基坑自结

基坑设计步骤：
阅地勘，定剖面；选钻孔，算支护；画图纸，编说明。

（对每一计算剖面，应按其最不利条件进行计算。

对电梯井、集水坑等特殊部位，宜单独划分计算剖面）
1.锚索与锚杆的区别
两者只是量的区别，不是质的区别，只是张拉介质不同。

锚索的受拉件是钢绞线制作，锚杆是高强度精轧螺纹钢筋为主钢，通常锚索应用在大吨位锚固工程。

锚索的受拉筋是用钢绞线制作，锚杆是用钢筋或钢管。

通常锚索受力较大，还要加予应力，受力形式分锚固段和自由段，可以用作永久性锚固工程。

锚索是锚杆的一种，土钉也是。

在国内，一般情况下，锚索是需要施加预应力的，因此它是主动受力，多应用于已出现变形或对变形要求严格的工程部位；锚杆则一般不施加预应力（有时也会施加很小的预应力），因此它是被动受力，只有当被锚固岩土体发生一定变形时它才发挥锚固力。

此外，锚索长度一般在20－50米，锚杆则不到20米。

在国际上，锚索只是锚杆的一种类型。

2.锚索锚固段和自由段的作用是什么
自由段是指将锚杆头处的拉力传至锚固体区域，作用是对锚杆施加预应力
在预应力锚杆中，有锚固段及自由段之分，在安装锚杆时，锚固段与围岩锚固，可分为机械式锚固及粘结型锚杆，然后对锚杆施加预应力，锚杆的自由段在拉力下被拉伸，通过垫板螺母锁定，对岩体施加应力，确保围岩稳固。

锚固段是受力段，锚孔内需要灌浆，其长度从锚索末端开始起算。

自由段是不受力段，一般设置自由段有两个作用：
1、在施加预应力时，协调预应力锚索的变形。

2、一般认为桩后土体破裂面以内的部分对坑壁无法提供锚固力，所以就做成自由段。

3.基坑监测点设置
顶部水平位移监测点设置
1）对于支挡结构监测点间距不宜超过20m,土钉墙，重力式挡土墙监测点间距不宜超过15m 2）基坑周边建筑的部位
3）地质条件较差的部位
4）基坑各边监测点不应少于3个
基坑周边建筑物沉降监测点设置
1）建筑物结构墙，柱，并沿平行、垂直于坑边的方向上布设
2）在建筑物邻近基坑一侧，平行坑边布设监测点间距不宜大于15m
3）必要时可在建筑物内部布设监测点
地下管线沉降监测点设置
1）管线正上方
2）刚性路面下
3）管线节点竖井及其两侧等易破裂处
4）监测点水平位移不宜大于20m
道路沉降监测点设置
1）监测点之间间距不宜大于30m
2）每条道路监测点不应少于3个
各类水平位移观测、沉降观测的基准点应设置在变形影响范围外，且基准点数量不应少于2个
基坑内地下水位的监测点可设置在基坑内或相邻降水井之间。

当有回灌井时，地下水位监测点应设置在回灌井外侧
3.基坑排降水
1、明沟和盲沟的坡度不宜小于0.3%，采用管道排水时，排水管的坡度不宜小于0.5%
2、沿排水沟宜每隔30-50m设置一口集水井
3、当基坑降水引起的地层变形对基坑周边环境产生不利影响时，宜采用回灌方法减少地层变形量，回灌应符合：
1）回灌井布置在降水井外侧，相距不宜小于6m
2）回灌井进入稳定水面不小于1m，回灌井过滤器应置于渗透性强的土层中，且宜在透水层全长设置过滤器
3）回灌后的地下水位不应高于降水前的水位
4）当基坑面积较大时，可在基坑内设置一定数量的疏干井
5）回灌水应采用清水，宜用降水井抽水进行回灌
4、降水后基坑内水位应低于坑底0.5m
5、当坑底以下存在连续分布、埋深较浅的隔水层时，应采用落底式帷幕。

其进入下卧隔水层的深度应满足下式要求，且不宜小于1.5m:
l≧0.2Δh-0.5b
式中：l--帷幕进入隔水层的深度（m）
Δh--基坑内外水头差(m)
B--帷幕的厚度（m）
6、降排水构件常用尺寸：
排水沟：300*300 疏干井：Φ800，Φ1000 集水井：Φ800，Φ1000
回灌井：Φ800，Φ1000 水位监测井：Φ800，Φ1000
7、水泥土搅拌桩帷幕
1、直径宜取450mm-800mm
2、单排搅拌桩帷幕搭接宽度，搅拌深度不大于10m时，不应小于150mm；搅拌深度为10m-15m之间时，不应小于200mm;搅拌深度大于15m时，不应小于250mm;
3、对地下水位较高、渗透性较强的地层，宜采用双排搅拌桩截水帷幕；搅拌桩搭接宽度，当搅拌深度不大于10m时，不应小于100mm；搅拌深度为10m-15m之间时，不应小于150mm;搅拌深度大于15m时，不应小于200mm;
4、搅拌桩水泥浆液的水灰比宜取0.6-0.8.搅拌桩的水泥掺量宜取土的天然质量的15%-20%
8、止水桩类别及其使用范围
深搅止水桩，长度不超过15m，常用直径为500
长螺旋搅拌桩，长度不超过30m，常用直径有400、600、800的直径，
三轴的水泥浆搅拌水灰比一般为1.5左右，两轴的水泥浆搅拌水灰比一般为0.5-0.6；
三轴的搅拌更均匀。

一般三轴比两轴贵25%左右。

（三轴搅拌桩常用直径为650）
4.桩锚支护
1、预加力=锚固力*锚索水平间距*（0.5-0.8）
2、采用混凝土灌注桩时，对悬臂式排桩，支护桩桩径宜大于或等于600mm，对锚拉式排桩或支撑排桩，支护桩桩径宜大于或等于400mm；排桩中心距不宜大于桩径直径的2.0倍
3、桩身混凝土强度等级不宜低于C25，单桩纵筋不宜少于8根，净距不应小于60mm，支护桩顶设冠梁时，纵筋应伸入冠梁的长度宜取冠梁厚度
4、箍筋采用螺旋箍，箍筋直径不应小于纵向受力钢筋最大直径的1/4，且不应小于6mm,箍筋间距宜取100mm-200mm,且不应大于400mm及桩的直径
5、纵筋保护层厚度不应小于35mm,采用水下灌注混凝土工艺时，不应小于50mm。

6、非均匀配筋时，受压区纵筋数不应小于5根
7、冠梁宽度不宜小于桩径，高度不宜小于桩径的0.6倍
8、锚杆角度宜取15°-25°，不应大于45°，不应小于10°；锚杆的锚固段宜设置在强度较高的土层内
锚杆的水平间距不宜小于1.5m；对多层锚杆，其竖向间距不宜小于2.0m;当锚杆间距小于1.5m 时，应根据群锚效应（锚杆之间的水平间距，由于所需要的受力和每根锚杆所能提供的抗拔力两个因素决定。

间距太小，锚杆在地层产生的应力场相互重叠，将减小锚杆的抗拔能力并增加位移量，即产生群锚效应）对锚杆抗拔承载力进行折减或改变相邻锚杆的倾角
9、锚杆锚固段的上覆土层厚度不宜小于4.0m,长度不宜小于6m;锚杆自由段长度不小于5m,且应穿过潜在滑动面并进入稳定土层不小于1.5m
10、锚杆成孔直径宜取100mm-150mm
5.双排桩支护
1.双排桩排距宜取2d-5d，刚架梁的宽度不应小于d,高度不宜小于0.8d，刚架梁高度与双排桩排距的比值宜取1/6-1/3（d为桩径）
2.双排桩结构嵌固深度，对淤泥质土，不宜小于1.0h;对淤泥，不宜小于1.2h;对一般黏性土、砂土，不宜小于0.6h.前排桩端宜置于桩端阻力较高的土层。

采用泥浆护壁灌注桩时，施工时的底孔沉渣厚度不应大于50mm，或采用桩底后注浆加固沉渣
3.前后排桩与刚架梁节点处，桩的受拉钢筋与刚架梁受拉钢筋的搭接长度不应小于受拉钢筋锚固长度的1.5倍
6.土钉墙支护
1、土钉墙、预应力锚杆复合土钉墙的坡比不宜大于1:0.2,宜取1:0.3--1：0.7；当基坑较深、土
的抗剪强度较低时，宜取较小坡比。

2、土钉水平间距和竖向间距宜为1m-2m;土钉倾角宜为5°-20°，应根据土性和施工条件确定。

当利用重力向钢筋土钉孔中注浆时，夹角不宜小于15°
3、成孔注浆型钢筋土钉构造；
1）成孔直径宜取70mm-120mm;Φ48钢管相当于1E22土钉成孔直径为70mm,1E22
2）土钉钢筋宜取HRB400、HRB500钢筋，钢筋直径宜取16mm-32mm
3）应沿土钉全长设置对中定位支架，间距宜取1.5m-2.5m,土钉钢筋保护层厚度不宜小于20mm
4、土钉墙高度不大于12m时，喷射混凝土面层的构造要求：
1）面层厚度宜取80mm-100mm
2）喷射混凝土强度等级不宜低于C20
3）面层中应配置钢筋网和通长的加强筋，钢筋网宜采用HPB300级钢筋，钢筋直径宜取6mm-10mm，钢筋间距宜取150mm-250mm,钢筋网间的搭接长度应大于300mm；加强钢筋的直径宜取14mm-20mm。

4）土钉长度一般可取开挖深度的0.5——1.2倍，软土地区可取开挖深度的1.5——2.0倍。

土钉不宜超越用地红线，同时不应进入邻近建（构）筑物基础之下。

7.规范规定各参数指标取值
基坑侧壁重要性系数=1.1（一级基坑）或1.0（二级基坑）
整体稳定安全系数≥1.35（一级基坑）或1.30（二级基坑）
抗倾覆稳定安全系数≥1.25一级基坑）或1.2（二级基坑）
抗隆起稳定安全系数≥1.8（一级基坑）或1.6（二级基坑）
抗管涌稳定安全系数≥1.6（一级基坑）或1.5（二级基坑）
抗突涌稳定安全系数≥1.1（一级，二级基坑）
桩顶位移一般控制在30mm以内，深层位移一般控制在45mm以
内
抗隆起
一．支挡式结构
注：1.支挡式结构的嵌固深度应符合坑隆起稳定性要求，悬臂式支挡结构可不进行隆起稳定性验算
2.当挡土构件底面以下有软弱下卧层时，坑底隆起稳定性的验算部位尚应包括软弱下卧层
二．锚拉式支挡结构和支撑式支挡结构
1.当坑底以下为软土时，其嵌固深度应满足以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定性要求；安全等级为一级，二级，三级的支挡式结构，分别不应小于
2.2,1.9,1.7
突涌
1.采用悬挂式截水帷幕或坑底以下存在水头高于坑底的承压水含水层时，应进行地下水渗透稳定性验算
嵌固深度
1.挡土构件的嵌固深度除应满足计算要求外，对悬臂式结构，尚不宜小于0.8倍基坑深度；对单支点支挡结构，尚不宜小于0.3倍基坑深度；对多支点支挡结构，上不宜小于0.2倍基坑深度。

排桩
1.套桩：排桩采用素混凝土桩与钢筋混凝土桩间隔布置的钻孔咬合桩形式时，支护桩桩径可取800mm----1500mm，相邻桩咬合长度不宜小于200mm
地下连续墙
1.地下连续墙厚度宜根据成槽机的规格，选取600mm,800mm,1000mm 或1200mm.一字型槽段长度宜取4m--6m
2.地下连续墙纵向受力钢筋的保护层厚度，坑内不宜小于50mm，坑外不宜小于70mm
3.地下连续墙墙顶应设置混凝土冠梁。

冠梁宽度不宜小于墙厚，高度不宜小于墙厚的0.6倍
锚杆设计
1.锚杆锚固段不宜设置在淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土及松散填土层内
2.锚杆锁定值宜取锚杆轴向拉力标准值的（0.75-0.9）倍且应满足4.1.8
3.当锚杆锚固段主要位于黏土层、淤泥质土层、填土层时，应考虑土
能出现。

）对锚杆预应力损失的影响，并应根据蠕变试验确定锚杆的极限抗拔承载力
4.锚杆内力设计值=锚杆最大内力弹性法（经典法）*荷载分项系数（即1.25）*基坑侧壁安全系数
5.锚杆抗拔安全系数；安全等级为一级、二级、三级的支护结构，分别不应小于1.8、1.6、1.4
6.锚杆水平方向内力=锚杆轴向内力*锚杆入射角
7.预加力对锚索的配筋是有影响的，锚索配筋时候采用的内力值是锚索内力值+预加力，预加力大了，锚索配筋自然大。

至于不变化情况
有两种可能：1)刚好增加的值原来的配筋仍足够；2)采用的内力值为用户自己交互得值，没有点取内力计算值，程序最终是以用户确认的内力值来进行配筋计算的。

8.张拉值为锁定值的1.1——1.15倍。

9.极限抗拔承载力：与锚固段有关
极限抗拉承载力：与钢绞线有关
10.区别：《建筑基坑支护技术规程》中，锚杆轴向受拉承载力设计值应进行基本试验，极限承载力除以受拉抗力分项系数即可。

实际上，锚杆轴向承载力设计值与锚杆拉力设计值(岩土锚索技术规程)意义相差较大，极限承载力设计值是根据试验测得，而锚杆拉力设计值是正常使用极限状态荷载效应标准组合下锚杆承受的拉力值，而且，更为关键的是，理正岩土等软件很难做到受拉承载力设计值与锁定值的倍数关系，随着锁定值的增大，设计值亦随之增大，围护系统内力增大，很难达到计算的“收敛”，这一点值得与大家商榷。

水土合算分算问题
1.渗透性好的土一般采用水土分算，故对碎石、砂土用水土分算，
2.粘性土若按照水土分算，总的水土压力可能偏大，故有实际工程经验时可采用水土合算。

3.粉土介于二者之间，若当地并无实际经验，还是建议以分算为宜。

4.（1）所谓水土分算，其实质就是分别计算水、土压力，以两者之和为总侧压力。

计算土压力时用土的浮重度，计算水压力时按全水头的水压力考虑。

这一方法适用于土空隙中存在自由水的情
况或土的渗透性较好的情况，如：碎石土及砂土。

（2）所谓水土合算，其实质就是不考虑水压力的作用，认为土空隙中的水都是结合水，没有自由水，因此不形成水压力。

土颗粒与其空隙中的结合水是一整体，直接用土的饱和重度计算土体的侧压力即可。

显然这一方法在理论上讲仅适用于渗透系数为零的不透水层。

然而，完全不透水的土层是不存在的，因此水土合算法仍然是岩土工程界的一个争论问题。

持赞同观点者认为：在一些渗透性很差的粘性土层中，水压力几乎为零，再按水土分算法计算水压力会使支护结构的造价大大增加，显然是不合适的；而持反对观点者认为：粘性土虽然渗透性差，但当支护结构本身具有较好的防水性能时（如地连墙结构、有止水帷幕的排桩结构及复合土钉墙结构），只要假以时日，水压力应该能达到静水压力。

完全忽视水压力的作用，可能会造成结构上的工程隐患。

经验积累
1.对桩锚而言
（1）锚索倾角越大（增大了竖向分力），沉降越大。

（2）位移不够时，可增大桩径（增大了刚度），增加锚索排数（还能减小弯矩）。

（3）抗倾覆不满足时，可适当加密锚索排距，支护桩间距，适当加长锚索。

（4）整体滑移稳定不满足时，加深嵌固深度，适当加
长锚索(滑移面外的锚索对整体稳定性有贡献)。

2.止水桩
（1）当基坑开挖深度范围内分布有相对较厚的泥炭质土，有机质粘土，对深层搅拌桩的成桩效果会有较大影响（桩体不宜成形）
2.双排桩
（1）棑距越大，刚度越大，一般棑距为桩径的2~5倍
(2)坑底线与基础承台边的净距不应小于800mm
桩型优缺点比较。