深基坑支护设计施工要点.doc

深基坑支护工程设计施工若干要点目 录1. 深基坑和深基坑工程的定义11.1 深基坑11.2 深基坑工程12. 深基坑工程的特点22.1 深基坑向大深度、大面积方向发展22.2 深基坑工程施工条件差22.3 造价高22.4 事故多22.5 理论计算与实际情况差距大22.6 随机多变23. 深基坑支护工程设计的若干要点33.1 基坑侧壁安全等级及重要性系数33.2 基坑支护工程有效期33.3 基坑支护工程设计基础资料33.4 基坑支护设计原则33.5 基坑支护工程强制条文63.6 设计计算73.7 设计图件83.8 基坑监测84深基坑施工方案内部审查要求（见表7）85. 深基坑支护工程实例10 1. 深基坑和深基坑工程的定义1.1 深基坑是指按成都地区建筑地基基础设计规范（DB51/T5026-2001）规定的深基坑工程安全等级为一级的基坑（见表1）。表1 基坑工程的安全等级坡顶建筑物距基坑边线的距离坡顶建(构)筑物重要性H12mSH12mH5mS0.5H重要一一一一般一二次要一三0.5HSH重要一一二一般一二次要二三HS1.5H重要一一二一般二三次要二三基坑边坡无建筑物或S 1.5H一二三基坑边坡影响范围内建(构)筑物的重要性划分： (1)重要：四层及四层以上建筑物，低于四层的重要建筑物、重要管线和地下设施等。 (2)一般：二三层的一般建(构)筑物。 (3)次要：单层建筑物、临时建筑物或其它次要设施。表1中，按三个因素（基坑深度、建筑物距基坑边线的距离及坡顶建(构)筑物重要性等级）综合起来对基坑安全等级进行规定。1.1.1从基坑深度看： H12m，均为一级基坑；H5m，S0.5H时为一级基坑；SH12m时：H S1.5H分布有重要建筑物, 0.5H SH分布有重要和一般建筑物，S0.5H分布有任何建筑物(包括临时建筑物等次要建筑物)，应确定为一级基坑。1.1.2 从基坑坡顶建(构)筑物重要性等级看： 4F是时重要建筑物和一般性建筑物划分的界线；低于4F的重要建筑物系指的历史文物和近代等需要严加保护的建筑；按深圳地区建筑深基坑支护技术规程(SJG05-96)表3.0.3注2，重要管线是指破坏后果严重或很严重的管线，如压力水、煤气、影响面大的通讯电缆等。1.2 深基坑工程包括基坑工程地质勘 察、降水设计及施工、护壁设计及施工、土方开挖、基坑安全和周围环境的监测、检测等内容。这就是深基坑工程专项施工组织设计的内容，其中包括基坑边坡支护应急预案。2. 深基坑工程的特点 深基坑工程具有以下六个特点: （1）开挖深度大 （2）施工条件差 （3）造价高 （4）事故多 （5）理论与实际差距大 （6）随机多变2.1 深基坑向大深度、大面积方向发展据前些年不完全统计，国内基坑最大深度为：32m（工业，宝钢热轧铁皮坑）、28m（地铁，成都天府广场地铁）、26.45m（市政，上海彭越浦泵站，世界第二大污水站）、27.0m（高层建筑，北京经贸大厦）、最大面积为23m660m（地铁，上海徐汇地铁车站，亚洲最大）、275182m（高层建筑）。2.2 深基坑工程施工条件差深基坑工程在城市密集的建筑群中施工，场地十分狭窄，施工开挖十分困难。2.3 造价高深基坑工程造价高，一旦发生事故其处理费用高，且后果严重。2.4 事故多深基坑开挖引发事故多，特别是在软土地区高水位地基中，膨胀性地基中开挖容易发生事故，且发生突然，对周边环境安全影响很大。2.5 理论计算与实际情况差距大深基坑开挖与支护和许多因素有关，涉及多学科，理论计算与实际情况差距大，有待完善与解决。2.6 随机多变深基坑开挖至地下工程全部完成，随机多变，往往要经历许多不利因素的影响。3. 深基坑支护工程设计的若干要点3.1 基坑侧壁安全等级及重要性系数基坑支护结构设计应根据支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响严重程度，确定基坑侧壁安全等级，详见表2。表2 基坑侧壁安全等级及重要性系数安全等级破坏后果0一级很严重1.10二级一般1.00三级不严重0.90基坑支护结构设计时应根据基坑侧壁不同条件因地制宜进行设计，同一基坑不同侧壁段可采用不同的安全等级和重要性系数进行设计计算。3.2 基坑支护工程有效期深基坑工程设计方案应包括基坑允许暴露时间，即基坑支护工程有效期。基坑工程支护有效期一般为612个月。3.3 基坑支护工程设计基础资料3.3.1 符合深基坑支护工程勘察要求的“岩土工程勘察报告”（1）勘察范围、勘探点深度和间距要求（2）场地水文地质勘察三条要求（3）天然状态和降水后土的抗剪强度指标3.3.2 工程用地红线图、基础平面图和剖面图、地下工程平面图和剖面图3.3.3 基坑周边环境资料（由建设单位提供）1. 已有建筑物：结构类型、层数、基础类型、埋深、基础荷载大小和上部结构现状；2. 各类地下设施：包括上、下水、电缆、煤气、污水、雨水、热力等管线或管道的分布和性状；水池、防空洞、地铁、地下车库等；3. 水体：场地周围和邻近地区地表水汇流、排泻情况，地下水管渗漏情况及对基坑开挖的影响程度；4. 道路车辆：基坑四周道路与基坑开挖边线的距离及车辆载重情况；5. 其它：高压输电铁塔、高压电杆等； 3.4 基坑支护设计原则 3.4.1 降水排水1. 当场地内有地下水时，应根据场地及周边区域的工程地质条件、水文地质条件、周边环境情况和支护结构与基础型式等因素，确定地下水控制方法。当场地周围有地表水汇流、排泻或地下水管渗漏时应对基坑采取保护措施。2. 地下水控制方法可分为集水明排、降水、截水等型式单独或组合使用。3. 管井降水适用条件为粉土、砂土、碎石土、破碎带，渗透系数1200m/d，降水深度5m，水文地质特征为含水丰富的潜水、承压水、裂隙水。4. 当基岩面埋深较浅时，除管井降水外，一般应辅以集水明排。明排沟应离坡脚0.3m左右，坡度0.1%0.5%。支护结构为土钉墙时，排水沟距离墙脚0.51.0m。5. 降水井深度HW= HW1+ HW2+ HW3+ HW4+ HW5+ HW6式中：HW1基坑深度（m），HW1=H； HW2降水水位距离基坑底的要求深度，HW2=0.5m； HW3=i0；i水力坡度，i=1/101/15； 0等效半径或降水井排间距的1/2（m）； HW4降水期间的地下水位变幅（m）; HW5降水井过滤器工作长度： HW5= y0= （潜水完整井） R0=R+r （降水井影响半径与基坑等效半径之和） rw管井半径（m） Hw6沉砂管长度（m）经验公式：Hw=H+y0+(68)（m）管井应深入到透水层69m，通常还应比所应降水深度深68m。6. 降水（抽水）的含砂量控制值 降水（抽水）试验：洗井的时间含砂量1/10000； 降水运行时，抽排水的含砂量： 粗砂1/50000；中砂1/20000； 细砂10m； SH； 基坑范围内有历史文明、近代优秀建筑、重要管线等需要严加保护的基坑；（2）三级基坑：H0.005H(0.0033H)3mm/d(2mm/d)2支护结构支撑（或锚杆）体系有个别构件出现应力骤增、屈压、断裂、松驰或拔出3建筑物的不均匀沉降（差异沉降）或倾斜的速率，连续3天地基基础规范规定/0.0001H/d4建筑物砌体部份变形裂缝宽度或附近地面开裂宽度且尚可能发展3mm(1.5mm)/15mm(10mm)5基底或周围土体出现可能导致剪切破坏的迹象或可能影响安全的征兆出现少量流砂，涌土隆起、陷落等6根据当地经验与判断认为，已出现其它必须加强监测的情况 注：括号内限值适用于：邻房为人群密集场所；文物、历史、纪念性建筑；交通要道；重要管线；需严加保护的地下设施。3.5 基坑支护工程强制条文3.5.1 勘察方面（3条）1. 岩土工程勘察规范（50021-2001）第4.8.5条；2. 锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001）第1.0.3条；3. 建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）第3.1.5条；3.5.2 基坑支护设计方面（16条）1. 建筑基坑支护技术规范（JGJ-120-2001）第3.1.4条，3.1.6条，3.1.7条；2. 锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001）第4.1.11条，第4.3.1条，第4.3.3条；3. 建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）第9.1.3条，第9.2.8条；4. 建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）第3.3.3条，第3.3.6条，第3.4.2条，第3.4.9条；5. 混凝土结构设计规范（GB50010-2002）第4.2.2条，第4.2.3条，第9.2.1条，第9.5.1条。3.5.3 基坑降水（3条） 建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）第3.1.5条，第8.1.1条，第8.1.4条注：摘自工程建设强制性条文（房屋建筑部分）的通知，建标200085号。3.5.4 基础施工（14条）1. 建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）第3.7.1条，第3.7.2条，第3.7.3条，第3.7.4条，第3.7.5条，第3.7.6条，第4.7.4条，第7.3.2条；2. 建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）第7.1.3条；3. 建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）第9.1.6条；4. 建筑桩基技术规范（JGJ94-94）第6.2.3条；5. 建筑边坡工程技术规范（GB50330-2002）第15.1.2条，第15.1.6条，第15.4.1条；3.5.5 基坑监测1. 建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）第3.7.1条;2. 建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）第7.1.7条；3.6 设计计算3.6.1 基坑外侧荷载取值 基坑外侧作用荷载包括已有建筑物荷载、施工堆载、道路的汽车荷载和吊车、泵车等集中荷载。1. 建筑物构筑物的荷载2. 施工荷载3. 汽车、火车荷载：按规范码头围护工程规定（轻型公路q=50kPa，重型公路q=10kPa，铁道q=20kPa）4. 汽车吊车、履带吊车、塔车、泵车等集中荷载3.6.2 土层系数1. 选择代表性的地质剖面2. 按勘察报告取值3. 、级阶地膨胀土C、值折减问题3.6.3 冠梁刚度1. 冠梁水平侧向刚度取值对计算结果影响很大2. 冠梁水平侧向刚度如何取值3.6.4 弯矩减折系数3.6.5 锚杆计算3.6.6 设计变更1. 悬臂桩变更为锚杆拉桩（万和广场基坑、龙湖三千城基坑）2. 加斜支撑方法（国栋广场基坑）3. 土钉墙变更为排桩（观澜东山基坑）4. 坑底采用高压旋喷注浆法加固3.6.7 设计优化3.7 设计图件3.7.1 基坑周边环境图3.7.2 基坑降水平面图3.7.3 基坑支护平面图3.7.4 基坑支护剖面图3.7.5 基坑土方开挖平面图3.7.6 基坑变形监测点平面图3.8 基坑监测3.8.1 基坑监测项目3.8.2 监测报警值3.8.3 监测结果过程曲线4深基坑施工方案内部审查要求（见表7）表7深基坑施工方案内审要求序号审查项目审查内容1资料完整性是否提供了基础平面图、剖面图、勘察报告、计算书、图件等2勘察报告是否提供了勘察报告；勘察报告是否经过审查3安全等级是否符合成都市建筑工程深基坑施工安全管理暂行管理办法规定4强制性条文是否严格执行工程建设强制性条文中有关基坑工程的条文5相关责任及签章方案和图件是否盖有图章，项目责任人签署是否齐全6基坑周边环境条件(1)是否表述了已有建(构)筑物结构类型、层数、基础型式、埋深、上部结构现状(2)是否表述了各类地下管线、地下设施的大小、性状、分布和走向(3)是否表述了场地周围及邻近地区地表水汇流、排泄情况(4)是否查清了地下管网渗漏情况及其对基坑开挖的影响程度(5)是否表述了基坑周边道路与基坑开挖边线距离及车辆载重情况(6)是否查清了基坑周边其它需重点保护(如高压输电铁塔)等情况7凿井降水设计方案(1)方案是否合理可行(2)计算参数是否与勘察报告一致(3)计算书是否完整，是否进行了最危险的降深验算(4)是否提出了抽水时含砂量的监控值及其合理性(5)是否有降水对周边环境影响分析8基坑支护方案(1)方案是否安全、合理、可行(2)计算的力学模型是否正确(3)计算剖面和计算参数的选择是否与勘察报告一致及合理n(4)排桩支护结构 冠梁杆侧向刚度取值是否正确、合理性 桩的嵌固深度是否满足稳定性要求 桩的内力计算和截面配筋是否正确、合理 人工挖孔桩护壁配筋是否符合规范规定 锚杆内力计算和主筋是否正确、合理 锚拉桩节点构造是否正确(5)土钉墙支护结构 土钉抗拉承载力是否满足要求 土钉墙整体稳定性验算是否满足要求 土钉墙构造是否符合规范规定9土石方挖运方案