结构。2.1.8 土层锚杆 soil anchor 由设置于钻孔内、端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体。2.1.9 冠梁 capping beam 设置在挡土构件顶部的将挡土构件连为整体的钢筋混凝土梁或型钢梁。2.1.10 腰梁 waling DB11/489-2016 3 设置在挡土构件侧面的连接锚杆或内支撑杆件
20、的钢筋混凝土梁或型钢梁。2.1.11 支点 fulcrum 锚杆或支撑体系对支护结构的水平约束点。2.1.12 嵌固深度 embedded depth 挡土构件在基坑开挖底面以下的配筋段的长度。2.1.13 地下水控制 groundwater controlling 为保证支护结构施工、基坑挖土、地下室施工及基坑周边环境安全而采取的排水、降水、截水或回灌措施。2.1.14 截水帷幕 curtain for cutting off water 用于阻截或减少地下水流入基坑侧壁及基坑底而采用的连续截水体。2.2 符 号 2.2.1 抗力和材料性能 c 土的粘聚力;土的内摩擦角;fy、fpy普通钢筋
21、、预应力钢筋抗拉强度设计值;fyk普通钢筋抗拉强度标准值;k土的渗透系数;Kai第 i 层土的主动土压力系数;Kpi第 i 层土的被动土压力系数;q单井出水量;Rk土钉或锚杆的极限抗拔承载力标准值;qsk锚固体与土层之间的极限粘结强度标准值;R抗滑力矩标准值;土的重度;w地下水重度。DB11/489-2016 4 2.2.2 作用和作用效应 pak主动土压力标准值;ppk被动土压力标准值;u孔隙水压力;q0 均布附加荷载标准值;p0 基础底面附加压力标准值;S 滑动力矩标准值;M弯矩设计值;Mk弯矩标准值;N 轴向拉力或压力设计值;Nk轴向拉力或压力标准值;V剪力设计值;Vk剪力标准值;Q 流
22、量。2.2.3 几何参数 A截面面积;b截面宽度;d桩、锚杆、土钉的直径或基础埋置深度;h基坑深度或截面高度;H 潜水含水层厚度或承压水头高于含水层顶板的高度;l 长度;ld挡土构件的嵌固深度;lf 锚杆非锚固段长度;sx锚杆的水平间距;土钉或锚杆轴线与水平面的夹角;土钉墙坡面与水平面的夹角;R影响半径。2.2.4 计算系数 DB11/489-2016 5 相对距离比;o 支护结构重要性系数;Kt土钉或锚杆抗拔安全系数;Ke嵌固稳定安全系数;Ks圆弧滑动稳定安全系数;K se1突涌稳定性安全系数;Kse2 流土稳定性安全系数;弯矩折减系数;j 土钉轴向拉力调整系数。DB11/489-2016
23、6 3 基本规定 3.1 设计原则 3.1.1 设计文件应明确支护结构的设计使用期限。除有特殊要求外,本规程所列各种支护结构,均应按设计使用年限一年的临时性结构进行设计。3.1.2 基坑支护结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。3.1.3 当出现下列状态之一时,应判定为达到了承载能力极限状态:1 支护结构构件或连接因应力超过材料强度而破坏,或因过度变形而不适于继续承载;2 支护结构转变为机动体系,支护结构或结构构件丧失稳定;3 支护体或土体因土中剪应力达到其抗剪强度而发生滑动、隆起、推移、倾覆、滑移;4 地下水渗流引起土体渗透破坏。3.1.4 当出现下列状态时,应判定为达到了正常
24、使用极限状态:支护结构的变形或地下水的状态已妨碍地下结构施工或影响基坑周边环境的正常使用功能。3.1.5 基坑支护设计时,应根据基坑的开挖深度 h、邻近建(构)筑物及管线与坑边的相对距离比 和工程地质、水文地质条件,按破坏后果的严重程度按表 3.1.5 划分基坑侧壁的安全等级。对同一基坑的不同部位,可采用不同的基坑侧壁安全等级。表表 3.1.5 基坑侧壁安全等级划分基坑侧壁安全等级划分 IIIIIIIIIIIIIIIIIIh1510h15二级一级h10一级二级二级二级一级一级三级三级二级一级 0.50.51.01.0一级一级环境条件工程地质、水文地质条件开挖深度h(m)DB11/489-201
25、6 7 axah注:1 h基坑开挖深度。2 相对距离比 。x 为管线、邻近建(构)筑物基础边缘(桩基础桩端)离坑口内壁的水平距离,ha为基础底面距基坑底垂直距离,见图 3.1.5。3 工程地质、水文地质条件分类:复 杂 土质差、地下水对基坑工程有重大影响;较复杂 土质较差,基坑侧壁有易于流失的粉土、粉砂层,地下水对基坑工程有一定影响;简 单 土质好,且地下水对基坑工程影响轻微。坑壁为多层土时可经过分析按不利情况确定工程地质、水文地质条件类别。4 如邻近建(构)筑物为价值不高、待拆除或临时性的,管线为非重要干线,一旦破坏没有危险且易于修复,则 值可增大一个范围值;当周边环境为变形特别敏感的邻近建
26、(构)筑物或重点保护的古建筑物等有特殊要求的建(构)筑物,当基坑侧壁安全等级为二级或三级时,安全等级应提高一级;当既有基础(或桩基础桩端)埋深大于基坑深度时,应根据基础距基坑底的相对距离、基底附加应力、桩基础形式以及上部结构对变形的敏感程度等因素,综合确定 值及安全等级。5 同一基坑周边条件不同可分别划分为不同的基坑侧壁安全等级。6 当基坑支护结构作为地下建筑结构的一部分时,基坑侧壁安全等级应为一级。图图 3.1.5 相邻建筑基础与基坑相对关系示意图相邻建筑基础与基坑相对关系示意图 3.1.6 支护结构设计应根据基坑侧壁安全等级确定结构重要性系数 o,安全等级为一级时取 o1.1;安全等级为二
27、级时取 o1.0;安全等级为三级时取 o0.9。3.1.7 支护结构变形控制应符合下列规定:ahxa DB11/489-2016 8 1 应根据周边环境的重要性、对变形的适应能力及土(岩)的性质等因素确定支护结构的水平变形限值,最大水平变形值应满足正常使用要求;2 周边地面竖向变形应根据邻近建筑结构形式及使用现状进行控制;3 当邻近有重要管线或支护结构作为永久性结构时,其水平变形和竖向变形应按满足其正常工作的要求控制;4 当无明确要求时,最大水平变形限值:一级基坑宜取 0.002h,二级基坑宜取 0.004h,三级基坑宜取 0.006h。3.1.8 基坑支护应以对地下水资源和环境影响最小为原则
28、,确定地下水控制方法。3.1.3.1.9 9 基坑工程设计应包括下列内容:1 1 支护结构体系的方案和技术经济比较;2 2 基坑支护体系的稳定性验算;3 3 支护结构的强度、稳定和变形计算;4 4 地下水控制设计;5 5 对周边环境影响的控制设计;6 6 基坑土方开挖方案;7 7 基坑工程的监测要求。3.1.10 支护结构设计、施工应具备以下基本资料:1 建筑场地及其周边地表至基坑底面下一定深度范围内地层结构、土(岩)的物理力学性质,地下水分布、含水层类型、渗透系数和施工期地下水位可能的变化等资料;2 标有建筑红线、施工红线的总平面图及基础结构设计图;3 建筑场地内及周边的地下管线、地下设施的
29、位置、深度、结构形式及使用现状;4 已有邻近建筑的位置、层数或高度、结构类型、使用状况、沉降观测资料以及基础类型、埋置深度、主要尺寸、基础距基坑侧DB11/489-2016 9 壁的净距等;5 基坑周围的地面排水方式和能力,地面雨水、污水、上下水管线排入或漏(渗)入基坑的可能性及其管理控制体系资料;6 施工期间基坑周边的地面堆载及车辆、设备的动、静载情况等。3.1.11 土压力及水压力计算、土的各类稳定性验算时,土、水压力的分、合算方法及相应的土的抗剪强度指标类别应符合下列规定:1 对地下水位以上的黏性土、黏质粉土,应采用三轴固结不排水剪切试验确定的抗剪强度指标 ccu、cu或采用直剪固结快剪
30、试验确定的抗剪强度指标 ccq、cq,对地下水位以上的砂质粉土、砂土、碎石土,土的抗剪强度指标应采用有效应力强度指标 c、;2 对地下水位以下的黏性土、黏质粉土,可采用土压力、水压力合算方法;其中,对正常固结和超固结土,土的抗剪强度指标应采用三轴固结不排水剪切试验确定的抗剪强度指标 ccu、cu或采用直剪固结快剪方法确定的抗剪强度指标 ccq、cq;对欠固结土,宜采用有效自重压力下预固结的三轴不固结不排水试验确定的抗剪强度指标 cuu、uu;3 对地下水位以下的砂质粉土、砂土和碎石土,应采用土压力、水压力分算方法,土的抗剪强度指标应采用有效应力抗剪强度指标c、;对砂质粉土,当缺少有效应力强度指
31、标时,也可采用三轴固结不排水抗剪强度指标 ccu、cu或直剪固结快剪强度指标 ccq、cq代替;对砂土和碎石土,有效应力抗剪强度指标 可根据标准贯入试验击数和水下休止角等物理力学指标取值;当采用土压力、水压力分算方法时,水压力可按静水压力计算;当存在地下水渗流时,宜按渗流理论计算水压力和土的竖向有效应力;当存在多层地下水时,应根据地下水赋存条件,分别计算与各层地下水相关的水压力;4 有工程经验时,土的抗剪强度指标可根据室内或原位测试得到的其它物理力学指标,按经验方法确定。3.1.12 基坑支护设计应对施工质量检测及施工监控提出要求。DB11/489-2016 10 3.1.13 基坑支护设计应
32、选择符合支护结构实际条件的计算模型,并在确认参数的合理性、计算结果的可靠性后,方可将计算结果用于设计。3.1.14 基坑支护设计应提出监测技术要求,包括监测项目、监测频率、监测点位置及监测控制值和报警值等。3.1.15 基坑支护设计文件内容应符合本规程附录 A 的要求。3.2 勘察要求 3.2.1 岩土工程勘察应包括基坑工程勘察的内容,并最终提供满足基坑工程设计要求的勘察成果。3.2.2 在拟建工程的初步勘察阶段,应搜集拟建场区及周围的工程地质和水文地质资料,进行工程地质调查,在现场勘测与室内试验工作基础上,对岩土工程条件进行初步分析,预测基坑工程中可能产生的主要岩土工程问题。3.2.3 详细
33、勘察成果应包括基坑工程设计、施工所需的场地、岩土地层和地下水等基础资料,对基坑工程、支护方案提出建议。当已完成的详勘资料不能满足基坑工程设计需要时,应为基坑设计专门进行补充勘察。3.2.4 勘探范围应按基坑的复杂程度及工程地质与水文地质条件确定。对于水平方向分布稳定的地层单元,勘探测试范围不应小于基坑周边范围。当地层空间分布不稳定、跨越工程地质单元或需查明专门问题时,勘探范围应根据支护设计需要扩大,查明基坑影响范围内的不利岩土层的分布,外扩范围可达到基坑深度的1倍2倍。3.2.5 勘探点宜沿基坑边线布置。勘探点间距应按基坑的复杂程度及工程地质与水文地质条件确定,当地层水平方向变化较大,有相对不
34、利的岩土层或软弱结构面时,应增加勘探点。3.2.6 勘探孔深度应按基坑的复杂程度及工程地质与水文地质条件确定,并应满足设计计算的要求,其深度不宜小于基坑深度的 2DB11/489-2016 11 倍。在基坑工程勘探深度内遇中等风化及微风化岩石时,可根据岩石类别及支护要求适当减少深度。3.2.7 渗透系数宜通过现场试验确定,当设计需要且模拟工况适合时,可进行室内渗透试验。对岩质基坑,当存在顺层软弱结构面时,应在室内或现场测定结构面的抗剪强度指标。3.2.8 抗剪强度试验可根据设计需要或工程经验,选择静三轴压缩(拉伸)试验或直接剪切试验。静三轴压缩(拉伸)试验可采用固结不排水剪方法,直接剪切试验可
35、采用固结快剪方法。工况分析需要时,应做残余抗剪强度试验及侧压力系数试验。对特殊性岩土应作专门性试验。3.2.9 当场地水文地质条件复杂、在基坑开挖过程中需要对地下水进行控制且已有资料不能满足要求时,应进行专门的场地水文地质勘察。场地水文地质勘察应达到以下要求:1 查明地下水含水层和隔水层的层位、埋深和分布情况,查明各含水层(包括上层滞水、潜水、承压水)的补给条件和水力联系;2 对于含水层以及截水帷幕涉及的主要隔水层,应分层提供渗透系数;3 分析施工过程中地下水位变化对支护结构和基坑周边环境的影响,提出应采取的措施。3.2.10 基坑工程的岩土工程勘察成果,除应符合一般要求外,尚应包括下列内容:
36、1 提供基坑工程设计所需的地层结构、岩土的物理力学性质指标以及含水层水文地质参数;2 评价地下水对基坑工程的影响,提出地下水控制方法的建议;3 对施工过程中形成的流砂、流土、管涌及整体失稳等现象的可能性进行评价并提出预防措施;对具有特殊性质的岩土,应分析其对基坑工程的影响,并提出对设计施工的相应措施的建议;4 评价基坑工程与周边环境的相互影响并提出设计、施工应注DB11/489-2016 12 意的事项和必要的保护措施的建议;5 提供平面图、地层剖面图及与支护设计有关的岩土试验成果图表。3.3 支护结构选型 3.3.1 支护结构应综合考虑基坑周边环境限制条件、开挖深度、工程地质与水文地质条件、
37、施工工艺及设备条件、周边相近条件基坑的工程经验、施工工期及施工季节等因素,并按表 3.3.1 选型。表表 3.3.1 各类支护结构的适用条件各类支护结构的适用条件 结构类型 适用条件 安全等级 基坑深度、环境条件、土质和地下水条件 支挡式结构 锚拉式结构 一级 二级 适用于深基坑 1 排桩适用于地下水位以上、可降水或结合截水帷幕的基坑 2 地下连续墙宜同时用作主体地下结构外墙,可同时用于截水 3 锚杆不宜用在软弱土层和含有高水头地下水的碎石土、砂土层中 4 当邻近基坑有建筑物地下室、地下构筑物等,锚杆的有效锚固长度不足时,不应采用锚杆 5 当锚杆施工会造成基坑周边建(构)筑物的损害或违反城市地
38、下空间规划等规定时,不应采用锚杆 支撑式结构 适用于深基坑 悬臂式结构 适用于浅基坑 双排桩 当锚拉式、支撑式和悬臂式结构不适用时,可考虑采用双排桩 逆作法 适用于主体结构地上、地下同步施工 土钉墙 单一土钉墙 二级 三级 适用于地下水位以上或可实施降水的基坑,但基坑深度不宜大于 10m 当基坑潜在滑动面内有建筑物、重 要 地 下 管 线时,不宜采用土钉墙 预应力锚杆复合土钉墙 适用于地下水位以上或可实施降水的基坑,但基坑深度不宜大于 15m 水泥土桩垂直复合土钉墙 基坑深度不宜大于 10m 且不宜用在含有高水头地下水的碎石土、砂土、粉土层中 微型桩垂直复合土钉墙 适用于地下水位以上或可实施降
39、水的基坑,但基坑深度不宜大于 10m 放坡 三级 1 具有放坡的场地条件 2 可与上述支护结构形式结合 DB11/489-2016 13 注:1 当基坑不同部位的周边环境条件、土层性状、基坑深度等不同时,可在不同部 位分别采用不同的支护形式;2 支护结构可采用上、下部以不同结构类型组合的支护形式,其设计应按基坑侧 壁的安全等级进行总体控制。3.3.2 支护结构选型应考虑结构的空间效应和受力特点,采用有利支护结构材料受力特性的形式。3.3.3 对于基坑上部采用放坡或土钉墙,下部采用支挡式结构的情况,放坡或土钉墙支护的高度(h1)大于基坑总深度的 1/2 时,应考虑桩(墙)顶部以上土体与桩(墙)支
40、护结构间的相互影响,并应严格控制桩(墙)顶部的水平位移。3.4 水平荷载 3.4.1 支护结构设计时,所采用的作用效应,应符合下列规定:1 支护结构构件承载力计算时,取承载能力极限状态下的作用应基本组合;当支护结构作为永久或临时支护时,其作用基本组合的综合分项系数分别不应小于 1.35 及 1.25;2 支护结构整体稳定性计算时,取作用标准组合的效应;3 支护结构水平位移及周边地面沉降计算时,取正常使用极限状态下作用标准组合的效应。3.4.2 计算作用在支护结构上的水平荷载时,应考虑下列因素:1 基坑内外土的自重(包括地下水);2 基坑周边既有和在建的建(构)筑物荷载;3 基坑周边施工材料和设
41、备荷载;4 基坑周边车辆荷载;5 冻胀、温度变化等产生的作用。3.4.3 作用在支护结构上的土压力应按下列规定确定:1 支护结构外侧的主动土压力标准值、支护结构内侧的被动土压力标准值宜按下列公式计算(图 3.4.3):1)对地下水位以上或水土合算的土层 DB11/489-2016 14 iiiKcKpa,a,akak2 (3.4.3-1))245(tan2,aiiK (3.4.3-2)iiKcKp,pi,ppkpk2 (3.4.3-3))245(tan2,piiK (3.4.3-4)式中:pak支护结构外侧,第 i 层土中计算点的主动土压力强度标准值(kPa);当 pak 0 时,应取 pak
42、0;ak、pk分别为支护结构外侧、内侧计算点的土中竖向应力标准值(kPa),按本规程第 3.4.5 条的规定计算;Ka,i、Kp,i 分别为第i层土的主动土压力系数、被动土压力系数;ci、i第 i 层土的粘聚力(kPa)、内摩擦角();按本规程第 3.1.11 条的规定取值;ppk 支护结构内侧,第 i 层土中计算点的被动土压力强度标准值(kPa)。2)对水土分算的土层 aa,a,aakak2uKcKupiii (3.4.3-5)p,pi,pppkpk2uKcKupii (3.4.3-6)式中:ua、up分别为支护结构外侧、内侧计算点的水压力(kPa);对静止地下水,按本规程第 3.4.4 条
43、的规定取值;当采用悬挂式截水帷幕时,应考虑地下水沿支护结构向基坑面的渗流对水压力的影响。DB11/489-2016 15 pkak0 图图 3.4.3 土压力计算土压力计算 2 在支护结构土压力的影响范围内,存在相邻建筑物地下墙体等稳定界面时,可采用库仑土压力理论计算界面内有限滑动楔体产生的主动土压力,此时,同一土层的土压力可采用沿深度线性分布形式。3.4.4 静止地下水的水压力可按下列公式计算(图 3.4.3):wawahu (3.4.4-1)wpwphu (3.4.4-2)式中:w地下水的重度(kN/m3),取w10kN/m3;hwa基坑外侧地下水位至主动土压力计算点的垂直距离(m);对承
44、压水,地下水位取测压管水位;当有多个含水层时,应以计算点所在含水层的地下水位为准;hwp基坑内侧地下水位至被动土压力计算点的垂直距离(m);对承压水,地下水位取测压管水位。3.4.5 土中竖向应力标准值应按下式计算:DB11/489-2016 16 j,kacak (3.4.5-1)pcpk (3.4.5-2)式中:ac支护结构外侧计算点,由土的自重产生的竖向总应力(kPa);pc支护结构内侧计算点,由土的自重产生的竖向总应力(kPa);k,j支护结构外侧第 j 个附加荷载作用下计算点的土中附加竖向应力标准值(kPa),应根据附加荷载类型,按本规程第 3.4.6 条、第 3.4.7 条计算。3
45、.4.6 均布附加荷载作用下的土中附加竖向应力标准值应按下式计算(图 3.4.6):0,kqj (3.4.6)式中:q0均布附加荷载标准值(kPa)。d0k,j 图 3.4.6 均布竖向附加荷载作用下的土中附加竖向应力计算 3.4.7 局部附加荷载作用下的土中附加竖向应力标准值可按下列DB11/489-2016 17 规定计算:1 对条形基础下的附加荷载(图 3.4.7a):当 da/tanzad(3a+b)/tan 时 abbpj20,k (3.4.7-1)式中:p0 基础底面附加压力标准值(kPa);d基础埋置深度(m);b基础宽度(m);a支护结构外边缘至基础的水平距离(m);附加荷载的
46、扩散角(),宜取 45;za自然地面至土中附加竖向应力计算点的竖向距离。当 zad(3a+b)/tan 时,取 k,j0。2 对矩形基础下的附加荷载(图 3.4.7a):当 da/tan zad(3a+b)/tan 时 alabblpj220,k (3.4.7-2)式中:b与基坑边垂直方向上的基础尺寸(m);l 与基坑边平行方向上的基础尺寸(m)。当 zad(3a+b)/tan 时,取 k,j0。3 对作用在地面的条形、矩形附加荷载,按本条第 1 款、第 2款计算土中附加竖向应力标准值 k,j时,应取 d0(图 3.4.7b)。DB11/489-2016 18 dk,j 0dk,j(a)条形或
47、矩形基础 (b)作用在地面的条形或矩形附加荷载 图图 3.4.7 局部附加荷载作用下的局部附加荷载作用下的土中土中附加附加竖向应力竖向应力计算计算 3.4.8 当临近基坑的建筑物基础低于基坑底面时,且外墙距支护结构净距 bh tan(45-k/2)时,可按下列方法计算有限宽度土体作用在支护结构上的土压力强度标准值 pak(图 3.4.8):邻近建筑物 图 3.4.8 有限范围土体的土压力计算简图 1 当 z b cot(45-k/2),或 zb cot(45-k/2)+dh时,按本规程第 3.4.3 条3.4.6 条的规定计算;DB11/489-2016 19 2 当 b cot(45-k/2
48、)z 1 0.75IL1 0.50IL0.75 0.25IL0.50 0.00.90 0.75e0.90 e0.75 2040 4060 6090 粉细砂 稍密 中密 密实 2040 4060 6080 中砂 稍密 中密 密实 4060 6070 7090 DB11/489-2016 49 续表 6.2.4 土的名称 土的状态 qsk(kPa)粗砂 稍密 中密 密实 6090 90120 120150 砾砂、卵石 中密、密实 130160 注:表中数据为常压注浆值,当采用高压注浆时可按试验确定或按经验适当提高;当采用打入式钢管土钉时,表中数值可上调 15%20%。6.2.5 土钉墙设计的计算可
49、取单位支护长度并按平面应变问题进行分析。6.2.6 单根土钉极限抗拔承载力计算应符合下式规定:tkkKNRjj,(6.2.6)式中:Kt 土钉抗拔安全系数;基坑侧壁安全等级为二级、三级的土钉墙,Kt分别不应小于 1.6、1.4;Nk,j 第j层土钉轴向拉力标准值(kN),可按本规程第 6.2.7条确定;Rk,j 第j层土钉极限抗拔承载力标准值(kN),可按本规程第 6.2.10 条确定。6.2.7 单根土钉的轴向拉力标准值可按下式计算:jjjjjjsspN,z,x,ak,kcos1 (6.2.7)式中:j 第j层土钉与水平面的夹角();坡面倾斜时的主动土压力折减系数,根据本规程第6.2.8 条
50、确定;j 第 j 层土钉轴向拉力调整系数,根据本规程第 6.2.9 条确定;pak,j 第 j 层土钉处的主动土压力强度标准值(kPa);sx,j、sz,j 第j层土钉与相邻土钉的水平间距、垂直间距(m)。DB11/489-2016 50 6.2.8 坡面倾斜时的主动土压力折减系数 可按下式计算:245tantan12tan12tanm02mm (6.2.8)式中:土钉墙坡面与水平面的夹角();m基坑底面以上各土层按厚度加权的等效内摩擦角平均 值()。6.2.9 土钉轴向拉力调整系数可按下列公式计算:hzjj)(baa (6.2.9-1)nijjnijjEzhEzh1a1aba)()((6.2