19 建筑基坑支护技术规程 JGJ120-1999 0akakdpkp1pk'a1pk 图4.2.1 悬臂式结构嵌固稳定性验算
4.2.2 单层锚杆和单层支撑的支挡式结构的嵌固深度应符合下列嵌固稳定性的要求（图4.2.2）：
Epkzp2Eakza2Kem分别不应小于1.25、1.2、1.15； ?Kem （4.2.2）
式中： Kem──嵌固稳定安全系数；安全等级为一级、二级、三级的锚拉式支挡结构和支撑式支挡结构，
za2、zp2──基坑外侧主动土压力、基坑内侧被动土压力合力作用点至支点的距离(m)。 0aka2p2akpkpkd 图4.2.2 单支点锚拉式支挡结构和支撑式支挡结构的嵌固稳定性验算 4.2.3 锚拉式、悬臂式和双排桩支挡结构应按下列规定进行整体稳定性验算：
1 锚拉式支挡结构的整体稳定性可采用圆弧滑动条分法进行验算； 2 采用圆弧滑动条分法时，其整体稳定性应符合下列规定（图4.2.3）：
min?Ks,1,Ks,2,?,Ks,i,???Ks （4.2.3-1）
Ks,i?cl???ql??jjjj??Gj?cos?j?ujljtan?j???R'k,kcos??j??k???v/sx,k??qb?jj??Gj?sin?j?? （4.2.3-2）
式中： Ks──圆弧滑动整体稳定安全系数；安全等级为一级、二级、三级的锚拉式支挡结构， Ks分别不应
小于1.35、1.3、1.25；
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Ks，i──第i个滑动圆弧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；
cj、?j ──第j土条滑弧面处土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)，按本规程第3.1.14条的规定取值； bj──第j土条的宽度(m)；
θj──第j土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角(°)； lj──第j土条的滑弧段长度(m)，取lj＝bj/cosθj； qj──作用在第j土条上的附加分布荷载标准值(kPa)；
ΔGj──第j土条的自重(kN)，按天然重度计算；
uj──第j土条在滑弧面上的孔隙水压力(kPa)；基坑采用落底式截水帷幕时，对地下水位以下的砂
土、碎石土、粉土，在基坑外侧，可取uj＝γγw──地下水重度(kN/m3)；
hwa，j──基坑外地下水位至第j土条滑弧面中点的垂直距离(m)； hwp，j──基坑内地下水位至第j土条滑弧面中点的垂直距离 (m)；
R’k，k──第k层锚杆对圆弧滑动体的极限拉力值(kN)；应取锚杆在滑动面以外的锚固体极限抗拔承载
力标准值与锚杆杆体受拉承载力标准值（fptkAp或fykAs）的较小值；锚固体的极限抗拔承载力应按本规程第4.7.4条的规定计算，但锚固段应取滑动面以外的长度；
αk──第k层锚杆的倾角(°)； sx，k──第k层锚杆的水平间距(m)；
ψv──计算系数；可按ψv＝0.5sin（θk＋αk）tan?取值,此处，?为第k层锚杆与滑弧交点处土的内
摩擦角。
注：对悬臂式、双排桩支挡结构，采用公式（4.2.3-2）时不考虑?R'k,k?cos??j??k???v?/sx,k项。 当挡土构件底端以下存在软弱下卧土层时，整体稳定性验算滑动面中尚应包括由圆弧与软弱土层层面组成的复合滑动面。 jwhwa，j，在基坑内侧，可取
uj＝γwhwp，j；在地
下水位以上或对地下水位以下的粘性土，取uj＝0；
jijjkk,kx,kdj 图4.2.3 圆弧滑动条分法整体稳定性验算 1－任意圆弧滑动面；2－锚杆
4.2.4 锚拉式支挡结构和支撑式支挡结构，其嵌固深度应满足坑底隆起稳定性要求，抗隆起稳定性可按下列公式验算（图4.2.4-1、4.2.4-2）：
?m2DNq?cNc?Khe (4.2.4-1)
?m1(h?D)?q0Nq?tg2(45??)e?tan? (4.2.4-2)
2
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?21 建筑基坑支护技术规程 JGJ120-1999
Nc?(Nq?1)/tan? (4.2.4-3)
式中： Khe──抗隆起安全系数；安全等级为一级、二级、三级的支护结构， Khe分别不应小于1.8、1.6、
1.4； γγ
3
m1——基坑外挡土构件底面以上土的重度(kN/m)；对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土取浮
重度；对多层土取各层土按厚度加权的平均重度；
3
m2——基坑内挡土构件底面以上土的重度(kN/m)；对地下水位以下的砂土、碎石土、粉土取浮
重度；对多层土取各层土按厚度加权的平均重度；
D——基坑底面至挡土构件底面的土层厚度 (m)； h──基坑深度(m)； q0──地面均布荷载(kPa)； Nc、Nq——承载力系数； c、?──挡土构件底面以下土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)，按本规程第3.1.14条的规定取值。
0m1m20 图4.2.4-1 挡土构件底端平面下土的抗隆起稳定性验算 当挡土构件底面以下有软弱下卧层时，挡土构件底面土的抗隆起稳定性验算的部位尚应包括软弱下卧层，公式(4.2.4-1)中的γ顶面的土层厚度。 悬臂式支挡结构可不进行抗隆起稳定性验算。 0m1、γm2
应取软弱下卧层顶面以上土的重度（图4.2.4-2），D应取基坑底面至软弱下卧层
m1m20 图4.2.4-2 软弱下卧层的抗隆起稳定性验算 4.2.5 锚拉式支挡结构和支撑式支挡结构，当坑底以下为软土时，尚应按图4.2.5所示的以最下层支点为转动轴心的圆弧滑动模式按下列公式验算抗隆起稳定性：
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??cl??qb??G?cos???qb??G?sin?jjjjjjjjjjtan?j??KRL (4.2.5)
式中： KRL──以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定安全系数；安全等级为一级、二级、三级的支挡式结
构， KRL分别不应小于2.2、1.9、1.7。
cj、?j ──第j土条在滑弧面处土的粘聚力(kPa)、内摩擦角(°)，按本规程第3.1.14条的规定取值； lj──第j土条的滑弧段长度(m)，取lj＝bj/cosθj； qj──作用在第j土条上的附加分布荷载标准值(kPa)； bj──第j土条的宽度(m)；
θj──第j土条滑弧面中点处的法线与垂直面的夹角(°)； ΔGj──第j土条的自重(kN)，按天然重度计算。 0jjjjidj 图4.2.5 以最下层支点为轴心的圆弧滑动稳定性验算 4.2.6 基坑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含水层时，应按本规程附录C的规定进行地下水渗透稳定性验算。
4.2.7 挡土构件的嵌固深度除应满足本规程第4.2.1～4.2.6条的规定外，对悬臂式结构，尚不宜小于0.8h；对单支点支挡式结构，尚不宜小于0.3h；对多支点支挡式结构，尚不宜小于0.2h；此处，h为基坑深度。
4.3 排桩设计
4.3.1 排桩的桩型与成桩工艺应根据桩所穿过土层的性质、地下水条件及基坑周边环境要求等选择混凝土灌注桩、型钢桩、钢管桩、钢板桩、型钢水泥土搅拌桩等桩型。
当支护桩的施工影响范围内存在对地基变形敏感、结构性能差的建筑物或地下管线时，不应采用挤土效应严重、易塌孔、易缩径或有较大震动的桩型和施工工艺。
采用挖孔桩且其成孔需要降水或孔内抽水时，应进行周边建筑物、地下管线的沉降分析；当挖孔桩的降水引起的地层沉降不能满足周边建筑物和地下管线的沉降要求时，应采取相应的截水措施。 4.3.2 混凝土支护桩的正截面和斜截面承载力应按下列规定进行计算：
1 沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面支护桩，其正截面受弯承载力宜按本规程第A.0.1条的规定进行计算。
2 沿受拉区和受压区周边局部均匀配置纵向钢筋的圆形截面支护桩，其正截面受弯承载力宜按本规程第A.0.2条的规定进行计算。
3 圆形截面支护桩的斜截面承载力，可用截面宽度（b）为1.76r和截面有效高度（h0）为1.6r的矩形截面代替圆形截面后，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010对矩形截面斜截面承载力的规定进行计算，但其剪力设计值应按本规程第3.1.7条确定，此处，r为圆形截面半径。等效成矩形截面的混凝土支护
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桩，应将计算所得的箍筋截面面积作为圆形箍筋的截面面积，且应满足该规范对梁的箍筋配置的要求。
4 矩形截面支护桩的正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力，应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定进行计算，但其弯矩设计值和剪力设计值应按本规程第3.1.7条确定。
4.3.3 型钢、钢管、钢板支护桩的受弯、受剪承载力应按现行国家标准《钢结构设计规范》50017的有关规定进行计算，但其弯矩设计值和剪力设计值应按本规程第3.1.7条确定。
4.3.4 采用混凝土灌注桩时，对悬臂式排桩，支护桩的桩径宜大于或等于600mm；对锚拉式排桩或支撑式排桩，支护桩的桩径宜大于或等于400mm；排桩的中心距不宜大于桩直径的2.0倍。
4.3.5 采用混凝土灌注桩时，支护桩的桩身混凝土强度等级、钢筋配置和混凝土保护层厚度应符合下列规定：
1 桩身混凝土强度等级不宜低于C25；
2 支护桩的纵向受力钢筋宜选用HRB400、HRB335级钢筋，单桩的纵向受力钢筋不宜少于8根，净间距不应小于60mm；支护桩顶部设置钢筋混凝土构造冠梁时，纵向钢筋锚入冠梁的长度宜取冠梁厚度；冠梁按结构受力构件设置时，桩身纵向受力钢筋伸入冠梁的锚固长度应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010对钢筋锚固的有关规定；当不能满足锚固长度的要求时，其钢筋末端可采取机械锚固措施；
3 箍筋可采用螺旋式箍筋，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；
4 沿桩身配置的加强箍筋应满足钢筋笼起吊安装要求，宜选用HPB235、HRB335级钢筋，其间距宜取1000mm～2000mm；
5 纵向受力钢筋的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50㎜； 6 当采用沿截面周边非均匀配置纵向钢筋时，受压区的纵向钢筋根数不应少于5根；当施工方法不能保证钢筋的方向时，不应采用沿截面周边非均匀配置纵向钢筋的形式；
7 当沿桩身分段配置纵向受力主筋时，纵向受力钢筋的搭接应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的相关规定。
4.3.6 在有主体建筑地下管线的部位，排桩冠梁宜低于地下管线。
4.3.7 支护桩顶部应设置混凝土冠梁。冠梁的宽度不宜小于桩径，高度不宜小于桩径的0.6倍。冠梁钢筋应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010对梁的构造配筋要求。冠梁用作支撑或锚杆的传力构件或按空间结构设计时，尚应按受力构件进行截面设计。
4.3.8 排桩的桩间土应采取防护措施。桩间土防护措施宜采用内置钢筋网或钢丝网的喷射混凝土面层。喷射混凝土面层的厚度不宜小于50mm，混凝土强度等级不宜低于C20，混凝土面层内配置的钢筋网的纵横向间距不宜大于200mm。钢筋网或钢丝网宜采用横向拉筋与两侧桩体连接，拉筋直径不宜小于12mm，拉筋锚固在桩内的长度不宜小于100mm。钢筋网宜采用桩间土内打入直径不小于12mm的钢筋钉固定，钢筋钉打入桩间土中的长度不宜小于排桩净间距的1.5倍且不应小于500mm。
4.3.9 采用降水的基坑，在有可能出现渗水的部位应设置泄水管，泄水管应采取防止土颗粒流失的反滤措施。 4.3.10 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，支护桩的桩径可取800mm～1500mm，相邻桩咬合不宜小于200mm。素混凝土桩应采用强度等级不小于C15的超缓凝混凝土，其初凝时间宜控制在40h～70h之间，坍落度宜取12mm～14mm。
4.4 排桩施工与检测
4.4.1 排桩的施工应符合现行行业标准《建筑桩基技术规范》JGJ94对相应桩型的有关规定。
4.4.2 当排桩桩位邻近的既有建筑物、地下管线、地下构筑物对地基变形敏感时，应根据其位置、类型、材料特性、使用状况等相应采取下列控制地基变形的防护措施：
1 宜采取间隔成桩的施工顺序；对混凝土灌注桩，应在混凝土终凝后，再进行相邻桩的成孔施工； 2 对松散或稍密的砂土、稍密的粉土、软土等易坍塌或流动的软弱土层，对钻孔灌注桩宜采取改善泥浆性能等措施，对人工挖孔桩宜采取减小每节挖孔和护壁的长度、加固孔壁等措施；
3 支护桩成孔过程出现流砂、涌泥、塌孔、缩径等异常情况时，应暂停成孔并及时采取有针对性的措施
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