标准规范下载简介

在线阅读

中国工程建设协会标准

加筋水泥土桩锚技术规程

Technical specification for soil mass with reinforced cement soil pile and anchors
CECS 147：2016

主编单位：北京交通大学
批准单位：中国工程建设标准化协会
施行日期：2016年10月1日

中国工程建设标准化协会公告
第251号

关于发布《加筋水泥土桩锚技术规程》的公告

    根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2013年第二批工程建设协会标准制订、修订计划>的通知》(建标协字[2013]119号)的要求，由北京交通大学等单位编制的《加筋水泥土桩锚技术规程》，经本协会地基基础专业委员会组织审查，现批准发布，编号为CECS 147：2016，自2016年10月1日起施行。原《加筋水泥土桩锚支护技术规程》CECS 147：2004同时废止。

中国工程建设标准化协会
二〇一六年六月二十七日

前言

    根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2013年第二批工程建设协会标准制订、修订计划>的通知》(建标协字[2013]119号)的要求，规程编制组经过广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国内外标准，并在广泛征求意见的基础上，修订本规程。
    本工程共分7章和2个附录，主要内容包括：总则、术语和符号、基本规定、岩土工程勘察与环境调查、工程设计、工程施工和监测、工程验收等。
    本规程修订的主要内容包括：①调整了相关术语；②修改了加筋水泥土桩锚支护安全等级和结构重要性系数；③补充完善了加筋水泥土桩锚在边坡工程、地下工程和地基处理中使用时的岩土勘查内容；④增加了扩大盘加筋水泥土承载桩和桩锚加筋体拆除回收的内容；⑤补充完善了加筋水泥土桩锚支护形式；⑥增加了加筋水泥土桩锚体质量检验判定标准。
    本规程的某些内容可能涉及专利，涉及专利的具体技术问题，使用者可直接与专利持有人协商处理(珠海智顺岩土工程专利技术有限公司)。本规程的发布机构不承担识别这些专利的责任。
    本规程由中国工程建设标准化协会地基基础专业委员会归口管理，由北京交通大学土木工程学院(地址：北京市海淀区西直门外上园村3#709信箱，邮政编码：100044，联系电话：010-51685719)负责解释。在实施本规程过程中，如发现需要修改和补充之处，请将意见及有关资料径寄解释单位。
    主编单位：北京交通大学
    参编单位：珠海智顺岩土工程专利技术有限公司
              北京市城建设计研究总院
              国贸工程设计院(北京)
              中国地质大学(北京)
              中国建筑科学研究院
              北京瑞腾基础工程技术有限公司
              苏州市能工基础工程有限责任公司
              宏扬建设有限公司
              上海闸北城市建设有限公司
              广东省珠海横琴新区管理委员会
              广东省南海第二建筑工程有限公司
              上海市政工程设计研究院
    主要起草人：唐业清 崔江余 李宪奎 李鹤 杨桂芹 许丽 李启民 段启伟 叶焱 周建明 鲁新荣 苏西民 朱道建 周民 蔡凌燕
    主要审查人：刘金砺 王新杰 高文生 贺长俊 杨松 薛慧立 张千里 张天申 张钦喜

1 总 则

1．0．1 为在建筑基坑工程、边坡工程、地下工程及地基处理工程中，合理采用加筋水泥土桩锚技术，做到技术先进、安全可靠、经济合理、因地制宜、确保质量、保护环境，制定本规程。

1．0．2 本规程适用于工业与民用建筑、隧道、地下铁道、水利、港工、道路、机场等工程的基坑支护、边坡加固、隧道工程和地下工程超前加固、软弱地基处理等设计、施工和验收。

1．0．3 采用本规程的工程，应根据岩土工程勘察资料、工程特点、场地环境、使用要求、材料供应、施工条件等因素和有关规定，精心设计、精心施工，设计荷载应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定。

1．0．4 采用加筋水泥土桩锚技术的基坑工程、边坡工程、地下工程及地基处理工程除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

.

2 术语和符号

2．1 术 语

2．1．1 水泥土 cement soil
    采用注浆法、喷搅法等方法将水泥浆或水泥和化学浆液注入土中，与土形成的复合土体或加固土体。

2．1．2 加筋水泥土 reinforced cement soil
    插入金属或非金属材料等加劲体后形成的水泥土。

2．1．3 水泥土桩锚 cement soil pile and anchors
    由水泥土形成竖向、水平向或其他方向的杆(或锚)状体。其中竖向称为桩体，其他方向称为锚体。

2．1．4 加筋水泥土桩锚支护 retaining and protection with reinforced cement soil piles and anchors
    由加筋水泥土桩体和锚体(简称桩锚)构成的对土体的支护结构体系。

2．1．5 水泥土桩体 cement soil pile and wall
    由水泥土桩相互咬合而形成的用于止水、挡土的连续体。

2．1．6 加筋水泥土桩体 reinforced cement soil pile and wall
    由加筋水泥土组成的竖向复合加固体。

2．1．7 桩锚连梁 continous beam with piles and anchors
    将加筋水泥土桩锚的顶部连成整体的钢筋混凝土结构。

2．1．8 旋喷搅拌 rotary-jet mixing
    通过同步旋喷和搅拌形成水泥土加固体的施工工艺。

2．1．9 热熔锚具 hot melt anchorage
    一种可以通过通电方式来解除锚具锁定状态的特制锚具。

2．1．10 可拆筋体 removable piles and anchors
    完成使用功能后，筋体可以拆除、回收的水泥土桩锚结构。

2．1．11 拉力型锚体 tensioned grout anchor
    锚体承受的外力首先由通过锚体与周围水泥砂浆握裹力砂浆锚固体中，然后通过砂浆锚固段与岩土体的粘结力传递到周围岩土体。

2．1．12 压力型锚体 pressured grout anchor
    通常采用全长自由的无粘结预应力钢绞线，在锚体底端将钢绞线与承载体连接，当杆体受力时，拉力直接由无粘结钢绞线传至底端的承载体，通过底端的承载体对注浆体施加压应力，并依靠锚固体与岩土体界面的侧摩阻力提供抗拔力，锚固段浆体处于受压状态。

2．2 主要符号

    A——加筋水泥土锚体的截面面积；
    A_m——桩锚体端部锚定板面积；
    A_s——筋体的截面面积；
    a_a、a_p——分别为基坑外侧主动土压力、基坑内侧被动土压力合力作用点至门架底端的距离；
    a_G——门架结构和核心土的重心至门架前排边缘的水平距离；
    a_mx、a_my——分别为第m根锚体与圆弧接触点到圆弧中心的水平距离和垂直距离；
    a_R——第i根加筋水泥土锚体作用点至门架前排边缘的水平距离；
    B——门架宽度；
    b_j——第j个土条宽度；
    C——支护结构水平位移、基坑周边建筑物和地面沉降的限值；
    c，φ——墙底以下土的粘聚力、内摩擦角；
    c_j，φ_j——分别为第j个土条滑弧面处的黏聚力、内摩擦角；
    d——加筋水泥土锚体的截面直径或桩直径；
    d_j,i——第j层桩锚体在第i土层中的直径；
    E_ak、E_pk——分别为基坑外侧主动土压力、基坑内侧被动土压力标准值；
    E_s——计算深度处，前后排桩间土的压缩模量；
    △E_aj——作用在以S_xj、S_zj为边长的面积内的主动土压力标准值；
    f_c——水泥土抗压强度平均值；
    f_cu——水泥土90d龄期的立方体抗压强度平均值；
    f_spk——加筋水泥土桩锚结构复合地基承载力特征值；
    f_sk——处理后桩间土承载力特征值；
    f_t——加筋水泥土筋体材料的抗拉强度标准值；
    f_vz——抗剪强度设计值；
    f_y——筋体抗拉强度设计值；
    G——门架结构和核心土的自重；
    △G_j——第j个土条重量；
    h——计算深度；
    K——安全系数；
    K_e——嵌固稳定安全系数；
    K_ov——抗倾覆安全系数；
    K_s——后仰式加筋水泥土桩锚结构整体滑动稳定安全系数；
    K_s,i——第i个圆弧滑动体的抗滑力矩与滑动力矩的比值；
    K_s1——抗滑移安全系数；
    K_st、K_sm、K_sz——分别为边坡土体、加筋水泥土桩锚体、止水帷幕产生的抗滑力矩与土体下滑力矩之比；
    K_t——桩锚结构抗拔安全系数；
    k——土体渗透系数(s)；
    k_c——桩间土的水平刚度系数；
    L_i——第j层桩锚体在滑动面外第i土层中的长度；
    L_m——筋体的锚固长度；
    L_mi——桩锚体长度范围内第i层地基土的厚度；
    l——加筋水泥土锚体的有效长度；
    l_a——加筋水泥土锚体的锚固长度；
    l_d——门架结构嵌入深度；
    l_j——第j个土条的滑弧长度；
    m——面积置换率；
    m₁——锚定板工作条件系数；
    m₂——共同作用时的组合系数；
    m₃——共同作用时的组合系数；
    N_k——作用标准组合的桩锚结构轴向拉力值；
    N_k,j——第j层桩锚体的轴向拉力标准值；
    N_j——相应于作用的基本组合时第j层桩锚体轴向抗力设计值；
    n——土体的孔隙率；
    p_ak——支护结构外侧第i层土中计算点的主动土压力强度标准值；
    p_ak,j——第j层桩锚体处的主动土压力强度标准值；
    p_c——前后排桩间土对桩侧的压力；
    p_c0——前后排桩间土对桩侧的初始压力；
    Q——注浆量；
    q_j——第j个土条上的附加分布荷载标准值；
    q_p——未经修正的桩锚体端阻力特征值；
    q_sk——加筋水泥土与土体间的侧阻力标准值；
    q_sk,i——第j层桩锚体与第i土层的极限粘结强度标准值；
    R——注浆有效扩散半径；
    R_a——单根加筋水泥土桩锚体竖向承载力特征值；
    R_d——结构构件的抗力设计值；
    R_k——抗滑力、抗滑力矩、抗倾覆力矩、桩锚体的极限抗拔承载力等土的抗力标准值；
    R_ki——第i根加筋水泥土锚体的抗拔承载力标准值；
    R_km——第m根桩锚体在滑动面以外的极限抗拔承载力标准值；
    R_k,j——第j层桩锚体的极限抗拔承载力标准值；
    R′_K,k——第k层桩锚体在滑动面以外的极限抗拔承载力标准值；
    r——注浆管半径；
    r_t、r_m、r_z——分别为土体、加筋水泥土桩锚体、止水帷幕产生的抗滑力矩共同作用时的组合系数；
    S_d——作用基本组合的效应(轴力、弯矩等)设计值；
    S_k——作用标准组合的效应设计值；
    S_x,j、S_z,j——桩锚体的水平间距、垂直间距；
    S_y——前后桩排距；
    t——注浆时间；
    u_m——桩体周长；
    U_m——门架底面上的水压力；
    △v——前后排桩水平位移差值；
    v——注浆对象的土量；
    z_j——第j层桩锚体至基坑顶面的垂直距离；
    α——计算系数；
    α_m——第m根锚体与水平面夹角；
    α_p——桩锚体端阻力发挥系数；
    β——基坑坡面与水平面的夹角；
    γ——水泥土重度；
    γ₀——结构重要性系数；
    γ_F——作用基本组合的综合分项系数；
    ζ——基坑坡面倾斜时的主动土压力折减系数；
    η_j——第j层桩锚体轴向拉力调整系数；
    η_a——计算系数；
    η_b——经验系数；
    η——桩锚结构强度折减系数，可取0．25；
    θ_i——加筋水泥土锚体与水平面夹角；
    θ_j——第j个土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角；
    θ_k——滑弧面在第k层桩锚体处的法线与垂直面的夹角；
    λ——经验系数；
    φ_m——基坑底面以上各土层按厚度加权的等效内摩擦角平均值。

3 基本规定

3．0．1 采用加筋水泥土桩锚技术的基坑工程、边坡工程、地基处理工程及地下工程超前加固等，应按工程结构的临时性或永久性及其他客观条件，根据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的有关规定确定正常使用期限。无特殊要求，支护工程正常使用期限不应小于一年。

3．0．2 加筋水泥土桩锚支护工程，应根据支护破坏可能造成的后果，按表3．0．2的规定确定其安全等级和结构重要性系数。

表3．0．2 加筋水泥土桩锚支护安全等级和结构重要性系数

    注：1 同一个基坑的不同部位，可根据具体情况采用不同的安全等级；
        2 很严重指支护结构失效、土体失稳或变形过大，对基坑安全、周边环境和地下主体结构施工安全影响很严重；严重指支护结构失效、土体失稳或变形过大，对基坑安全、周边环境和对地下主体结构施工安全影响严重；不严重指支护结构失效、土体变形过大，对基坑安全、周边环境和地下主体结构安全施工影响不严重。

3．0．3 加筋水泥土桩锚技术的支护结构，应根据场地条件、周边环境、工程地质与水文地质条件、基坑的具体情况、结构特点等，选择经济合理、安全可靠的单一式或组合式支护方案。可按本规程附录A确定。

3．0．4 加筋水泥土桩锚支护结构，应根据国家现行标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153、《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120的有关规定，按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计计算。

3．0．5 采用加筋水泥土桩锚技术的基坑工程、边坡工程及地基处理工程及地下工程等，应按现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120的有关规定进行工程施工监测、检测和试验。

3．0．6 采用加筋水泥土桩锚的工程应遵循动态设计与信息化施工相结合的原则，实行信息化动态设计与施工。根据检测与监测结果预估发生事故的可能，做好应急准备，确保工程安全。加筋水泥土桩锚支护工程的监测应符合下列规定：
    1 对安全等级为一、二级，或对施工质量有疑问的三级支护结构应进行工程监测；
    2 工程监测工作应由有资质的专业监测机构承担。监测工作应在整个基坑施工的全过程中进行。监测结果应及时通报给施工、监理、设计、业主等各方。

3．0．7 加筋水泥土桩锚设计应按下列要求设定位移控制值和周边环境的变形控制值：
    1 对于基坑支护开挖范围有建筑物时，支护的水平位移、建筑物的沉降控制值应按不影响其正常使用的要求确定，并应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007中对地基变形允许值的规定；
    2 当用于边坡支护时，应针对边坡工程作为永久性或临时性要求，分别根据正常使用要求设置变形控制值；
    3 当用于地下工程超前加固时，应根据地下工程特点、影响范围内的周边环境情况，在保证地下工程和周边环境正常使用前提下设计变形要求。

3．0．8 采用加筋水泥土支护结构时，应综合考虑基坑深度、土的形状、地下水条件、基坑周边环境对变形的承受能力及支护结构失效的后果、主体地下结构和基础形式及施工方法、基坑平面尺寸及形状、支护结构施工工艺的可行性、施工场地条件、施工季节、经济指标、环保性能、施工工期等。

3．0．9 在条件许可、安全可靠的前提下，对红线外的桩体、锚体的钢材宜予以回收，对红线以内的钢材应进行回收。

3．0．10 对采用加筋水泥土桩锚技术的工程设计、施工方案应根据工程特点、难点、重要性、复杂性和安全等级等组织业内专家评审。

.

4 岩土工程勘察与环境调查

4．1 一般规定

4．1．1 加筋水泥土桩锚工程设计前，应进行现场调查，收集岩土工程勘察报告与其他相关资料。原岩土工程勘察资料不能满足要求时，应进行补充勘察。

4．1．2 加筋水泥土桩锚工程勘察前，应取得下列资料：
    1 附有坐标、用地红线、建(构)筑物轮廊线、周边环境、地形的总平面布置图；
    2 场地内及周边地下管线、人防工程及其他地下构筑物的分布图；
    3 场地周边既有建(构)筑物的状况，结构型式、基础类形及埋深、基坑开挖及降水等施工对其可能产生的影响或危害；
    4 拟建工程荷载大小与性质、结构类型、基础形式、基坑深度或地基处理方法；
    5 边坡高度、坡底高程及边坡平面尺寸；
    6 当地常用的基坑支护方式、边坡支挡方式、地下水控制方法以及相关的当地经验。

4．1．3 加筋水泥土桩锚结构支护的基坑工程和地下工程，岩土工程勘察应重点查明下列内容：
    1 周边道路(含地铁)和管线的走向、位置及重要性，地上、地下贮水设施的位置及渗漏情况，地面裂缝的分布、宽度及其发生的原因；
    2 地质构造、岩士分布及其物理力学性质；
    3 地下水埋藏条件，包括地下水类型、水位标高、补给与排泄条件、水位季节性变化幅度和土层的渗透性。

4．1．4 加筋水泥土桩锚结构支护的边坡工程，岩土工程勘察应重点查明下列内容：
    1 地形地貌特征；
    2 岩土类型、成因、性状、覆盖层厚度、基岩面产状、岩石风化程度、岩体完整程度；
    3 岩土体的物理力学性质；
    4 主要结构面的类型、产状、组合关系；
    5 地下水埋藏条件，包括地下水类型、水位标高、补给与排泄条件、水位季节性变化幅度和土层的渗透性；
    6 不良地质现象的范围和性质。

4．2 勘察与测试

4．2．1 加筋水泥土桩锚工程勘察范围应根据工程的重要性等级、复杂程度以及场地的工程地质条件与水文地质条件确定，勘探点布置应符合下列规定：
    1 基坑工程勘察平面范围为边界外延基坑深度的1倍～2倍，必要时可适当扩大。勘探点应沿基坑周边布置，其间距宜取15m～25m。当地基土水平方向变化较大或存在软弱结构面时，应加密勘探点并查清其分布。勘察孔深度不宜小于基坑深度的2倍～3倍，当在此深度内存在中等风化及微风化基岩时，可根据基岩类别及支护要求适当减少勘察深度；
    2 边坡工程勘探点应垂直边坡走向布置，勘探线间距宜取15m～35m，勘探点间距宜取10m～20m，且每一单独边坡段勘探线不宜少于2条，每条勘探线不应少于2个勘探孔。对于安全等级较高的边坡工程及有软弱夹层或不利结构面时应适当加密勘探点。勘探孔深度应穿过潜在滑动面并深入稳定层2m～5m；
    3 加筋水泥土桩锚结构支护的隧道工程，其勘探点宜沿线路布置，勘探点的间距宜取10m～30m，复杂场地应适当加密。勘探孔深度进入结构底板以下不应小于3倍隧道直径(或宽度)或进入结构底板以下中(微)风化基岩不应小于5m。

4．2．2 岩土工程勘察取样数量应满足下列要求：
    1 基坑工程和地下工程取样数量应满足每一主要岩土层的每一重点试验项目不少于6个数据的要求；
    2 边坡工程中每层试样对于土层不应少于6件，对于岩层不应少于9件。

4．2．3 岩土工程勘探方法应满足下列要求：
    1 基坑工程和地下工程以钻探为主，必要时以坑探和物探作补充。对于砂土宜做标准贯入试验，对于软土宜做十字板剪切试验，必要时可做旁压试验及平板载荷试验；
    2 边坡工程宜采用钻探、坑(井)探、槽探、孔探等方法，必要时以物探作补充。

4．2．4 室内土工试验项目应包括一般物理力学性能测试和剪切试验。剪切试验的方法可采用三轴剪切试验或直接剪切试验，岩体和结构面的抗剪强度宜采用现场试验确定，试验的排水条件应根据设计要求确定。对砂土和粉土尚应做颗粒分析，对特殊性岩土应做专门试验。

4．2．5 勘察报告中应提供主要含水层的渗透系数。

4．2．6 勘探孔及探井等施工结束后，应及时夯实回填，回填质量应满足国家现行相关标准的规定。基坑内水位以下勘探孔的封孔材料宜采用粘土球。

4．3 勘察成果

4．3．1 岩土工程勘察报告应资料完整、数据准确、重点突出，并有明确的针对性。

4．3．2 岩土体的物理力学性能指标均应提供范围值、算术平均值、标准差、统计子样数及变异系数。承载能力极限状态计算所需要的岩土参数应提供参数标准值。

4．3．3 对砂土、碎石土和风化岩层的抗剪强度指标c、φ值，可根据休止角及原位测试指标并结合野外描述综合分析确定。

4．3．4 岩土工程勘察报告应分析评价边坡整体稳定性，并提出相应防护和治理措施以及采用支护型式的建议。

4．3．5 岩土工程勘察报告除应满足一般要求外，尚应包括下列内容：
    1 评价地下水对加筋水泥土桩锚结构的影响，并对施工降水或截水的可能性和必要性进行论证，提出地下水控制建议；
    2 评价加筋水泥土桩锚工程与周边环境条件之间的影响关系，提出相关的注意事项和保护措施；
    3 评价施工过程中发生流土、管涌及整体失稳现象的可能性，并提出预防措施的建议；
    4 对具有膨胀性、崩解性、湿陷性、冻胀性和其他特殊性质岩土的场地，应论证其特殊性质对加筋水泥土桩锚工程的影响，并提出相应的设计与施工措施；
    5 评价不良地质作用对加筋水泥土桩锚工程的危害程度，提出防护与治理措施的建议；
    6 提出施工阶段的环保措施及监测建议。

.

5 工程设计

5．1 一般规定

5．1．1 加筋水泥土桩锚结构可按竖向、水平向和斜向设置(图5．1．1)形成加筋水泥土桩锚支护结构、水平咬合加筋水泥土拱棚支护结构、扩大盘加筋水泥土承载桩结构(图A)。


图5．1．1 加筋水泥土桩锚施作型式
5．1．2 加筋水泥土桩锚的分类及适用条件可按表5．1．2确定。

表5．1．2 加筋水泥土桩锚分类及适用条件

    注：1 可拆芯水泥土锚体在基坑支护工程中需留出足够的作业空间，且应分段、分层拔除，分段分层回填，确保施工人员安全；
        2 不宜采用加筋水泥土桩锚的条件：周边无足够的施工场地；周边具有重要的建筑物、地下管线，要求严格控制基坑位移变形；墙深范围内存在较厚旧基础及对水泥土施工不便的地下障碍物。

5．1．3 加筋水泥土桩锚结构的设计内容宜包括方案比选、荷载计算、成型方式、桩锚体特征参数(直径、长度、间距、排距、倾角等)、加筋材料、隧道拱棚参数及地基处理参数等，并应符合下列规定：
    1 加筋水泥土桩锚支护结构，宜采用重力墙式计算体系和桩锚支护体系进行计算设计；
    2 对隧道与地下工程超前加固，应采用桩锚拱棚计算体系进行计算设计；
    3 对扩大盘加筋水泥土承载桩，应采用复合地基计算理论进行计算设计。

5．1．4 在进行桩锚结构的筋体强度等承载力极限状态设计时，应满足下列公式的要求：


    式中：γ₀——结构重要性系数，按本规程的具体规定采用；
          S_d——作用基本组合的效应(轴力、弯矩等)设计值；
          R_d——结构构件的抗力设计值；
          γ_F——作用基本组合的综合分项系数，对于临时性结构，综合分项系数不应小于1．25；对于永久性结构，由永久作用控制的基本组合，可采用简化规则，综合分项系数取1．35；
          S_k——作用标准组合的效应设计值。

5．1．5 在进行基坑整体滑动、坑底隆起失稳、桩锚体拔动、支护结构倾覆与滑移、土体渗透破坏等稳定性的承载力极限状态设计时，应满足下式要求：


    式中：R_k——抗滑力、抗滑力矩、抗倾覆力矩、桩锚体的极限抗拔承载力等土的抗力标准值；
          S_k——滑动力、滑动力矩、倾覆力矩、桩锚体的拉力等作用标准值的效应；
          K——安全系数，按本规程各节的具体规定采用。

5．1．6 由桩锚体支护结构水平位移、基坑周边建筑物和地面沉降等控制的正常使用极限状态设计，应满足下式要求：


    式中：S_k——作用标准组合的效应(位移、沉降等)设计值；
          C——支护结构水平位移、基坑周边建筑物和地面沉降的限值。

5．1．7 加筋水泥土桩锚结构设计应满足相应的强度、刚度要求，对锚板、腰梁和地梁等特殊部位的连接应满足国家现行有关标准的要求。加筋水泥土桩锚应满足下列要求：
    1 加筋水泥土锚体锚固段的上覆土层厚度不宜小于4．0m；
    2 锚固体的外露长度应满足腰梁、台座尺寸及张拉锁定的要求，锚筋应符合现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB／T 5224的有关规定，钢筋杆体应选用预应力螺纹钢筋和HRB400、HRB500螺纹钢筋；
    3 锚具应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB／T 14370的有关规定；
    4 加筋水泥土支护腰梁可采用型钢组合梁或混凝土梁。腰梁应按受弯构件设计。腰梁的正截面、斜截面承载力，对混凝土腰梁应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定；型钢组合腰梁应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定。当锚体锚固在混凝土冠梁上时，冠梁应按受弯构件设计；
    5 锚体腰梁应根据实际约束条件按连续梁或简支梁计算。计算腰梁内力时，腰梁的荷载应取结构分析时得出的支点力设计值；
    6 采用型钢组合腰梁时，腰梁应满足在锚杆集中荷载作用下的局部受压稳定与受扭稳定的构造要求。当需要增加局部受压和受扭稳定性时，可在型钢翼缘端口配置加劲肋板；
    7 混凝土腰梁、冠梁宜采用斜面与锚体轴线垂直的梯形截面；腰梁、冠梁的混凝土强度等级不宜低于C25。采用梯形截面时，截面的上边水平尺寸不宜小于250mm；
    8 当采用楔形钢垫块时，楔形钢垫块与挡土结构、腰梁的连接应满足受压稳定性和锚杆垂直分力作用下的受剪承载力要求。当采用混凝土楔形垫块时，其强度等级不宜低于C25。

5．2 加筋水泥土桩锚支护

5．2．1 加筋水泥土桩锚支护结构应对下列工况进行结构分析：
    1 基坑开挖至坑底时的状况；
    2 对锚拉式和支撑式支挡结构，基坑开挖至各层锚体或支撑施工面时的状况；
    3 在主体地下结构施工过程中需要以主体结构构件替换支撑或锚杆的状况。此时，主体结构构件应满足替换后各设计工况下的承载力、变形和稳定性要求；
    4 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层时，应按现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120的有关规定对地下水渗透稳定性进行验算；
    5 当有可靠经验时，可采用空间结构分析方法对支挡式结构进行整体分析或采用结构与土相互作用的分析方法对支挡式结构与基坑土体进行整体分析。

5．2．2 加筋水泥土桩锚支护结构桩体应根据支护(高)深度、支护结构土体情况、支护结构变形要求等情况，合理选择桩体结构、桩体插筋材料、桩体间距以及桩体插筋深度等。

5．2．3 加筋水泥土桩锚支护结构锚体长度，应按计算确定，且不宜小于1．0倍～1．5倍基坑深度，锚体间距应按桩体间距的整倍数进行设计，不宜大于3．0m，锚体直径宜为0．2m～1．0m，两层以上锚体应尽可能按梅花形布置，锚体与水平面的夹角宜采用15°～35°。

Ⅰ 悬臂式加筋水泥土桩锚结构

5．2．4 悬臂式加筋水泥土桩体结构可用于交互出现的黏性土层和砂性土层，且基坑深度不宜大于5m，基坑内墙脚处具备留土台的条件时，台阶高宽比应取1～2，可采用悬臂式加筋(预应力或非预应力)水泥土桩锚支护结构(图5．2．4)。


图5．2．4 悬臂式加筋水泥土桩锚结构
1-压顶梁；2-外墙；3-土台；4-坑内；5-加筋水泥土桩墙；6-型钢或钢绞线；7-承压板
5．2．5 根据地质和场地条件以及基坑开挖深度等因素，可采用单排或多排咬合加筋水泥土桩锚支护结构，并应符合下列规定：
    1 加筋水泥土桩体之间的咬合宽度应根据挡土和止水要求确定。当考虑止水时，咬合宽度不宜小于150mm；当不考虑止水作用时，咬合宽度不宜小于100mm；
    2 当采用支护墙多排桩体时，排间距不宜大于0．8倍桩体直径；
    3 悬臂式加筋水泥土桩体中宜采用Φ25～Φ32螺纹钢筋、Ⅰ10～Ⅰ16工字钢或Φ40～Φ57钢管。插筋材料的插入深度应在计算弯矩反弯点1m以下；
    4 当坑内留有土台时，台阶高宽比宜取1～2，台面可布置土钉并挂网、喷射混凝土作为保护面层。悬臂式桩体的嵌入深度应由计算确定，宜为1．2倍～1．5倍基坑深度；
    5 当基坑周边地面一定范围以内元构筑物、坑内不具备留土台空间时，悬臂式桩体的嵌入深度应按计算确定，宜为基坑深度的1．2倍～2倍，桩体中宜插入Ⅰ10～Ⅰ16型钢；
    6 在基坑周边地面5m范围内采用厚度不小于100mm的硬化面层时，坑外和坑内应设降水井、排水管线和集水井。

5．2．6 悬臂式加筋水泥土桩锚支护结构应根据现场试验资料进行整体稳定性验算。当没有现场资料时，可按现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120的有关规定进行验算。

Ⅱ 人字形加筋水泥土桩锚结构

5．2．7 人字形加筋水泥土桩锚结构可用于场地为填土、砂土、粉土及黏性土层等，且基坑深度不宜大于6m，基坑周围不具备放坡条件，且地下水位较高的情况(图5．2．7)。

5．2．8 当人字形加筋水泥土桩锚支护结构具有挡土与止水的双重作用时，挡土结构可采用单排或多排咬合的加筋水泥土桩墙。


图5．2．7 人字形加筋水泥土桩锚结构
1-锚座；2-连梁；3-加筋水泥土锚体；4-承压板；5-加筋水泥土桩体；6-钢筋或型钢；7-基坑底
5．2．9 人字形加筋水泥土桩锚支护结构的设计应符合下列规定：
    1 加筋水泥土桩体之间的咬合宽度应根据使用功能确定。当考虑止水作用时咬合宽度不宜小于150mm，当不考虑止水作用时咬合宽度不宜小于100mm；
    2 当采用多排桩体时，排间距不宜大于0．8倍桩体的直径；
    3 加筋量应根据计算确定，宜采用Φ25～Φ32粗钢筋，间距0．5m或采用Ⅰ10～Ⅰ16工字钢，间距1．0m。嵌固超过基坑底深2．0m～3．0m；
    4 在加筋水泥土桩墙的外侧设置斜向加筋水泥土锚体，锚体直径可采用350mm～1000mm，倾角50°～70°，水平间距1．0m～3．0m；
    5 斜向加筋水泥土锚体的长度应根据计算确定，且宜大于基坑深度一倍。其加筋体可采用带刺钢筋或预应力钢绞线，根据需要也可施作多支盘水泥锚体；
    6 在加筋水泥土桩体与斜向加筋水泥土锚体间应设置钢筋混凝土连梁，将两者可靠的连接，连接点应满足刚节点要求。

5．2．10 人字形加筋水泥土桩锚结构筋体材料的验算和桩锚体极限承载力应符合下列规定：
    1 加筋材料宜选用钢绞线或高强钢丝。当水泥土桩锚结构所受的轴向拉力设计值小于450kN，且长度小于16m时，可采用Φ36～Φ42的钢筋；
    2 筋体的截面面积应满足下式要求：


    式中：N_k——作用标准组合的桩锚结构轴向拉力值(kN)；
          f_y——筋体抗拉强度设计值(kPa)；
          A_s——筋体的截面面积(m²)。
    3 筋体锁定值取轴向拉力设计值的0．50倍～0．85倍，并应满足地层条件和支护结构的允许变形条件；
    4 加筋水泥土锚体的极限抗拔承载力应根据加筋体与水泥土的握裹力，以及加筋水泥土与土的摩擦力确定，并可按下列两种情况确定，取较小值。
        1)当由锚体自重与土体的侧摩阻力确定时，其抗拔承载力标准值可按下式进行计算：


    式中：R_ki——第i根加筋水泥土锚体的抗拔承载力标准值(kN)；
          A——加筋水泥土锚体的截面面积(m²)；
          l——加筋水泥土锚体的有效长度(m)；
          γ——水泥土重度(kN／m³)；
          θ_i——加筋水泥土锚体与水平面夹角(°)；
          d——加筋水泥土锚体的截面直径(m)；
          l_a——加筋水泥土锚体的锚固长度(m)；
          q_sk——加筋水泥土与土体间的侧阻力标准值，可根据当地经验确定。当无经验时，可按现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120的有关规定执行，基础安全等级相应取值；
          λ——经验系数。可根据当地经验取值，可取0．6～1．0。
        2)当由加筋水泥土加筋体的强度确定时，其抗拔承载力标准值应按下式进行计算：


    式中：f_t——加筋水泥土筋体材料的抗拉强度标准值。

Ⅲ 门架式加筋水泥土桩锚结构

5．2．11 门架式加筋水泥土桩锚结构可用于填土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土等，且基坑外有2m～3m施工空间，基坑深度宜为6m～10m，基坑周边变形控制要求较高的工程，可采用门架式加筋水泥土桩锚支护结构(图5．2．11)。


图5．2．11 门架式加筋水泥土桩锚结构
1-锚座；2-连梁；3-钢筋或型钢；4-基坑底；5-加筋水泥土桩墙；6-加筋水泥土锚体；7-承压板
5．2．12 根据基坑深度和土体性质，必要时可设置斜向加筋水泥土锚体其间距可取1．5～2．0，锚体直径宜为0．35m～0．80m。

5．2．13 门架式加筋水泥土桩锚结构的设计应符合下列规定：
    1 门架式加筋水泥土桩锚支护桩墙的顶部应设置桩锚连梁，其截面尺寸可按计算确定或按经验选取，但截面最小尺寸不宜小于排桩直径。在平面上支护桩墙应外包桩群，每侧突出50mm～100mm，桩中钢筋应伸入连梁，其长度不应小于5d(d为钢筋直径)。其混凝土强度等级不宜低于C20；
    2 支护桩体墙的配筋量应根据计算确定。宜采用Φ25～Φ32钢筋，间距0．5m或采用Ⅰ10～Ⅰ16型钢，间距1．0m。第二排可采用Φ15．2钢绞线，宜施加预应力；
    3 门架式加筋水泥土桩墙、斜向锚体的强度计算可按本规程第5．1．4条的有关规定进行。

5．2．14 门架式加筋水泥土桩支护结构设计应符合下列规定：
    1 前后桩作为独立桩体时(图5．2．14-1)。可按行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012第4．12节双排桩设计的基本概念与锚杆共同作用进行计算，并应符合下列规定：


图5．2．14-1按双排桩计算                        图5．2．14-2 抗倾覆稳定性验算
1-前排桩；2-后排桩；3-刚架梁；4-锚座；5-斜向加筋水泥土锚体
        1)前、后排桩间土对桩侧的压力可按下式进行计算：


    式中：p_c——前后排桩间土对桩侧的压力(kPa)；可按作用在前后排桩上的压力相等考虑；
          k_c——桩间土的水平刚度系数(kN／m³)；
          △v——前后排桩水平位移差值(m)；当其相对位移减少时为正值，当其相对位移增加时取△v＝0。
          E_s——计算深度处，前后排桩间土的压缩模量(kPa)；
          s_y——前后桩排距(m)；
          d——桩直径(m)；
          p_c0——前后排桩间土对桩侧的初始压力(kPa)；
          p_ak——支护结构外侧第i层土中计算点的主动土压力强度标准值(kPa)；
          h——计算深度(m)；
          φ_m——基坑底面以上各土层按厚度加权的等效内摩擦角平均值(°)；
          α——计算系数，当计算的α＞1时，取α＝1。
       2)加筋水泥土桩体支护结构的嵌固深度应满足下式的要求：


    式中：K_e——嵌固稳定安全系数；安全等级为一级、二级、三级的门架结构，分别取1．25、1．20、1．15；
          E_ak、E_pk——分别为基坑外侧主动土压力、基坑内侧被动土压力标准值(kN)；
          a_a、a_p——分别为基坑外侧主动土压力、基坑内侧被动土压力合力作用点至门架底端的距离(m)；
          G——门架结构和核心土的自重(kN)；
          a_G——门架结构和核心土的重心至门架前排边缘的水平距离(m)；
          l_d——门架结构嵌入深度(m)；
          α_i——第i根加筋水泥土锚体与水平面的夹角(°)；
          a_R——第i根加筋水泥土锚体作用点至门架前排边缘的水平距离(m)。
    2 前后桩与门架中间土体(核心土)作为整体考虑时(图5．2．14-2)，可按行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012第6章重力式水泥土墙与锚杆共同作用基本机理进行计算，并应符合下列规定：
        1)沿门架底面水平滑移稳定性[图5．2．14-3(a)]应满足下式的要求：


    式中：K_s1——抗滑移安全系数，其值不应小于1．2；
          E_ak、E_pk——分别为水泥土墙的主动土压力、被动土压力标准值(kN／m)；
          G——加筋水泥土与门架中间土自重；
          U_m——门架底面上的水压力(kPa)，水泥土墙底位于含水层时，可取U_m＝γ_m(h_wa＋h_wp)／2，在地下水位以上时，取U_m＝0；
          c，φ——墙底以下土的粘聚力(kPa)、内摩擦角；
          B——门架宽度(m)；
          h_wa、h_wp——分别为基坑外侧、基坑内测水泥土墙底处的压力水头(m)。
        2)加筋水泥土墙的倾覆稳定性[图5．2．14-3(b)]应满足下式的要求：


    式中：K_ov——抗倾覆安全系数，其值不应小于1．3。
        3)加筋水泥土墙圆弧滑动稳定性验算[图5．2．14-3(c)]应满足下式的要求：


    式中：K_s——后仰式加筋水泥土桩锚结构整体滑动稳定安全系数，安全等级为一、二级、三级的基坑，K_s分别不应小于1．35、1．3、1．25；
          K_s,i——第i圆弧滑动体的抗滑力矩与滑动力矩的比值。抗滑力矩与滑动力矩之比的最小值宜通过搜索不同圆心及半径的所有潜在滑动圆弧确定；
          c_j、φ_j——分别为第j个土条滑弧面处的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)；
          q_j——第j个土条上的附加分布荷载标准值(kPa)；
          b_j——第j个土条宽度(m)；
          l_j——第j个土条的滑弧长度(m)，l_j＝b_j／cosθ_j；
          △G_j——第j个土条重量(kN)；
          θ_j——第j个土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角(°)；
          R_km——第m根桩锚体在滑动面以外的极限抗拔承载力标准值(kN)，按本节上述的相关规定计算，桩锚体的长度应取圆弧滑动面以外的长度；
          α_m——第m根锚体与水平面夹角(°)；
          θ_k——滑弧面在第k层桩锚体处的法线与垂直面的夹角(°)；
          a_mx、a_my——分别为第m根锚体与圆弧接触点到圆弧中心的水平距离和垂直距离(m)。


图5．2．14-3 稳定性验算
1-锚座；2-斜向加筋水泥土锚体；3-滑动面；4-加筋水泥土桩墙

Ⅳ 加筋水泥土桩锚复合式结构
5．2．15 加筋水泥土桩锚复合式结构可用于黏土层、粉土层、砂层及夹软弱淤泥土层的混合层，基坑开挖深度不宜大于10m。加筋水泥土桩锚复合式结构可结合土钉、锚杆与斜向加筋水泥土锚体及竖向加筋水泥土桩体相结合的形式(图5．2．15)。


图5．2．15 加筋水泥土桩锚复合式支护结构
1-加筋水泥土锚体；2-土钉；3-承压板；4-加筋水泥土桩墙；5-基坑底；6-连梁
5．2．16 竖向加筋水泥土桩体的插筋可采用型钢、钢筋或非金属筋等。筋材可插入水泥土桩体中或桩体的内边侧。

5．2．17 根据工程具体情况和场地条件，可采用单排或多排咬合加筋水泥土桩体，并应符合下列规定：
    1 加筋水泥土桩体的嵌入深度，对淤泥质土不宜小于1．2h；对淤泥土不宜小于1．3h；
    2 当作为重力式水泥土墙体时，重力式墙体的宽度，对淤泥质土不宜小于0．7h；对淤泥不宜小于0．8h(h为基坑深度)；
    3 当采用格栅形式时，格栅的面积置换率，对淤泥质土不宜小于0．7；对淤泥不宜小于0．8；对一般粘性土、砂土不宜小于0．6。格栅内侧的长宽比不宜大于2；
    4 当加筋水泥土桩体兼作截水帷幕时，相互搭接宽度不宜小于150mm；
    5 水泥土墙体的28天无侧限抗压强度不宜小于0．8MPa。当需要增加墙体的抗拉性能时，可在水泥土桩内插入杆筋。杆筋可采用钢筋、钢管、钢绞线或毛竹。杆筋的插入深度宜大于基坑深度，杆筋应锚入面板内；
    6 加筋水泥土顶面宜设置混凝土连接面板，面板厚度不宜小于150mm，混凝土强度等级不宜低于C15。

Ⅴ 加筋水泥土桩体与多排锚体结构

5．2．18 加筋水泥土桩墙与多排桩锚体支护结构(图5．2．18)可用于流塑状态的软土、填土、松散砂土、粉土及粘性土等，基坑开挖深度不宜大于16m。


图5．2．18 加筋水泥土桩墙与多排桩锚体支护结构
1-地面；2-基坑底；3-加筋水泥土锚体；4-加筋水泥土桩墙
5．2．19 斜向加筋水泥土锚体可根据需要设置扩大头或变截面体。

5．2．20 斜向加筋水泥土锚体直径可采用0．3m～1．0m，锚头应与腰梁连接，并施加预应力，初始锁定值不宜超过加筋水泥土强度设计值。

5．2．21 水泥土桩墙的加筋材料可采用钢管、型钢、钢筋等，插入位置可为桩墙中部或桩墙内侧。插入深度应满足计算和构造要求。

5．2．22 设计计算应包括下列内容：
    1 加筋水泥土桩墙的厚度、深度及加筋材料和尺寸；
    2 斜向加筋水泥土锚体的直径、间距、长度、倾角及加筋材料；
    3 腰梁的构造要求和材料、尺寸可按现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120的有关规定执行；
    4 开挖过程中支护结构的稳定性(内部稳定、外部稳定和整体稳定)可按本规程第Ⅵ种形式进行验算；
    5 根据基坑底部地层情况及水文地质情况进行抗隆起、突涌、渗流破坏验算；
    6 桩锚体连接部位锚头局部计算可按本规程第5．1．7条或现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120的有关规定执行。

Ⅵ 后仰式加筋水泥土桩锚结构

5．2．23 后仰式加筋水泥土桩锚结构(图5．2．23)可用于可塑～硬塑的粘性土、砂土以及填土等场地的基坑支护工程。当地下水位较高时，可在基坑顶面2m范围内增设止水帷幕。


图5．2．23 后仰式加筋水泥土桩锚结构
1-自由段；2-锚固段；3-扩大盘；4-加筋水泥土锚体；5-格构式梁柱；6-约束点；7-基坑底；8-止水帷幕桩
5．2．24 后仰式加筋水泥土桩锚结构设计应符合下列规定：
    1 钢格构仰角为5°～10°，水平间距应为1．5m～2．0m，格构件宜采用Φ89～Φ146钢管或Ⅰ10～Ⅰ16型钢，其截面根据计算具体确定。
    2 桩锚结构锚固段直径宜为100mm～150mm，锚固段长度按本节计算确定，并应大于自由段长度。
    3 扩孔桩锚结构的扩大盘应布置在锚固段的底部，扩大盘的直径宜为250mm～300mm。

5．2．25 多盘加筋水泥土桩锚结构(图5．2．25)的扩大盘可横向或斜向设置。


图5．2．25 多盘加筋水泥土桩锚结构形式
1-扩大盘；2-加筋水泥土锚体；3-基坑底
5．2．26 多盘加筋水泥土桩锚结构盘厚宜为0．5m，盘中心距可采用1．5m～3．0m。

5．2．27 桩锚结构按梅花形布置，水平间距和竖向间距不宜小于1．5m，长度按本节计算确定，并不宜小于基坑深度。

5．2．28 单根桩锚体的极限抗拔承载力应符合下式规定：


    式中：K_t——桩锚结构抗拔安全系数，安全等级为一、二、三级的桩锚支护结构，K_t分别不应小于1．7、1．5、1．3；
          N_k,j——第j层桩锚体的轴向拉力标准值(kN)；
          R_k,j——第j层桩锚体的极限抗拔承载力标准值(kN)。

5．2．29 单根桩锚体的轴向拉力标准值可按下式计算：


    式中：α_j——第j层桩锚体的倾角(°)；
          ζ——基坑坡面倾斜时的主动土压力折减系数；
          η_j——第j层桩锚体轴向拉力调整系数；
          p_ak,j——第j层桩锚体处的主动土压力强度标准值(kPa)；
          S_x,j——桩锚体的水平间距(m)；
          S_z,j——桩锚体的垂直间距(m)。

5．2．30 坡面倾斜时主动土压力折减系数可按下式计算：


    式中：β——基坑坡面与水平面的夹角(°)；
          φ_m——基坑底面以上各土层按厚度加权的等效内摩擦角平均值(°)。

5．2．31 桩锚体轴向力调整系数应按下列公式计算：


    式中：η_a——计算系数；
          η_b——经验系数，可取0．6～1．0(一般黏性土取0．6，砂土、软土取0．7，淤泥取1．0)；
          z_j——第j层桩锚体至基坑顶面的垂直距离(m)；
          h——基坑深度(m)；
          △E_aj——作用在以S_x,j、S_z,j为边长的面积内的主动土压力标准值(kN)。

5．2．32 单根桩锚体的极限抗拔承载力应按下列规定确定：
    1 对安全等级为一、二级的基坑，单根桩锚体的极限抗拔承载力应通过抗拔试验确定；
    2 对安全等级为三级的基坑，单根桩锚体的极限抗拔承载力标准值估算应满足下列要求；
        1)单根桩锚体的极限抗拔承载力标准值应根据桩锚体与孔壁界面岩土粘结强度按下式计算(图5．2．32)：


    式中：d_j,i——第j层桩锚体在第i土层中的直径(m)，扩大盘桩锚体的直径取加权平均值；
          q_sk,i——第j层桩锚体与第i土层的极限粘结强度标准值(kPa)；
          L_i——第j层桩锚体在滑动面外第i土层中的长度(m)，直线滑动面与水平面的夹角取 ；
          γ_c——水泥土桩锚结构重度(kN／m³)。


图5．2．32 桩锚结构抗拔承载力计算简图
1-桩锚体；2-喷射混凝土面层；3-滑动面
        2)对于设置了套管的桩锚体，单根抗拔承载力尚应根据水泥土抗压强度按下式进行验算：


    式中：A_m——锚体端部锚定板面积(m²)；
          f_c——水泥土抗压强度平均值(kPa)；
          m₁——锚定板工作条件系数，根据经验取0．6～1．0。
        3)对于不设套管的锚体，单根抗拔承载力尚应根据筋体与水泥土界面的粘结强度、水泥土抗压强度等按下式进行验算：


    式中：d_m——筋体直径(m)；
          q_mk——筋体与水泥土的极限粘结强度标准值(kPa)；
          L_m——筋体的锚固长度(m)；
          m₂——共同作用时的组合系数，根据经验取0．8～1．0；
          m₃——共同作用时的组合系数，根据经验取0．5～0．8。

5．2．33 桩锚体的筋体受拉承载力应满足下式的要求：


    式中：N_j——相应于作用的基本组合时第j层桩锚体轴向抗力设计值(kN)。

5．2．34 后仰式加筋水泥土桩锚支护结构应采用圆弧滑动条分法对基坑开挖的各工况进行整体稳定性验算(图5．2．34)，并应满足下列要求：


    式中：K_s——后仰式加筋水泥土桩锚结构整体滑动稳定安全系数，安全等级为一、二、三级的基坑，K_s分别不应小于1．35、1．30、1．25；
          K_s,i——第i个圆弧滑动体的抗滑力矩与滑动力矩的比值。抗滑力矩与滑动力矩之比的最小值宜通过搜索不同圆心及半径的所有潜在滑动圆弧确定；
          K_st、K_sm、K_sz——分别为边坡土体、加筋水泥土桩锚体、止水帷幕产生的抗滑力矩与土体滑动力矩之比，分别按公式(5．2．34-3)、(5．2．34-4)、(5．2．34-5)计算；
          r_t、r_m、r_z——分别为土体、加筋水泥土桩锚体、止水帷幕产生的抗滑力矩共同作用时的组合系数，r_t＝0．9～1．0，r_m＝0．8～1．0，r_z＝0．2～0．5。


图5．2．34 后仰式加筋水泥土桩锚支护结构整体滑动稳定性验算简图
1-桩锚体；2-钢格构；3-止水帷幕；4-滑动面
    1 边坡土体产生的抗滑力矩与滑动力矩之比可按下式计算：


    式中：c_j、φ_j——分别为第j个土条滑弧面处的黏聚力(kPa)、内摩擦角(°)；
          q_j——第j个土条上的附加分布荷载标准值(kPa)；
          b_j——第j个土条宽度(m)；
          L_j——第j个土条的滑弧长度(m)，L_j＝b_j／cosθ_j；
          △G_j——第j个土条重量(kN)；
          θ_j——第j个土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角(°)。
    2 桩锚体产生的抗滑力矩与滑动力矩之比K_sm可按下式计算：


    式中：R′_K,k——第k层桩锚体在滑动面以外的极限抗拔承载力标准值(kN)，按本规程公式(5．2．32-1)进行计算，桩锚体的长度应取圆弧滑动面以外的长度；
          α_k——第k层桩锚体倾角(°)；
          θ_k——滑弧面在第k层桩锚体处的法线与垂直面的夹角(°)；
          S_x,k——第k层桩锚体的水平间距(m)；
          φ——第k层桩锚体与滑弧交点处土的内摩擦角(°)。
    3 止水帷幕产生的抗滑力矩与滑动力矩之比K_s，可按下式计算：


    式中：f_vz——止水帷幕抗剪强度设计值(kPa)；
          A——单位长度止水帷幕的截面积(m²)。

Ⅶ 钢筋混凝土桩墙与多盘加筋水泥土锚体结构

5．2．35 钢筋混凝土桩墙与多盘加筋水泥土锚体结构(图5．2．35)可适用于土体为可塑、流塑状淤泥和松散砂土等无法施作锚杆的地层中，基坑深度不宜大于17m。钢筋混凝土桩墙体可采用型钢桩体、地连墙结构等。


图5．2．35 钢筋混凝土墙与多盘加筋水泥土锚体结构
1-地面；2-自由段；3-锚固段；4-扩大盘；5-基坑底；6-钢筋或混凝土桩
5．2．36 锚体的倾角不宜小于10°，且不宜大于25°。

5．2．37 锚体可按梅花形布置，锚体间距不宜大于2．5m，锚体长度不宜小于基坑深度。

5．2．38 淤泥层下部存在密实土层时，锚固端可设置于密实土层中，张拉设计为端承压型锚体。

5．3 加筋水泥土水平超前预加固

5．3．1 水泥土锚体适用于隧道穿越淤泥质粉砂层、围岩松散、自稳能力差、含水量高、地下水位高且透水性强、开挖过程极易引起涌水流砂现象等不良地层，也可适用于地下结构穿越既有设施，对变形要求严格的暗挖工程。

5．3．2 在隧道开挖周边的外侧采用水平旋喷(或注浆)水泥土桩锚加固，形成保护圈，当掌子面的土层难以稳定时，也可以在掌子面的前方进行水平旋喷加固改良土性[图5．3．2(d)]。根据工程性质和土性特点可采用下列形式：
    1 隧道穿越道路、桥梁和建筑物或各种市政管线等既有设施，对变形要求较严时，隧道上半拱采用水泥土锚体进行水平超前预加固[图5．3．2(a)]；
    2 市政过街通道暗挖施工时，为控制地面沉降，在平顶直墙上部和两侧采用水平旋喷超前加固[图5．3．2(b)]；
    3 在高水量地层，隧道开挖时为保护水土流失引起地面变形，采用全断面高压水平旋喷桩超前加固，对变形要求较严的工程，可在拱顶水泥土锚体中范围插筋[图5．3．2(c)]；
    4 隧道开挖遇流塑状软土时，可在隧道掌子面前方梅花形布置水平高压旋喷加固土体[图5．3．2(d)]。


图5．3．2 水平旋喷法超前加固
1-向外倾斜的旋喷桩体；2-内衬砌；3-喷射混凝土；4-筋体；5-水泥土桩锚；6-水平旋喷桩
5．3．3 水平旋喷锚体在开挖轮廓外侧相互搭接形成拱棚体，根据不同工程需求可采取下列措施：
    1 可在浆液中加适量速凝剂和硬化剂以便加速浆液和土粒的固结；
    2 可在水平旋喷柱体内插入型材(刚筋、钢管或竹材等)，以提高水平旋喷体的抗弯能力；
    3 根据具体土层水量大小和土性，可采用单排或多排相互咬合的水平超前拱棚；
    4 隧道加固段较长时，每步钻孔通常取10m～30m，分段施工上仰角度宜为3°～10°，每施工段拱棚搭接2m～3m。含水土层中桩体相互咬合量不宜小于0．1m。喷射压力宜为20MPa～50MPa，形成旋喷柱体直径宜为0．35m～1．0m；
    5 隧道掌子面需要加固时，可采用梅花形布置，桩径宜为0．35m～0．8m，桩长不应大于15m。水泥用量不应少于50kg／m～100kg／m，水灰比宜为0．45～0．55；
    6 对于砂土类地层，固结体强度等级可比原来围岩提高3级～4级，可达2MPa～10MPa，对粘土类围岩，固结体也比原来围岩提高1级～3级，可达1MPa～5MPa。


图5．3．3 水泥土拱棚咬合与核心土加固
1-地面；2-加筋水泥土桩锚拱棚超前支护结构；3-筋体；4-土体
5．3．4 高压水平旋喷施工应符合下列规定：
    1 水平旋喷桩应确定的参数主要有注浆半径、注浆压力、钻孔长度和旋喷长度、钻孔外扩角、注浆量、注浆配合比等。需经试验确定的其他参数有土体密度、孔隙率及土体渗透性等；
    2 在旋喷注浆中宜采用球形扩散理论，注浆半径应按下式计算：


    式中：R——注浆有效扩散半径(mm)；
          k——土体渗透系数(mm／s)；
          h——注浆压力(以水头高度mm计算)；
          r——注浆管半径(mm)；
          t——注浆时间(s)；
          β——浆液粘度与水的粘度比。
          n——土体的孔隙率(％)。
    3 旋喷注浆压力值应根据土的密度、强度和初始应力、钻孔深度、位置及注浆次序等通过现场试验确定；
    4 钻孔和旋喷长度宜距离孔口1．0m～1．5m范围不喷，以免破坏旋喷工作面。钻孔长度不宜太长，固结体端部不宜搭接成拱；
    5 外扩角的选定应保证两旋喷段能搭接，为下一个旋喷工作面提供足够的机械活动空间；旋喷工作面的内轮廓(包括已喷成的旋喷拱及其内部做完初期支护后)应比旋喷机活动尺寸多一定的富余空间；
    6 固结体的旋喷搭接注浆量可按下式计算：


    式中：Q——注浆量(m³)；
          K——注浆量折减系数；
          v——注浆对象的土量(m³)；
          n——土的孔隙率(％)。
    7 浆液配合比应根据设计的强度、现场土性、浆液扩散效果及设备性能确定，宜采用现场试验确定合适的配合比。

5．3．5 水平旋喷施工准备应满足下列要求：
    1 封闭上台阶和下台阶掌子面，喷混凝土厚度不宜小于20cm。精确测量中线、水平，搭设工作平台，平台上铺设竹夹板和枕木，将钻机、高压泵及其他机具一字排列就位。同时应设置临时边沟及废浆池；
    2 浆液配制应严格按设计配合比配制，充分拌和均匀，拌和时间不小于3min，水泥浆从搅拌机倒入储浆桶前应经筛过滤，以防出浆口堵住；
    3 钻孔及旋喷应按照先周边、后掌子面的顺序进行旋喷施工，周边应按每次间隔一孔，孔位从下到上，左右交替进行；
    4 按设计外插角，分孔计算每根桩的偏角和仰角，利用三维坐标，使钻机精确定位；
    5 开孔时慢进，钻至1m后按正常速度钻至设计深度，当浆液从喷嘴喷出并达到设计压力后开始旋喷，桩前端原地旋喷不小于30s；
    6 采用复喷工艺，以提高固结体的增径效果及咬合率；
    7 前端旋喷时应加大压力或降低喷嘴的旋转提升速度。当旋喷至孔口3m时停止，并立即退出钻杆，用棉纱塞堵孔口，以防浆液外泄；
    8 冒浆量应小于注浆量的20％～30％，超过30％或完全不冒浆时，应查明原因并及时采取措施；
    9 当旋喷流量不变而压力突然下降时，应检查各部位的泄漏情况，必要时拔出注浆管检查密封性能。出现不冒浆或断续冒浆时，若土质松散则视为正常现象，可适当进行复喷。若附近有空洞，可继续注浆或拔出注浆管待浆液凝固后重新注浆至冒浆为止，或采用速凝浆液使浆液在注浆管附近凝固；
    10 应采用提高喷射压力(喷浆量不变)或适当缩小喷嘴直径(喷射压力不变)，加快提升和旋转速度等措施。

5．3．6 施工质量控制应遵循下列原则：
    1 选用水泥浆应在第二级或第三级搅拌过程中进行过筛，其细度应在标准筛(孔径0．08mm)的筛余量不大于15％，浆液搅拌后不得超过4h，当超过时应经专门试验，证明其性能符合要求方可使用。在配浆过程中应考虑到施工过程中纯浆液易于沉淀，易造成泵体和管道堵塞，影响加固质量；
    2 钻机就位后应进行水平、垂直校正，钻杆应与钻位吻合，偏差控制在±10mm内；
    3 施工中应严格控制高压泥浆泵的压力和排量，以及水泥浆的水灰比与搅拌时间；
    4 水箱存水。在进行高压喷射注浆施工前必须将水箱蓄满，在施工过程中也必须保证水箱内有足够存水；
    5 高压喷射注浆施工时，先用清水代替浆液进行高压射水，在确保设备各管路畅通后，方可进行水泥浆注浆施工。高压喷射注浆开始后，应先喷浆，后旋转和提升，防止注浆管扭断。施工中高压喷射注浆钻杆的旋喷和提升必须连续不中断。高压喷射注浆桩的起始和终止坐标严格按照设计图纸要求执行；
    6 施工中途如机械发生故障，应停止钻进和旋喷，以防止桩体中断，并应立即检查，排除故障；
    7 在施工中应按照设计和施工参数要求进行施工；
    8 施工中，应指定专人做好施工记录并签字、归档；
    9 全套施工机械，应由专人负责使用和维护保养，尤其是高压浆泵应由专人操作。

5．4 扩大盘加筋水泥土承载桩

5．4．1 压拔型扩大盘加筋水泥土桩结构(图5．4．1)可用于地基处理，也可作为抗浮设计中的抗拔桩和多层结构承载桩，适用于场地为软土、黏性土、粉土、砂土、填土等土层。


图5．4．1 压拔型扩大盘加筋水泥土桩结构
1-褥垫层；2-扩大盘；3-钢筋或钢绞线；4-钢桩或混凝土桩
5．4．2 桩体结构尺寸、桩长及间距等可根据计算或当地成熟经验确定。压拔型扩大盘加筋水泥土桩体直径宜为0．5m～1．2m，扩大盘直径至少为桩径两倍，盘厚不应小于2m，盘间净距不应小于3m。

5．4．3 扩大盘加筋水泥土桩体结构扩大盘设置于中、低压缩性的土层时，可按承压桩和抗拔桩设计计算，单桩承载力特征值应按现场试验结果确定。

5．4．4 扩大盘加筋水泥土桩体结构置于深厚淤泥质土等高压缩性土层时，应减小桩间间距，增大桩体直径，对软土地基进行加固处理。处理后的复合地基承载力特征值应根据现场荷载试验确定。

5．4．5 初步设计时，可采用公式法对加筋水泥土桩结构复合地基进行估算，并应符合下列规定：
    1 加筋水泥土桩结构复合地基应按下式估算：


    式中：f_spk——加筋水泥土桩结构复合地基承载力特征值(kPa)；
          m——面积置换率；
          A_m——计算面积范围内加筋水泥土桩结构截面面积之和(m²)，扩大盘加筋水泥土桩锚结构的计算直径可取加权平均直径；
          A——复合地基计算面积(m²)；
          Ra——单根加筋水泥土桩体竖向承载力特征值(kN)；
          β——桩间土承载力发挥系数，软土时可取0．1～0．4；对于其他地基土场地，不带扩大盘的加筋水泥土桩结构可取0．4～0．8，扩大盘加筋水泥土桩结构可取0．6～0．9：
          f_sk——处理后桩间土承载力特征值(kPa)。
    2 单根加筋水泥土桩体竖向承载力特征值可按下式估算：


    式中：u_m——桩体周长(m)；
          q_si——桩周第i层地基土的侧阻力特征值(kPa)，可按地区经验确定；
          L_mi——桩体长度范围内第i层地基土的厚度(m)；
          α_p——桩体端阻力发挥系数，可取0．4～0．6；
          q_p——未经修正的桩体端阻力特征值(kPa)，可按地区经验确定；
          A_p——桩结构的截面积(m²)。
    3 单根扩大盘加筋水泥土桩锚体竖向承载力特征值可按下式估算：


    式中：d_mi——第i层地基土中桩体直径的加权平均值(m)；
          α_pi——桩体端阻力发挥系数，中间盘取0．25～0．6，底盘取0．7～0．9；
          q_pi——第i层地基土未经修正的桩体端阻力特征值，可按地区经验确定(kPa)；
          A_pi——第i层地基土中扩大盘的竖向投影面积(m²)。
    4 加筋水泥土桩结构竖向承载力特征值尚应满足下式要求，使由桩结构自身材料确定的单桩承载力不应小于由桩周土和桩端土的抗力所提供的单桩承载力。


    式中：η——桩结构强度折减系数，可取0．25；
          f_cu——水泥土90d龄期的立方体抗压强度平均值(kPa)。

5．4．6 扩大盘加筋水泥土桩锚结构的抗拔承载力应通过现场试验确定。

5．5 桩锚加筋材料拆除回收

5．5．1 加筋水泥土桩锚支护结构有条件时可将桩锚加筋体设计为可回收型。竖向加筋体采用的型钢及腰梁均可实施回收。

5．5．2 可拆回收型桩锚加筋体应全长使用无粘结筋体。

5．5．3 可拆回收型桩锚加筋体应有合适的施作空间和安全措施。

5．5．4 筋体的回收实施应有完善的设计施工方案。

5．5．5 筋体的回收可使用U型回收技术或热熔锚具拆除回收技术。

.

6 工程施工和监测

6．1 一般规定

6．1．1 加筋水泥土桩锚结构工程施工前，业主、施工单位、监理单位应会同设计单位进行设计图纸会审和技术交底。

6．1．2 由施工单位根据设计施工图、地质勘察资料和周边环境条件编制施工组织设计，经会审后实施。重要或复杂的工程应通过有关专家论证。

6．1．3 加筋水泥土桩锚结构工程施工组织设计的内容应包括工程概况、编制依据、施工组织管理、施工准备、施工部署、施工方案、施工计划、质量、安全保证体系和措施、施工监测安排、文明施工、环境保护、应急预案等。

6．1．4 土方开挖前，加筋水泥土桩及锚杆支护结构应已达到设计强度，并宜分层分段开挖，严禁超挖，开挖与支护结构施工须密切配合。

6．1．5 在软土层和对变形要求较严格的地段，应采用分区、分段、分层、跳挖、留土护壁和对称平衡的开挖方法，严禁超挖。

6．1．6 工程施工中，机具和设备应停放平稳，位置合理，大、中型施工机具至坑口边缘的距离、行走路线以及停机操作场地应根据设备重量、振动状况、土质情况等确定。施工前应做好施工机具的安装和调试。超载不得超过设计要求。

6．1．7 采用机械开挖土方时，应在基坑底及坑壁留300mm厚土层，严禁碰撞围护结构和损坏止水帷幕。

6．1．8 土层存在滞水时，基坑开挖应采用有效的降水、排水措施。

6．1．9 基坑或边坡顶部周边地面应进行硬化和防、排水处理。

6．1．10 工程实施过程中，应根据工程的特定环境和作业条件等制定相应的安全应急预案。

6．1．11 开挖完成后，应及时清底验槽，防止暴晒、雨水浸刷和人工扰动破坏。

6．1．12 基坑验槽后，应及时施作垫层封闭基底。

6．1．13 加筋水泥土桩锚结构用于基坑支护时，有效使用年限应满足设计要求，当超过设计使用期限时，应按现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的有关规定采取相应的措施满足使用要求。

6．2 技术要求

6．2．1 加筋水泥土桩锚结构工程的施工场地宜先平整，清除地下障碍物。当场地低洼时，宜回填黏性土。当地表较软弱时，应采取防止施工机械失稳的措施。在边坡附近施工时，应考虑施工对边坡的影响，并采取相应的安全措施。

6．2．2 咬合加筋水泥土桩体应连续施工，相邻桩体施工的时间间隔不宜超过水泥土的终凝期或24h。当无法保证时，应采取相应措施。

6．2．3 加筋水泥土桩体预搅下沉时不宜采用冲水法，当遇较硬土层而下沉较慢时，可适量冲水，但应冲水下沉对桩身承载力的不利影响。

6．2．4 加筋水泥土桩锚结构注浆材料宜选用普通硅酸盐水泥浆，且可根据需要在浆液中添入外加剂。水泥浆应搅拌均匀，并在初凝前完成注浆。

6．2．5 加筋水泥土锚体结构的施工，采用钻进、喷搅、插筋一次形成锚体。送浆泵的压力宜大于20MPa，喷搅钻进速度不宜大于0．45m／min。采用进退同步喷搅工艺。

6．2．6 钢材回收应编制回收方案，明确回收前提条件并符合设计工况要求。

6．2．7 加筋水泥土桩锚支护工程施工中的下列隐蔽作业，应及时进行检查并做好记录：
    1 桩体和锚体的位置、直径、长度、垂直度和倾斜角度；
    2 桩体和锚体的注浆压力、水泥用量、水灰比和注浆量等；
    3 加筋体的位置、材料、长度和数量等；
    4 加筋体连接接头的外观质量；
    5 桩锚体间的连接构造(包括焊缝长度、高度和外观质量等)；
    6 桩锚体预应力张拉锁定力。

6．3 工程监测

6．3．1 加筋水泥土桩锚结构工程施工前应根据工程特点和场地条件编制工程监测方案。

6．3．2 加筋水泥土桩锚结构工程的监测应包括下列内容和方法：
    1 现场监测对象：桩体和锚杆结构支护体，周边环境及土体，地下水位及其他应监测的对象等，具体监测内容可参考相关监测技术标准；
    2 现场监测应委托有资质的第三方进行监测，并应以仪器监测(或采用机器人监制技术)为主，结合目测观察；
    3 锚体的抗拔力检测可按照现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120有关规定执行。

6．3．3 施工或监测方应有专人负责监测工作，做好工程实施与监测的配合。工程施工期间，应加强保护监测基准点及监测点，并按监测频率要求进行监测和巡视。

6．3．4 应做好监测数据记录，并及时整理分析。当监测数据超过报警值时，应及时通报有关单位，同时采取有效的应急处理措施。

6．3．5 施工或监测方应根据设计要求提交阶段检测报告和终结监测报告。监测报告应包括下列内容：
    1 工程概况；
    2 监测项目；
    3 测点平立面布置图；
    4 仪器设备和监测方法；
    5 监测数据处理方法和结果；
    6 结论。

.

7 工程验收

7．1 一般规定

7．1．1 加筋水泥土桩锚结构工程的验收应按现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202的有关规定执行。

7．1．2 加筋水泥土桩锚结构工程的验收应分为中间验收及竣工验收两个阶段进行。

7．2 检验项目

7．2．1 加筋水泥土桩锚结构工程检验的主控项目应符合下列规定：
    1 锚体的拉拔力应符合设计要求和本规程的规定；
    2 桩锚体的注浆量不应小于设计值；
    3 桩锚体的位移、结构内力及周边地表沉降等应满足设计要求和本规程附录B的要求。

7．2．2 加筋水泥土桩锚结构工程检验的一般项目应符合下列规定：
    1 水泥、钢材等原材料的技术性能应具有出场合格证书和标定证书；
    2 钢筋、型钢、钢管连接接头的质量应符合国家现行有关标准的规定；
    3 桩间咬合应达到设计要求，桩体不得漏水；
    4 桩及锚体的几何尺寸和平面位置允许偏差应符合表7．2．2的规定。

表7．2．2 锚体的几何尺寸和平面位置允许偏差

7．2．3 加筋水泥土锚体质量检验标准应符合本规程附录B表B．0．1的规定，加筋水泥土桩体质量检验标准应符合本规程附表B．0．2的规定。

7．2．4 扩大盘加筋水泥土承载桩结构工程检验的一般项目应符合下列规定：
    1 水泥、钢筋、型钢、钢管等原材料的技术性能应具有出场合格证书和标定证书；
    2 桩间咬合应达到设计要求，桩体不得漏水；
    3 桩的几何尺寸和平面位置应符合表7．2．4的规定；
    4 用于刚性桩时单桩承载力应按现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ 94的有关规定执行；
    5 用复合地基时承载力应按现行行业标准《建筑地基处理技术规范》JGJ 79的有关规定执行。

表7．2．4 扩大盘加筋水泥土承载桩的几何尺寸和平面位置允许偏差

7．3 合格判定

7．3．1 当各检测点的质量符合下列条件时，该检验应判定为合格：
    1 每一检测点的主控项目全部满足验收标准；
    2 每一检测点的一般项目不少于80％满足验收标准。

7．3．2 当分项工程中各检验点的质量均合格时，该分项工程应判定为合格。

7．3．3 当检验质量判定为不合格时，应按下列情况分别处理：
    1 当主控项目不满足验收标准时，应立即处理直至符合要求，否则不得投入使用；
    2 当一般项目不满足验收标准时，应采取技术措施使其符合要求后，方可投入使用。

7．3．4 加筋水泥土桩锚结构施作完成后，应提交有关工程记录和检验资料进行中间验收，待工程完工后，再进行最后竣工验收。

7．3．5 工程竣工验收应提供下列资料：
    1 工程施工设计；
    2 施工组织设计；
    3 阶段性和最终监测报告；
    4 施工记录；
    5 其他相关资料。

附录A 加筋水泥土桩锚支护的应用范围

图A 加筋水泥土桩锚支护的应用范围
①扩大头多支盘加筋水泥土桩体加固地基；②水平向、斜向加筋水泥土锚体加固土体；③抗滑水泥土锚体加固；④水平咬合加筋水泥土拱棚支护；
⑤加筋水泥土桩墙及斜向水泥土锚体支护；⑥门架式加筋水泥土桩锚支护；⑦人字形加筋水泥土桩锚支护

附录B 加筋水泥土桩锚体质量检验标准

B．0．1 加筋水泥土锚体质量检验标准应符合表B．0．1的规定。

表B．0．1 加筋水泥土锚体质量检验标准

B．0．2 加筋水泥土桩体质量检验标准应符合表B．0．2的规定。

表B．0．2 加筋水泥土桩体质量检验标准

本规程用词说明

1 为便于在执行本规程条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
    1)表示很严格，非这样做不可的：
      正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；
    2)表示严格，在正常情况下均应这样做的：
      正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；
    3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：
      正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；
    4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。

引用标准名录

    《建筑地基基础设计规范》GB 50007
    《建筑结构荷载规范》GB 50009
    《混凝土结构设计规范》GB 50010
    《钢结构设计规范》GB 50017
    《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153
    《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202
    《预应力混凝土用钢绞线》GB／T 5224
    《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB／T 14370
    《建筑地基处理技术规范》JGJ 79
    《建筑桩基技术规范》JGJ 94
    《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120

下载地址