【工程建设标准】CECS 96-1997 基坑土钉支护技术规程.pdf
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1、建标 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 中国工程建设标准化协会标准 基坑土钉支护技术规程 年北京 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 中国工程建设标准化协会标准 基坑土钉支护技术规程 主 编 单 位 清华大学土木工程系 总参工程兵科研三所 批 准 单 位 中国工程建设标准化协会 批 准 日 期年月日 年北京 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免
2、费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 前言 土钉支护已在我国基坑工程中得到广泛应用并取得显著效 益本规程在总结近年我国土钉支护工程实践并参考国外经验的 基础上 经过广泛征求意见和修改 完成了编写工作最后由中国 工程建设标准化协会组织专家会议审查定稿 现批准 基坑土钉支护技术规程编号为并推 荐给各工程建设设计 施工单位使用在使用过程中 如发现需要 修改补充之处 请将意见和有关资料寄交给北京清华大学土木工 程系 邮政编码 本规程主编单位 清华大学土木工程系 总参工程兵科研三所 参编单位 中
3、航勘察设计研究院 广州军区科研设计所 山东建筑工程学院 主 要 起 草 人 陈肇元 周丰峻 曾宪明 马金普 毕孝全 修学纯 宋二祥 李保国 喻良明 张鑫 崔京浩 秦四清 赵明伦 苏绍增 张明聚 陈叶青 中国工程建设标准化协会 年月日 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 目次 总则 术语 符号 基本规定 工程调查与岩土工程勘察 设计 施工 土钉现场测试 施工监测 施工质量检查与工程验收 免费标准下载网( w
4、 w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 总则 为使土钉支护用于基坑工程做到技术先进 经济合理 安 全可靠和确保质量 特制定本规程 本规程适用于基坑直立开挖或陡坡开挖时临时性土钉支 护的设计与施工 采用以钢筋作为中心钉体的钻孔注浆型土钉 基 坑的深度不宜超过使用期限不宜超过个月 对于其他类型的土钉如注浆的钢管击入型土钉或不注浆的角 钢击入型土钉 可参照本规程的基本计算原则进行支护的稳定性 分析 土钉支护适用于下列土体 可塑 硬塑或
5、坚硬的粘性土 胶 结或弱胶结 包括毛细水粘结 的粉土 砂土和角砾 填土 风化岩 层等 在松散砂土和夹有局部软塑 流塑粘性土的土层中采用土钉 支护时 应在开挖前预先对开挖面上的土体进行加固 如采用注浆 或微型桩托换 土钉支护工程的设计 施工与监测宜统一由支护工程的施 工单位负责 以便于及时根据现场测试与监控结果进行反馈设计 土钉支护工程的设计 施工与验收除本规程已作规定者 外 尚应符合 岩土工程勘察规范建筑地基基 础设计规范混凝土结构设计规范 等有关现行国家标准的规定 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e
6、b z . n e t ) 无需注册 即可下载 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 术语 符号 术语 土钉 用来加固或同时锚固现场原位土体的细长杆件通常采取土 中钻孔 置入变形钢筋 即带肋钢筋 并沿孔全长注浆的方法做成 土钉依靠与土体之间的界面粘结力或摩擦力 在土体发生变形的 条件下被动受力 并主要承受拉力作用土钉也可用钢管 角钢等 作为钉体 采用直接击入的方法置入土中 土钉支护 以土钉作为主要受力构件的边坡支护技术 它由密集的土钉 群 被加固的原位土体 喷混凝土面层和必要的防水系统组成 符号 材料性能 土钉的极限抗拉能力 土的粘聚力 土的重度 土钉与土体之间的界面粘结强度 钢
7、筋抗拉强度标准值 作用及作用效应 土钉的最大拉力或设计内力 与土钉设计内力相应的土体侧压力 作用于支护喷混凝土面层的侧向土压力 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 地表均布荷载 几何参数 土钉长度 土钉伸入破坏面一侧稳定土体中的长度 土钉钢筋直径 土钉孔径 土钉水平间距 土钉竖向间距 土的内摩擦角 土钉倾角 基坑深度 计算系数 支护的内部整体稳定性安全系数 土钉的局部稳定性安全系数 免费标准下载网( w
8、w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 基本规定 土钉支护用于基坑开挖施工应采取从上到下分层修建的 施工工序 开挖有限的深度 在这一深度的作业面上设置一排土钉 并喷混凝土面层 继续向下开挖 并重复上述步骤 直至所需的基坑深度 土钉支护的设计施工应重视水的影响 并应在地表和支护 内部设置适宜的排水系统以疏导地表径流和地表 地下渗透水 当 地下水的流量较大 在支护作业面上难以成孔和形成喷混凝土面 层时 应在施工前降低地下水位 并在地下
9、水位以上进行支护施 工 土钉支护的设计施工应考虑施工作业周期和降雨 振动等 环境因素对陡陂开挖面上暂时裸露土体稳定性的影响 应随开挖 随支护 以减少边坡变形 土钉支护的设计施工应包括现场测试与监控以及反馈设 计的内容 施工单位应制定详细的监测方案 无监测方案不得进行 施工 土钉支护施工前应具备下列设计文件 工程调查与岩土工程勘察报告 支护施工图 包括支护平面 剖面图及总体尺寸 标明全部 土钉 包括测试用土钉 的位置并逐一编号 给出土钉的尺寸 直 径 孔径 长度倾角和间距 喷混凝土面层的厚度与钢筋网尺寸 土钉与喷混凝土面层的连接构造方法 规定钢材 砂浆 混凝土等 材料的规格与强度等级 排水系统施
10、工图 以及需要工程降水时的降水方案设计 施工方案和施工组织设计 规定基坑分层 分段开挖的深 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 度和长度 边坡开挖面的裸露时间限制等 支护整体稳定性分析与土钉及喷混凝土面层的设计计算 书 现场测试监控方案 以及为防止危及周围建筑物 道路 地 下设施而采取的措施和应急方案 当支护变形需要严格限制且在不良土体中施工时 宜联合 使用其他支护技术 将土钉支护扩展为土钉预应力锚杆联合
11、支 护 土钉桩联合支护 土钉防渗墙联合支护等 并参照相应标 准结合本规程进行设计施工 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 工程调查与岩土工程勘察 土钉支护设计前必须进行充分的工程调查 收集场地周围 已建工程及本项拟建工程的设计施工文件与工程地质和水文地质 勘察资料 并进行现场考察和必要的勘察 查明基坑周围已有建筑 物 构筑物 埋设物和道路交通等周边环境条件 当地气象条件 地 层结构和岩土物理力学性质 水文
12、地质条件及与周围地表水体的 补给排泄关系等 基坑土钉支护的工程勘察宜与拟建工程的建筑地基勘察 同时进行 勘察的范围应根据基坑开挖深度 场地的工程地质条件 和环境条件确定 可在基坑开挖线外按开挖深度的倍范围内 布置勘探点开挖线外和沿基坑周边的勘探点间距视岩土和工程 的复杂程度而定 可为但每一剖面线上不宜少于 个勘探点的深度可取土钉最大埋深以下当场地有不良 土层 暗沟 暗浜等异常地段时应加密勘探点 如拟建工程的建筑地基勘察业已完成且所获资料不能完全满 足土钉支护设计与施工要求时 则应进行补充勘察 此时的勘探点 布置可视具体情况和要求而定 全部勘探点均应分层取土做土工试验或进行原位测试 主 要土层的
13、每一重点试验项目要求不少于个数据室内测试项目 应有重度 含水量 抗剪强度 砂土的直剪 粘性土的固结快剪 快 剪或三轴固结不排水剪等粘性土的可塑性 压缩性 砂土的颗粒 分析与休止角等 原位测试项目应有标准贯入试验 软土的十字板 剪切试验等当人工填土层厚度大于时应进行重度和抗剪强 度测试 通过测试确定每一层土的分类和状态 给出分层土的内摩擦 角和粘聚力等抗剪强度指标 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 对场地
14、水文地质条件 应查明滞水层 潜水层和承压水的 位置 给出滞水层的范围 潜水层的水位和承压水的压力 并根据 续要进行抽水试验测定土层的渗透性 为土钉支护设计提供的工程调查与工程地质勘察报告应 包括以下主要内容 基坑情况概述 勘察方法和勘察工作布置 场地地形地貌 地层结构 岩土物理力学性质 岩土参数的 分析评价及建议值 场地水文地质条件 包括地下水埋藏条件 即各含水层 隔 水层埋深和分布 水位及其变化幅度和各含水层渗透系数 地下水 的类型 压力 流向 补给来源与排泄方向 评价地下水对土钉支护 设计和施工及使用期的影响 对基坑施工的工程降水方案及其设 计参数提出建议 并估计由于降低地下水位引起的地表
15、沉降值及 其对周围环境安全的影响 基坑周边影响范围内各种建筑物 构筑物 道路和地下管 线等设施的结构类型 准确位置和工作状态 分析开挖支护过程对 这些地面 地下工程的影响 对土钉支护的设计 施工及监测提出建议 勘察报告应附以下主要图表 勘探点平面位置图 其上应附有基坑的相对位置 开挖线 和周边已有工程设施等 沿基坑边线的岩土工程地质剖面图 代表性的钻孔柱状图 室外和室内试验的有关图表 岩土工程计算的有关图表 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 工程建设标准
16、全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 设计 一般规定 土钉支护的设计应包括下列内容 根据工程类比和工程经验 初选支护各部件的尺寸和材料 参数 进行计算分析 主要有 支护的内部整体稳定性分析与外部整体稳定性分析 土钉的设计计算 喷混凝土面层的设计计算 以及土钉与面层的连接计 算 通过上述计算对各部件的初选参数作出修改和调整 给出施 工图 对重要的工程 宜采用有限元法对支护的内力与变形进行分 析 根据施工过程中获得的量测监控数据和发现的问题 进行 反馈设计 土钉支护的整体稳定性计算和土钉的设计计算采用总安 全系数设计方法 其中以荷载和材料性能的标准值作为计算值 并 据此确定土压力 喷混凝土面层的
17、设计计算 采用以概率理论为基础的结构极 限状态设计方法 设计时对作用于面层上的土压力 应乘以荷载分 项系数后作为计算值 在结构的极限状态设计表达式中 应考 虑结构重要性系数 土钉支护设计应考虑的荷载除土体自重外 还应包括地表 荷载如车辆 材料堆放和起重运输造成的荷载 以及附近地面建筑 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 物基础和地下构筑物所施加的荷载 并按荷载的实际作用值作为 标准值当地表荷载小于时则按取
18、值此外 当施工或使用过程中有地下水时 还应计入水压对支护稳定性 土 钉内力和喷混凝土面层的作用 土钉支护设计采用的土体物理力学性能参数以及土钉与 周围土体之间的界面粘结力参数均应以实际测试结果作为依据 取值时应考虑到基坑施工及使用过程中由于地下水位和土体含水 量变化对这些参数的影响 并对其测试值作出偏于安全的调整 表界面粘结强度标准值 土层种类 素填土 粘性土软塑 可塑 硬塑 坚硬 粉土 砂土松散 稍密 中密 密实 注 表中数据作为低压注浆时的极限粘结强度标准值 土的力学性能参数土钉与土体界面粘结强度的计 算值取标准值 界面粘结强度的标准值可取为现场实测平均值的 倍以上参数应按不同土层分别确定
19、进行初步设计时 界面 粘结强度的标准值可参照表的数据取值 土钉支护的设计计算可取单位长度支护按平面应变问题 进行分析 对基坑平面上靠近凹角的区段 可考虑三维空间作用的 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 有利影响 对该处的支护参数 如土钉的长度和密度 作部分调整 对基坑平面上的凸角区段 应局部加强 支护各部件参数 主要承受土体自重作用的钻孔注浆钉支护 其各部件 图 尺寸可参考以下数据初步选用 土钉钢筋用级
20、或级热轧变形钢筋 直径在 的范围内 土钉孔径在之间 注浆强度等级不低于 天不低于 土钉长度 与基坑深度之比对非饱和土宜在到 的范围内 密实砂土和坚硬粘土中可取低值 对软塑粘性土 比值不应小于为了减少支护变形 控制地面开裂 顶部 土钉的长度宜适当增加 非饱和土中的底部土钉长度可适当减少 但不宜小于含水量高的粘性土中的底部土钉长度则不应 缩减 土钉的水平和竖向间距和宜在的范围内 在饱和粘性土中可小到在干硬粘性土中可超过土钉的竖 向间距应与每步开挖深度相对应沿面层布置的土钉密度不应低 于每一根 喷混凝土面层的厚度在之间 混凝土强度等 级不低于天不低于喷混凝土面层内应设置钢筋 网 钢筋网的钢筋直径网格
21、尺寸当面层 厚度大于时 宜设置二层钢筋网 土钉钻孔的向下倾角宜在的范围内 当利用重力 向孔中注浆时 倾角不宜小于当用压力注浆且有可靠排气措 施时倾角宜接近水平当上层土软弱时 可适当加大下倾角 使土 钉插入强度较高的下层土中 当迂有局部障碍物时 允许调整钻孔 位置和方向 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 喷混凝土护顶 防水地面 喷混凝土面层 土钉 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 图土钉支护 土钉钢筋与喷混凝土面层的连接采用图所示的方 法
22、 可在土钉端部两侧沿土钉长度方向焊上短段钢筋 并与面层内 连接相邻土钉端部的通长加强筋互相焊接对于重要的工程或支 护面层受有较大侧压时 宜将土钉做成螺纹端 通过螺母 楔形垫 圈及方形钢垫板与面层连接 图土钉与面层的连接 土钉支护的喷混凝土面层宜插入基坑底部以下 插入深度 不少于在基坑顶部也宜设置宽度为的喷混凝土护 顶 当土质较差 且基坑边坡靠近重要建筑设施需严格控制支 护变形时 宜在开挖前先沿基坑边缘设置密排的竖向微型桩 图 其间距不宜大于深入基坑底部微型桩可用无 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b
23、 z . n e t ) 无需注册 即可下载 注浆钢 管微 型桩 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 缝钢管或焊管 直径管壁上应设置出浆孔 小直径的 钢管可分段在不同挖深处用击打方法置入并注浆 较大直径 大于 的钢管宜采用钻孔置入并注浆 在距孔底孔深范围 内的管壁上设置注浆孔 注浆孔直径间距 图超前设置微型桩的土钉支护 支护整体稳定性分析 土钉支护的内部整体稳定性分析是指边坡土体中可能出 现的破坏面发生在支护内部并穿过全部或部分土钉假定破坏面 上的土钉只承受拉力且达到按第条所确定的最大抗力 按园弧破坏面采用普通条分法对支护作整体稳定性分析 图 取单位长度支护进行计算 按下式算出
24、内部整体稳定性安全 系数为 式中作用于土条 的自重和地面 地下荷载 土条 圆弧破坏面切线与水平面的夹角 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准下载网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 ai OQi W TRI TRK (a) (b) 1 C1 1 C1 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 土条 的宽度 土条 圆弧破坏面所处第 层土的内摩擦角 土条 圆弧破坏面所处第 层土的粘聚力 破坏面上第排土钉的最大抗力 按条确 定 第排土钉轴线与该处破坏面切线之间的夹角 第排土钉的水平间距 图内部
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