基坑支护设计学习笔记

土钉墙设计要点
适用条件：
•1）岩土条件较好；
•2）基坑周边土体允许有较大位移；
•3）已经降水处理或止水处理的岩土；
•4）开挖深度不宜大于12m。

•5）地下水位以上为粘土、粉质粘土、粉土和砂土；
•不宜使用条件：
•1）土层为富含地下水的岩土层、含水砂土层、且未降水处理
•2）膨胀土等特殊土层；
•3）基坑周边有严格控制位移的建筑物、构筑物和地下管线等；
设计参数选择：
坡度：0.2~0.5 不宜大于0.2
水平竖向间距：1~2m（设计常用1.5m或2m）梅花形布置
成孔直径：70mm~120mm （设计常用110mm）
入射角度：5~20°（设计常用10°）
土钉长度：宜为支护高度0.5~1.2倍
对中支架：间距1.2~2.5m 保护厚度20mm （设计E8@1500）
混凝土面层：厚度80mm~100mm 大于C20 (C20喷射砼厚δ=80)
钢筋网：宜用HPB300 直径6mm~10mm 间距150~250mm（设计E8@200或150）加强筋直径14~22mm（设计16mm）
土钉注浆：(1)土钉注浆采用水灰比0.50~0.55的水泥浆全孔注浆,水泥选用42.5级普通硅酸盐水泥,注浆锚固体抗压强度标准值不低于30MPa。

(2)土钉采用一次压力注浆,注浆管采用与杆体等长的Φ25塑料管,与钢筋杆体绑接后一起放入孔内,并在孔口附近设置止浆塞及排气管,注浆压力0.6MPa~1.0MPa之间,注满后保持压力1min~2min。

锚钉：E22锚钉L=2000@1500
泄水管：长度40~60mm，直径≥40mm，间距1.5~2m的导水孔
土钉整体稳定性验算：二级1.3 三级1.25
土钉抗隆起安全系数：二级1.6 三级1.4
土钉抗拔安全系数：二级1.6 三级1.4
锚杆设计要点
间距：水平≥1.5m(桩锚时与排桩间距一致) 竖向≥2m 第一排位于冠梁下1m左右
入射角度：15~25°
成孔直径：100mm~150mm
长度：自由段≥5m 锚固段≥6m
对中支架：自由段1.5~2m 锚固段1~1.5m
锚杆（索）体：锚杆HRB400 HRB500螺纹钢
锚索：极限强度为1860MPa直径为15.24mm高强度
低松弛预应力筋用钢绞线
注浆：(1)锚索注浆采用水灰比0.50~0.55的水泥浆全孔注浆(锚索自由段钢绞线应采用防腐
油脂涂塑并外包塑料波纹软管),水泥选用42.5级普通硅酸盐水泥,注浆锚固体抗压强度标准值不低于30MPa。

(2)锚索采用二次压力注浆施工工艺,一次注浆管采用Φ20塑料管(耐压设计强度不小于
1MPa),注浆管的出浆口距孔底0.30~0.50m,浆液自下而上连续灌注;二次注浆管采用Φ20高压胶管(耐压设计强度不小于5MPa),二次注浆管的注浆孔沿锚固段末端la/3设置,出浆孔和端头应密封,保证一次注浆时浆液不进入二次注浆管内;
第一次注浆压力0.5MPa~1.0MPa之间,第二次注浆应在一次注浆水泥初凝后、终凝前(一般为一次注浆完成后2h)进行,第二次注浆压力宜控制在1.5~5.0MPa之间。

锚杆抗拔安全系数：一级1.8 二级1.6 三级1.4
腰梁一般400*400或500*500 锚索钢垫板300*300
排桩设计要点
桩径：≥600mm 咬合桩800mm~1500mm 相邻咬合长度＞200mm
悬臂桩经验
•一桩径、桩距：按照经验取值。

•桩径D≥0.6m；•有地下水时，桩中心距（1.2~1.5）D，砂土和软土取小值。

粘性土取大值；•无地下水、降水或者土质较好时，桩中心距（2~2.5）D；
内支撑桩径：1.2～1.5m 差的土取1.5m，好的土1.2m，桩间距相应1.5～1.8m，比桩径多0.3m。

桩锚桩径：常用1～1.2m 桩间距1.5～1.8米，间距必须大于1.5米，一般比桩径大于0.4m 到0.6米
桩间距：≤2倍桩径(与锚杆间距一致)
配筋：纵向受力钢筋HRB400 HRB500 单桩不少于8根净间距＞
60mm 保护层（灌注桩）≥50mm
箍筋采用螺旋式，直径不小于1/4纵筋，且大于6mm 间距100~200mm，且不大于400mm
加强箍筋HRB400 间距1000~2000mm（1500）
冠梁：宽度＞桩径高度＞桩径0.6倍（设计宽度比桩径多200mm 高度一般0.8或1m）
五桩身配筋：按照桩身最大弯矩配筋。

•六圈梁配筋：腰梁一般400*400或500*500 锚索钢垫板300*300
•圈梁高度一般为桩直径的0.5~0.8倍，且≥0.4m；宽度＞桩的直径。

桩的
主筋锚固于圈梁，锚固长度不小于30倍主筋直径。

焊接接头分散布置，同一
截面接头数不得超过钢筋数的一半。

•圈梁配筋一般采用构造配筋，一般符合最小配筋率要求，经验值为
（0.5~0.8）As。

As为桩身主筋配筋总面积。

•当圈梁兼作腰梁时，按照腰梁受力，以最大弯矩按照钢筋混凝土梁计算配
筋。

桩间土混凝土面层：厚度大于50mm ≥C20
钢筋网：宜用HPB300 直径6mm~10mm 间距≤200mm拉筋直径≥12mm
锚钉（钢筋钉）:直径≥12mm 入土长度≥1.5倍桩净间距且不小于500mm
水泥土墙设计要点
适用条件
•1）基坑开挖深度不宜大于7m，基坑周边土体允许有较大位移
•2）填土、可塑~流塑粘性土、粉土、粉细砂、松散的中粗砂；
•3）坡顶超载不大于20kpa。

•不宜使用条件：
•1）周边无足够施工场地；
•2）基坑周边有严格控制位移的建筑物、构筑物和地下管线等；
•3）墙深度范围内存在富含有机质的淤泥；
设计要点
1格珊布置时，置换率≥0.8（淤泥）、≥0.7（淤泥质土）、0.6（一般粘性土
和砂土）；格珊长宽比≤2。

•2水泥土桩搭接宽度按照挡土和截水要求确定，考虑截水要求时，搭接宽度≥150mm；不考虑截水要求时，搭接宽度≥100mm；
•3变形不能满足要求时，采用基坑内侧土体加固、或水泥土墙插筋加混凝土面板几家大墙体深度和宽度等措施；
•4采取切割搭接法施工，在前桩未固化时进行搭接桩的施工；施工开始和结束的头尾搭接，应采取加强措施，消除搭接勾缝。

•5施工前进行成桩工艺、水泥掺入量或水泥浆配合比试验，确定工艺和配比；浆喷深层搅拌桩水泥掺入量为被加固土体重量的15~18%，粉喷深层搅拌桩水
泥掺入量为被加固土体重量的13~16%；
•6高压喷射注浆施工前进行试喷，确定不同土层旋喷固结体的最小直径、高压喷射注浆施工技术参数等；水灰比宜为1~1.5。

旋喷固结体的搭接宽度
≥150mm、摆喷固结体的搭接宽度≥150mm、定喷固结体的搭接宽度
≥200mm。

•7桩位偏差≤50mm，垂直度偏差≤0.5%；插筋应在桩体施工后及时进行，插筋材料、长度、出露长度根据计算和构造要求确定。

•8水泥土桩施工后一周内开挖和取芯检查成桩质量，不符合要求调整工艺；在设计开挖龄期钻心方法检查墙体完整性，数量不少于桩总数的2%，且不少于
5根，并根据设计要求取样进行单轴抗压强度等试验。

•一经验数据：
•宽度b=（0.6~0.8）h；插入深度hd= （0.8~1.3）h
水泥土墙位移控制措施
一墙体加墩或墙体起拱：
•基坑边长较大时，采用墙体加墩或墙体起拱
•1间隔布置：
•每隔10~20m设置一个长度3~5m，宽度1~2m的加强格珊墩。

•2集中布置：
•基坑长边集中布置一个加强墩；
•设计时，不计其有利作用，水泥土墙宽度仍按照未加墩考虑
二墙顶插筋压顶：
•墙顶插入毛竹、钢管。

插入形式通常有：
•1插筋：
•插入长度2m左右的φ12的钢筋，每隔桩一根，将其在桩顶与压顶面板钢筋绑
扎连接；
•2水泥土墙后或者墙前，插入毛竹或钢管，毛竹插入坑底深度不小于1m；毛
竹直径不小于40mm；毛竹插入困难，常用钢管代替，效果更好。

三坑底加固：
•注浆、搅拌桩（+桩间压密注浆）加固坑底。

•较小基坑可满堂布置；
•较大基坑可墙前坑底加固。

加固深度（0.5~1.0）hd；加固宽度（0.4~0.8）
hd。

加固区段可以是局部，也可以是全部基坑。

具体视坑底土质条件、周边
环境、经济性决定。

3预应力+土钉支护设计
预应力锚杆（索）：
•1）应不少于2排，间距为土钉间距的2~3倍。

•2）总的抗拔力应满足H/2以上全部荷载的70%~80%，即全部预应力锚杆（索）总的抗拔力应大于基坑侧壁总水土压力的（0.35~0.4）倍。