基坑工程设计中使用标准规范应注意的若干问题.doc

1、基坑工程设计中使用标准规范应注意的若干问题【摘要】本文对基坑土钉支护技术规程 （CECS96:97） 、 建筑基坑支护技术规程 （JGJ 12099） 、 建筑基坑支护技术规程 （JGJ 120-201X） 、 湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程 （JGJ 167-2009）等中的土钉墙支护技术内容特点做了简要介绍，并以土钉墙为例，在基坑工程设计中使用标准规范应注意的问题做了一些说明。 【关键词】标准规范（规程）土钉墙注意问题 中图分类号：TV551.4 文献标识码： A 文章编号： 1.基坑工程相关标准规范的特点 1.1 技术标准种类繁多、关系复杂 如今我国的岩土工程技术准则数量种类繁多

2、，除去省市地方标准，国家、行业标准多达 200 多种，其中行业规范自成体系，形成了名词术语、参数、公式、设计理论等高度不一致。基坑工程是岩土工程的一个分支，也毫无例外。 1.2 地方特色浓重 基坑工程作为一种岩土工程，受到工程地质和水文地质条件的影响很大，区域性强。我国复员辽阔，地质条件变化极大，有软土、砂性土、砾石土、黄土、膨胀土、红土、风化土、岩石等，不同地层中的基坑工程采用的维护结构体系差异很大，即使在同一城市，不同地区也有差异，因此，地方上，北京、上海、天津、广东、深圳、浙江、湖北等地均编制了具有当地特色的地方标准。 2.准确理解、正确使用标准规范 繁多的技术标准存的诸多不一致，给工程

3、技术人员应用规范带来困惑，甚至因理解错误而导致事故。如有的术语和符号字面相同，但在不同的标准中概念和意义不同；有的同一个概念和意义，在不同的标准中采用了不同的术语和符号。工程技术人员应在如此繁多的标准中保持头脑的清醒，合理应用、不犯错误。 下面以土钉墙设计、单根土钉抗拉承载力计算为例，进一步说明以上问题。 2.1. 单根土钉抗拉承载力计算 基坑土钉支护技术规程 （CECS96:97）中，土钉达到的极限抗拉能力 R 按下列公式计算并取其中的最小值： 按土钉受拔条件：R=d0la 按土钉受拉屈服条件: R=1.1fyk 式中 d0土钉孔径 d土钉钢筋直径 la 土钉在破坏面一侧伸入稳定土体中的长度

4、 土钉与土体之间的界面粘结强度 fyk钢筋抗拉强度标准值 建筑基坑支护技术规程 （JGJ 12099）中，单根土钉抗拉承载力计算应符合下式要求： 1.250TjkTuj 式中 Tjk 第 j 根土钉受拉荷载标准值 Tuj 第 j 根土钉抗拉承载力设计值 0建筑基坑侧壁重要性系数，安全等级一级 1.10，二级 1.00，三级 0.90 单根土钉拉荷载标准值可按下式计算： Tjk= eajksxjszj cosj 式中荷载折减系数 eajk第 j 根土钉位置处的基坑水平荷载标准值 sxj 、szj 第 j 根土钉与相邻土钉的品均水平、垂直间距 j第 j 根土钉与水平面的夹角 荷载折减系数可按下式计

5、算： =tgtg2 式中土钉墙坡面与与水平面的夹角 k基坑底面以上土层内摩擦角平均值 建筑基坑支护技术规程 （GJ 120-201X）中，单根土钉抗拔承载力应符合下式规定： RkjNkj Kt 式中 Kt土钉抗拔安全系数；安全等级为二、三级的土钉墙，Kt分别不小于 1.6、1.4 Nkj第 j 层土钉的轴向拉力标准值 Rkj第 j 层土钉的极限抗拔承载力标准值 单根土钉的轴向拉力标准值可按下式计算： Nkj= jpak,jsxjszj cosj 式中 j第 j 根土钉的倾角 墙面倾斜时的主动土压力折减系数 j 第 j 层土钉的轴向拉力调整系数 pak,j 第 j 层土钉的主动土压力强度标准值

6、sxj 、szj 第 j 根土钉与相邻土钉的品均水平、垂直间距 墙面倾斜时的主动土压力折减系数可按下式计算： =tgtg2 式中土钉墙坡面与与水平面的夹角 k基坑底面以上土层内摩擦角平均值 土钉轴向拉力调整系数(j)可按下列公式计算： j =a(ab)(zj/h) a =b zj)Eajzj)Eaj 式中 zj 第 j 层土钉至基坑顶面的垂直距离 h基坑深度 Eaj作用在以 sxj 、szj 为边长的面积内的主动土压力标准值 a 计算系数 b 经验系数，可取 0.61.0 土钉层数 2.2. 单根土钉钢筋截面面积计算 建筑基坑支护技术规程 （JGJ 120-201X）中，单根土钉钢筋截面面积应

7、符合下式规定： NjfyAS Nj 第 j 根土钉的轴向拉力设计值 fy 土钉杆体的抗拉强度设计值 AS土钉杆体的截面面积 Nj=0F Nk 式中 Nk按作用标准组合计算的轴力值 F 综合分项系数，不应小于 1.25 湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程 （JGJ 167-2009）中，土钉钢筋截面面积应满足下式要求： ASfy=1.350Tkj 式中 Tkj第 j 层土钉的轴向拉力标准值 以上可以看出： 1在几本标准中“单根土钉抗拉承载力”术语、概念上基本一致，但符号各不相同（R、Tuj、Rkj） 。 2. 在几本标准中“单根土钉抗拉承载力”含义略有不同，Tuj 为抗拉承载力设计值，而 R

8、kj 为极限抗拔承载力标准值。二者的联系是：设计值=荷载分项系数标准值。 3. 在几本标准中荷载分项系数各不相同：基坑土钉支护技术规程（CECS96:97）为 1.20；建筑基坑支护技术规程 （JGJ 12099）为1.25；湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程 （JGJ 167-2009）为 1.35；建筑基坑支护技术规程 （GJ 120-201X）为不小于 1.25，使用时更加灵活。 4. 同样计算土钉钢筋截面面积， 建筑基坑支护技术规程 （JGJ 120-201X）与湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程 （JGJ 167-2009）一个是用设计值，一个是用标准值计算，使用规范时应保持

9、清醒的头脑，不可按部就班。且后者比前者的荷载分项系数要大，计算出来的结果也要比前者偏大 8%10%。 3.结论 使用标准规范（规程）应注意的问题： 1.基坑支护的设计计算，应使用同一本标准的体系，不可几本标准体系混用。由于各个规范、规程的编制时间和背景大相径庭，相似的公式、土工参数、承载力极限值、安全系数等可能有着截然不同的含义，切不可牵强附会、生搬硬套。 2.基坑支护结构设计应严格遵守规范、规程中的相关规定，当地方标准由于地质特殊而导致的规定高于国标时，应首先满足地方性的标准规定。 3.规范中所作出的规定，一般是在安全适用原则下的最低要求，设计人员应根据工程的实际需要，在设计中灵活运用。 4.条文说明是对标准中条文部分的解释，在运用规范遇到疑问时，往往能从条文说明中得到解释。 参 考 文 献 CECS96:97，基坑土钉支护技术规程S. JGJ 12099, 建筑基坑支护技术规程S. JGJ 120-201X, 建筑基坑支护技术规程S. JGJ 167-2009, 湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程S. 刘国斌，王卫东.基坑工程手册（第二版）K. 中国建筑工业出版社，2009. 钟志华. 对基坑土钉支护技术规程中土钉计算方法的商榷J. 基础工程设计,2006,(4):7175.