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建筑基坑支护技术规程(第三章 基本规定)

点击次数:4949  更新时间:2019-10-09   来源:  作者:网址:http://www.gzlarssen.com/  【打印此页】  【关闭

3 基本规定
3.1 设计原则

3.1.1 基坑支护设计应规定其设计使用期限。基坑支护的设计使用期限不应小于一年。
3.1.2 基坑支护应满足下列功能要求:
      1 保证基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路的安全和正常使用;
      2 保证主体地下结构的施工空间。
3.1.3 基坑支护设计时,应综合考虑基坑周边环境和地质条件的复杂程度、基坑深度等因素,按表3.1.3采用支护结构的安全等级。对同一基坑的不同部位,可采用不同的安全等级。

3.1.4 支护结构设计时应采用下列极限状态:
      1 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)支护结构和土体整体滑动;
       3)坑底因隆起而丧失稳定;
       4)对支挡式结构,挡土构件因坑底土体丧失嵌固能力而推移或倾覆;
       5)对锚拉式支挡结构或土钉墙,锚杆或土钉因土体丧失锚固能力而拔动;
       6)对重力式水泥土墙,墙体倾覆或滑移;
       7)对重力式水泥土墙、支挡式结构,其持力土层因丧失承载能力而破坏;
       8)地下水渗流引起的土体渗透破坏。
      2 正常使用极限状态
       1)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的支护结构位移;
       2)因地下水位下降、地下水渗流或施工因素而造成基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路等损坏或影响其正常使用的土体变形;
       3)影响主体地下结构正常施工的支护结构位移;
       4)影响主体地下结构正常施工的地下水渗流。
3.1.5 支护结构、基坑周边建筑物和地面沉降、地下水控制的计算和验算应采用下列设计表达式:
      1 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或过度变形的承载能力极限状态设计,应符合下式要求:

3.1.6 支护结构构件按承载能力极限状态设计时,作用基本组合的综合分项系数不应小于1.25。对安全等级为一级、二级、三级的支护结构,其结构重要性系数分别不应小于1.1、1.0、0.9。各类稳定性安全系数应按本规程各章的规定取值。
3. 1. 7 支护结构重要性系数与作用基本组合的效应设计值的乘积(说明: http://www.zzguifan.com/uploadfile/zzsite/crierion/2012-12-28/14049/e4955d58bc0243ccb605fdb460314a97.gif)可采用下列内力设计值表示:
     弯矩设计值

3.1.8 基坑支护设计应按下列要求设定支护结构的水平位移控制值和基坑周边环境的沉降控制值:
      1 当基坑开挖影响范围内有建筑物时,支护结构水平位移控制值、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;当基坑开挖影响范围内有地下管线、地下构筑物、道路时,支护结构水平位移控制值、地面沉降控制值应按不影响其正常使用的要求确定,并应符合现行相关标准对其允许变形的规定;
      2 当支护结构构件同时用作主体地下结构构件时,支护结构水平位移控制值不应大于主体结构设计对其变形的限值;
      3 当无本条第1款、第2款情况时,支护结构水平位移控制值应根据地区经验按工程的具体条件确定。
3.1.9 基坑支护应按实际的基坑周边建筑物、地下管线、道路和施工荷载等条件进行设计。设计中应提出明确的基坑周边荷载限值、地下水和地表水控制等基坑使用要求。
3.1.10 基坑支护设计应满足下列主体地下结构的施工要求:
      1 基坑侧壁与主体地下结构的净空间和地下水控制应满足主体地下结构及其防水的施工要求;
      2 采用锚杆时,锚杆的锚头及腰梁不应妨碍地下结构外墙的施工;
      3 采用内支撑时,内支撑及腰梁的设置应便于地下结构及其防水的施工。
3.1. 11 支护结构按平面结构分析时,应按基坑各部位的开挖深度、周边环境条件、地质条件等因素划分设计计算剖面。对每一计算剖面,应按其最不利条件进行计算。对电梯井、集水坑等特殊部位,宜单独划分计算剖面。
3.1.12 基坑支护设计应规定支护结构各构件施工顺序及相应的基坑开挖深度。基坑开挖各阶段和支护结构使用阶段,均应符合本规程第3.1.4条、第3. 1.5条的规定。
3.1.13 在季节性冻土地区,支护结构设计应根据冻胀、冻融对支护结构受力和基坑侧壁的影响采取相应的措施。
3.1.14 土压力及水压力计算、土的各类稳定性验算时,土、水压力的分、合算方法及相应的土的抗剪强度指标类别应符合下列规定:
      1 对地下水位以上的黏性土、黏质粉土,土的抗剪强度指标应采用三轴固结不排水抗剪强度指标ccu、φcu或直剪固结快剪强度指标ccq、φcq,对地下水位以上的砂质粉土、砂土、碎石土,土的抗剪强度指标应采用有效应力强度指标c、φ
      2 对地下水位以下的黏性土、黏质粉土,可采用土压力、水压力合算方法;此时,对正常固结和超固结土,土的抗剪强度指标应采用三轴固结不排水抗剪强度指标ccu、φcu或直剪固结快剪强度指标ccq、φcq,对欠固结土,宜采用有效自重压力下预固结的三轴不固结不排水抗剪强度指标cuu、φuu
      3 对地下水位以下的砂质粉土、砂土和碎石土,应采用土压力、水压力分算方法;此时,土的抗剪强度指标应采用有效应力强度指标c、φ,对砂质粉土,缺少有效应力强度指标时,也可采用三轴固结不排水抗剪强度指标ccu、φcu或直剪固结快剪强度指标ccq、φcq代替,对砂土和碎石土,有效应力强度指标φ可根据标准贯入试验实测击数和水下休止角等物理力学指标取值;土压力、水压力采用分算方法时,水压力可按静水压力计算;当地下水渗流时,宜按渗流理论计算水压力和土的竖向有效应力;当存在多个含水层时,应分别计算各含水层的水压力;
      4 有可靠的地方经验时,土的抗剪强度指标尚可根据室内、原位试验得到的其他物理力学指标,按经验方法确定。
3.1.15 支护结构设计时,应根据工程经验分析判断计算参数取值和计算分析结果的合理性。

3.2 勘察要求与环境调查

3.2.1 基坑工程的岩土勘察应符合下列规定:
      1 勘探点范围应根据基坑开挖深度及场地的岩土工程条件确定;基坑外宜布置勘探点,其范围不宜小于基坑深度的1倍;当需要采用锚杆时,基坑外勘探点的范围不宜小于基坑深度的2倍;当基坑外无法布置勘探点时,应通过调查取得相关勘察资料并结合场地内的勘察资料进行综合分析;
      2 勘探点应沿基坑边布置,其间距宜取15m~25m;当场地存在软弱土层、暗沟或岩溶等复杂地质条件时,应加密勘探点并查明其分布和工程特性;
      3 基坑周边勘探孔的深度不宜小于基坑深度的2倍;基坑面以下存在软弱土层或承压水含水层时,勘探孔深度应穿过软弱土层或承压水含水层;
      4 应按现行国家标准《岩土工程勘察规范》GB 50021的规定进行原位测试和室内试验并提出各层土的物理性质指标和力学指标;对主要土层和厚度大于3m的素填土,应按本规程第3.1.14条的规定进行抗剪强度试验并提出相应的抗剪强度指标;
      5 当有地下水时,应查明各含水层的埋深、厚度和分布,判断地下水类型、补给和排泄条件;有承压水时,应分层测量其水头高度;
      6 应对基坑开挖与支护结构使用期内地下水位的变化幅度进行分析;
      7 当基坑需要降水时,宜采用抽水试验测定各含水层的渗透系数与影响半径;勘察报告中应提出各含水层的渗透系数;
      8 当建筑地基勘察资料不能满足基坑支护设计与施工要求时,应进行补充勘察。
3.2.2 基坑支护设计前,应查明下列基坑周边环境条件:
      1 既有建筑物的结构类型、层数、位置、基础形式和尺寸、埋深、使用年限、用途等;
      2 各种既有地下管线、地下构筑物的类型、位置、尺寸、埋深等;对既有供水、污水、雨水等地下输水管线,尚应包括其使用状况及渗漏状况;
      3 道路的类型、位置、宽度、道路行驶情况、最大车辆荷载等;
      4 基坑开挖与支护结构使用期内施工材料、施工设备等临时荷载的要求;
      5 雨期时的场地周围地表水汇流和排泄条件。

3.3 支护结构选型

3.3.1 支护结构选型时,应综合考虑下列因素:
      1 基坑深度;
      2 土的性状及地下水条件;
      3 基坑周边环境对基坑变形的承受能力及支护结构失效的后果;
      4 主体地下结构和基础形式及其施工方法、基坑平面尺寸及形状;
      5 支护结构施工工艺的可行性;
      6 施工场地条件及施工季节;
      7 经济指标、环保性能和施工工期。
3.3. 2 支护结构应按表3.3.2选型。

3.3.3 采用两种或两种以上支护结构形式时,其结合处应考虑相邻支护结构的相互影响,且应有可靠的过渡连接措施。
3.3.4 支护结构上部采用土钉墙或放坡、下部采用支挡式结构时, 上部土钉墙应符合本规程第5章的规定,支挡式结构应考虑上部土钉墙或放坡的作用。
3.3.5 当坑底以下为软土时,可采用水泥土搅拌桩、高压喷射注浆等方法对坑底土体进行局部或整体加固。水泥土搅拌桩、高压喷射注浆加固体可采用格栅或实体形式。
3.3. 6 基坑开挖采用放坡或支护结构上部采用放坡时,应按本规程第5.1.1条的规定验算边坡的滑动稳定性,边坡的圆弧滑动稳定安全系数(Ks)不应小于1.2。放坡坡面应设置防护层。


3.4 水平荷载

3.4.1 计算作用在支护结构上的水平荷载时,应考虑下列因素:
      1 基坑内外土的自重(包括地下水);
      2 基坑周边既有和在建的建(构)筑物荷载;
      3 基坑周边施工材料和设备荷载;
      4 基坑周边道路车辆荷载;
      5 冻胀、温度变化及其他因素产生的作用。
3.4.2 作用在支护结构上的土压力应按下列规定确定:
      1 支护结构外侧的主动土压力强度标准值、支护结构内侧的被动土压力强度标准值宜按下列公式计算(图3.4.2):
       1)对地下水位以上或水土合算的土层


2 在土压力影响范围内,存在相邻建筑物地下墙体等稳定界面时,可采用库仑土压力理论计算界面内有限滑动楔体产生的主动土压力,此时,同一土层的土压力可采用沿深度线性分布形式,支护结构与土之间的摩擦角宜取零。
      3 需要严格限制支护结构的水平位移时,支护结构外侧的土压力宜取静止土压力。
      4 有可靠经验时,可采用支护结构与土相互作用的方法计算土压力。
3.4.3 对成层土,土压力计算时的各土层计算厚度应符合下列规定:
      1 当土层厚度较均匀、层面坡度较平缓时,宜取邻近勘察孔的各土层厚度,或同一计算剖面内各土层厚度的平均值;
      2 当同一计算剖面内各勘察孔的土层厚度分布不均时,应取最不利勘察孔的各土层厚度;
      3 对复杂地层且距勘探孔较远时,应通过综合分析土层变化趋势后确定土层的计算厚度;
      4 当相邻土层的土性接近,且对土压力的影响可以忽略不计或有利时,可归并为同一计算土层。
3.4.4 静止地下水的水压力可按下列公式计算:

3.4.8 当支护结构顶部低于地面,其上方采用放坡或土钉墙时,支护结构顶面以上土体对支护结构的作用宜按库仑土压力理论计算,也可将其视作附加荷载并按下列公式计算土中附加竖向应力标准值(图3.4. 8):


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