基坑支护技术规程比较研究毕业论文.doc

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1、毕业论文基坑支护技术规程比较研究屈 大 明吉 林 建 筑 工 程 学 院 2012年6月毕业论文基坑支护技术规程的比较研究学 生： 屈 大 明指 导 教 师： 孙 超 讲师专 业： 勘查技术与工程所 在 单 位： 测绘与勘查工程学院答 辩 日 期： 2012年6月13日目 录摘 要IABSTRACTII第一章 绪论- 1 -1.1 基坑支护的现状- 1 -1.2 常用的支护类型及适用范围- 1 -1.2.1 钢板桩支护- 1 -1.2.2 深层搅拌支护- 2 -1.2.3 排桩支护- 2 -1.2.4 地下连续墙- 2 -1.2.5 土钉支护- 2 -1.3 现行规范- 3 -1.3.1 国家

2、规范- 3 -1.3.2 北京规范- 3 -1.3.3 广东规范- 4 -1.3.4 深圳规范- 4 -1.3.5 上海规范- 4 -1.3.6 湖北规范- 5 -第二章 基本规定比较- 6 -2.1 基坑分级- 6 -2.2 勘察要求- 9 -2.3 土压力计算- 10 -第三章 排桩支护比较研究- 14 -3.1 各规范计算原理对比研究- 14 -3.2 施工方法的异同- 18 -3.3 检测上的异同- 18 -第四章 土钉墙支护比较研究- 20 -4.1 土钉支护原理- 20 -4.2 各规范土钉支护构造上的异同- 23 -4.3 各规范中土钉墙施工与检测的异同- 24 -第五章 水泥土

3、墙支护比较研究- 27 -5.1 各规范计算原理对比研究- 27 -5.1.1 水泥土墙嵌固深度- 27 -5.1.2 水泥土墙墙体厚度- 28 -5.1.3 正截面承载力计算- 30 -5.2 各规范墙体构造对比研究- 31 -5.3 各规范墙体施工对比研究- 31 -5.4 各规范墙体质量检验与检测对比研究- 33 -第六章 地下连续墙支护比较研究- 34 -6.1 各规范计算原理对比研究- 34 -6.2 各规范墙体构造对比研究- 35 -6.3 各规范墙体施工与检测对比研究- 35 -第七章 地下水控制比较研究- 37 -7.1 各规范集水明排规定比较- 37 -7.2 各规范截水规定

4、比较- 38 -7.3 各规范回灌规定比较- 39 -7.4 各规范地下水控制监测比较- 39 -结 论- 40 -致 谢- 41 -参考文献- 42 -摘 要基坑支护技术在我国相对比较年轻，无论是设计计算，还是施工、监控等方面都处在不断进步和发展的过程中。目前我国基坑工程支护方式多种多样，而针对于基坑支护规范内涉及到的内容各地也都有自己的地方标准。各规范中涉及到基坑支护的方法有排桩支护、土钉墙支护、水泥土墙支护、地下连续墙支护以及地下水控制等，而论文通过对各基坑技术规程中基本规定以及各种支护型式相关规定的对比研究，发现了各地基坑支护技术规程中存在了很大不同，通过总结各种基坑支护技术规程中对于

5、各种支护设计原理、施工要求以及构造等方面规定存在的相同点和不同点，希望研究成果对于进一步深入理解比较国家及各地方基坑支护技术规程有重要意义。关键词：基坑工程；支护型式；技术规程；对比研究ABSTRACTThe Foundation Pit is relatively young in our country, regardless of design or the construction, monitoring and other aspects in the process of continuous improvement and development. Our foundation

6、pit support a variety of ways, but also have their own local standards for the Foundation Pit specifications related to the content around. Specification related to the excavation support method of soldier pile retaining soil nailing wall cement retaining wall supporting the underground continuous w

7、all support and groundwater control, while the paper by each pit technical specification for basic comparative Study of the relevant provisions of the regulations as well as various support type found around the foundation pit supporting technical regulations, there is a lot different, by summing up

8、 a variety of Foundation Pit procedures for a variety of support design principle, the construction requirements and structure provides for the existence of similarities and differences, and research for further understanding of comparative national and local foundation support technical regulations

9、 are important.Keywords:Foundation Pit Engineering;Support Type; Technical Specification; Comparative Study第一章 绪论1.1 基坑支护的现状基坑工程在我国出现较晚,20世纪70年代,国内只在少数大工程项目中有开挖深度10m以上的基坑工程，而且是在较少或者没有相邻建筑物和地下结构的地区。80年代以来，我国首先在北京、上海、广州、深圳等大型城市大量兴建高层建筑，而高层建筑多数带有地下室，基坑支护工程随之剧增，基坑支护设计、施工与监测成为基础工程的新热点。随着城市建设的发展，各类用途的地下空间

10、已在世界各大中城市中得到开发利用，诸如高层建筑多层地下室、地下铁道及地下车站、地下停车库地下街道、地下商场、地下医院、地下仓库、地下民防工事以及多种地下民用和工业设施等。近20年是我国城市基坑工程发展最为迅猛的时期，针对城市地区用地紧张和地价昂贵的状况，开发商总是设法提高土地的空间利用效益。由于向上伸展受到容积率的限制，因而加大对地下空间的利用则成为有效的选择。深基坑开挖与支护技术得到了前所未有的发展和推进。基坑支护技术在我国相对比较年轻，无论是设计计算，还是施工、监控等方面都处在不断进步和发展的过程中。我国基坑工程的特点可以概括为“深、差、密、多、低”5个字，亦即我国的基坑越挖越深，工程地质

11、条件越来越差，四周已建或在建建筑物密集或紧靠市政公路，基坑支护方法多，但是支护的成功率低。因此对于基坑工程还应进行精心设计与施工，提高对支护结构的要求，而且在建筑物稠密地区更应注意对于环境的保护，这样一来，虽然工期和施工费用均要提升，但是工程质量与安全性却可以得到相当的保证。1.2 常用的支护类型及适用范围1.2.1 钢板桩支护 钢板桩由带锁口或钳口的热轧型钢制成，把这种钢板桩互相连接就形成钢板桩墙，被广泛应用于挡土和挡水10。目前钢板桩常用的截面形式有U形、Z形和直腹板型。钢板桩由于施工简单而应用较广。1.2.2 深层搅拌支护深层搅拌支护是利用水泥作为固化剂，采用机械搅拌，将固化剂和软土剂强

12、制拌和，使固化剂和软土剂之间产生一系列物理化学反应而逐步硬化，形成具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩墙，作为支护结构。适用于淤泥、淤泥质土、粘土、粉质粘土、粉土、素填土等土层，基坑开挖深度不宜大于6m。对有机质土、泥炭质土，宜通过试验确定。 1.2.3 排桩支护 排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻（冲）孔灌注桩作为主要挡土结构的一种支护形式。柱列式间隔布置包括桩与桩之间有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。柱列式灌注桩作为挡土围护结构有很好的刚度，但各桩之间的联系差必须在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土帽梁加以可靠联接。 1.2.4 地下连续墙 地下连续墙具有整体刚度

13、大的特点和良好的止水防渗效果，适用于地下水位以下的软粘土和砂土等多种地层条件和复杂的施工环境，尤其是基坑底面以下有深层软土需将墙体插入很深的情况，因此在国内外的地下工程中得到广泛的应用11。并且随着技术的发展和施工方法及机械的改进，地下连续墙发展到既是基坑施工时的挡土围护结构，又是拟建主体结构的侧墙，如支撑得当，且配合正确的施工方法和措施，可较好地控制软土地层的变形。 1.2.5 土钉支护土钉支护是用于土体开挖和边坡稳定的一种挡土技术，由于经济、可靠且施工快速简便，已在我国得到迅速推广和应用12。 土钉支护的使用要求土体具有临时自稳能力，以便给出一定时间施工土钉墙，因此对土钉墙适用的地质条件应

14、加以限制。另外还有锚杆或喷锚支护、拱圈支护逆作法支护、悬臂桩支护方式、门式悬臂支护方式、内支撑支护工程和排桩加预应力锚索等。 1.3 现行规范1.3.1 国家规范建筑基坑支护技术规程JGJ120-991（下文简记国家规范），本规程根据建设部关于印发一九九五年城建、建工工程建设行业标准制订、修订项目计划（第二批）的通知建标1995661号)的要求,由中国建筑科学研究院主编的建筑基坑支护技术规程经审查，编号JGJ120-99，自1999年9月1日起施行。主编单位：中国建筑科学研究院本规范适用于一般地质条件下的建筑物和一般构筑物的基坑工程勘察、支护设计、施工、检测及基坑开挖与监控。对于膨胀土和失陷性

15、黄土等特殊地质条件地区应结合当地工程经验应用。1.3.2 北京规范建筑基坑支护技术规程DB11/489-20072（下文简记北京规范），本规程根据北京市建设委员会关于印发“北京市工程建设技术标准2003年度编制计划”的通知（京建科教2003261号）的要求，由中国土木工程学会主编的建筑基坑支护技术规程已经有关部门审查通过。编号为DB11/489-2007，建设部备案号为J10944-2007，自2008年1月1日起实施。主编部门:中国土木工程学会北京市勘察设计研究院中国建筑科学研究院 本规程适用于北京地区建筑基坑支护的勘察、设计、施工和监控。1.3.3 广东规范建筑基坑支护工程技术规程DBJ/

16、T15-20-973（下文简记广东规范），本规程是根据广东省建设委员会下达的任务，根据国家标准建筑结构设计统一标准GBJ68-84的原则、结合广东省建筑基坑支护工程的实际情况、为适应广东省建筑基坑支护工程的需要而编制的。编号为DBJ/T15-20-97,1997年11月03日发布，1998年1月1日实施。主编单位： 广东省工程建设标准化协会 广州市鲁班建筑防水补强专业公司 本规程适用于建筑基坑支护工程的勘察、设计、施工、监测与验收。其它基坑支护工程的勘察、设计、施工、监测与验收可参照本规程执行。1.3.4 深圳规范基坑支护技术规范SJG O5-20104（下文简记深圳规范），本规范根据深圳市建

17、设局深建字1994132号文的要求,由深圳市勘察测绘院、深圳市岩土工程公司主编、共11个单位参加编制的深圳地区建筑深基坑支护技术规范，现批准为强制性地方标准，编号为SJG O5-2010，自2010年3月1日起施行。主编单位：深圳市勘察测绘院有限公司 深圳市岩土工程有限公司本规范适用于基坑深度为25m以内的基坑工程的勘察、设计、施工、质量检验与检测；对于基坑深度大于25m或对地铁等重要地下设施的安全有影响的基坑工程，应对基坑支护方案进行专门认证。1.3.5 上海规范基坑工程设计规范DJ/TJ08-61-20105（下文简记上海规范），本规范由上海市勘察设计行业协会、上海现代设计（集团）总公司主

18、编，经市建设交通委技术审查通过，编号为DJ/TJ08-61-2010，自2010年4月1日起实施。主编单位：上海市勘察设计行业协会 上海现代建筑设计（集团）有限公司上海建工（集团）总公司 本规程适用于上海地区建筑物和构筑物以及市政工程中管道沟槽基坑的设计。1.3.6 湖北规范基坑工程技术规程DB42/ 15920046（下文简记湖北规范），本规程由湖北省建设厅、湖北省质量技术监督局联合发布，为湖北省基坑工程勘察、设计、施工和监测的技术标准，由2004年10月1日起实施。主编单位： 湖北省深基坑工程咨询审查专家委员会武汉市建设工程设计审查办公室 武汉市深基坑工程咨询审查专家委员会本规程适用于建（

19、构）筑物挖深超过5m（含5m）的基坑工程，或深厚软弱土层分布场地挖深超过3m（含3m）的基坑工程以及其它设有地下室的建（构）筑物的基坑工程。市政公用设施的基坑工程可参照本规程执行。第二章 基本规定比较2.1 基坑分级根据对比，国家规范对基坑等级划分有以下几点规定：1、基坑支护结构应采用以分项系数表示的极限状态设计表达式进行设计。2、基坑支护结构极限状态可分为下列两类：1）、承载能力极限状态：对应于支护结构达到最大承载能力或土体失稳、过大变形导致支护结构或基坑周边环境破坏；2）、正常使用极限状态：对应于支护结构的变形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、基坑支护结构设计应根据表

20、2-1选用相应的侧壁安全等级及重要性系数。表2-1 基坑侧壁安全等级及重要性系数安全等级破坏后果一级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响很严重1.10二级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响一般1.00三级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重0.90不过对于基坑支护安全等级划分方法上各规范中还有一些不同点。国家规范主要以支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响这三条破坏后果的严重程度来进行划分，而北京和湖北的规范则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

21、地质、水文地质条件，结合破坏后果的严重程度对基坑侧壁的安全等级进行分级，广东规范则根据周围环境对基坑变形的敏感程度和基坑工程对周围环境可能造成的危害程度结合附近建筑物的安全等级来进行划分，深圳规范则根据周边环境、地质条件对基坑支护安全等级进行划分。各地具体分级标准如下：北京规范规定如下：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将基坑侧壁的安全等级分为三级，支护结构设计中应根据不同的安全等级选用重要性系数：一级取1.10；二级取1.00；三级取0.90。表2-2 基坑侧壁安全等级划分开挖深度h(m)环境条件与工程地质、水文地质条

22、件0.50.51.01.0h15一级一级一级10h15一级一级二级一级二级h10一级三级二级三级二级三级注：1.h基坑开挖深度。2.相对距离比。为管线、邻近邻近建（构）筑物基础边缘（桩基础桩端）离坑口内壁的水平距离与基础底面距基坑底垂直距离的比值。3工程地质、水文地质条件分类： 复杂稍密以下碎石土、砂士和填土，软塑流塑粘性土，地下水位在基底标高之上，且不易疏干； 较复杂中密碎石土、砂土和填土，可塑粘性土，地下水位在基底标高之上，但易疏干； 简单密实碎石土、砂土和填土，硬塑坚硬粘性土，基坑深度范围内无地下水。坑壁为多层土时可经过分析按不利情况考虑。4.如邻近建（构）筑物为价值不高的、待拆除的或临

23、时性的，管线为非重要干线，一旦破坏没有危险且易于修复，则值可提高一个范围值；对变形特别敏感的邻近建（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，应提高一级安全等级；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、附加荷载、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范围及安全等级。5.同一基坑周边条件不同可分别划分为不同的安全等级。广东规范规定如下：根据周围环境对基坑变形的敏感程度和基坑工程对周围环境可能造成的危害程度，基坑支护工程划分为三个安全等级。对于具体的基坑支护工程当四周的环境条件及土质条件相近时，可

24、整个基坑采用统一的安全等级；当四周的环境条件及土质条件差异较大时，不同周边、不同部位应采用不同的安全等级。安全等级按下列规定划分:1、符合下列情况之一时，安全等级为一级： 1）在距基坑距离为基坑高度H的范围内有重要建（构）筑物，包括国家保护建（构）筑物、地下铁道、人防建筑等。 2）在距基坑距离为基坑高度H的范围内，有浅基础或摩擦桩基础的一般性建（构）筑物。 3）在距基坑距离为基坑高度H的范围内有重要地下管线，包括煤气管道、通讯电缆、高压电缆等。 4）在距基坑距离为基坑高度H的范围内有对地基变形敏感的建（构）筑物，包括砌体结构建（构）筑物、陈旧建（构）筑物、高耸建（构）筑物等。 5）在距基坑距离

25、为基坑高度H和2H之间的范围内，有浅基础且对地基变形特别敏感的建（构）筑物，包括砌体结构建（构）筑物8、需保护的陈旧建（构）筑物、高耸建（构）筑物等。2、符合下列情况之一时，安全等级为三级: 1) 在距基坑距离为基坑高度2倍的范围内无建（构）筑物和地下管线。 2）在距基坑距离为基坑高度H和2H之间的范围内仅有桩基础的完好钢筋混凝土结构或钢结构建（构）筑物。3、除本条第1、2款情况外，安全等级为二级。深圳规范规定如下：基坑支护安全等级应按表2-3选定，同一基坑的不同部位可根据其周边环境、地质条件等选择不同的等级：表2-3 基坑支护安全等级判定标准 基坑支护安全等级一级二级三级工程条件 破坏后果很

26、严重严重不严重基坑深度（m）12.08.012.08.01.3h范围内软弱土层总厚度（m）5.03.05.03.0基坑边缘与邻近浅基础或桩端埋置深度小于1.3h摩擦桩基础的建筑物的净距或与重要管线的净距1.0h1.0h2.0h2.0h注：1、工程条件栏中、从一级开始，有两项（含两项）以上，最先符合该级标准者，即可划分为该等级，当破坏后果与工程条件判定等级不一致时，按高一级考虑；2、h为基坑深度；3、重要管线系指其破坏后果严重或很严重的管线，如煤气、供水、重要通讯或高压电力电缆等；4、软弱土层指淤泥、淤泥质土、松散粉、细砂层或新进堆填的松散填土。5、当基坑边线距离50m以内有地铁时，应分析基坑开

27、挖对地铁的影响，必要时基坑支护安全等级可提高一级。2.2 勘察要求国家规范中没有基坑勘查前的相关要求，各地方基坑支护规范中对勘查前的要求基本相同，大约可分为以下几点：1、取得建筑总平面图。图中应标出地形、用地红线、坐标、室内外地坪标高、地下室边界线、周边现状及四邻建筑物、构筑物、土坡、河渠等。2、岩土工程勘查任务书。其中应提出岩土工程勘查的要求，说明基坑开挖深度、建筑物基础形式。国家和个地方规范中对于基坑岩土工程勘察应解决的只要问题的规定也基本相同，主要分为以下几个方面：1、查明场地底层结构、岩土物理力学性质。2、查明场地内是否存在旧建筑物基础、岩土构造弱面、岩溶、土洞，并查明其分布与形状。3

28、、查明地下水类型、补给来源、排泄条件、水位变化幅度；井、泉、河的位置；地表汇水与排水情况；含水层特征、埋藏深度、渗透性及其与地表水关系；透水层和隔水层层位、埋深和分布。不过各规范在岩土工程勘察布置方面还有一些不同。国家规范、北京规范、广东规范和湖北规范中勘察范围主要在开挖边界外按开挖深度的12倍范围内布置勘探点，当开挖边界外无法布置勘探点时，应通过调查取得相应资料，对于软土勘察范围尚宜扩大，基坑周边勘探点的深度应根据基坑支护结构设计要求确定，不宜小于1倍开挖深度，软土地区应穿越软土层，勘探点间距应视地层条件而定，可在1530m内选择，地层变化较大时，应增加勘探点，查明分布规律。深圳规范的勘查深

29、度范围则在开挖边界线外3倍开挖深度范围内布置勘探点，基坑周边勘探点深度应根据基坑支护结构设计要求确定，但不宜小于2.0倍基坑开挖深度，并应穿过软弱土层和含水层，当在要求深度内遇微风化岩时，控制性勘探点可钻入微风化岩35m,一般性勘探点可钻入微风化岩12m，每个侧边勘探点的数量不宜少于该侧边钻探数量的1/3，且不应少于1个。上海规范中规定勘探深度应根据场地地质条件确定并宜为基坑开挖深度的2.02.5倍，同时还应满足不同基础类型、施工工艺及基坑稳定性验算对孔深的要求，对安全等级或环境保护等级为一、二级的基坑工程应穿透淤泥质软土层。2.3 土压力计算各规范中土压力计算基本采用朗肯理论公式分层计算。地

30、下水位以上应采用总应力法计算主、被动土压力；地下水位以下土层的土、水压力可采用总应力和有效应力两种方法计算。对粘性土和粉土宜采用总应力法，对粉、细砂宜采用有效应力法, 有经验时也可采用总应力法。对中、粗砂及更粗颗粒的土层应采用有效应力法。不过对于作用在支护结构上的水平土压力各规范中存在一些不同点，北京规范中对不同的土质类型以及地下水位，规定了不同的计算公式；其他规范中则只指出可按水土分算和水土合算两种计算方法，并没有明确的规定；深圳规范中没有明确规定土压力的具体计算方法。具体土压力计算公式如下：朗肯土压力理论9：朗肯土压力理论是英国学者朗肯（Rankin）1857年根据均质的半无限土体的应力状

31、态和土处于极限平衡状态的应力条件提出的。在其理论推导中,首先作出以下基本假定。(1)挡土墙是刚性的墙背垂直；(2)挡土墙的墙后填土表面水平；(3)挡土墙的墙背光滑，不考虑墙背与填土之间的摩擦力。把土体当作半无限空间的弹性体，而墙背可假想为半无限土体内部的铅直平面，根据土体处于极限平衡状态的条件7，求出挡土墙上的土压力。如果挡土墙向填土方向移动压缩土体，z仍保持不变，但x将不断增大并超过z值，当土墙挤压土体使x增大到使土体达到被动极限平衡状态时，如图6-4的应力园O3，z变为小主应力，x变为大主应力，即为朗肯被动土压力(pp)。土体中产生的两组破裂面与水平面的夹角为。朗肯主动土压力的计算根据土的

32、极限平衡条件方程式1=3tg2(45+)+2ctg(45+) （2-1）3=1tg2(45-)-2ctg(45-) （2-2）土体处于主动极限平衡状态时，1=z=z，3=x=pa，代入上式得 1)填土为粘性土时填土为粘性土时的朗肯主动土压力计算公式为pa=ztg2(45-)-2ctg(45-)=zKa-2c (2-3)由公式(6-3)，可知，主动土压力pa沿深度Z呈直线分布，如图2-1所示。图2-1 土压力分布图当z=H时 pa=HKa-2cKa （2-4）在图中，压力为零的深度z0，可由pa=0的条件代入式(6-3)求得 (2-5)在z0深度范围内pa为负值，但土与墙之间不可能产生拉应力，说

33、明在z0深度范围内，填土对挡土墙不产生土压力。墙背所受总主动土压力为Pa，其值为土压力分布图中的阴影部分面积，即 (2-6)2)填土为无粘性土(砂土)时根据极限平衡条件关系方程式，主动土压力为 (2-7)上式说明主动土压力Pa沿墙高呈直线分布，即土压力为三角形分布，如图6-6所示。墙背上所受的总主动土压力为三角形的面积，即 (2-8)Pa的作用方向应垂直墙背，作用点在距墙底处。朗肯被动土压力计算从朗肯土压力理论的基本原理可知，当土体处于被动极限平衡状态时，根据土的极限平衡条件式可得被动土压力强度1=pp，3=z=rz，填土为粘性土时 (2-9)填土为无粘性土时 (2-10)式中： Pp沿墙高分

34、布的土压力强度，kPa；Kp被动土压力系数，；其余符号同前。填土为粘性土时的总被动土压力为 (2-11)填土为无粘土时的总被动土压力为 (2-12)作用方向和作用点的位置分别如图2-1上所标示的方向和作用点；计算单位为kN/m。第三章 排桩支护比较研究排桩支护是指柱列式间隔布置钢筋混凝土挖孔、钻(冲)孔灌注桩或PHC管桩作为主要挡土结构的一种支护形式。柱列式间隔布置包括桩与桩之间有一定净距的疏排布置形式和桩与桩相切的密排布置形式。柱列式灌注桩作为挡土围护结构有很好的刚度，但各桩之间的联系差必须在桩顶浇注较大截面的钢筋混凝土帽梁加以可靠联接。为了防止地下水并夹带土体颗粒从桩间孔隙流入(渗入)坑内

35、，应同时在桩问或桩背采用高压注浆，设置深层搅拌桩、旋喷桩等措施，或在桩后专门构筑防水帷幕。灌注桩施工简便，可用机械钻(冲)孔或人工挖孔，施工中不需要大型机械，且无打入桩的噪声、振动和挤压周围土体带来的危害，成本较地下连续墙低9；PHC管桩与灌注桩比较施工简便，工期短，不产生泥浆污染，但会产生较大的噪音，会产生挤土效应，一般应用于场地开阔、周边环境对挤土效应不敏感的工程。同时，排桩桩围护结构在建筑主体结构外墙设计时也可视为外墙中的一部分参与受力(承受侧压)，这时在桩与主体之间通常不设拉结筋，并用防水层隔开。排桩支护可分为悬臂式和支锚式，而支锚式又分单点支锚和多点支锚。大多数情况下，悬臂式柱列桩适

36、用于三级基坑，支锚式柱列桩适合于一、二级基坑工程。一般来说，当基坑深h=8m14 m，周围环境要求不十分严格时，多考虑采用排桩支护。3.1 各规范计算原理对比研究各规范中排桩支护依其结构形式大体可分为悬臂式排桩支护结构、单层支点排桩支护结构和多层指点排桩支护结构三种排桩支护形式。悬臂式排桩支护可用于开挖深度不大、基坑底部土质情况良好、支护结构变性要求不高的基坑支护工程；单层支点排桩支护结构和多层支锚排桩支护结构主要用于开挖深度较大周边环境对支护结构变形控制要求严格的基坑支护工程。虽然各规范中对于几种排桩支护形式的适用范围差别不大，但各规范中对排桩支护计算原理上还有很大差异。根据对比，国家规范中

37、主要利用静力平衡法来计算悬臂式排桩支护结构、单层支点排桩支护结构和多层指点排桩支护结构三种排桩支护形式桩身嵌固深度，具体计算方法如下：1、悬臂式排桩支护结构嵌固深度：悬臂式排桩支护结构嵌固深度设计值宜按下式确定：图3-1 悬臂式排桩结构嵌固深度计算简图 （3-1）式中 桩、墙底以上基坑内侧各土层水平抗力标准值的合力之和； 合力作用点至桩、墙底的距离； 桩、墙底以上基坑外侧各土层水平荷载标准值的合力之和； 合力作用点至桩、墙底的距离。2、单层支点排桩支护结构单层支点支护结构支点力及嵌固深度设计值宜按下列规定计算：1）基坑底面以下支护结构设定弯矩零点位置至基坑底面的距离可按下式确定：图3-2 单层

38、支点支护支点力和嵌固深度计算简图 （3-2）2）支点力按下式计算： （3-3）式中 水平荷载标准值； 水平抗力标准值； 设定弯矩零点位置以上基坑外侧各土层水平抗力标准值的合力之和；合力作用点至设定弯矩零点的距离；设定弯矩零点位置以上基坑内侧各土层水平抗力标准值的合力之和；合力作用点至设定弯矩零点的距离；支点至基坑底面的距离；基坑底面至设定弯矩零点位置的距离。3）嵌固深度设计值可按下式确定： （3-4）3、多层支点排桩支护结构多层支点排桩支护嵌固深度设计值宜按下式确定：图3-3 嵌固深度计算简图 （5-1）式中 、最危险滑动面上第i土条滑动面上土的固结不排水（快）剪粘聚力内摩擦角标准值； 第i土

39、条的弧长； 第i土条的宽度； 整体稳定分项系数，应根据经验确定，当无经验时可取1.3； 作用于滑裂面上第i土条的重量，按上覆土层的天然土重计算； 第i土条弧线中切线与水平线夹角。而广东规范中则主要侧重于桩身结构型式的选择、排桩支护的施工方法以及排桩施工后检测的各项要求，并未给出各排桩支护型式桩身嵌固深度的计算方法；北京市和深圳市规范中不仅给出了锚杆排桩、内支撑排桩、悬臂式排桩或双排桩等排桩结构支护形式，并且结合基坑深度、土的性质、基坑周边环境条件及施工场地条件等因素，利用有限元弹性支点法来计算排桩，同时北京规范在国家规范采取的对桩身嵌固深度计算的基础上同时还加入了对基底抗隆起验算的方法；湖北省

40、和上海市规范中并没有给出排桩支护方法计算计算上的的任何规定。3.2 施工方法的异同各规范中对排桩施工有不同的方法和标准，国家和深圳规范中规定以下要求：1、排桩桩位施工偏差不宜大于50mm，桩的垂直度偏差不宜大于0.5%，并且不应影响地下结构的施工； 2、当排桩不承受垂直荷载时，钻孔灌注桩桩底沉渣不宜超过200mm。当兼作承重结构时，桩底沉渣按现行行业标准建筑桩基技术规范JGJ94-2008的有关要求执行； 3、采用灌注桩工艺的排桩宜采取隔桩施工的成桩顺序，并应在灌注混凝土24h后进行邻桩成孔施工； 4、沿周边非均匀配置纵向钢筋的排桩，钢筋笼在绑扎、吊装和安放时，钢筋笼纵向钢筋的平面角度误差不应

41、大于10； 5、排桩施工的其它要求应按现行行业标准JGJ94建筑桩基技术规范执行； 6、对排桩施工有特殊要求时，应按其特殊要求执行。 其中第一条排桩施工中垂直度偏差不宜大于0.5%，而北京和广东规范中这一数值放宽到1%；国家、北京和深圳规范中对于桩位允许偏差量规定为50mm，采用灌注桩工艺的排桩宜采取隔桩施工的成桩顺序，并应该在灌注混凝土后进行邻桩成孔施工，而广东地方规范则把桩位允许偏差量缩小到30mm，同时明确规定不准相邻两桩同时成孔，只有待相邻桩浇筑混凝土达到50%强度后方可成孔施工，同时广东规范中还增加了对于挖孔桩和钢板桩施工的相关规定。3.3 检测上的异同国家规范和广东规范中规定了排桩

42、检测中应符合以下要求：1、宜采用低应变动测法检测桩身完整性，检测数量不宜少于总桩数的10%，且不得少于5根；2、当根据低应变动测法判定的桩身缺陷可能影响桩的水平承载力时，应采用钻芯法补充检测，检测数量不宜少于总桩数的2%，且不得少于3根。而深圳市规范中则增加了对桩身混凝土、钢筋笼制作、钢筋笼材料等施工方面相关质量检测的规定，同时上边规范中的第二条根据底应变动测法判定桩身完整性类别有类、类时，应采用钻芯法补充检测，检测数量规定为不宜少于总桩数的1%，且不得少于三根；而广东、上海和湖北的规范中并没有对于排桩的质量检验与检测采取相关规定。第四章 土钉墙支护比较研究土钉墙支护是一种新型的基坑支护形式，

43、起到对土体原位加固的作用。它是由被加固的原位土体，设置在土体中的土钉群和喷射钢筋砼面层所组成的一种复合的、自稳性能好的、类似重力式挡墙结构的支护体系，以抵抗墙后土压力和其它作用力，从而使边坡维持稳定。 土钉墙支护是一种被动受力支护形式，只有土体发生变形时土钉才受力，因此土钉支护的基坑一般不超过2层地下室。该技术己成功应用于浙江、上海、江苏等地区，且取得较好的技术经济效果。由于一些先进的技术如扩大头、二次高压注浆等，使得土钉承载能力有明显提高，具有更广泛的适应性(可适用于粘土、砂土、砾石、黄土、饱和土及淤泥)，是基坑支护优先采用的方法。4.1 土钉支护原理各规范中对土钉墙支护的阐述大体相同，对于

44、土钉的作用机理有以下几点：（1） 土钉对复合土体起箍束骨架作用制约土体变形并使复合土体构成一个整体。（2） 土钉与土体共同承担外荷载和土体自重应力，土钉起分担作用，由于土钉有很高的抗拉抗剪强度，所以土体进入塑性状态后，应力逐渐向土钉转移，土钉分担作用更为突出。（3） 土钉起着应力传递与扩散作用推迟开裂区域的形成和发展。（4） 坡面变形的约束作用，在坡面上设置的与土钉在一起的钢筋网喷射砼面板限制坡面开挖卸荷而膨胀变形，加强边界约束的作用。对比各规范中对土钉墙的设计要求，国家规范中主要阐述了土钉墙抗拉承载力的确定方法与利用圆弧滑动面简单条分法对土钉墙稳定性的验算过程，具体计算方法如下：1、土钉抗拉承载力验算1）单根土钉抗拉承载力计算应符合下式要求： （4-1）式中 第j根土钉受拉荷载标准值； 第j根土钉抗拉承载力设计值。2）单根土钉受拉荷载标准值可按下式计算： （4-