基坑傾斜樁支護(hù)技術(shù)規(guī)程

STYLEREF標(biāo)準(zhǔn)文件_文件編號(hào)錯(cuò)誤！文檔中沒(méi)有指定樣式的文字。總則1.0.1目前，復(fù)雜基坑大量采用排樁或地下連續(xù)墻加內(nèi)支撐支護(hù)結(jié)構(gòu)，內(nèi)支撐的施工和拆除往往帶來(lái)工期長(zhǎng)、造價(jià)高、施工難、環(huán)境不友好等不利影響。傾斜樁基坑支護(hù)技術(shù)利用傾斜樁體支撐豎直樁體，將傾斜樁體、豎直樁體及樁間土體連結(jié)為整體共同受力，既保障基坑安全，同時(shí)實(shí)現(xiàn)坑內(nèi)大空間開(kāi)挖，兼具安全、高效、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，符合綠色建筑發(fā)展趨勢(shì)，在國(guó)內(nèi)天津、上海、湖北等地區(qū)均有案例，例如：天津仁恒海和院項(xiàng)目、武漢三金潭上蓋物業(yè)項(xiàng)目、仙桃市民之家項(xiàng)目等。1.0.2本條明確了傾斜樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的適用范圍，該技術(shù)已在湖北多項(xiàng)試點(diǎn)工程中成功應(yīng)用，例如：武漢新能源項(xiàng)目、仙桃市民之家項(xiàng)目等。對(duì)于不同的土層和開(kāi)挖深度的基坑，采用豎直+傾斜組合單排支護(hù)樁、后排豎直+前排傾斜雙排支護(hù)樁，均取得較好的支護(hù)效果，傾斜樁基坑支護(hù)技術(shù)體現(xiàn)出較高的變形控制能力和較快的施工速度。1.0.3傾斜樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)可靈活組合多種形式，應(yīng)根據(jù)地層條件、基坑開(kāi)挖深度、周邊環(huán)境要求等因素選擇適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)形式?；庸こ淘O(shè)計(jì)與施工密切相關(guān)，并含有一定的經(jīng)驗(yàn)性，應(yīng)當(dāng)充分重視以往經(jīng)驗(yàn)，尤其在新的地區(qū)更應(yīng)加強(qiáng)施工檢測(cè)和監(jiān)測(cè)，保障基坑工程安全。1.0.4基坑工程涉及勘察、設(shè)計(jì)、施工、檢測(cè)和監(jiān)測(cè)等專(zhuān)業(yè)，又涉及建筑、市政、港口、水利工程等相關(guān)專(zhuān)業(yè)，因此除遵守本規(guī)程的要求外，還應(yīng)符合相關(guān)的國(guó)家、行業(yè)和地方標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定。5基本規(guī)定5.2傾斜樁基坑支護(hù)有效使用年限與湖北省地方標(biāo)準(zhǔn)《基坑工程技術(shù)規(guī)程》DB42/T159的有關(guān)規(guī)定保持一致。5.3傾斜樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)除常規(guī)支護(hù)驗(yàn)算外，應(yīng)采用三維有限元進(jìn)行冠梁或連梁承載能力計(jì)算。此外該技術(shù)對(duì)打樁施工要求嚴(yán)格，必須在設(shè)計(jì)中予以強(qiáng)調(diào)，督促施工方加以落實(shí)，便于監(jiān)理單位進(jìn)行檢驗(yàn)。5.6對(duì)一、二級(jí)重要性等級(jí)基坑的支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)變形和基坑位移的計(jì)算。計(jì)算時(shí)宜采用能考慮土體與結(jié)構(gòu)相互作用的方法，如有限單元法、“m”法，并應(yīng)采用工程地質(zhì)類(lèi)比法，參照類(lèi)似條件工程的實(shí)測(cè)資料判斷計(jì)算結(jié)果的可靠性。6設(shè)計(jì)與構(gòu)造6.1一般規(guī)定6.1.1本規(guī)程對(duì)傾斜樁支護(hù)結(jié)構(gòu)采用的是平面應(yīng)力問(wèn)題計(jì)算方法，因此，當(dāng)沿基坑的周邊建筑物荷載、地層土性分布、基坑深度、變形要求等設(shè)計(jì)條件不同時(shí)，應(yīng)針對(duì)不同的基坑周邊條件分別進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，方能符合實(shí)際狀況。本條強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)對(duì)基坑周邊條件加以區(qū)分，不應(yīng)按設(shè)計(jì)參數(shù)的平均值或任一剖面的數(shù)值代表整體情況，如果取值不當(dāng)，對(duì)有些部位會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)安全度不足而造成危害。對(duì)已合理劃分的計(jì)算剖面，規(guī)定取不利條件下的計(jì)算參數(shù)，其目的也是為了保證同一剖面的各部位都能符合規(guī)程要求的安全度。6.1.2有限元分析方法是巖土工程中先進(jìn)的計(jì)算方法，是巖土工程計(jì)算方法的發(fā)展方向，但需要可靠的理論依據(jù)和試驗(yàn)參數(shù)。目前，將該類(lèi)方法對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析的結(jié)果直接用于工程設(shè)計(jì)中尚未大規(guī)模推廣，僅能在已有成熟方法計(jì)算分析結(jié)果的基礎(chǔ)上用于分析比較，不能濫用。采用該方法的前提是要有足夠把握和經(jīng)驗(yàn)。在進(jìn)行有限元計(jì)算時(shí)，土體本構(gòu)模型以及相應(yīng)參數(shù)的選擇對(duì)于有限元計(jì)算結(jié)果的合理性與準(zhǔn)確性非常重要。由于基坑工程是個(gè)開(kāi)挖卸荷問(wèn)題，小應(yīng)變硬化模型（HSS）可以更好的考慮土體卸荷模量遠(yuǎn)大于加載模量的特性，可以同時(shí)考慮剪切硬化和壓縮硬化，可以考慮剪切模量在微小應(yīng)變范圍內(nèi)隨應(yīng)變衰減的行為。因此對(duì)于基坑工程具有較好的適用性，計(jì)算結(jié)果能給出更為合理的墻體變形及墻后土體變形，推薦在進(jìn)行有限元分析時(shí)采用HSS模型，模型參數(shù)應(yīng)根據(jù)相關(guān)室內(nèi)模型試驗(yàn)獲取。6.2勘察與環(huán)境調(diào)查要求6.2.1建筑基坑傾斜樁及其組合結(jié)構(gòu)支護(hù)的巖土工程勘察通常在建筑物巖土工程勘察過(guò)程中一并進(jìn)行，勘察的重點(diǎn)部位是基坑外對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境有影響的范圍，而主體建筑的勘察孔通常只需布置在基坑范圍以?xún)?nèi)。有條件的場(chǎng)地應(yīng)按本條要求增設(shè)勘察孔，當(dāng)建筑物巖土工程勘察不能滿足基坑傾斜樁及其組合結(jié)構(gòu)支護(hù)設(shè)計(jì)施工要求時(shí)應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)充勘察。6.2.2基坑周邊環(huán)境條件是傾斜樁及其組合結(jié)構(gòu)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要依據(jù)之一。城市內(nèi)的新建建筑物周?chē)ǔ４嬖诩扔薪ㄖ?、各種市政地下管線、道路等，而基坑傾斜樁及其組合結(jié)構(gòu)支護(hù)的作用主要是保護(hù)其周邊環(huán)境不受損害。同時(shí)，基坑周邊即有建筑物荷載會(huì)增加作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載，支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工也需要考慮周邊建筑物地下室、地下管線、地下構(gòu)筑物等的影響。實(shí)際工程中因?qū)又苓叚h(huán)境因素缺乏準(zhǔn)確了解或忽視而造成的工程事故經(jīng)常發(fā)生，為了使基坑傾斜樁及其組合結(jié)構(gòu)支護(hù)設(shè)計(jì)具有針對(duì)性，應(yīng)查明基坑周邊環(huán)境條件，并按這些環(huán)境條件進(jìn)行設(shè)計(jì)，施工時(shí)應(yīng)防止對(duì)其造成損壞。6.3結(jié)構(gòu)選型6.3.1在本規(guī)程中，傾斜樁結(jié)構(gòu)是由傾斜式擋土構(gòu)件和冠梁組成的支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的總稱(chēng)。其結(jié)構(gòu)類(lèi)型包括：?jiǎn)闻艃A斜樁，斜直交替樁，斜直組合雙排樁等，另外還有“人字型”樁，“個(gè)字型”樁等。傾斜樁結(jié)構(gòu)的具體形式應(yīng)根據(jù)本規(guī)程第6.3.2條中的選型因素和適用條件選擇。斜直交替樁結(jié)構(gòu)（內(nèi)斜/豎直組合）為純斜樁與豎直樁組合而成的復(fù)合式結(jié)構(gòu)，一般在樁頂設(shè)置帽梁以連接直樁和斜樁。斜直交替樁中，斜樁可借助自身的樁身摩擦力和樁底支承力提供很好的支撐作用，阻止樁頂位移的發(fā)展。直樁可借助自身的樁身摩擦力阻止結(jié)構(gòu)向基坑內(nèi)傾覆。相比于豎直樁與純斜樁，斜直交替樁易于控制水平變形，擋土構(gòu)件內(nèi)力分布均勻，當(dāng)基坑較深或基坑周邊環(huán)境對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)位移的要求嚴(yán)格時(shí)，常采用這種結(jié)構(gòu)形式。斜直交替結(jié)構(gòu)中斜樁和直樁的比例可以根據(jù)具體的場(chǎng)地條件來(lái)確定。工程中常采用“一直一斜”，“兩直一斜”，“兩斜一直”的做法?！叭俗中蜆丁笔怯上蚧觾?nèi)部和外部的斜樁組合而成的支護(hù)結(jié)構(gòu)?！叭俗中蜆丁钡乃阶冃慰梢员刃敝苯惶鏄陡。m用的基坑深度較其他傾斜樁結(jié)構(gòu)更大，但占用的場(chǎng)地也較大，當(dāng)不適合采用其他支護(hù)結(jié)構(gòu)形式且在場(chǎng)地條件及基坑深度均滿足要求的情況下，可采用“人字型樁”結(jié)構(gòu)。在控制樁頂最大水平位移方面，相同樁長(zhǎng)的外斜/豎直組合，內(nèi)斜/豎直組合，“人字型樁”，“個(gè)字型”樁的樁頂最大位移依次減小。純斜樁的樁身最大位移較小，外斜/豎直組合，內(nèi)斜/豎直組合，“人字型”樁，“個(gè)字型”樁由于頂部冠梁的存在，樁身最大彎矩相比純斜樁偏大，但也較豎直懸臂樁減小50%。傾斜樁結(jié)構(gòu)可采用不同樁型，包括預(yù)制樁，灌注樁，型鋼等。當(dāng)施工區(qū)域內(nèi)存在較厚砂層或易垮塌土層時(shí)，可采用傾斜攪拌樁中插入預(yù)制樁或型鋼的構(gòu)造方法，此時(shí)斜攪拌樁可承擔(dān)止水帷幕的作用。模型試驗(yàn)和工程實(shí)測(cè)結(jié)果表明，相同情況下，傾斜10°~20°的懸臂支護(hù)樁，樁頂最大水平位移僅相當(dāng)于豎直懸臂支護(hù)樁的25%~60%。當(dāng)豎直樁與傾斜20°的傾斜樁形成“斜-直交替布置”的支護(hù)形式時(shí)，樁頂最大水平位移僅相當(dāng)于豎直懸臂支護(hù)樁的20%~35%。變形和內(nèi)力進(jìn)一步減小。斜直交替樁的工作機(jī)理主要包括剛架效應(yīng)，斜撐效應(yīng)，重力效應(yīng)和減隆效應(yīng)。斜直交替支護(hù)樁通過(guò)樁頂冠梁的連接，形成一個(gè)共同抵抗土體變形的剛架體系。樁體與冠梁間不能發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生一定的樁頂初始彎矩。在此三角形剛架支護(hù)體系中，斜樁傾斜一定角度后，相較于直樁減小了自身的樁身受力，并且增強(qiáng)了抗傾覆穩(wěn)定性，具有更強(qiáng)的抵御樁后土體變形的支護(hù)能力，而斜樁對(duì)于直樁也起到了一定的支撐作用，從而進(jìn)一步控制直樁的變形。在整個(gè)支護(hù)體系中，斜樁對(duì)直樁起到斜撐的作用，而斜樁側(cè)摩阻力的約束正是傳遞此支撐力的關(guān)鍵因素。因此，斜樁側(cè)摩阻力的發(fā)揮可以提高支護(hù)體系的整體穩(wěn)定性和抗變形能力。此種作用稱(chēng)之為斜撐效應(yīng)。對(duì)于土質(zhì)條件一般的軟土基坑，可采用被動(dòng)區(qū)加固的方法。將斜樁樁底插入被動(dòng)區(qū)加固土體中，可以有效提升斜直交替樁在軟土地基中的支護(hù)效果。相對(duì)于未加固情況，樁頂水平位移下降幅度可超過(guò)25%。通過(guò)在在斜樁直樁樁間預(yù)留的一定質(zhì)量的土體，該部分土重會(huì)起到一個(gè)抗傾覆的作用，提升支護(hù)結(jié)構(gòu)整體的抗變形能力。此種作用稱(chēng)之為重力效應(yīng)。樁間土的存在會(huì)給坑內(nèi)被動(dòng)區(qū)土體提供更大的豎向力，此豎向力與坑內(nèi)土體隆起變形方向相反，進(jìn)而限制坑內(nèi)隆起與坑外沉降變形。從而減小基坑的整體變形，提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。剛架效應(yīng)與斜撐效應(yīng)在控制樁身與土體變形的作用上最為重要，說(shuō)明傾斜垂直交替支護(hù)樁的最大優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在斜樁對(duì)直樁的支撐作用上。剛架體系保證此作用的存在，斜撐效應(yīng)保證此作用最大程度的發(fā)揮。當(dāng)傾斜樁的傾斜角度較小時(shí)，上述的四種效應(yīng)都可以發(fā)揮。隨著傾斜角度的增大（一般超過(guò)30°時(shí)），重力效應(yīng)與減隆效應(yīng)的影響就可忽略不計(jì)。在工程設(shè)計(jì)時(shí)，可以將四種效應(yīng)的發(fā)揮情況作為傾斜樁結(jié)構(gòu)與斜拋撐結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化的判定因素。6.3.2~6.3.3傾斜樁做支護(hù)樁時(shí)可根據(jù)基坑內(nèi)結(jié)構(gòu)情況及場(chǎng)外環(huán)境情況選取適用的組合形式，支護(hù)樁可為灌注樁、預(yù)制樁及鋼樁及其它結(jié)構(gòu)體系。傾斜樁做支護(hù)樁普遍布置形式包括：全部支護(hù)樁向坑內(nèi)傾斜、豎直支護(hù)樁+向坑內(nèi)傾斜的支護(hù)樁、向坑內(nèi)傾斜的支護(hù)樁+向坑外傾斜的支護(hù)樁、豎直支護(hù)樁+向坑外傾斜的支護(hù)樁、前排或后排傾斜的雙排樁以及上述支護(hù)形式的組合，圖1為普遍情況支護(hù)樁平面布置形式；a）全部向內(nèi)傾斜b）直樁+內(nèi)傾c）直樁+內(nèi)傾(雙排樁)d）直樁+外傾e）直樁+外傾(雙排樁)f）內(nèi)傾+外傾g）內(nèi)傾+外傾+豎直1-坑底線，2-冠梁，3-內(nèi)斜樁，4-豎直樁，5-連梁，6-外斜樁圖1普遍情況支護(hù)樁平面布置形式設(shè)有天然地基形式支護(hù)樁平面布置時(shí)，支護(hù)樁布設(shè)需保證不與地下結(jié)構(gòu)沖突。支護(hù)樁向基坑內(nèi)傾斜時(shí)，對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用天然地基、無(wú)工程樁情況，需保證向內(nèi)傾斜支護(hù)樁在基坑底標(biāo)高以上位于地下結(jié)構(gòu)輪廓以外，在基坑底標(biāo)高以下，可侵入地下結(jié)構(gòu)最外輪廓范圍內(nèi)，圖2為向內(nèi)傾斜支護(hù)樁與天然地基平面關(guān)系。向內(nèi)傾斜支護(hù)樁布置在避讓基坑內(nèi)結(jié)構(gòu)同時(shí)，還需為地下結(jié)構(gòu)施工留設(shè)足夠的作業(yè)寬度，確保地下結(jié)構(gòu)順利施工；a）全部向內(nèi)傾斜b）直樁+內(nèi)傾c）直樁+內(nèi)傾（雙排樁）d）內(nèi)傾+外傾e）內(nèi)傾+外傾+豎直1-坑底線，2-冠梁，3-內(nèi)斜樁，4-豎直樁，5-連梁，6-外斜樁圖2向內(nèi)傾斜支護(hù)樁與天然地基平面關(guān)系示意圖設(shè)有樁基礎(chǔ)形式支護(hù)樁平面布置，支護(hù)樁需保證不與地下結(jié)構(gòu)沖突，支護(hù)樁向基坑內(nèi)傾斜情況，對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用樁基礎(chǔ)情況，需保證向內(nèi)傾斜支護(hù)樁在基坑底標(biāo)高以上位于地下結(jié)構(gòu)輪廓以外，在基坑底標(biāo)高以下，可侵入地下結(jié)構(gòu)最外輪廓范圍內(nèi)，但需避讓基坑內(nèi)工程樁，布設(shè)時(shí)可根據(jù)工程樁分布適當(dāng)調(diào)整直樁與斜樁位置，圖3為向內(nèi)傾斜支護(hù)樁與樁基礎(chǔ)平面關(guān)系；向內(nèi)傾斜支護(hù)樁躲避工程樁，對(duì)不同情況，可分別采取如下措施：全部向坑內(nèi)傾斜形式，避讓工程樁位置，改設(shè)直樁，平面其它位置不做調(diào)整；豎直樁+向坑內(nèi)傾斜的支護(hù)樁形式，避讓工程樁位置，斜樁改直樁，并就近補(bǔ)設(shè)向坑內(nèi)傾斜支護(hù)樁；向坑內(nèi)傾斜的支護(hù)樁+向坑外傾斜的支護(hù)樁形式，避讓工程樁位置，向內(nèi)傾斜改向外傾斜，并就近補(bǔ)設(shè)向坑內(nèi)傾斜支護(hù)樁。向坑內(nèi)傾斜支護(hù)樁布置在避讓基坑內(nèi)結(jié)構(gòu)同時(shí)，還需為地下結(jié)構(gòu)施工留設(shè)足夠的作業(yè)寬度，確保地下結(jié)構(gòu)順利施工。a）全部向內(nèi)傾斜b）直樁+內(nèi)傾c）內(nèi)傾+外傾1-坑底線，2-冠梁，3-內(nèi)斜樁，4-直樁，5-內(nèi)斜樁改直樁，6-就近補(bǔ)設(shè)內(nèi)斜樁，7-外斜樁圖3向內(nèi)傾斜支護(hù)樁與樁基礎(chǔ)平面關(guān)系示意圖向坑內(nèi)傾斜支護(hù)樁對(duì)基坑陰角處措施，對(duì)設(shè)有坑向內(nèi)傾斜支護(hù)樁形式，對(duì)基坑陰角處，為防止傾斜樁樁底沖突，相應(yīng)區(qū)域可采用豎直支護(hù)樁+角撐形式或豎直支護(hù)樁懸臂形式（圖4）；1—坑底線，2-內(nèi)斜樁，3-豎直樁，4-角撐圖4基坑陰角處支護(hù)樁平面布置圖傾斜支護(hù)樁的樁軸線與鉛垂線所夾角不宜大于30o，傾斜角度過(guò)小，傾斜樁的支護(hù)效果較差，傾斜角度過(guò)大，支護(hù)結(jié)構(gòu)將占用較大空間，通常傾斜支護(hù)樁傾斜角度可取為10o~20o。傾斜支護(hù)樁可通過(guò)調(diào)節(jié)不同形式樁軸線形成雙排樁，前后排樁樁頂間距合理的范圍為2d~6d。傾斜支護(hù)樁剖面形式通常為全部支護(hù)樁向坑內(nèi)傾斜、豎直支護(hù)樁+向坑內(nèi)傾斜支護(hù)樁、向坑內(nèi)傾斜支護(hù)樁+向坑外傾斜支護(hù)樁、豎直支護(hù)樁+向坑外傾斜支護(hù)樁、前排或后排傾斜的雙排樁以及上述支護(hù)形式的組合，圖5為傾斜支護(hù)樁通常剖面形式，其中前三種為本規(guī)程主要推薦形式；a）全部?jī)?nèi)傾b）直樁+內(nèi)傾c）直樁+內(nèi)傾（雙排樁）d）直樁+外傾e）直樁+外傾（雙排樁）f）內(nèi)傾+外傾g）內(nèi)傾+外傾+豎直圖5傾斜支護(hù)樁剖面圖對(duì)各種剖面形式，均應(yīng)明確坑深、支護(hù)樁的樁型、樁長(zhǎng)、插入坑底長(zhǎng)度、樁傾斜角度、傾斜樁與傾斜樁中心距、傾斜樁與直樁中心距（如設(shè)有直樁）等信息。6.4水平作用荷載6.4.1支護(hù)結(jié)構(gòu)作為分析對(duì)象時(shí)，作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的力或間接作用為荷載。除土體直接作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上形成土壓力之外，周邊建筑物、施工材料、設(shè)備、車(chē)輛等荷載雖未直接作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上，但其作用通過(guò)土體傳遞到支護(hù)結(jié)構(gòu)上，也對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)上土壓力的大小產(chǎn)生影響。土的凍脹、溫度變化也會(huì)使土壓力發(fā)生改變。本條列出影響土壓力的常見(jiàn)因素，其目的是為了在土壓力計(jì)算時(shí)，要把各種影響因素考慮全。6.4.2～6.4.4擋土結(jié)構(gòu)上的土壓力計(jì)算是個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，從土力學(xué)這門(mén)學(xué)科的土壓力理論上講，根據(jù)不同的計(jì)算理論和假定，得出了多種土壓力計(jì)算方法，其中有代表性的經(jīng)典理論如朗肯士壓力、庫(kù)侖土壓力。由于每種土壓力計(jì)算方法都有各自的適用條件與局限性，也就沒(méi)有一種統(tǒng)一的且普遍適用的土壓力計(jì)算方法。由于朗肯土壓力方法的假定概念明確，能直接得出土壓力的分布，受到工程設(shè)計(jì)人員的普遍接受，在計(jì)算傾斜樁組合支護(hù)結(jié)構(gòu)中的豎直樁所受土壓力時(shí)，本規(guī)程將繼續(xù)采用。但是，由于朗肯土壓力是建立在半無(wú)限土體的假定之上，在實(shí)際基坑工程中基坑的邊界條件有時(shí)不符合這一假定，如基坑鄰近有建筑物的地下室時(shí)，支護(hù)結(jié)構(gòu)與地下室之間是有限寬度的土體；再如，對(duì)排樁頂面低于自然地面的支護(hù)結(jié)構(gòu)，是將樁頂以上土的自重化作均布荷載作用在樁頂平面上，然后再按朗肯公式計(jì)算土壓力。但是當(dāng)樁頂位置較低時(shí)，將樁頂以上土層的自重折算成荷載后計(jì)算的土壓力會(huì)明顯小于這部分土重實(shí)際產(chǎn)生的土壓力。此外，朗肯土壓力理論只適用于墻背豎直的情況下，傾斜樁的土壓力計(jì)算不能符合朗肯土壓力的基本假定。所以，當(dāng)朗肯土壓力方法不能適用時(shí)，應(yīng)考慮采用庫(kù)侖土壓力理論進(jìn)行土壓力的計(jì)算。但庫(kù)侖方法在考慮墻背摩擦角時(shí)計(jì)算的被動(dòng)土壓力偏大，因此本規(guī)程取墻背完全光滑進(jìn)行計(jì)算，這樣也與朗肯土壓力理論在接觸面假設(shè)上保持了一致性。6.4.5天然形成的成層土，各土層的分布和厚度是不均勻的。為盡量使土壓力的計(jì)算準(zhǔn)確，應(yīng)按土層分布和厚度的變化情況將土層沿基坑劃分為不同的剖面分別計(jì)算土壓力。但場(chǎng)地任意位置的土層標(biāo)高及厚度是由巖土勘察相鄰鉆探孔的各土層層面實(shí)測(cè)標(biāo)高及通過(guò)分析土層分布趨勢(shì)，在相鄰勘察孔之間連線而成。即使土層計(jì)算剖面劃分的再細(xì)，各土層的計(jì)算厚度還是會(huì)與實(shí)際地層存在一定差異，本條規(guī)定的劃分土層厚度的原則，其目的是要求做到計(jì)算的土壓力不小于實(shí)際的土壓力。如果墻后填土有多層不同種類(lèi)的水平土層時(shí)，第一層按均質(zhì)計(jì)算土壓力；計(jì)算第二層時(shí)，可將第一層按土重作為作用在第二層的頂面的超載，按庫(kù)侖公式計(jì)算。6.5結(jié)構(gòu)分析6.5.1傾斜樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)分析方法的分析對(duì)象為支護(hù)結(jié)構(gòu)本身，不包括土體。土體對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的作用視作荷載或約束。這種分析方法將支護(hù)結(jié)構(gòu)看作桿系結(jié)構(gòu)，一般都按線彈性考慮，是目前最常用的支護(hù)結(jié)構(gòu)分析方法，適用于傾斜樁基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用不同組合形式的傾斜樁支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)選用適合自身的彈性支點(diǎn)法模型。6.5.2~6.5.6彈性支點(diǎn)法的計(jì)算要求主要在以下兩個(gè)方面需要注意：基坑面以下的土壓力分布由不考慮該處的自重作用的矩形分布改為考慮土的自重作用的隨深度線性增長(zhǎng)的三角形分布。擋土結(jié)構(gòu)嵌固段兩側(cè)的土壓力之和沒(méi)有變化，但按朗肯土壓力計(jì)算時(shí)，基坑外側(cè)基坑面上方和下方均采用主動(dòng)土壓力荷載，形式上直觀、計(jì)算簡(jiǎn)化。本規(guī)程根據(jù)以往的傾斜樁及其組合結(jié)構(gòu)工程實(shí)例總結(jié)及通過(guò)模型試驗(yàn)與工程測(cè)試的研究，提出了一種傾斜樁支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的簡(jiǎn)化實(shí)用方法。作用在結(jié)構(gòu)兩側(cè)的荷載與單排樁相同，不同的是如何確定夾在前后排樁之間土體的反力與變形關(guān)系，這是解決組合式傾斜樁支護(hù)結(jié)構(gòu)及斜直組合雙排樁計(jì)算模式的關(guān)鍵。本模型采用土的側(cè)限約束假定，認(rèn)為樁間土對(duì)前后排樁的土反力與樁間土的壓縮變形有關(guān)，將樁間土看作水平向單向壓縮體，按土的壓縮模量確定水平剛度系數(shù)。同時(shí)，考慮基坑開(kāi)挖后樁間土應(yīng)力釋放后仍存在一定的初始?jí)毫?，?jì)算土反力時(shí)應(yīng)反映其影響，本模型初始?jí)毫Π礃堕g土自重占滑動(dòng)體自重的比值關(guān)系確定。當(dāng)斜直樁的樁間距較大或樁間土為砂土?xí)r，因斜樁與直樁的位移變形相協(xié)調(diào)，對(duì)斜直組合樁的計(jì)算模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，可僅用直樁樁身位移來(lái)描述斜直組合樁的樁身位移，斜直交替樁簡(jiǎn)化為頂部存在集中剪力Q和集中彎矩M的直樁。6.5.7、6.5.8傾斜樁支護(hù)結(jié)構(gòu)的樁身內(nèi)力有彎矩、剪力、軸力。斜直組合雙排樁剛架梁兩端均有彎矩，在根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010判別剛架梁是否屬于深受彎構(gòu)件時(shí)，按照連續(xù)梁考慮。組合式傾斜樁的冠梁受到彎、剪、扭的共同作用，較為復(fù)雜，利用常規(guī)的結(jié)構(gòu)分析較難確定其內(nèi)力，因此建議采用三維有限元計(jì)算確定。6.6穩(wěn)定性驗(yàn)算6.6.2整體滑動(dòng)穩(wěn)定性驗(yàn)算公式（33）以瑞典條分法邊坡穩(wěn)定性計(jì)算公式為基礎(chǔ)。滑弧穩(wěn)定性驗(yàn)算應(yīng)采用搜索的方法尋找最危險(xiǎn)滑弧。最危險(xiǎn)滑弧的搜索范圍限于通過(guò)傾斜樁底端和在傾斜樁下方的各個(gè)滑弧。因支護(hù)結(jié)構(gòu)的平衡性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度已通過(guò)結(jié)構(gòu)分析解決，在截面抗剪強(qiáng)度滿足剪應(yīng)力作用下的抗剪要求后，傾斜樁不會(huì)被剪斷。當(dāng)擋土構(gòu)件底端以下存在軟弱下臥土層時(shí)，整體穩(wěn)定性驗(yàn)算滑動(dòng)面尚應(yīng)包括由圓弧與軟弱土層面組成的復(fù)合滑動(dòng)面。為了適用于地下水位以下的圓弧滑動(dòng)體，并考慮到滑弧同時(shí)穿過(guò)砂土、黏性土的計(jì)算問(wèn)題，在滑弧面上，黏性土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)需要采用總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)，砂土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)需采用有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)，并應(yīng)考慮水壓力的作用。公式（33）是通過(guò)將土骨架與孔隙水一起取為隔離體進(jìn)行靜力平衡分析的方法，可用于滑弧同時(shí)穿過(guò)砂土、黏性土的整體穩(wěn)定性驗(yàn)算公式。6.6.1、6.6.2按照本規(guī)程規(guī)定的嵌固穩(wěn)定性和整體穩(wěn)定性計(jì)算要求，計(jì)算了砂土條件下不同傾斜角度安全系數(shù)的變化曲線圖（圖6）。由圖6可知，隨著傾斜角度的增大，整體穩(wěn)定性安全系數(shù)增加趨勢(shì)不是很明顯，但是嵌固穩(wěn)定性安全系數(shù)增加速率隨著傾角的增大不斷變大。在傾角25°時(shí)發(fā)生破壞模式的轉(zhuǎn)變。圖6單排傾斜樁整體穩(wěn)定性和嵌固穩(wěn)定性安全系數(shù)圖7斜直交替樁整體穩(wěn)定性和嵌固穩(wěn)定性安全系數(shù)按照本規(guī)程規(guī)定的斜直交替樁嵌固穩(wěn)定性和整體穩(wěn)定性計(jì)算要求，計(jì)算了砂土條件下不同傾斜角度安全系數(shù)的變化曲線圖（圖7）。與單排傾斜樁相似，隨著傾角的增大，整體穩(wěn)定性安全系數(shù)變化不明顯，抗傾覆穩(wěn)定性安全系數(shù)快速增大，在大致在傾角20°時(shí)，發(fā)生破壞模式的轉(zhuǎn)變，相較于單排傾斜樁而言，其破壞模式轉(zhuǎn)變所需的角度更小。6.7樁間加固與止水6.7.1水泥土攪拌樁、高壓噴射注漿常用普通硅酸鹽水泥，也可采用礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥。需要注意的是，當(dāng)?shù)叵滤魉俑邥r(shí)，需在水泥漿液中摻入適量的外加劑，如氯化鈣、水玻璃、三乙醇胺或氯化鈉等。由于不同地區(qū)，即使土的基本狀況相同，但成分也會(huì)有所差異，對(duì)水泥的固結(jié)性產(chǎn)生不同影響。因此，當(dāng)缺少實(shí)際經(jīng)驗(yàn)時(shí)，水泥摻量和外加劑品種及摻量應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定。6.7.2傾斜樁樁間加固作用主要是二個(gè)方面：一是土體加固，防止樁間流土，可選擇采用傾斜攪拌樁或垂直加固樁咬合加固；二是止水，對(duì)于止水作用的加固體，可參加傳統(tǒng)排樁支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用傾斜或垂直止水均可行。a）傾斜注漿樁間加固b）垂直注漿樁間加固圖8傾斜樁樁間加固7傾斜預(yù)制樁支護(hù)7.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.2.2傾斜樁的樁軸線與鉛垂線所夾角不宜大于30°。傾斜支護(hù)樁在實(shí)際的基坑支護(hù)中已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)用，且目前傾斜支護(hù)樁傾斜的最大角度可以達(dá)到30°。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、模型試驗(yàn)和有限元計(jì)算發(fā)現(xiàn)傾斜樁的傾斜角度和布樁方式對(duì)支護(hù)樁的支護(hù)效果有很大的影響，傾斜角度過(guò)小，傾斜樁的支護(hù)效果較小，傾斜角度過(guò)大，支護(hù)結(jié)構(gòu)將占用較大空間，通常傾斜支護(hù)樁傾斜角度可取為10°~20°。7.2.5前后排樁樁頂間距是斜直組合雙排樁設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。排距過(guò)大剛架效果減弱，排距合理的范圍為2d~6d。本規(guī)程的斜直組合雙排樁結(jié)構(gòu)是指由相隔一定間距的前、后排樁及樁頂梁構(gòu)成的剛架結(jié)構(gòu)，樁頂與剛架梁的連接按完全剛接考慮，其受力特點(diǎn)類(lèi)似于混凝土結(jié)構(gòu)中的框架頂層，因此，該處的連接構(gòu)造需符合框架頂層端節(jié)點(diǎn)的有關(guān)規(guī)定。7.2.6預(yù)制樁與冠梁按剛接設(shè)計(jì)，樁與冠梁連接節(jié)點(diǎn)圖（圖9）構(gòu)造要求按下式驗(yàn)算： 1-冠梁；2-預(yù)制樁；-預(yù)制樁伸入冠梁長(zhǎng)度；d-預(yù)制樁外徑或長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)圖9預(yù)制樁冠梁連接構(gòu)造圖示 （1）式中：M——樁頂彎矩設(shè)計(jì)值（N·mm）；d——預(yù)制樁外徑或長(zhǎng)邊長(zhǎng)度（mm）；l——預(yù)制樁伸入冠梁的長(zhǎng)度（mm）；V——斜樁軸力水平向分量（N）；a——冠梁混凝土擠壓強(qiáng)度系數(shù)，取2.7；fc——冠梁混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（N/mm2）。7.3施工與檢測(cè)7.3.1綜合國(guó)內(nèi)己有的工程案例，傾斜樁施工可采用預(yù)制樁、灌注樁、鋼管樁或型鋼支護(hù)，采用全套管方式進(jìn)行傾斜鉆孔灌注樁施工、采用傾斜靜力壓樁機(jī)或型鋼置頂設(shè)備進(jìn)行預(yù)制樁或鋼管樁的施工。8傾斜灌注樁支護(hù)8.1一般規(guī)定8.1.2湖北省地方標(biāo)準(zhǔn)《基坑工程技術(shù)規(guī)程》DB42/T159規(guī)定懸臂式單排樁支護(hù)深度不宜大于6m，雙排樁支護(hù)深度不宜大于12m，根據(jù)傾斜樁在湖北地區(qū)的工程應(yīng)用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)同時(shí)結(jié)合傾斜樁支護(hù)本身具有的位移控制優(yōu)勢(shì)，無(wú)支撐傾斜灌注樁懸臂高度可適當(dāng)提高。8.3施工與檢測(cè)8.3.3全套管傾斜灌注樁施工，即在傾斜樁成孔過(guò)程中，采用全套管護(hù)壁；半套管傾斜樁施工，即套管下放深度小于樁長(zhǎng)的傾斜樁施工；無(wú)套管或泥漿護(hù)壁施工，可針對(duì)地層自穩(wěn)性好，如老黏土地層，同時(shí)樁長(zhǎng)較短情況，采用干作業(yè)直接斜向成孔施工，施工前需要通過(guò)工藝驗(yàn)證可行性；對(duì)于一般黏土地層，在樁長(zhǎng)同樣較短情況下，可采用泥漿護(hù)壁成孔施工，施工前需要通過(guò)工藝驗(yàn)證，確定施工的可行性及合理的泥漿性能參數(shù)。8.3.6、8.3.8根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)，傾斜樁成孔需要設(shè)置全套管或預(yù)先施工鋼管樁，進(jìn)行套管或鋼護(hù)筒內(nèi)取土或成孔，為此可引入全套管回轉(zhuǎn)鉆機(jī)作為傾斜樁施工設(shè)備。全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)在工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生下壓力和回轉(zhuǎn)扭矩，帶動(dòng)鋼套管回轉(zhuǎn)下壓，同時(shí)依靠鋼套管頭部安裝的高強(qiáng)度刀頭對(duì)巖土體進(jìn)行切削分離，采用旋挖鉆機(jī)取土，此時(shí)鋼套管可充當(dāng)護(hù)壁防止塌孔?；炷凉嘧⒑?，進(jìn)行鋼套管拔除施工。將全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)調(diào)整一定角度，保證套管按傾斜樁設(shè)計(jì)角度壓入土體，再利用旋挖機(jī)在套管內(nèi)斜向取土，完成傾斜樁的成孔過(guò)程。采用全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)行斜向成孔的特點(diǎn)如下：（1）無(wú)需泥漿護(hù)壁，而是采用全套管超前護(hù)壁，減少由于淤泥質(zhì)層造成的縮頸、塌孔、斷樁等成樁質(zhì)量問(wèn)題；（2）阻隔地下水對(duì)成孔的影響；（3）防止成孔過(guò)程中因旋挖取土偏差造成的樁身彎曲。全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)行輔助成孔存在如下問(wèn)題：（1）成樁時(shí)間長(zhǎng)。因套管下放與旋挖取土交替進(jìn)行，最終的成孔時(shí)間為二者時(shí)間的累加，大大降低了施工工效；（2）施工成本高。相比傳統(tǒng)灌注樁施工，增加了全套管回轉(zhuǎn)鉆機(jī)的設(shè)備使用費(fèi)。為此需要針對(duì)不同地層、不同工況條件進(jìn)行施工方法改進(jìn)，具體施工方法如下：方法一為全套管回轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)行套管下壓流水作業(yè)，旋挖鉆機(jī)跟進(jìn)取土作業(yè)，以提高施工效率；方法二采用長(zhǎng)護(hù)筒及泥漿護(hù)壁，旋挖鉆機(jī)進(jìn)行取土成孔。傾斜樁通過(guò)套管或護(hù)筒下壓角度來(lái)控制成樁角度，回轉(zhuǎn)鉆機(jī)置于傾斜坡面完成套管傾斜下壓，旋挖鉆機(jī)需將鉆桿進(jìn)行一定角度傾斜或?qū)⑿阢@機(jī)置于斜面完成斜向取土作業(yè)。8.3.7采用泥漿護(hù)壁施工傾斜灌注樁時(shí)，泥漿護(hù)壁中需確定膨潤(rùn)土的適用性，根據(jù)試成孔情況明確所需的膨潤(rùn)土泥漿配比；制備泥漿性能除滿足護(hù)壁要求外，還要保證孔壁在傾斜狀態(tài)施工時(shí)的穩(wěn)定性或安全性。以武漢某項(xiàng)目為例，采用泥漿護(hù)壁傾斜樁施工。工程位于武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)硃山湖以南，鄂江左線堤上路以北處。設(shè)計(jì)采用斜直組合傾斜樁基坑支護(hù)，鉆孔灌注支護(hù)樁樁徑0.9m，前排斜樁間距1.1m、樁長(zhǎng)20.5m、傾斜角度10°，后排直樁間距2.2m、樁長(zhǎng)18.0m。鉆孔泥漿采用膨潤(rùn)土造漿，泥漿制作采用機(jī)械攪拌方式，泥漿經(jīng)高速攪拌不少于4min，并經(jīng)1d時(shí)間達(dá)到完全溶脹后方可使用。泥漿采用非機(jī)械凈化法，即通過(guò)泥漿池進(jìn)行循環(huán)沉淀凈化泥漿。根據(jù)試樁結(jié)果，確定傾斜灌注樁護(hù)壁泥漿主要性能要求：比重1.20~1.25，粘度25~30s，含砂率≤4%。表1泥漿護(hù)壁試成孔試驗(yàn)參數(shù)樁號(hào)有效樁長(zhǎng)（m）樁徑（mm）泥漿比重泥漿粘度充盈系數(shù)備注直樁試樁-1#18.59001.1521.51.31膨潤(rùn)土+清水造漿直樁試樁-2#1.2122.01.15補(bǔ)充泥漿直樁試樁-3#1.2324.51.05補(bǔ)充泥漿，加入純堿傾斜試樁-1#20.51.2525.51.06補(bǔ)充泥漿和純堿傾斜試樁-2#1.2926.01.07補(bǔ)充泥漿和純堿8.3.8成樁角度是傾斜樁支護(hù)優(yōu)勢(shì)得以發(fā)揮的重要保障。通過(guò)有限元方法計(jì)算前樁傾斜角度偏差為±1°、±2°時(shí)總體位移情況，當(dāng)角度偏差為-2°時(shí)，相較于無(wú)角度偏差時(shí)位移增幅達(dá)14.8%，而如果角度大于原設(shè)計(jì)角度，將占用更多的支護(hù)空間，故施工中應(yīng)嚴(yán)格控制成樁角度，并保證角度偏差不大于1°。成樁角度的控制方法主