建筑基坑支护技术规程 JGJ 120 2012 要点速查

建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012要点速查本文按《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012正式出版文本整理，保留原条文号，覆盖强制性条文、安全等级、选型边界、稳定性安全系数、各类支护结构构造与开挖监测要求，供方案编制、审图与现场执行时查对。文末列出与原文本的对应关系及使用提示。一、规程概况与强制性条文JGJ120-2012为现行行业标准，替代JGJ120-99。规程定位是临时性建筑基坑支护，对特殊土与岩石基坑只作"结合当地经验应用"的要求，不能直接套用一般土的计算参数。项目内容标准编号JGJ120-2012（备案号J1412-2012），英文名TechnicalSpecificationforRetainingandProtectionofBuildingFoundationExcavations发布与实施2012-04-05发布，2012-10-01实施；住建部公告第1350号批准主编单位中国建筑科学研究院代替标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99适用范围一般地质条件下临时性建筑基坑的勘察、设计、施工、检测、基坑开挖与监测强制性条文第3.1.2、8.1.3、8.1.4、8.1.5、8.2.2条，共5条强制性条文原文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。8.1.3当基坑开挖面上方的锚杆、土钉、支撑未达到设计要求时，严禁向下超挖土方。8.1.4采用锚杆或支撑的支护结构，在未达到设计规定的拆除条件时，严禁拆除锚杆或支撑。8.1.5基坑周边施工材料、设施或车辆荷载严禁超过设计要求的地面荷载限值。8.2.2安全等级为一级、二级的支护结构，在基坑开挖过程与支护结构使用期内，必须进行支护结构的水平位移监测和基坑开挖影响范围内建（构）筑物、地面的沉降监测。这5条没有"宜""可"的裁量空间：功能目标、超挖、拆撑、超载、监测五个环节均为硬性约束，事故追责多集中于此。二、设计原则与安全等级设计使用期限由设计明确规定，且不应小于一年（3.1.1）。支护结构按两类极限状态设计：承载能力极限状态覆盖构件破坏、整体滑动、坑底隆起、嵌固失效、锚固失效、倾覆滑移、持力层破坏、渗透破坏八种情形；正常使用极限状态覆盖支护位移与土体变形对周边建（构）筑物、管线、道路及主体结构施工的影响（3.1.4）。安全等级按破坏后果划分，同一基坑不同部位可分别取值（3.1.3）。安全等级破坏后果对应取值一级支护结构失效、土体过大变形对基坑周边环境或主体结构施工安全的影响很严重γ0不小于1.1，稳定性安全系数取高值二级影响严重γ0不小于1.0三级影响不严重γ0不小于0.9设计表达式：构件承载力按γ0Sd≤Rd验算，其中临时支护的效应设计值分项系数：作用基本组合的综合分项系数γF不应小于1.25；构件内力设计值按M=γ变形控制值（3.1.8）：开挖影响范围内有建筑物时，支护水平位移与建筑物沉降按不影响正常使用确定，并符合GB50007地基变形允许值；有管线、构筑物、道路时符合相应规范允许变形；支护构件兼作主体结构构件时，位移控制值不大于主体结构变形限值；无上述情形时按地区经验确定。抗剪强度指标与水土算法必须与土层、水位条件对应，混用是常见计算错误（3.1.14）。土层条件水土算法强度指标地下水位以上的粘性土、粘质粉土—三轴固结不排水ccu、φcu，或直剪固结快剪ccq、φcq地下水位以上的砂质粉土、砂土、碎石土—有效应力指标c′、φ′水位以下粘性土、粘质粉土合算，总应力法正常固结、超固结取ccu、φcu或ccq、φcq；欠固结宜取有效自重压力下预固结的cuu、φuu水位以下砂质粉土、砂土、碎石土分算，有效应力法c′、φ′；砂质粉土缺有效指标时可用ccu、φcu代替；砂、碎石φ′可由标贯击数与水下休止角取值分算时水压力按静水压力计算；地下水渗流时宜按渗流理论计算水压力与竖向有效应力；存在多个含水层时分别计算各层水压力。有可靠地方经验时，可由其他物理力学指标按经验方法确定强度指标，但须在设计中说明依据。三、勘察与环境调查勘察布置（3.2.1）的量化要求直接决定后续计算是否成立：勘探点范围按开挖深度与场地条件确定，基坑外布置范围不宜小于基坑深度的1倍；需用锚杆时不宜小于2倍；无法在坑外布孔时应通过调查取得资料并综合分析。勘探点沿基坑边布置，间距宜取15m～25m；存在软弱土层、暗沟、岩溶等复杂条件时应加密并查明分布。勘探孔深度不宜小于基坑深度的2倍；坑底以下有软弱土层或承压含水层时应穿过该层。主要土层及厚度大于3m的素填土，应按3.1.14的要求做抗剪强度试验并提出指标。有地下水时查明各含水层埋深、厚度、分布、类型与补给排泄条件；有承压水分层测水头；分析施工期水位变化幅度。需降水时宜用抽水试验测定渗透系数与影响半径，勘察报告应提出各含水层渗透系数。周边环境调查（3.2.2）需查明：既有建筑物的结构类型、层数、位置、基础形式与尺寸、埋深、使用年限、用途；地下管线与构筑物的类型、位置、尺寸、埋深、年限、用途，输水管线还应包括使用与渗漏状况；道路类型、位置、宽度、行驶情况与最大车辆荷载；施工材料与设备荷载；雨季地表水汇流与排泄条件及渗入影响。设计据此提出周边荷载限值与地表水、地下水控制要求（3.1.9）。四、支护结构选型选型需综合七项因素：基坑深度；土的性状与地下水条件；周边环境对变形的承受能力及失效后果；主体地下结构及其基础形式、基坑平面尺寸形状；施工工艺可行性；场地条件与施工季节；经济指标、环保性能与工期（3.3.1）。结构类型安全等级适用条件与禁用情形锚拉式、支撑式支挡结构一级、二级、三级适用于较深基坑。排桩适用于可采用降水或截水帷幕的基坑；地下连续墙宜同时用作主体地下结构外墙，可同时用于截水悬臂式支挡结构一级、二级、三级适用于较浅基坑双排桩一级、二级、三级当锚拉式、支撑式和悬臂式不适用时可考虑采用支护结构与主体结构结合的逆作法一级、二级、三级适用于周边环境条件很复杂的深基坑单一土钉墙二级、三级地下水位以上或经降水的非软土基坑，深度不宜大于12m预应力锚杆复合土钉墙二级、三级同上条件，深度不宜大于15m水泥土桩垂直复合土钉墙二级、三级非软土基坑不宜大于12m；淤泥质土基坑不宜大于6m；不宜用于高水位的碎石土、砂土、粉土层微型桩垂直复合土钉墙二级、三级非软土基坑不宜大于12m；淤泥质土基坑不宜大于6m重力式水泥土墙二级、三级适用于淤泥质土、淤泥基坑，深度不宜大于7m放坡三级施工场地应满足放坡条件，可与上述形式结合锚杆的三条禁用界线需单独记住：不宜用在软土层和高水位的碎石土、砂土层；邻近基坑有建筑物地下室、地下构筑物致锚杆有效锚固长度不足时不应采用；锚杆施工会损害周边建筑物或违反城市地下空间规划等规定时不应采用。土钉墙在潜在滑动面内有建筑物、重要地下管线时不宜采用。不同部位可采用不同形式，也可上下组合；结合处应考虑相邻支护结构相互影响，过渡段设可靠连接（3.3.2注、3.3.3）。上部土钉墙或放坡与下部支挡式结构组合时，上部按各自规定执行，下部按整体结构考虑（3.3.4）。坑底以下为软土时，可用水泥土搅拌桩、高压喷射注浆局部或整体加固，加固体宜取格栅或实体形式（3.3.5）。放坡及上部放坡应按5.1.1验算边坡滑动稳定，圆弧滑动安全系数不小于1.2，坡面设置防护层（3.3.6）。五、水平荷载与土压力荷载构成（3.4.1）：基坑内外土自重（含地下水）；周边既有和在建建（构）筑物荷载；周边施工材料与设备荷载；周边道路车辆荷载；冻胀、温度变化等作用。土压力：主动、被动土压力强度标准值按下列式子计算（3.4.2），主动土压力小于0时取0。水位以上或水土合算：pak=σakKa,i−2水土分算：pak=(σ影响范围内存在相邻建筑物地下墙等稳定刚性界面时，可用库仑理论计算有限滑动楔体的主动土压力，同一土层沿深度线性分布。需严格限制水平位移时，外侧土压力宜取静止土压力；有可靠经验时可采用支护结构与土相互作用的方法。成层土厚度取值（3.4.3）：层面平缓时取邻近勘察孔厚度或剖面内平均值；分布不均时取最不利勘察孔；复杂地层且距孔较远时综合分析变化趋势；土性接近且影响可忽略或有利时可归并为同一计算土层。水压力（3.4.4）：静止地下水取ua=γ土中竖向应力（3.4.5～3.4.8）：σak=σac+∑Δσk,j，σpk六、支挡式结构结构分析（4.1.1、4.1.2）：锚拉式分解为挡土结构与锚拉结构，挡土结构宜用平面杆系弹性支点法，锚拉结构取支点力；支撑式分解为挡土结构与内支撑，内支撑可按平面结构分析，两者需考虑变形协调；悬臂式、双排桩宜用平面杆系弹性支点法；有可靠经验时可用空间结构或数值方法整体分析。设计工况含开挖至坑底、设置锚杆或支撑后的开挖状态；需拆换锚杆或支撑时，尚应包括拆除工况；构件按各工况内力与支点力最大值计算。不对称基坑应分别按相应荷载与开挖状态分析。弹性支点法要点：分布土反力ps=ksv+ps0稳定性验算与安全系数（4.2）按安全等级分级取值，一级最严。验算项目一级二级三级条文悬臂式嵌固稳定Kem1.251.201.154.2.1单层锚杆/单层支撑嵌固稳定Kem1.251.201.154.2.2锚拉式整体稳定（圆弧滑动）Ks1.351.301.254.2.3抗隆起稳定Khe1.801.601.404.2.4以最下层支点为轴的圆弧滑动KRL2.201.901.704.2.5悬臂式、双排桩按圆弧条分法验算整体稳定时不考虑锚杆项；挡土构件底端以下存在软弱下卧层时，滑动面应包括圆弧与软弱土层层面组成的复合滑动面；坑底以下为软土时，锚拉式与支撑式尚应按以最下层支点为转动轴心的圆弧滑动验算抗隆起（4.2.5）。悬挂式截水帷幕或坑底以下有承压水时应按附录C验算渗透稳定（4.2.6）。嵌固深度构造下限（4.2.7）：悬臂式不宜小于0.8h，单支点不宜小于0.3h，多支点不宜小于0.2h（h为基坑深度）。排桩（4.3）：桩型按穿越土层性质、地下水条件与周边环境选择；周边有对变形敏感、结构性能差的建筑物或管线时，不应采用挤土效应严重、易塌孔、易缩径或震动大的桩型与工艺。混凝土灌注桩桩径，悬臂式不宜小于600mm，锚拉式或支撑式不宜小于400mm，排桩中心距不宜大于桩直径的2.0倍。桩身混凝土强度等级不宜低于C25；纵筋宜用HRB400、HRB335，单桩不宜少于8根且净距不小于60mm；箍筋直径不小于纵筋最大直径的1/4且不小于6mm，间距100mm～200mm且不大于400mm及桩径；保护层不小于35mm，水下灌注时不小于50mm。冠梁宽度不宜小于桩径，高度不宜小于桩径的0.6倍。桩间土宜用内置钢筋网或钢丝网的喷射混凝土面层防护，厚度不宜小于50mm、强度等级不宜低于C20，钢筋网间距不宜大于200mm，拉筋直径不宜小于12mm、锚入桩内不宜小于100mm。咬合桩桩径可取800mm～1500mm，相邻桩咬合不宜小于200mm，素混凝土桩采用强度等级不小于C15的超缓凝混凝土，初凝时间宜控制在40h～70h。施工与检测（4.4）：邻近敏感建（构）筑物时宜间隔成桩，灌注桩在混凝土终凝后再施工相邻桩孔；出现流砂、涌泥、塌孔、缩径应暂停成孔并处理。桩位允许偏差50mm，垂直度0.5%，预埋件位置20mm。灌注桩应采用低应变动测检测桩身完整性，检测数量不宜少于总桩数20%且不少于5根；判定为Ⅲ类或Ⅳ类时用钻芯法验证并扩大检测数量。地下连续墙（4.5）：墙厚按成槽机规格取600mm、800mm、1000mm或1200mm；一字形槽段长度宜取4m～6m；混凝土强度等级宜取C30～C40，用于截水时抗渗等级不宜小于P6；纵向受力钢筋每侧均匀配置，通长配置不小于50%，直径不宜小于16mm、净距不宜小于75mm；水平钢筋直径不宜小于12mm、间距200mm～400mm；保护层基坑内侧不宜小于50mm、外侧不宜小于70mm。锚杆（4.7）：抗拔安全系数Kt一级、二级、三级分别不应小于1.8、1.6、1.4；轴向拉力标准值Nk=F内支撑（4.9）：可选用钢支撑、混凝土支撑或混合支撑，宜采用受力明确、对称平衡、整体性强且便于主体结构施工与土方开挖的形式；宜采用超静定结构，复杂环境或软弱土中应选平面或空间超静定结构并设必要赘余支撑。水平对撑与斜撑按偏心受压构件计算，腰梁或冠梁按以支撑为支座的多跨连续梁计算；钢支撑承载力计算应考虑安装偏心，偏心距不宜小于支撑计算长度的1/1000，且混凝土支撑不宜小于20mm、钢支撑不宜小于40mm。预加轴向压力宜取支撑轴向压力标准值的0.5～0.8倍。机械挖土时相邻支撑水平间距不宜小于4m。其他形式：支护结构与主体结构结合及逆作法（4.11）应按各施工工况验算并确保拆撑时主体构件已具备承载能力；双排桩（4.12）按刚架受力分析，前后排桩与连梁应整体协调。七、土钉墙稳定性（5.1.1）：按各开挖工况用圆弧滑动条分法验算整体稳定，二级、三级土钉墙Ks分别不应小于1.3、1.25；水泥土桩复合土钉墙考虑水压力时按4.2.3公式验算，但锚固力取土钉或锚杆在滑动面以外的抗拔承载力与杆体受拉承载力的较小值。坑底有软土层时应按5.1.3验算抗隆起，二级、三级Khe分别不应小于1.6、1.4；与截水帷幕结合时按附录C验算渗透稳定。土钉抗拔（5.2）：Rk,j/N构造（5.3）：土钉墙及预应力锚杆复合土钉墙坡度不宜大于1:0.2，微型桩、水泥土桩复合土钉墙应采用垂直墙面；土钉水平与竖向间距宜取1m～2m，基坑较深、强度较低时取小值，倾角宜取5°～20°；成孔注浆型钢筋土钉成孔直径宜取70mm～120mm，钢筋宜用HRB400、HRB335，直径宜取16mm～32mm，全长设对中定位支架、间距1.5m～2.5m，保护层不宜小于20mm，注浆材料强度不宜低于20MPa；钢管土钉外径不宜小于48mm、壁厚不宜小于3mm。高度不大于12m时，喷射混凝土面层厚度宜取80mm～100mm、强度等级不宜低于C20，钢筋网直径6mm～10mm、间距150mm～250mm、搭接长度大于300mm，加强钢筋直径宜取14mm～20mm。墙后存在滞水时应在含水土层部位设泄水孔或疏水措施。八、重力式水泥土墙稳定性：抗滑移稳定安全系数Ksl不应小于1.2（6.1.1），抗倾覆稳定安全系数Kov不应小于1.3（6.1.2）；墙底位于水位以下时，水压力取um构造（6.2）：宜采用搅拌桩相互搭接的格栅状结构，也可采用实体结构，工艺宜用喷浆搅拌法；嵌固深度对淤泥质土不宜小于1.2h、对淤泥不宜小于1.3h；墙宽对淤泥质土不宜小于0.7h、对淤泥不宜小于0.8h。格栅内土体面积按A≤δcu/γ九、地下水控制方法选择（7.1）：按工程地质、水文地质、周边环境要求与支护形式选用截水、降水、集水明排或其组合。降水可能危害周边建（构）筑物、管线、道路或造成长期不利影响时应采用截水；采用悬挂式帷幕时应同时坑内降水，并宜结合坑外回灌。坑底以下有承压水含水层且水头高于坑底时，各类支护结构均应按附录C.0.1验算突涌稳定。截水（7.2）：坑底以下有连续分布、埋深较浅隔水层时应采用落底式帷幕，进入下卧隔水层深度应满足l≥0.2Δ搅拌桩帷幕形式搅拌深度最小搭接宽度单排不大于10m；10m～15m；大于15m150mm；200mm；250mm双排（水位高、渗透性强地层）不大于10m；10m～15m；大于15m100mm；150mm；200mm搅拌桩桩径宜取450mm～800mm，水泥浆水灰比宜取0.6～0.8，水泥掺量宜取天然土重的15%～20%；桩位允许偏差50mm，垂直度1.0%。高压旋喷、摆喷帷幕的有效直径或半径宜通过试验确定，摆喷方向与摆喷点连线夹角宜取10°～25°，摆动角度宜取20°～30°。降水（7.3）：设计降水水位应低于基坑底面0.5m；电梯井、集水坑等局部加深部位按其深度另定或局部处理；截水结合坑外减压降水时还应规定降水井水位最大降深值。降水井沿基坑周边以一定间距闭合布置，流速大时在补给方向减小间距。方法适用土类渗透系数（m/d）降水深度管井粉土、砂土、碎石土0.1～200.0不限真空井点粘性土、粉土、砂土0.005～20.0单级小于6m，多级小于20m喷射井点粘性土、粉土、砂土0.005～20.0小于20m渗透稳定（附录C）：突涌稳定安全系数Kty不应小于1.1；悬挂式帷幕底端位于碎石土、砂土或粉土含水层时，流土稳定安全系数Kse对一级、二级、三级分别不应小于1.6、1.5、1.4；坑底以下为级配不连续的不均匀砂土、碎石土时应判别管涌可能性。不满足时应增加帷幕深度或设减压井等措施。十、基坑开挖与监测开挖条件（8.1）：支护构件强度达到开挖阶段设计强度后方可向下开挖；预应力锚杆须施加预加力后开挖下层；土钉墙须在土钉、面层养护时间大于2d后开挖下层。按设计施工顺序与开挖深度分层开挖；开挖至锚杆、土钉作业面时，开挖面与锚杆、土钉高差不宜大于500mm；挖土机械不得碰撞锚杆、腰梁、墙面、内支撑及连接件；采用降水时水位以下土方应在降水后开挖；实际土层或地下水与勘察资料明显不符、出现异常或不明物体时应停止挖土。软土基坑按分层、分段、对称、均衡、适时原则开挖，重力式水泥土墙沿墙方向分区段开挖，每段长度不宜大于40m。维护（8.1.6）与险情处置（8.1.7）：雨期在坑顶坑底设截排水措施并防渗；周边地面宜硬化或防渗；施工用水不得渗入土体；渗水积水及时疏导；挖至坑底及时施工垫层与主体结构；外墙与基坑侧壁间及时回填。出现8.2.23报警情况或其他险情应立即停止开挖，按成因与可能发展形式采取控制或加固措施，必要时回填、地面卸土、设临时支撑；因管道渗漏或坑体渗水引起时，先截断水源并疏排。监测项目选择（8.2.1）监测项目一级二级三级支护结构顶部水平位移应测应测应测周边建（构）筑物、地下管线、道路沉降应测应测应测坑边地面沉降应测应测宜测支护结构深部水平位移应测应测选测锚杆拉力应测应测选测支撑轴力应测宜测选测挡土构件内力应测宜测选测支撑立柱沉降应测宜测选测支护结构沉降应测宜测选测地下水位应测应测选测土压力宜测选测选测孔隙水压力宜测选测选测表内仅选择实际支护形式所含内容；监测项目与部位应能反映支护结构安全状态与周边环境影响程度。测点布置：支挡式结构顶部水平位移测点间距不宜大于20m，土钉墙、重力式挡墙不宜大于15m，每边不少于3个，建筑物部位、各边中部及地质较差部位应设点；建筑物沉降测点设在结构墙、柱上，邻坑一侧平行坑边方向间距不宜大于15m；管线测点布在管线正上方，刚性直埋管线在节点、竖井及两侧设点，间距不宜大于20m；道路测点间距不宜大于30