5 设 计
5.1 一般规定
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,也可按照空间协同作用理论分析计算。当采用空间协同作用理论时,复合土钉墙设计宜考虑时空效应对稳定性的不利影响,不宜考虑边角效应对稳定性的有利影响。
5.1.3 附加荷载包括基坑周边施工材料和机械设备荷载、邻近既有建筑荷载、周边道路车辆荷载等,对基坑周边土方运输车等重型车辆荷载、土方堆置荷载等应做必要的复核或荷载限制。
5.1.4 因为坑中坑设计和处理不当而造成的基坑事故屡有发生,故制定本条规定。坑中坑对复合土钉墙支护的局部稳定存在不利影响,进而可能引发基坑整体性破坏。
5.1.7 表5.1.7数据是根据大量抗拔试验结果反算出来的,试验时,土钉长度为6m~12m;钻孔注浆土钉采用一次重力式注浆工艺,成孔直径70mm~120mm。钢管注浆土钉均设置倒刺,倒刺排距0.25m~1.0m,数量2个/m~4个/m,注浆压力0.6MPa~1.0MPa。反算时,假定钢管注浆土钉直径80mm;钻孔注浆土钉如无明确要求则假定直径100mm。
备注中的压力注浆指注浆压力大于0.6MPa,二次注浆系指第二次采用高压注浆。
表5.1.7土钉与土体粘结强度标准值qsk是以一定工艺为基础的统计值,也参考了相关规范和工程经验,给出的qsk值是一个较宽泛的范围值。由于各地区地层特性差异和施工工艺区域性特点明显,qsk取值原则是在有地区经验情况下,应优先根据地区经验选取。
5.1.8 土钉及锚杆施工易造成水土流失,可能对周边环境产生不利影响,土钉及锚杆设置时应予以充分考虑;此外,基坑回填后土钉及锚杆残留在土体中,也可能会影响邻近地块的后续工程,必要时可采用可回收式锚杆及土钉。
5.1.9 冻融对季节性冻土影响非常明显,季节性冻土区采用复合土钉基坑支护时,应考虑冻胀后土钉受力增大、基坑位移增加以及融化后土体强度降低等不利影响。有研究表明,在冻胀力作用下土钉所受拉力会比初始拉力大3倍~5倍,土钉拉力分布形式也将发生改变;同时喷射混凝土面层后的土压力增大,基坑位移增加并且解冻后不可恢复。考虑地下水的影响,尤其是在有渗水的情况下,复合土钉墙不宜设置短土钉;考虑冻融深度的影响,该范围内的土体强度和模量以及土钉与土体的界面粘结强度也应适度折减;设计和施工还应确保土钉钉头连接牢固,同时应加强基坑监测。
5.1.12 复合土钉墙基坑变形既受荷载作用下土体自身变形的影响,同时还受到周边环境变形控制的约束。受荷作用下土体自身变形的大小主要与荷载、土性、开挖深度等因素有关。复合土钉墙基坑在满足自身稳定的同时,还应考虑变形对周边环境的影响,满足周边环境对变形的控制要求。
变形控制指标是基坑正常变形的一个范围值,反映了基坑仍处于正常状态之中,是基坑变形设计的允许控制指标,超出该指标意味着基坑可能进入安全储备低、变形异常甚至进入危险工作状态。
确定非常准确的基坑变形控制指标是十分困难的。从我国复合土钉墙工程实践和现有的研究水平出发,编制组在对202个复合土钉墙基坑工程监测数据的分析基础上,结合工程经验和地方工程建设标准等提出了依据地层条件、基坑安全等级确定复合土钉墙变形控制指标的建议值。
对202个复合土钉墙基坑工程监测的统计情况分析结果表明,复合土钉墙侧向位移范围一般在0.1%H~1.5%H(H为基坑开挖深度)之间,软土中多数在0.3%H~1.5%H之间,一般土层中多数在0.1%H~0.7%H之间。