DB32/T 4783-2024 玻璃纤维增强复合材料筋基坑工程应用技术规程
DB32/T 4783-2024 Glass Fiber Reinforced Composite Reinforcement for Foundation Pile Engineering Application Technical Specification
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2024年05月
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内容描述
ICS83.120
CCSP10/14
!7,
DB32/T4783—2024
玻璃纤维增强复合材料筋基坑工程
应用技术规程
Technicalspecificationforexcavationengineeringapplicationof
GFRPbar
2024-05-20发布2024-12-01实施
江苏省市场监督管理局
发布
江苏省住房和城乡建设厅
中国标准出版社出版
DB32/T4783—2024
目次
前言……………………………Ⅲ
1范围…………………………1
2规范性引用文件……………1
3术语和定义…………………1
4基本规定……………………3
5材料…………………………5
5.1混凝土…………………5
5.2GFRP筋………………6
5.3钢筋……………………7
6设计与计算…………………8
6.1结构计算………………8
6.2地下连续墙设计………………………8
6.3排桩设计………………9
6.4冠梁、腰梁设计………………………10
6.5锚杆设计………………11
6.6土钉设计………………13
6.7构造要求………………18
7施工…………………………19
7.1一般规定………………19
7.2地下连续墙的施工……………………20
7.3灌注桩的施工…………………………20
7.4冠梁、腰梁的施工……………………21
7.5锚杆施工………………21
7.6土钉施工………………21
8检测与监测…………………22
8.1检测……………………22
8.2监测……………………23
附录A(规范性)锚杆抗拔试验要点………………………24
附录B(规范性)土钉抗拔试验要点………………………27
附录C(规范性)GFRP筋进场检验项目和方法…………29
附录D(规范性)土钉抗拔试验要点………………………31
参考文献………………………32
Ⅰ
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图1理论直线滑动面………………………13
图2土钉墙整体稳定性验算………………13
图3基坑底面下有软土层的土钉墙隆起稳定性验算……………………15
图4土钉抗拔承载力计算…………………17
图5GFRP箍筋弯折的构造要求…………18
图D.1GFRP筋连接试样示意图…………31
表1支护结构的安全等级及结构重要性系数………………3
表2混凝土轴心抗压强度标准值……………5
表3混凝土轴心抗拉强度标准值……………5
表4混凝土轴心抗压强度的设计值…………5
表5混凝土轴心抗拉强度的设计值…………5
表6混凝土的弹性模量………………………5
表7GFRP筋公称直径、允许偏差和直线度………………6
表8GFRP筋的主要力学性能指标…………6
表9普通钢筋强度标准值……………………7
表10普通钢筋强度设计值…………………7
表11普通钢筋在最大力下的总伸长率限值………………7
表12钢筋的弹性模量………………………7
表13整体稳定安全系数……………………14
表14土钉的极限黏结强度标准值…………17
表15锚杆的抗拔承载力检测值……………22
表A.1多循环加载试验的加载分级与锚头位移观测时间………………24
表A.2蠕变试验加载分级与锚头位移观测时间…………25
表A.3单循环加载试验的加载分级与锚头位移观测时间………………26
表B.1单循环加载试验的加载等级与土钉位移观测时间………………27
表C.1GFRP筋材进场检验项目…………29
Ⅱ
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前言
本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件代替DGJ32/TJ162—2014《玻璃纤维增强复合材料筋基坑工程应用技术规程》,与DGJ32/
TJ162—2014相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下:
——增加了全文性基本规定;
——更改了部分术语和释义;
——更改了GFRP筋的主要尺寸及允许偏差和主要力学性能指标;
——删除了HRBF335牌号钢筋;
——更改了GFRP筋锚杆的应用技术规定;
——更改了GFRP筋施工相关技术要求;
——增加了GFRP筋接头性能检测要求。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由江苏省住房和城乡建设厅提出并归口。
本文件起草单位:江苏华东工程设计有限公司、南京市测绘勘察研究院股份有限公司、东南大学、南
京地铁建设有限责任公司、江苏绿材谷新材料科技发展有限公司。
本文件主要起草人:金雪莲、樊有维、吴智深、耿晔宽、周亚丽、杨寿松、付守印、高芬芬、周慧、旺昕、
顾兴宇、徐源、张书丰、魏星。
本文件及其所替代文件的历次版本发布情况为:
——2014年首次发布为DGJ32/TJ162—2014;
——本次为第一次修订。
Ⅲ
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玻璃纤维增强复合材料筋基坑工程
应用技术规程
1范围
本文件规定了玻璃纤维增强复合材料筋基坑工程的基本规定、材料、设计与计算、施工以及检测与监
测等的要求。
本文件适用于基坑工程结构体系中的临时结构构件,主要包括基坑工程中排桩、地下连续墙、冠梁、
腰梁、锚杆、土钉等。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本
文件。
GB/T1446纤维增强塑料性能试验方法总则
GB/T5976钢丝绳夹
GB/T14370预应力筋用锚具、夹具和连接器
GB50010—2010混凝土结构设计规范
GB50202建筑地基基础工程质量验收规范
GB50204混凝土结构工程施工质量验收规范
GB50497建筑基坑工程监测技术标准
JGJ120建筑基坑支护技术规程
JGJ/T182锚杆锚固质量无损检测技术规程
JGJ/T401锚杆检测与监测技术规程
JG/T406土木工程用玻璃纤维增强筋
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
玻璃纤维增强复合材料glassfiberreinforcedpolymer;GFRP
由两相组成,其中玻璃纤维或玻璃纤维织物为增强相,聚合物树脂为基体相,通过机械强制复合工艺
方法制备而成的复合材料。
3.2
GFRP筋GFRPbar
由单向连续纤维拉挤成型并经树脂浸渍固化的玻璃纤维增强复合材料棒状制品。
3.3
GFRP筋混凝土结构构件GFRPconcretestructuremember
配置受力GFRP筋的混凝土结构构件。
1
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3.4
混合配筋mixedreinforcement
同一横截面内钢筋与GFRP筋混合配置方式,GFRP筋与钢筋应均匀、间隔布置。
3.5
全GFRP筋fullGFRPbar
同一横截面内纵筋全部采用GFRP筋配置方式。
3.6
混凝土保护层concretecover
结构构件中GFRP筋(或钢筋)外边缘至构件表面范围的混凝土。
注:简称保护层。
3.7
锚固长度anchoragelength
受力GFRP筋(或钢筋)依靠其表面与混凝土的黏结作用或端部构造的挤压作用而达到设计承受应
力所需的长度。
3.8
配筋率ratioofreinforcement
混凝土构件中配置的筋材面积(或体积)与规定的混凝土截面面积(或体积)的比值。
注:当筋材采用GFRP筋时,称为GFRP筋配筋率;当筋材采用钢筋时,称为钢筋配筋率;当采用混合配筋时,称为总
配筋率。
3.9
基坑工程excavationengineering
采用支护、地下水控制及环境保护等措施,形成由地面向下开挖的地下空间,保证地下结构施工及其
周边环境安全的工程。
3.10
排桩soldierpilewall
沿基坑侧壁排列设置的支护桩及冠梁组成的支挡式结构部件或悬臂式支挡结构。
3.11
地下连续墙diaphragmwall
分槽段用专用机械成槽、配置钢筋(GFRP筋)并浇筑混凝土所形成的连续地下墙体。
注:也称现浇地下连续墙。
3.12
冠梁cappingbeam
设置在挡土构件顶部的将挡土构件连为整体的GFRP筋(或钢筋)混凝土梁。
3.13
腰梁waling
设置在挡土构件侧面的传递锚杆或内支撑支点力的GFRP筋(或钢筋)混凝土梁或钢梁。
3.14
土钉soilnail
植入土中并注浆形成的承受拉力与剪力的杆件。
注:由GFRP筋用作土钉筋材时简称GFRP筋土钉。
3.15
锚杆anchor
由杆体、注浆固结体、锚具、套管所组成的一端与支护结构构件连接,另一端锚固在稳定岩土体内的
2
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受拉杆件。
注:由GFRP筋用作杆体时简称GFRP筋锚杆。
4基本规定
4.1基坑工程应保证支护结构、周边建(构)筑物、地下管线、道路、城市轨道交通等市政设施的安全和正
常使用,并应保证主体地下结构的施工空间和安全。
4.2基坑工程设计应规定工作年限,且设计工作年限不应小于1a。
4.3基坑工程设计时,应当根据支护结构破坏可能产生后果(危及人的生命、造成经济损失、对社会或环
境产生影响等)的严重性,采用不同的安全等级。支护结构安全等级的划分和结构重要性系数γ0应符合
表1的规定。对同一基坑的不同部位,可采用不同的安全等级。
表1支护结构的安全等级及结构重要性系数
安全等级破坏后果重要性系数(γ0)
一级很严重≥1.10
二级严重≥1.00
三级不严重≥0.90
4.4基坑工程设计时应按下列极限状态分析计算。
a)承载能力极限状态:
1)支护结构构件或连接因超过材料强度而破坏,或因过度变形而不适于继续承受荷载,或出
现压屈、局部失稳;
2)支护结构及土体整体滑动;
3)坑底土体隆起而丧失稳定;
4)对挡土结构,坑底土体丧失嵌固能力而使支护结构推移或倾覆;
5)对锚拉式挡土结构或土钉墙,土体丧失对锚杆或土钉的锚固能力。
b)正常使用极限状态:
1)支护结构位移造成基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路等损坏或影响其正常使用;
2)支护结构位移而影响主体地下结构正常施工。
4.5基坑工程设计应包括下列内容:
a)支护结构体系上的作用和作用组合确定;
b)基坑支护体系的稳定性验算;
c)支护结构的承载力、稳定性和变形计算;
d)地下水控制设计;
e)对周边环境影响的控制要求;
f)基坑开挖与回填要求;
g)支护结构安全施工要求;
h)基坑工程施工验收检验要求;
i)基坑工程监测与维护要求;
j)涉及危大工程的重点部位和环节、保障周边环境和工程施工安全的技术要求。
4.6GFRP筋在基坑工程中的运用应按基坑规模、工程地质与水文地质条件、环境保护特征及后续工程
建设需求等控制因素综合确定。不宜用于邻近复杂环境的一级基坑工程。
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4.7GFRP筋在基坑工程中的应用范围为排桩、地下连续墙、冠梁、腰梁、锚杆及土钉,不宜用于立柱桩
和支撑梁构件,地下连续墙兼作为主体结构侧墙时不得使用。
4.8玻璃纤维增强复合材料(GFRP)筋可完全或部分替代钢筋使用。
4.9GFRP筋混凝土结构构件按承载能力极限状态设计时,应符合式(1)和式(2)的规定。
≤1
γ0SdRd…………()
=2
SdγFSk…………()
式中:
——4.3
γ0支护结构重要性系数,应按的规定采用;
——
Sd作用基本组合的效应(轴力、弯矩、剪力等)设计值;
——
Rd支护结构构件的抗力设计值;
——GFRP
γF作用基本组合的综合分项系数,支护结构构件按承载能力极限状态设计时,对于筋混
1.25GFRP1.35
凝土构件,γF不应小于,对于筋锚杆及土钉,γF不应小于;
——
Sk作用标准组合的效应。
4.10全GFRP筋混凝土支护结构的正截面受弯承载力简化计算时,应符合下列假定:
a)截面应变保持平面;
b)不考虑混凝土的抗拉作用;
c)受压混凝土的应力⁃应变关系曲线应按GB50010的有关规定取值;
d)纵向GFRP筋的拉应力应取GFRP筋的拉应变与其弹性模量的乘积,且不应超过GFRP筋抗拉
强度设计值,同时其极限拉应变不应大于0.01;
e)不应计入受压区GFRP筋的影响。
4.11混合配筋混凝土支护结构的正截面受弯承载力简化计算时,应符合下列假定:
a)截面应变保持平面;
b)不考虑混凝土的抗拉作用;
c)受压混凝土的应力⁃应变关系曲线应按GB50010的有关规定取值;
d)纵向受拉钢筋的极限拉应变取为0.01;
e)纵向钢筋的应力取钢筋应变与其弹性模量的乘积,且钢筋应力不应超过钢筋抗压、抗拉强度设
计值;
f)纵向GFRP筋的拉应力应取GFRP筋的拉应变与其弹性模量的乘积,且不应超过GFRP筋抗拉
强度设计值,同时其极限拉应变不应大于0.01;
g)不应计入受压区GFRP筋的影响;
h)同一位置处的钢筋和GFRP筋应变相同。
4.12GFRP筋锚杆的应用应符合下列规定:
a)锚杆杆体宜采用玻璃纤维锚索;
b)GFRP筋锚杆宜在极限抗拔承载力较低时采用;
c)锚杆注浆宜采用二次压力注浆工艺;
d)锚杆锚固段不应设置在淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土及松散填土层内;
e)在复杂地质条件下,应通过现场试验确定锚杆的适用性。
4.13GFRP筋土钉宜应用于侧壁安全等级为二级、三级的基坑工程,且基坑深度不应大于12m。
4.14基坑工程中混凝土构件设计宜采取钢筋与GFRP筋混合配置方式。完成使用功能后需破除的结
构或构件设计可采用全GFRP筋配置方式。
4
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5材料
5.1混凝土
5.1.1混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度标准值系指按标准方法制作、
养护的边长为150mm的立方体试件,在28d或设计规定龄期以标准试验方法测得的具有95%保证率
的抗压强度值。
5.1.2用于排桩、地下连续墙、冠梁、腰梁等结构的混凝土强度等级不应低于C25;用于土钉墙面层的混
凝土强度等级不宜低于C20。
5.1.323
混凝土轴心抗压强度的标准值fck应按表采用;轴心抗拉强度的标准值ftk应按表采用。
表2混凝土轴心抗压强度标准值
混凝土强度等级
强度
C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80
/N/mm210.013.416.720.123.426.829.632.435.538.541.544.547.450.2
fck()
表3混凝土轴心抗拉强度标准值
混凝土强度等级
强度
C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80
/N/mm21.271.541.782.012.202.392.512.642.742.852.932.993.053.11
ftk()
5.1.445
混凝土轴心抗压强度的设计值fc应按表采用;轴心抗拉强度的设计值ft应按表采用。
表4混凝土轴心抗压强度的设计值
混凝土强度等级
强度
C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80
/N/mm27.29.611.914.316.719.121.123.125.327.529.731.833.835.9
fc()
表5混凝土轴心抗拉强度的设计值
混凝土强度等级
强度
C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80
/N/mm20.911.101.271.431.571.711.801.891.962.042.092.142.182.22
ft()
5.1.56
混凝土受压和受拉的弹性模量Ec宜按表采用。混凝土的剪切变形模量Gc可按相应弹性模量
40%0.2
值的采用。混凝土泊松比υc可按采用。
表6混凝土的弹性模量
混凝土
C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80
强度等级
/104N/mm22.202.552.803.003.153.253.353.453.553.603.653.703.753.80
Ec()
5
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5.2GFRP筋
5.2.1GFRP筋的树脂基体应使用乙烯基树脂和环氧树脂或乙烯基树脂和环氧树脂混合树脂。
5.2.2GFRP筋杆体表面一般为全螺纹式,杆体外观应质地均匀、无气泡、无裂纹及其他加工缺陷,其螺
纹牙形、牙距应整齐无损伤。纤维体积含量在60%~70%,密度为1.9g/cm3~2.2g/cm3。
5.2.3GFRP筋有弯曲需求时,应按设计要求工厂化生产完成。
5.2.4GFRP筋杆体公称直径范围宜为10mm~36mm,常用GFRP筋的公称直径规格宜为20mm、
22mm、25mm、28mm和32mm。GFRP筋的外形尺寸、允许偏差和直线度应符合表7的要求。
表7GFRP筋公称直径、允许偏差和直线度
公称直径允许偏差直线度
mmmmmm/m
10
12
14±0.2≤3
16
18
20
22
±0.3≤4
25
28
30
32
±0.4≤5
34
36
注:表中未特别说明的GFRP筋均指实心筋材。
5.2.5GFRP筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率。GFRP筋的主要力学性能指标应符合表8
的要求。
表8GFRP筋的主要力学性能指标
公称直径(d)抗拉强度标准值(ffk)剪切强度(fv)弹性模量(Ef)极限拉应变(ε)
mmN/mm2N/mm2105N/mm2%
d<16≥600
16≤d<25≥550
≥110≥0.4≥1.2
25≤d<34≥500
d≥34≥450
5.2.6GFRP筋抗拉强度设计值按照抗拉强度标准值除以1.4予以折减。GFRP筋土钉杆体配套托盘
及螺母承载力标准值不小于配套同直径杆体抗拉承载力设计值。
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5.3钢筋
5.3.1混凝土结构的钢筋应按下列规定选用:
a)纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500、HRB335、HPB300钢筋;
b)箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HRB335、HPB300、HRB500、HRBF500钢筋。
5.3.295%
钢筋的强度标准值应具有不小于的保证率。普通钢筋的屈服强度标准值fyk、极限强度标准
9
值fstk应按表采用。
表9普通钢筋强度标准值
公称直径(d)屈服强度标准值(f)极限强度标准值(f)
牌号符号ykstk
mmN/mm2N/mm2
HPB3006~14300420
HRB3356~14335455
HRB400
F6~50400540
HRBF400
HRB500
F6~50500630
HRBF500
5.3.3'10
普通钢筋的抗拉强度设计值fy、抗压强度设计值fy应按表采用。
表10普通钢筋强度设计值
抗拉强度设计值(f)抗压强度设计值(f)'
牌号yy
N/mm2N/mm2
HPB300270270
HRB335300300
HRB400、HRBF400360360
HRB500、HRBF500435435
5.3.411
普通钢筋在最大力下的总伸长率δgt不应小于表规定的数值。
表11普通钢筋在最大力下的总伸长率限值
钢筋牌号HPB300HRB335、HRB400、HRBF400、HRB500、HRBF500
/%10.07.5
δgt
5.3.512
普通钢筋的弹性模量Es可按表采用。
表12普通钢筋的弹性模量
弹性模量(E)
牌号或种类s
105N/mm2
HPB300钢筋2.10
HRB335、HRB400、HRB500钢筋
2.00
HRBF400、HRBF500钢筋
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6设计与计算
6.1结构计算
6.1.1基坑支护结构体系上的作用和作用组合按JGJ120中的有关规定确定。
6.1.2地下连续墙、排桩的稳定性、结构内力与变形计算可按有关国家和地方标准进行。
6.1.3地下连续墙、排桩可根据受力条件分段按平面问题计算,地下连续墙可取单位或单元宽度;排桩水
平荷载计算宽度可取排桩的中心距。
6.1.4结构内力的设计值应按式(3)~式(5)计算:
截面弯矩设计值M
=3
Mγ0γFMk…………()
截面剪力设计值V
=4
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