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。