上海《基坑工程技术规范》

基坑工程技术规范 专家评审稿 1 第第 1 1 章章 总则总则 上海工程勘察设计有限公司 上海现代建筑设计 集团 有限公司 1 0 11 0 1 为使上海地区的基坑工程设计与施工符合安全适用 技术先进 经济合理的原则 保证基坑及周边环境安全 制定本规范 1 0 21 0 2 本规范适用于上海地区的建筑 市政 港口 水利工程的陆上以及临水基坑的勘察 设计 施工 检测和监测 1 0 31 0 3 基坑工程应综合考虑地质条件 水文条件 开挖深度 主体结构类型 周边环境保 护要求及施工条件 并结合工程经验 合理设计 精心施工 严格检测和监测 1 0 41 0 4 本规范根据 建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068 采用以分项系数表达的极 限状态设计方法制定 1 0 51 0 5 基坑工程除应符合本规范的规定外 尚应符合国家和本市现行有关标准 规范和规 程的规定 第第 2 2 章章 术语 符号术语 符号 上海工程勘察设计有限公司 上海现代建筑设计 集团 有限公司 2 12 1 术语术语 2 1 12 1 1基坑 foundation pit 为进行工程基础的施工 在地面以下开挖的坑 2 1 22 1 2基坑工程 foundation pit project 为保证基坑及周边环境安全而采取的围护 支撑 降水 挖土等工程措施的总称 2 1 32 1 3围护墙 retaining wall 围在基坑周边 能承受作用于基坑侧壁上各种荷载的墙体 2 1 42 1 4基坑支护结构 structure of support and protect foundation pit 基坑工程中采用的围护墙及支撑 或锚杆 等结构的总称 2 1 52 1 5基坑周边环境 environment around foundation pit 基坑开挖影响范围内的既有建 构 筑物 道路 地下设施 地下管线等的总称 2 1 62 1 6水土合算 calculate together with water pressure and soil pressure 将作用于围护墙体与土体界面处的水压力及土压力合并 计算支护结构上的作用效应 基坑工程技术规范 专家评审稿 2 2 1 72 1 7水土分算 calculate separate with water pressure and soil pressure 将作用于围护墙体与土体界面处的水压力及土压力分开 分别计算支护结构上的作用效应 2 1 82 1 8复合土钉支护 composite soil nail of support and protect 由土钉与被加固的基坑侧壁土体以及混凝土护面等组成的结构 2 1 92 1 9水泥土重力式墙 self vertical wall of cement soil 由多列连续搭接的水泥土桩形成的重力式结构 2 1 102 1 10 排桩式墙 tied pile wall 由单列钢筋混凝土桩形成的结构 2 1 112 1 11 型钢水泥土搅拌墙 shaped steel cement soil mixed diaphragm wall 在连续搭接的水泥土桩内插入型钢形成的结构 2 1 122 1 12 地下连续墙 diaphragm wall 以机械施工方法在地面以下成槽后浇灌钢筋混凝土 或放入预制钢筋混凝土板形成的地下 墙体 2 1 132 1 13 内支撑结构 support structure in foundation pit 基坑内部由钢筋混凝土或钢构件组成的用以支撑基坑侧壁的结构 2 1 142 1 14 土层锚杆 anchor bar in soil layer 在土中钻孔 插入钢筋或钢索并灌注水泥浆 使其形成一端与围护墙相连 另一端固定于 土层内的受拉杆体 2 1 152 1 15 两墙合一 become one with retaining wall and load bearing wall 基坑围护墙兼作主体结构的地下室外墙 2 1 162 1 16 逆作法 construction method from ground down 由地面开始逐层往下的地下结构施工方法 2 1 172 1 17 流土 running soil 在地下水渗流作用下 土体颗粒随地下水渗流而发生的移动现象 2 1 182 1 18 管涌 piping flow 在地下水渗流作用下 土体中的细小颗粒随渗流水通过粗大土颗粒之间的孔隙 发生移动 或被带出的现象 也称为潜蚀 2 1 192 1 19 地下水控制 ground water controlling 为基坑工程施工及保证周边环境安全而采取的排水 降水 止水或回灌等措施 2 1 202 1 20 井点降水 well point ground water lowering 基坑工程技术规范 专家评审稿 3 在基坑周围埋设深于坑底的井管 利用抽水设备连续抽水 使地下水位低于坑底的降水方 法 2 1 212 1 21 隔水帷幕 waterproof curtain 为阻止地下水流入基坑 在基坑开挖前 沿基坑四周设置的隔水围护壁 2 1 222 1 22 盆式开挖 excavation of the basin 挖除基坑中心部分的土 保留基坑周边的土坡 形成盆状土坑的挖土方式 2 1 232 1 23 岛式开挖 excavation of the island 保留基坑中心部分的土 挖除基坑周边的土 形成岛状土坑的挖土方式 2 1 242 1 24 时空效应 effects of time and space 基坑开挖的空间尺度与无支撑围护墙体的暴露面积和时间对基坑变形产生的影响 2 22 2 符号符号 2 2 12 2 1土的物理力学指标 a 土的压缩系数 c cu 土的粘聚力 c 土的有效粘聚力 c 土的次固结系数 cv 土的竖向固结系数 ch 土的侧向固结系数 ccu 土的总应力粘聚力 Cu 土的不均匀系数 cu v 十字板不排水抗剪强度 d10 土的有效粒径 土粒累计质量百分数为 10 的粒径 d30 土的中间粒径 土粒累计质量百分数为 30 的粒径 d50 土的平均粒径 土粒累计质量百分数为 50 的粒径 d60 土的界限粒径 土粒累计质量百分数为 60 的粒径 e 土的天然孔隙比 Es 土的压缩模量 E 土的回弹模量 IL 土的液性指数 IP 土的塑性指数 Kv 土的竖向滲透系数 基坑工程技术规范 专家评审稿 4 Kh 土的侧向滲透系数 Pc 土的先期固结压力 土的天然含水量 土的质量密度 G 土粒的比重 土的重度 w 水的重度 u 土的内摩擦角 土的有效内摩擦角 o 水泥土挡墙底土的内摩擦角 cu 土的总应力内摩擦角 2 2 22 2 2土压力系数和材料系数 E 材料的弹性模量 BL 支撑构件的抗弯刚度 Ka 主动土压力系数 Ko 静止土压力系数 Kp Kph 被动土压力系数 KB 内支撑的压缩弹簧系数 KH 土侧向压缩弹簧刚度 KV 土竖向压缩弹簧刚度 H 土的侧向基床系数 V 土的竖向基床系数 N 标准贯入试验锤击数实测值 Pa 主动土压力强度 Po 静止土压力强度 Pp 被动土压力强度 Pw 1 基坑内地下水位处的水压力值 Pw 2 围护墙底端处的水压力值 土的泊松比 2 2 32 2 3作用 作用效应和承载力 Fa 墙后主动土压力设计值 基坑工程技术规范 专家评审稿 5 FP 墙前被动土压力设计值 Gd 作用于水泥土自立式围护墙上的竖向荷载设计值 Md 作用于水泥土自立式围护墙上的侧向荷载产生的弯矩设计值 MRL 抗隆起力矩设计值 MSL 隆起力矩设计值 MRC 抗倾覆力矩设计值 MOC 倾覆力矩设计值 Pcz 承压水层顶板上复土的自重压力设计值 Pwy 承压水层的水头压力设计值 q 地面均布超载设计值 W 墙体自重设计值 2 2 42 2 4几何参数 a 荷载离基坑边的距离 A 围护墙中水泥土墙体部分的断面面积 A 土钉截面积 b 荷载分布宽度 B 水泥土围护墙的墙体宽度 d 桩或钢筋的直径 dnj 土钉注浆体直径 D 围护墙插入坑底以下的深度 ho 基坑开挖深度 H 水泥土围护墙的高度 hw 基坑内外地下水位之差 l 土钉长度 SV 土钉竖向间距 L 基坑的最大边长 U 格栅型水泥土围护墙的格子周长 地表斜坡面与水平面的夹角 土钉与水平面的倾角 土钉支护斜面坡角 OH 围护墙顶的水平位移 基坑工程技术规范 专家评审稿 6 2 2 52 2 5计算系数 K 复合土钉支护的稳定系数 KHL 墙底抗滑安全系数 KL 抗隆起稳定性安全系数 KQ 抗倾覆稳定性安全系数 KWZ 墙底地基土承载力安全系数 KS 抗渗流或抗管涌稳定性安全系数 KY 抗承压水头稳定性安全系数 KD 坑底稳定性安全系数 第第 3 3 章章 基本规定基本规定 上海现代建筑设计 集团 有限公司 上海市勘察设计行业协会 中船第九设计研究院 同济大学 3 0 1 3 0 1 根据基坑的开挖深度 基坑工程安全等级分为三级 1 1 基坑开挖深度大于 等于 12 米或支护结构与主体结构相结合时 属一级安全等级 基坑工程 2 2 基坑开挖深度小于 7 米 属三级安全等级基坑工程 3 3 除一级和三级以外的均属二级安全等级基坑工程 3 0 2 3 0 2 根据基坑周边环境的重要性程度及其与基坑的距离 基坑工程环境保护等级划分为 三级 当基坑位于地铁 隧道等大型地下设施安全保护区范围内 或邻近城市生命线工程 对周边场地位移有特殊要求的仪器设备 工程设计 施工与监测应符合相关管理部门的规 定 3 0 3 3 0 3 基坑支护结构设计方案应根据工程地质与水文地质条件 环境条件 施工条件以及 基坑使用要求与基坑规模等因素 通过技术与经济比较确定 基坑支护结构不得超越用地 红线 基坑支护结构常用类型如下 1 1 放坡开挖 2 2 复合土钉支护 3 3 水泥土重力式围护墙 4 4 板式支护体系 基坑工程技术规范 专家评审稿 7 3 0 4 3 0 4 无支撑基坑工程的设计使用年限不宜超过一年 有支撑基坑工程的设计使用年限不 宜超过二年 兼作支护结构的主体结构构件设计使用年限应满足相关结构设计规范要求 3 0 5 3 0 5 基坑支护结构设计应具备下列资料 1 1 岩土工程勘察报告 2 2 基地红线图 基地周边地形图 3 3 基地周边相关建 构 筑物 管线的调查资料 4 4 建筑总平面图 主体工程建筑 结构图 3 0 6 3 0 6 基坑支护结构设计应包括下列内容 1 1 支护体系的方案比较和选型 2 2 基坑的稳定性验算 3 3 支护结构的强度计算和变形计算 4 4 环境影响分析与保护技术要求 5 5 降水技术要求 6 6 土方开挖技术要求 7 7 基坑监测要求 3 0 7 3 0 7 基坑支护结构应满足承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计计算或验算要求 与主体结构相结合的基坑支护结构在永久使用阶段的设计 尚应满足相关规范要求 1 1 承载能力极限状态计算和验算 1 1 支护结构和地基稳定性验算 包括支护结构的抗倾覆 抗滑移 抗渗流 或抗管 涌 稳定性 地基的抗滑动以及抗隆起等稳定性验算 2 2 结构构件承载能力计算 所有结构构件均应进行承载能力计算 2 2 正常使用极限状态计算或验算 1 1 支护结构和基坑的变形计算 并满足支护结构正常使用和环境保护等级所对应的 变形控制指标 2 2 支护结构有耐久性要求时 应验算结构构件抗裂性或计算裂缝宽度满足限值规定 3 0 8 3 0 8 基坑支护结构设计应以分项系数表达的极限状态设计表达式进行计算 1 1 基坑稳定性验算的荷载效应组合 应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合 分项系数均为 1 0 抗力限值应采用以经验分项系数表达的设计限值 2 2 基坑支护结构构件承载能力计算的荷载效应组合 应按承载能力极限状态下荷载效 应的基本组合 分项系数均为 1 25 抗力限值应采用结构设计限值 3 3 基坑支护结构构件正常使用极限状态计算的荷载效应组合 应采用荷载标准组合 抗力限值应根据相关规范采用经验或结构设计限值 3 0 9 3 0 9 基坑支护结构设计应考虑下列荷载作用与影响 基坑工程技术规范 专家评审稿 8 1 1 土压力 水压力 2 2 地面超载 3 3 影响区范围内建 构 筑物荷载影响 4 4 施工荷载以及临近基础施工的影响 5 5 当为临水基坑时挡墙应考虑波浪 潮汐荷载等 3 0 10 3 0 10 被动侧土的强度计算指标宜根据坑内降水 坑底加固 工程桩类型和密集程度等 结合工程经验作适当调整 3 0 11 3 0 11 基坑工程施工前应完成以下技术资料的准备工作 1 1 基坑设计施工图 2 2 各专项工程实施方案 3 3 监测方案 4 4 降水方案 5 5 环境保护技术方案 6 6 技术 质量 安全保证措施 3 0 12 3 0 12 基坑工程应按照信息化施工原则 在实施过程中根据监测信息对设计与施工进行 动态的调整 对重要的基坑工程宜利用反馈信息进行反分析 检验校核设计施工参数 指 导后续设计 施工 第第 4 4 章章 岩土勘察与环境调查岩土勘察与环境调查 上海岩土工程勘察设计研究院 上海现代建筑设计 集团 有限公司 同济大学 4 14 1 一般规定一般规定 4 1 14 1 1 当基坑开挖深度大于 3m 时 应按基坑勘察要求进行勘察 基坑工程的岩土勘察宜 与主体建筑的地基勘察同步进行 勘察方案的制定应结合基坑支护设计与施工的要求统一 布置勘察工作量 4 1 24 1 2 基坑工程勘察前 委托方应提供详细的工程基础资料以及设计对勘察的技术要求 并提供可能采用的围护方式 施工工艺要求等 必要时应提供建设场地及周边的环境资料 4 1 34 1 3 基坑工程勘察工作量应由勘察单位根据设计技术要求 结合基坑安全等级及可能采 用的围护方式 施工工艺等综合确定 基坑工程技术规范 专家评审稿 9 4 1 44 1 4 基坑工程应根据其环境安全等级进行必要的专项环境调查工作并获取相应的资料作 为设计 施工的依据 4 24 2 岩土勘察岩土勘察 4 2 14 2 1 勘探点宜沿基坑周边布置 基坑主要的转角处宜有勘探孔控制 安全等级为一 二 级的基坑工程其相邻勘探孔间距宜为 20 35m 安全等级为三级的基坑工程其相邻勘探孔间 距宜为 30 50m 当相邻勘探孔揭露的地层变化较大并影响到基坑围护设计或施工方案选择 时 应适当加密勘探孔 但相邻勘探孔间距不宜小于 10m 4 2 24 2 2 勘探孔深度应满足基坑稳定性验算的要求 不宜小于基坑开挖深度的 2 5 倍 并应 同时满足不同基础类型及施工工艺对孔深的要求 对安全等级为一 二级的基坑工程应穿 透淤泥质软土层 4 2 34 2 3 浅层勘察宜沿基坑周边布置小螺纹钻孔 孔间距可为 10 15m 发现暗浜及厚度较 大的杂填土等不良地质现象时 应加密孔距 控制其边界的孔距宜为 2 3m 场地条件许可 时宜将探摸范围适当外延 探摸深度应进入正常土层不少于 0 5m 当场地地表下存在障碍 物而无法按要求完成浅层勘察时 应进行施工勘察或由勘察人员进行施工验槽 4 2 4 主要土层取样和原位测试的数量应满足下列要求 1 1 取土数量应根据工程规模 钻孔数量 地基土层的厚度和均匀性等确定 每一主要 土层原状土试样或原位测试数据不应少于 6 个 组 或采用连续记录的静力触探孔不应少 于 3 个孔 2 2 对于厚度大于 0 5m 的夹层或透镜体 应采取土试样或进行原位测试 4 2 54 2 5场地地下水勘察宜满足下列要求 1 1 潜水稳定水位量测要求 宜对每个钻孔在水位恢复稳定后量测稳定水位 量测稳定 水位的间隔时间应根据地层的渗透性确定 从停钻至量测的时间 对砂土不宜少于 0 5h 对粉土和粘性土不宜少于 8h 需绘制地下水等水位线图时 可在勘探结束后统一量测稳定 水位 对位于江边 岸边的工程 地表水 地下水应同时量测 并注明量测时间 以了解 地下水与地表水之间的水力联系 2 2 对工程有影响的微承压水及承压水的量测要求 应采取必要的止水措施后测其稳定 水位 当有多个层承压含水层时 应分别量测量测其稳定水位 稳定水位的量测时间一般 不宜小于连续 5 天 工程需要时 宜搜集其区域的长期水位观测资料 3 3 当地下水的变化或承压含水层的水文地质特性对设计及施工有重大影响 且已有勘 察资料不能满足分析评价要求时 宜进行专门的水文地质勘察 4 4 当承压水对基坑有影响时 基坑内勘探孔如钻入拟开挖深度以下的砂土 粉性土时 钻探结束后应及时采用有效措施进行回填封孔 4 34 3 岩土测试参数岩土测试参数 基坑工程技术规范 专家评审稿 10 4 3 14 3 1岩土测试的试验项目 测定参数 主要试验目的可参照表 4 3 1 的规定 表 4 3 1 岩土测试参数和方法与目的一览表 试验类别试验项目测定参数试验目的 含水率 密度 比重 G 土的基本参数计算 物理性 颗粒分析 颗粒大小分布曲线 不均匀系数 Cu d60 d10 有效粒径 d10 中间粒径 d30 平均粒径 d50 界限粒径 d60 评价流砂 管涌可能性 水理性 渗透渗透系数 v h 土层渗透性评价 降水 抗渗计算 e p 曲线 压缩系数 a 压缩模量 Es 回弹模量 E 土体变形及回弹量计算 固结e logp 曲线 先期固结压力 pc 超固结比 OCR 压缩指数 Cc 回弹指数 Cs 土体应力历史评价 土体变性及回弹量计算 直剪固块 内摩擦角 粘聚力 c 稳定性验算 力学性 直剪慢剪 内摩擦角 s 粘聚力 cs 土压力及稳定性验算 基坑工程技术规范 专家评审稿 11 三轴固结不排水剪 CU 总应力内摩擦角 cu 总应力粘聚力 ccu 有效应力内摩擦角 有效应力粘聚力 c 土压力及稳定性验算 三轴不固结不排水 剪 UU 内摩擦角 u 粘聚力 cu 施工速度较快 排水条 件差粘性土的稳定性验 算 无侧限抗压强度 抗压强度 qu 灵敏度 St 稳定性验算 静止土压力系数土压力系数 Ko静止土压力计算 4 3 24 3 2基坑工程除提供的固结快剪强度指标外 尚宜提供渗透性试验指标 对于粉性土 砂土还宜提供土的颗粒级配曲线等 对安全等级为一 二级的基坑工程应进行三轴固结不 排水压缩试验或直剪慢剪试验以及提供土的静止土压力系数 必要时还宜进行回弹再压缩 试验 4 3 34 3 3基坑工程勘察除应进行静力触探试验外 并选择部分勘探孔在粉性土和砂性土中 进行标准贯入试验 对安全等级为一 二级的基坑工程宜在软粘性土层进行十字板剪切试 验 必要时 可以进行旁压试验 扁铲侧胀试验等 常用的原位测试方法 适用性及试验 目的可参见表 4 3 3 表 4 3 3 常用原位测试方法一栏表 序号测试方法适用土性试验目的 1静力触探试验 包括单桥 双 桥和孔压 粘性土 粉性土 砂 土 素填土 冲填土 1 获得直观的连续的土性变化柱状图 划分土层 2 估算土的力学参数 3 估算地基土承载力 4 判别场地地基液化 5 孔压静探试验还可估算土的固结系数 2标准贯入试验砂土和粉性土 也可 用于一般粘性土 1 采取扰动样 确定土名 2 判定砂土和砂质粉土的密实度 3 估算砂土和砂质粉土的内摩擦角和压缩模量 4 判别场地地基液化 基坑工程技术规范 专家评审稿 12 3十字板剪切试验饱和软粘性土1 测定原位应力条件下软粘性土的不排水抗剪强 度 2 估算软粘性土的灵敏度 3 估算地基土承载力 4 判定软粘性土的固结历史 5 验算软粘性土边坡的稳定性 4旁压试验粘性土 粉性土和砂 土等 1 确定土的临塑压力和极限压力 估算地基土承 载力 2 估算土的旁压模量 旁压剪切模量及侧向基床 系数 3 估算软粘性土的不排水抗剪强度和砂土的内摩 擦角 4 自钻式旁压试验可确定土的原位水平应力 或 静止侧压力系数 5扁铲侧涨试验粘性土 粉性土和松 散 中密的砂土 1 可获得直观的连续的土性变化柱状图 划分土 层 判定土类 2 估算土的静止侧压力系数和侧向基床系数 3 估算粘性土的不排水抗剪强度 4 估算土的压缩模量 判别场地地基液化 4 3 44 3 4对安全等级为一 二级的基坑工程宜进行现场简易抽 注 水试验综合测定土层 的渗透系数 对安全等级为三级的基坑工程 土的渗透系数 k 值可按下表经验数值选用 表 4 3 4 三级基坑工程土的渗透系数 k 值经验数值 土层序号土 层 名 称 K cm s 1 1粉质粘土 2 5 10 6 粘质粉土 0 6 2 10 4 砂质粉土 2 6 10 4 3 2 2 粉砂 6 12 10 4 1 3淤泥质粉质粘土 2 5 10 6 基坑工程技术规范 专家评审稿 13 淤泥质粉质粘土夹薄层粉砂 0 7 3 10 4 淤泥质粘土 2 4 10 7 1 粘土 2 5 10 7 4 44 4 岩土勘察成果岩土勘察成果 4 4 14 4 1勘察报告应对基坑工程影响深度范围内的土层埋藏条件 分布和特性进行综合分 析评价 4 4 24 4 2对沿基坑周边填土 暗浜 地下障碍物等浅层不良地质现象分布情况分析其对工 程的影响 4 4 34 4 3阐明场地浅部潜水及深部承压水的埋藏条件 水位变化幅度以及土层的渗流条件 并对产生流砂 管涌 坑底突涌等可能性进行分析评价 4 4 44 4 4提供基坑工程影响范围内的各土层物理 力学试验指标的统计值 并按基坑工程 的安全等级 提供基坑工程设计 施工所需的岩土参数建议值 4 4 54 4 5提供的勘察成果文件应附下列图件 1 1 勘探点平面布置图 2 2 钻孔柱状图 3 3 工程地质剖面图 4 4 室内土 水 试验成果图表 5 5 原位测试成果图表 6 6 其他所需的成果图表 如暗浜分布图等 4 4 64 4 6勘察成果报告应对基坑工程支护方式和设计 施工中应注意的岩土问题以及对基 坑工程的监测工作提出建议 4 54 5 环境调查环境调查 4 5 1 4 5 1 基坑工程在进行围护设计前应根据环境保护等级进行环境调查工作 对环境保护 等级为一 二级的基坑宜提供相应的专项调查报告 调查报告应能满足环境影响分析与评 价的需要 4 5 2 4 5 2 一般应调查 基坑周边 2 倍开挖深度范围内建 构 筑物及设施的状况 当在 2 4 倍开挖深度范围内有需要保护的建 构 筑物及设施时亦应作调查 4 5 3 4 5 3 环境调查包括如下内容 1 1对于建筑物应查明其平面位置 层数 结构形式 基础形式与埋深 历史沿革及现 状 荷载与裂缝情况 有关竣工资料 如平面图 立面图和剖面图等 及保护要求等 对 近代优秀建筑 必要时尚需进行结构检测与鉴定 以进一步确定其抵抗变形的能力 基坑工程技术规范 专家评审稿 14 2 2对于隧道 共同沟 防汛墙等构筑物应查明其平面位置 埋深 材料类型 断面尺 寸及保护要求等 3 3对于管线应查明其平面位置 直径 材料类型 埋深 接头形式 压力 建造年代 及保护要求等 当无相关资料时可按 城市地下管线探测技术规程 CJJ61 进行必要的 地下管线探测工作 第第 5 5 章章 土压力和水压力土压力和水压力 同济大学 上海现代建筑设计 集团 有限公司 中船第九设计研究院 5 15 1 一般规定一般规定 5 1 1 5 1 1 土体作用在围护墙上的侧压力 应按水土分算的原则计算 侧压力等于土压力和水 压力之和 5 1 2 5 1 2 土体作用在围护墙上的侧压力计算应考虑下列因素 1 1 土的物理力学性质 土的重度 抗剪强度 2 2 墙体相对土体的变位方向和大小 3 3 地面坡度 地面超载和邻近基础荷载 4 4 地下水位及其变化 5 5 支护结构体系的刚度与形状 6 6 基坑工程的施工方法和施工顺序 5 1 3 5 1 3 计算基坑围护墙侧面的土压力时 应根据围护墙与土体的位移情况和采取的施工措 施等因素 确定土压力计算状态 分别按静止土压力 主动土压力和被动土压力计算 5 1 4 5 1 4 计算水压力时宜考虑地下水的渗流条件 5 25 2 静止土压力静止土压力 基坑工程技术规范 专家评审稿 15 5 2 1 5 2 1 当坑外地表面为水平面 基坑围护墙背为竖直面时 由土体本身与地表面均布荷载 作用产生的静止土压力强度按 5 2 1 式计算 5 2 1 00 Kqhp ii 式中 p0 计算点处的静止土压力强度 kPa 计算点以上各层土的重度 kN m3 地下水位以上取天然 i 重度 地下水位以下取浮重度 hi 各土层的厚度 m q 地面的均布超载 kPa K0 计算点处土的静止土压力系数 5 2 2 5 2 2 静止土压力系数宜采用室内K0试验或现场原位试验确定 在无试验条件时 可按 5 2 2 1 式和 5 2 2 2 式的经验关系估算 砂性土 粉土 5 2 2 1 sin1 0 K 黏性土 淤泥质土 5 2 2 2 sin95 0 0 K 式中 K0 正常固结土的静止土压力系数 土的有效内摩擦角 按三轴固结不排水剪切试验测定 5 35 3 主动土压力 被动土压力和水压力主动土压力 被动土压力和水压力 5 3 1 5 3 1 主动土压力 1 1 当坑外地表面为水平面 基坑围护墙背为竖直面时 由土体本身与地表面均布荷载 作用产生的主动土压力强度按 5 3 1 式计算 5 3 1 aaa 2KcKqhp ii 式中 pa 计算点处的主动土压力强度 kPa pa 0 时 取pa 0 Ka 计算点处土的主动土压力系数 2 45 tan 2 a K c 计算点处土的粘聚力 kPa 和内摩擦角 按三轴固结不排水剪切试验 测定的峰值强度指标 或直剪固结快剪试验峰值强度指标取用 cu c cu 2 2 当围护墙体变形较小时 主动土压力系数可适当提高 提高的主动土压力系数在 Ka K0之间 5 3 2 5 3 2 被动土压力 基坑工程技术规范 专家评审稿 16 当坑外地表面为水平面 基坑围护墙背为竖直面时 由土体本身产生的被动土压力强 度按 5 3 2 式计算 5 3 2 phpp 2KcKhp ii 式中 pp 计算点处的被动土压力强度 kPa Kp Kph 计算点处土的被动土压力系数 2 2 p cos sin sin 1 cos K 2 22 ph sin 1 coscos K 计算点处土与围护墙面的摩擦角 o 板式支护墙取 且 4 3 3 2 水泥土墙取 20 0 5 3 3 5 3 3 土压力分布模式 土压力分布模式可按表 5 3 3 根据支护结构的类型 入土深度和侧向变位条件选用 表 5 3 3 土压力分布模式 围护结构类型侧向变位条件土压力分布图式 水泥土挡墙 整体水平位移或绕 A 点转 动或两者的组合 基坑工程技术规范 专家评审稿 17 悬臂板式 整体水平位移或绕 A 点转 动或两者的组合 支撑板式 顶底端位移小 近开挖面附 近位移大 5 3 4 5 3 4 水压力 按水土分算原则计算水压力时 应按有无产生地下水的渗流情况 采用不同的水压力 分布模式 1 1 地下水无渗流时 作用于围护墙上主动土压力侧的水压力 在基坑内地下水位以上 按静水压力三角形分布计算 在基坑内地下水位以下水压力按矩形分布计算 水压力为常 量 并不计作用于围护墙被动土压力侧的水压力 见图 5 3 4 1 基坑工程技术规范 专家评审稿 18 图 5 3 4 1 地下水无渗流时的水压力分布模式 2 2 地下水有稳定渗流时 作用于围护墙上主动土压力侧的水压力分布可按以下近似方 法计算 1 1 按图 5 3 4 2 a 计算 1 1 计算基坑围护墙渗流的基坑内 外侧地下水位差 一般取坑内外地下水位 w h 标高差的最不利状态 坑外地下水位宜考虑降雨和季节性变化 坑内地下水位 宜考虑降水等施工措施的影响 2 2 基坑内地下水位处的水压力按下式计算 5 3 4 1 w1www1 php 式中 基坑内地下水位处的水压力值 kPa w1 p 基坑开挖面处的水压力修正值 kPa w1 p wwaw1 hip 基坑外的近似水力坡降 取 a i w2w11w w a 7 0 hhh h i 基坑内 外侧地下水位差 m w h 基坑外侧 基坑内侧地下水位至围护墙底端的高度 w1 h w2 h m 3 3 围护墙底端处的水压力按下式计算 5 3 4 2 w2www2 php 式中 围护墙底端处的水压力值 kPa w2 p 围护墙底端处水压力的修正值 kPa w2 p w2wpw1waw2 hihip 基坑内被动区的近似水力坡降 p i w2w12w w p 7 0 hhh h i 2 2 按图 5 3 4 2 b 计算 取基坑内地下位处的水压力为静水压力 围护墙底端处为零的直线分布计算水 ww h 压力 基坑工程技术规范 专家评审稿 19 a 2b 图 5 3 4 2 地下水有稳态渗流时的近似水压力分布模式 5 45 4 其他情况下的土压力其他情况下的土压力 5 4 1 5 4 1 在基坑外侧地表有局部均布荷载时 附加的侧向土压力按 5 4 1 1 式或 5 4 1 2 式近似计算 5 4 1 1 2cossin 2 H q p 5 4 1 2 qKp aH 式中 附加侧向土压力 kPa H p q 地表局部均布荷载 kPa 见图 5 4 1 所示 以弧度计 基坑工程技术规范 专家评审稿 20 图 5 4 1 地表局部均布荷载引起的附加侧向压力 5 4 2 5 4 2 相邻基础荷载引起的附加侧向土压力按 5 4 2 1 或 5 4 2 2 式计算 当 5 4 2 1 4 0 m 2 2 s L H 16 0 203 0 n n H Q p 当 5 4 2 2 4 0 m 2 22 2 s L H 4 nm nm H Q p 式中 QL 相邻基础底面处的线均布荷载 kN m m n 分别为 a Hs z Hs的比值 a z 见图 5 4 2 Hs 相邻基础底面以下的围护墙体高度 m 基坑工程技术规范 专家评审稿 21 图 5 4 2 相邻基础荷载引起的侧向土压力 5 4 3 5 4 3 基坑外侧地面不规则时 作用于围护墙上的土压力按图 5 4 3 中的阴影部分计算 基坑底面处的主动土压力按式 5 4 3 1 式 5 4 3 2 式及 5 4 3 3 式计算 5 4 3 1 22 22 a coscoscos coscoscos cos zp 5 4 3 2 aaa 2 KchzKp 5 4 3 3 aaa 2 KchzKp 式中 地表斜坡面与水平面间的夹角 o z 地表斜坡面延长线与围护墙的交点至基坑地面的距离 m 地表斜坡面延长线与围护墙的交点至地表水平面的距离 m h 地表斜坡面延长线与围护墙的交点至围护墙顶端的距离 m h 开挖深度范围内土层天然重度的加权平均值 kN m3 1 2 3 图 5 4 3 基坑外层地面不规则时主动土压力的计算图式 附加说明附加说明 本次修订工作中还对如下内容进行了调整修改 1 1 删除了原 5 4 条 水土合算的土压力 2 2 对原规程 5 5 动用土压力一节进行了整合删减 1 1 原规程 5 5 2 1 中有关被动土压力降低的经验系数方法目前在工程界已很少使 用 删除原规程 5 5 2 1 条 2 2 原规程 5 5 2 2 中有关被动土压力计算的弹性地基反力法在有关支护结构 如 板式支护体系 围护墙结构 的内力与变形计算条文中将列出 为避免重复 删除原规程 基坑工程技术规范 专家评审稿 22 5 5 2 2 条 3 3 板式围护结构体系中被动土压力计算公式采用 5 3 2 条的库仑公式计算时 被 动土压力值无需增大 因此删除原规程中关于被动土压力增大修正计算的 5 5 3 条 4 4 根据目前的工程设计现状 对环境要求高的基坑或刚度大的圆形基坑 围护墙 体变形较小 宜采用较大的主动土压力系数 通常提高的主动土压力系数在 Ka K0 之间 此条与主动土压力条合并 单列一款 第第 8 8 章章 水泥土重力式围护墙水泥土重力式围护墙 中船第九设计研究院 上海建工 集团 总公司 上海现代建筑设计 集团 有限公司 8 8 1 1 一般规定一般规定 8 1 1 8 1 1 水泥土重力式围护墙是以水泥系材料为固化剂 通过搅拌机械采用湿法 喷浆 施 工将固化剂和原状土强行搅拌 形成连续搭接的水泥土柱状加固体挡墙 8 1 2 8 1 2 根据施工工艺的不同 水泥土重力式围护墙的类型包括 双轴水泥土搅拌桩 三轴 水泥土搅拌桩 高压旋喷桩等 8 1 3 8 1 3 水泥土重力式围护墙控制开挖深度不宜超过 7m 基坑环境保护等级为二级或以上 时开挖深度不宜超过 5m 8 1 4 8 1 4 确定墙体宽度 B 坑底以下插入深度 D 时 应考虑土层的特性 周围环境条件和地 面荷载情况 8 1 5 8 1 5 水泥掺合量以每立方加固体所拌和的水泥重量计 常用掺合量为双轴水泥土搅拌桩 12 15 三轴水泥土搅拌桩 18 22 高压旋喷桩不少于 20 土的重度取 18kN m3 水泥 土围护体的强度以龄期 28 天的无侧限抗压强度 qu 为标准 qu 应不低于 0 8MPa 8 1 6 8 1 6 水泥土未达到设计强度和养护龄期前不得开挖基坑 基坑工程技术规范 专家评审稿 23 8 1 7 8 1 7 水泥土加固体的渗透系数不大于 10 7cm s 水泥土围护墙兼作隔水帷幕 8 8 2 2 设计计算设计计算 8 2 1 8 2 1 水泥土重力式围护墙结构的设计应根据本规范第 6 章进行整体滑动稳定性 抗滑动 稳定性 抗倾覆稳定性 抗渗流 抗管涌 稳定性计算 以及墙体正截面承载力验算 墙顶 水平位移量计算局部强度验算 8 2 2 8 2 2 水泥土重力式围护墙计算图式见图 8 2 2 图 8 2 1 图中 P1 2c tg 45 2 8 2 2 1 P2 2c1 tg 45 1 2 8 2 2 2 Z0 2c tg 45 2 8 2 2 3 式中 c 墙底以上各土层粘聚力按土层厚度的加权平均值 kPa c1 墙底至基坑底之间各土层粘聚力按土层厚度的加权平均值 kPa 墙底以上各土层内摩擦角按土层厚度的加权平均值 1 墙底至基坑底之间各土层内摩擦角按土层厚度的加权平均值 墙底以上各土层天然重度按土层厚度的加权平均值 kN m3 1 1 水泥土重力式围护墙计算单元应根据搅拌桩布置选择标准墙段 按验算内容 选取荷载最不利组合和布置进行设计计算 2 2 作用在水泥土重力式围护墙上的侧压力 按水土分算的原则根据本规范第 5 章 计算 3 3 墙后地面超载范围应从水泥土重力式围护墙最外排搅拌桩外侧起算 4 4 水泥土墙体的重度取值一般为 18 19 kN m3 对于土体天然重度小于 18 kN m3 的淤泥质粘土和淤泥质粉质粘土等地基土 宜取下限 坑内地下水位以下的墙体重度应取 基坑工程技术规范 专家评审稿 24 浮重度 8 2 3 8 2 3 水泥土重力式围护墙坑底截面处墙体应力应满足式 8 2 3 1 和 8 2 3 2 的要 求 1 h0 6M B2 0 8 2 3 1 2 h0 q 6M B2 qu 2 j 8 2 3 2 式中 M h0 z0 Fa0 3 h0 z1 Fw0 3 qh02 Ka 2 kN m Fa0 h0 z0 2 Ka 2 kN Fw0 w h0 z1 2 2 kN 墙体截面水泥土置换率 为水泥土加固体和墙体截面积之比 j 分项系数 考虑水泥土加固体强度的不均匀性 通常取 2 0 当墙体插钢管或毛竹 时 可取 j 1 5 8 2 4 8 2 4 水泥土重力式围护墙结构加固体平面通常呈格栅型布置 每个格子的土体面积 应满足 8 2 4 式的要求 F C f F u 8 2 4 式中 格子的周长 按图 8 2 4 规定的边框线计算 um f 分项系数 对砂土和砂质粉土取 1 0 粘土取 2 0 图 8 2 4 格栅截面布置验算 8 2 5 8 2 5 水泥土重力式围护墙墙顶的水平位移量计算可采用有限元分析计算 非岩石地基土 中刚性墙体 m 法计算 或按上海地区经验公式估算 1 基坑环境保护等级为二级或以上时 宜采用有限元分析计算或非岩石地基土中刚性 墙体 m 法计算围护墙墙顶的水平位移量 墙顶位移 3234 00 3 12362 3 824 mBmD DHH mDmBmD DD HYY 基坑工程技术规范 专家评审稿 25 3 12362 3 824 1 3234 2 BD DHH DBD DD m 其中 Wa MhEDHM 00 cBWtgEH a 0 公式中 D 插入深度 坑底以下墙背主动土压力合力 a E 墙底面摩阻力 取 fcBWtgf W 计算单元长度墙体自重 坑底以上的墙背主动土压力在坑底截面处的力矩 0 M 坑底以上的墙背主动土压力在坑底截面处的合力 0 H 墙体单元长度的自重力矩 w M 2 B WMw 墙底土竖向抗力系数 由于对 影响小 取 v m 0 Y 0 mmv 计算说明 1 墙后土压力系数 c 值均为加权平均值 2 m 值的选取参照地质勘察报告及上海市工程建设规范 地基基础设计规范 选 取 2 当水泥土重力式围护墙符合墙宽 B 0 6 0 8 h0 坑底以下插入深度 D 1 0 1 4 h0 开挖深度 h0 5m 时 墙顶的水平位移量可按 8 2 5 式估算 BD hLKa OH 2 0 18 0 式中 墙顶估算水平位移 OH cm 开挖基坑的最大边长 超过 100m 按 100m 计算 Lm 施工质量影响系数 最大不超过 1 5 8 8 3 3 构造构造 8 3 1 8 3 1 水泥土重力式围护墙结构顶部需设置 150 200mm 厚的钢筋混凝土压顶板 压顶板 应设置双向配筋 钢筋直径不小于 8 间距不小于 200mm 8 3 2 8 3 2 水泥土加固体中宜插入加强构件 加强构件可采用钢管 钢筋 毛竹等 加强构件 宜进入压顶板 基坑工程技术规范 专家评审稿 26 8 3 3 8 3 3 水泥土重力式围护墙搅拌桩搭接长度不小于 200mm 墙体宽度大于等于 3 2m 时 前后墙厚度不宜小于 1 2m 在墙体圆弧段或折角处 搭接长度宜适当加大 8 3 4 8 3 4 水泥土重力式围护墙采用变截面的结构形式或局部增加重力墩时 围护墙体同一截 面加固体应一次完成施工 8 3 5 8 3 5 水泥土重力式围护墙转角部位应加强 增加墙体宽度 加固体满打 适度增加桩长 等 8 48 4 施工与检测施工与检测 8 3 1 8 3 1 水泥土重力式围护墙施工现场事先应予以平整 必须清除地上和地下的障碍物 遇 有明浜 池塘及洼地时应抽水和清淤 回填粘性土料并予以压实 不得回填杂填土 8 3 2 8 3 2 围护墙体应采用连续搭接的施工方法 严格控制桩位和桩身垂直度 并确保足够的 搭接长度和形成连续的墙体 不能连续施工或与相邻桩无法搭接时应采取补强措施 8 3 3 8 3 3 双轴水泥土重力式围护墙按下列要求施工 1 1 搅拌桩机应保持底盘的水平和导向架的竖直 成桩直径和桩长不得小于设计值 2 2 双轴搅拌机施工深度不宜超过 18m 3 3 水泥浆液的水灰比应控制在 0 45 0 55 范围内 制备好的浆液不得离析 泵送必须 连续 4 4 成桩应采用两喷三搅工艺 喷浆搅拌时钻头的提升 或下沉 速度不宜大于 0 5m min 钻头每转一圈的提升 或下沉 量以 10 15mm 为宜 5 5 喷浆速度应和提升 或下沉 速度相配合 确保额定浆量在桩身长度范围内均匀分 布 当搅拌机预搅下沉至预定标高 水泥浆液到达出浆口后 应喷浆搅拌 30s 在水泥浆 与桩端土充分搅拌后 再开始提升搅拌头 6 6 水泥土重力式围护墙施工前应根据设计进行工艺性试桩 数量不得少于 2 根 并根 据试桩结果确定相关施工参数 7 7 施工中因故停浆时 应将搅拌头下沉至停浆点以下 0 5m 处 待恢复供浆时再喷浆 搅拌提升 停机超过三个小时 宜先拆卸输浆管路 并妥加清洗 8 3 4 8 3 4 墙体施工深度较深或墙深范围内主要为砂性土时 可采用三轴水泥土搅拌桩施工 施工要点应符合本规范 9 4 3 的规定 检测要点应符合本规范 9 4 4 的规定 8 3 5 8 3 5 局部深坑区 搅拌桩缺陷的补强或遇有地下障碍物不能成桩时 可采用高压旋喷施 工 施工工艺与检测应符合本规范 14 3 的规定 8 3 6 8 3 6 水泥土重力式围护墙体内外排搅拌桩应连续施工 不应留设纵向施工缝 8 3 7 8 3 7 钢管 钢筋或毛竹的插入应在水泥土搅拌桩成桩后 16 小时内施工 并采取可靠的 定位措施 基坑工程技术规范 专家评审稿 27 8 3 8 8 3 8 水泥土重力式围护墙的质量检验应按成桩施工期 开挖前和开挖期三个阶段进行 1 成桩施工期质量检验包括机械性能 材料质量 掺合比试验等材料的验证 以及逐 根检查桩位 桩长 桩顶高程 桩架垂直度 桩身水泥掺量 上提喷浆速度 外掺剂掺量 水灰比 搅拌和喷浆起止时间 喷浆量的均匀 搭接桩施工间歇时间等 成桩施工期质量检验标准应符合表成桩施工期质量检验标准应符合表 8 4 58 4 5 的规定 的规定 检查项目质量标准 水泥及外掺剂设计要求 水泥用量参数指标 水灰比设计及施工工艺要求 桩底标高 100mm 桩顶标高 100mm 50mm 桩位偏差 50mm 垂直度偏差 1 搭接 200mm 搭接桩施工间歇时间 16 小时 2 基坑开挖前的质量检测宜在围护结构压顶板浇注之前进行 检测包括桩身强度的验 证和桩数的复核 对开挖深度超过 5m 的基坑应采用制作试块和钻取桩芯的方法检验桩长 和桩身强度 1 试块制作应采用 70 7mm 70 7mm 70 7mm 立方体试模 宜每个机械台班制作一 组 试块载荷试验宜在龄期 28 天后进行 2 钻取桩芯宜采用 110 钻头 连续钻取全桩长范围内的桩芯 桩芯应呈硬塑状态 并无明显的夹泥 夹砂断层 取样数量不少于总桩数的 1 且不少于 5 根 有效桩长范围 内的桩身强度应符合设计要求 3 基坑开挖期的质量检测主要通过外观检验开挖面桩体的质量以及墙体和坑底渗漏水 情况 第第 9 9 章章 板式支护体系围护墙板式支护体系围护墙 上海现代建筑设计 集团 有限公司 上海建工 集团 总公司 上海交通大学 中船第九设计研究院 上海市隧道工程轨道交通设计研究院 基坑工程技术规范 专家评审稿 28 9 19 1 一般规定一般规定 9 1 1 9 1 1 板式支护体系由围护墙结构 支撑与围檩体系 以及防渗与止水结构等组成 9 1 2 9 1 2 板式支护体系围护墙的常用形式有钻孔灌注桩 钢板桩 钢筋混凝土板桩 型钢水 泥土搅拌墙以及现浇和预制钢筋混凝土地下连续墙等结构型式 围护墙的结构选型 应根 据工程地质与水文地质条件 环境条件 施工条件 以及基坑使用要求与基坑规模等因素 通过技术和经济比较确定 9 1 3 9 1 3 板式支护基坑应有可靠的防渗与止水结构 坑外防渗结构的常用型式有连续搭接的 水泥土搅拌桩帷幕和高压喷射注浆帷幕等防渗帷幕墙结构 部分围护墙结构也兼有防渗与 止水效果 如地下连续墙 型钢水泥土搅拌墙 小企口连接的钢板桩等 9 1 4 9 1 4 板式支护体系围护墙的设计计算 应根据支护结构的特性 基坑使用的要求 以及 环境要求与施工