db159-2004基坑工程技术规程(最终).doc-2

'DB42/T××××—××××联合发布联合发布湖　北　省　建　设　厅湖北省质量技术监督局2004-10-01实施2004-08-12发布基坑工程技术规程TechnicalSpecificationforEngineeringofFoundationExcavationDB42/159—2004代替DB42/159—1998DB42湖北省地方标准ICS93.020P221 DB42/159—2004目次前言III1总　则12规范性引用文件13术语、符号23.1术　语23.2符　号44基本规定65岩土工程勘察85.1一般规定85.2勘探与现场测试85.3室内试验95.4勘察成果106支护结构设计116.1支护结构的类型和适用条件116.2土压力、基坑稳定性及变形计算126.3悬臂式排桩支护结构186.4桩锚支护结构196.5地下连续墙206.6围筒式支护结构216.7内支撑226.8水泥土挡墙256.9喷锚支护与土钉墙286.10放坡开挖、坡面保护与坡体加固317地下水治理337.1一般规定337.2明沟、盲沟排水337.3轻型井点降水337.4管井降水347.5隔渗358基坑施工368.1一般规定368.2施工组织设计368.3灌注桩施工378.4钢板桩施工378.5地下连续墙施工388.6锚杆施工398.7喷锚支护与土钉墙施工398.8内支撑施工408.9高压喷射注浆施工41I DB42/159—20048.10深层搅拌施工428.11土方开挖与回填428.12施工质量验收439环境影响及防治措施439.1对环境影响的评价439.2对环境影响的防治措施4410监测45附录A（资料性附录）区域工程地质及水文地质概况48附录B（资料性附录）土的抗剪强度指标参考值61附录C（规范性附录）土的地基抗力系数62附录D（资料性附录）圆形截面受弯构件的承载力表63附录E（资料性附录）土与锚杆浆体的极限摩擦力f值推荐值67附录F（资料性附录）内支撑节点构造大样示意68用词和用语说明70条文说明71I DB42/159—2004前言本标准为湖北省基坑工程勘察、设计、施工和监测的技术标准。本标准自实施之日起，代替DB42/159—1998《深基坑工程技术规定》。本标准是在《深基坑工程技术规定》（DB42/159—1998）的基础上，根据近几年来的实际工程经验修改补充而成的。本标准与原标准相比在以下几方面作了补充与修改：1、对标准名称作了修改，由“深基坑工程技术规定”改为“基坑工程技术规程”；2、将“安全等级”改为“重要性等级”，避免与其它规范的安全等级混淆；3、关于基坑工程的环境条件，重点补充了“内环境”问题；4、补充了基坑工程计算开挖深度的确定原则；5、对勘察中土的抗剪强度试验方法作出了较明确的规定；6、关于支护结构设计的修改补充：支护结构类型中补充了复合喷锚支护并对双排桩的应用作出了较明确的规定；补充了被动区地面非水平时土压力计算的规定；补充了放坡条件下的抗隆起计算方法；删除极限土压力平衡法，规定通过限定被动土压力与弹性抗力的比值（安全系数）来确定支护桩墙的嵌入深度；补充了有关内支撑节点的构造要求；对水泥土挡墙规定以28天强度取代原规定的90天强度；补充了喷锚支护设计的滑动面法；提出了喷锚与复合喷锚的构造要求；补充了分阶放坡的计算规定；7、补充了降水引起的地面沉降估算中经验系数Ms取值的规定；8、基坑工程施工方面提出了土方开挖的时空效应问题，并规定了相应的设计施工要求；9、附录中的修改补充：补充了“湖北省水文地质及工程地质概况”；采用建设部行标中的经验公式通过、计算“”值，但加入了反映地区经验的调整系数；删除了原规定中的“锚杆试验要点”，以避免与其它地方标准重复；补充了内支撑节点构造大样。本标准的附录A、附录B、附录D、附录E、附录F为资料性附录，附录C为规范性附录。本标准由湖北省建设厅提出并归口。本标准主要起草单位：湖北省深基坑工程咨询审查专家委员会、武汉市建设工程设计审查办公室、武汉市深基坑工程咨询审查专家委员会。本标准参编单位：武汉市勘测设计研究院、武汉中汉岩土工程技术开发公司、总参工程兵科研三所。本标准起草人：李受祉、刘祖德、侯石涛、何克农、张凯萍、申俊甫、姚永华、袁内镇、冯晓腊、唐传政、黄刚、宋榜慈、戚辉、余平安、陆祖欣、肖汉光、肖炳成、苏景中、施木俊、顾晴霞。本标准由湖北省建设厅负责解释。I DB42/159—2004基坑工程技术规程1　总　则1.0.1为使湖北省基坑工程的勘察、支护设计与施工、地下水治理、监测等工作规范化，做到安全可靠、技术先进、经济合理，确保质量和环境安全，制定本规程。1.0.2本规程适用于建（构）筑物挖深超过5m（含5m）的基坑工程，或深厚软弱土层分布场地挖深超过3m（含3m）的基坑工程以及其它设有地下室的建（构）筑物的基坑工程。市政公用设施的基坑工程可参照本规程执行。1.0.3本规程适用于本省平原、河流阶地、岗地等地域。山区、采空区和岩溶地区使用时，宜遵守本规程规定的基本原则。基坑工程设计和施工均应针对当地的特殊地质条件和环境条件，因地制宜地确定需要解决的重点问题。1.0.4对于开挖深度超过15m或对大型地下设施、生命线工程和堤防安全有影响的基坑工程，应进行专门研究。1.0.5基坑工程应精心设计、精心施工和严格管理，确保基坑支护结构、主体结构的地基与基础（工程桩）、邻近建（构）筑物、地下管线、道路等的安全。1.0.6本规程未作明确规定或列入的内容，应执行国家、行业或地方的现行规范和规定。当基坑支护结构作为永久性工程一部分时，尚应满足永久性工程的设计要求。2　规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，但是，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB50007　建筑地基基础设计规范GB50009　建筑结构荷载规范GB50010　混凝土结构设计规范GB50017　钢结构设计规范GB50021　岩土工程勘察规范GB50026　工程测量规范GB50027　供水水文地质勘察规范GB50202　地基与基础工程施工质量验收规范GB50205　钢结构工程施工质量验收规范GB50330　建筑边坡工程技术规范JGJ120　建筑基坑支护技术规程71 DB42/159—2004术语、符号1.1　术　语下列术语和符号适用于本标准。1.1.1　基坑工程engineeringoffoundationexcavation为保证基坑正常施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的各工程措施的总称。主要有岩土工程勘察、支护设计与施工、地下水及地表水的治理、周围环境监测与保护、土方开挖与回填等内容。1.1.2　主动土压力activeearthpressure基坑开挖至某一深度后支护结构向坑内方向产生一定程度的位移或转动致使主动侧土体达到极限状态时的最小侧向土压力。其值应小于静止土压力。1.1.3　被动土压力passiveearthpressure支护结构在外力作用下产生向坑外方向或迎土面侧的一定程度的位移或转动致使被动侧土体达到极限状态时的最大侧向土压力。其值应大于静止土压力。1.1.4　支护结构retainingandprotectingstructure基坑工程中为保持边坡和坑底稳定并控制其变形而采用的支护桩（墙）、支撑（或土层锚杆）、围檩、隔渗帷幕等结构体系的总称。1.1.5　悬臂式支护cantileversupporting采用桩或墙支护边坡，基坑底面以上无支点，仅依靠嵌入段的土抗力保持平衡的支护方式。1.1.6　桩锚支护anchoredpilesupporting采用排桩（钻孔灌注桩、预制桩等桩型）及锚杆支护边坡，依靠基坑底面以上锚杆的锚固力和嵌入段的土抗力保持平衡的支护方式。1.1.7　内支撑bracingsystem在基坑以内设置的水平向、斜向（垂向平面内）杆件或桁架，给支护桩、墙提供支点的受力构件系统。1.1.8　弹性抗力法elasticresistancemethod将被动区土体视为弹性地基，认为被动土体对支护结构产生的抗力与支护结构的位移呈线性关系，用解析法、杆件有限元法、有限差分法等进行支护结构的平衡计算和内力计算的分析方法。1.1.9　自稳边坡self-stabilizedslope按照一定的坡率削缓开挖的、不需要支挡而能够依靠土体自身强度保持稳定的边坡。1.1.10　加固边坡reinforcingslope必须采用某种加固方式（设置某种支护结构或加固土体），方能保持稳定的非自稳边坡。71 DB42/159—20041.1.1　分阶边坡steppedslope基坑开挖较深或坡底上下存在软弱土层时，为保持边坡稳定和坑底抗隆起稳定，将边坡分为二阶或多阶开挖，阶与阶之间设置一定宽度的平台，形成的边坡称为分阶边坡。1.1.2　水泥土挡墙cement-soilretainingwall通过设置密排水泥土桩，形成实腹式或格构式水泥土墙体，按重力式挡墙进行计算的支护结构。1.1.3　坑内扶壁或暗撑interiorcounterfortorembeddedbrace在深厚软弱土层中为了增加被动区抗力，提高支护结构的稳定性并减小变形而设置的位于基坑底面上、下墙状水泥土体。仅接触一侧支护结构并向坑内延伸一定距离的称为扶壁；位于基坑底以下且直抵基坑相对两侧支护结构的称为暗撑。1.1.4　喷锚支护boltingandshotcretesupporting由面板和群锚组成的支护结构。侧向土压力通过面板和群锚传递至基坑外围稳定土体，依靠外围稳定土体保持边坡稳定并限制其变形的支护结构型式。1.1.5　复合喷锚支护compositeboltingandshotcretesupporting在基坑侧壁或底部存在软弱土层时，采用水泥土桩（墙）、微型钢管等竖向结构与喷锚共同工作的支护结构型式。1.1.6　突涌abruptgush基坑底以下存在承压含水层，基坑开挖后，坑底剩余隔水层厚度不足，承压水冲破隔水层涌入基坑，造成破坏的现象称为突涌。1.1.7　管涌和流土pipingandsoilflow在超过临界水力坡降的地下水渗流作用下，土体中的细小颗粒随渗透流通过粗大颗粒的孔隙，发生移动或被带出的现象，称为管涌；粉土、粉细砂层随水流失称为流土或淅土。管涌和流土严重时可在土体中形成土洞引起地面塌陷。1.1.8　隔渗sequesterseepage在基坑侧壁、基坑底部或侧壁加底部人工设置不透水帷幕，防止地下水进入基坑，称为隔渗。1.1.9　降水dewatering采用轻型井点或管井抽水，降低地下水位，以防止地下水对基坑的危害，称为降水。降低承压含水层测压水位至含水层顶板以下，称为疏干降水；如坑底保留有一定厚度的隔水层，降低后的承压含水层测压水位仍在含水层顶板以上，称为减压降水。1.1.10　时空效应time-spaceeffect基坑土方开挖时，支护结构和土体的变形与一次开挖的深度、长度，开挖后暴露时间的长短及支护设施到位的及时与否有密切关系，一次开挖暴露面愈大，开挖时间愈长，支撑到位愈迟则变形越大。这种效应称为时空效应。71 DB42/159—2004符　号1.1.1　抗力、材料性能、作用与作用效应ck——土的粘聚力标准值φk——土的内摩擦角标准值eaz——深度z处的主动土压力强度标准值epz——深度z处的被动土压力强度标准值Ea——主动土压力合力Ep——被动土压力合力ƒ——土层的极限摩阻力k、ko——含水层渗透系数、渗透系数概化值ka——主动土压力系数kp——被动土压力系数Mk——弯矩标准值Na——锚杆轴向拉力设计值Nak——锚杆轴向拉力标准值Nuk——锚杆轴向极限抗拔力标准值Nh、Nz——支撑、立柱轴力设计值Nθk——圆形围筒轴向压力标准值pwaz——主动侧深度z处的孔隙水压力pwpz——被动侧深度z处的孔隙水压力paz——主动侧深度z处由于上覆土自重引起的竖向土压力标准值ppz——被动侧深度z处由于上覆土自重引起的竖向土压力标准值qo——坡顶超载标准值qz——深度z处的由于超载引起的竖向土压力标准值R——结构构件抗力的设计值Sk——荷载效应的标准组合值W——水泥土挡墙的重量、滑动土条的重量γ——土的重力密度、简称重度71 DB42/159—20041.1.1　几何参数ha、hP——主动土压力、被动土压力的力臂H——基坑设计开挖深度；自承压水含水层底部起算的承压水测压水位高度Hw——承压水水头高度R——引用影响半径；圆形围筒半径；结构构件抗力的设计值Ro——基坑等效圆半径S——水位降深Sx、Sy——锚杆水平和垂直方向的间距α——滑动土条底面与水平面的夹角；潜在破裂与垂直面的夹角β——坡面与水平面的夹角θ——锚杆倾角（轴线与水平线的夹角）1.1.2　计算系数khd——边坡或挡墙抗滑动安全系数klq——坑底抗隆起安全系数kqf——挡墙抗倾覆安全系数kty——坑底突涌抗力分项系数kgv——侧壁接触管涌抗力分项系数ψt——临时性支护结构调整系数71 DB42/159—2004基本规定4.0.1基坑工程根据其重要性按表4.0.1划分为三个等级。表4.0.1基坑工程重要性等级划分开挖深度H(m)环境条件与工程地质、水文地质条件a2HⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢH>15一——102H确定。如邻近建筑物为桩基，虽然a2H确定重要性等级。5、同一基坑周边条件不同时，可分别划分不同的重要性等级，但采用内支撑时应考虑各边的相互影响。6、坑内外有工程桩需要保护时，重要性等级不应低于二级。桩周土软弱，桩径小时应定为一级。7、距离基坑边开挖深度1倍（对软土为1.5倍）范围内存在历史文物或优秀建筑时，重要性等级应为一级。4.0.2基坑工程的有效使用期限不宜超过一年半。当基坑支护结构作为永久性工程一部分时，结构设计应满足相应使用年限要求。4.0.3基坑工程设计前应取得下列资料：1用地和建筑红线图、场区地形图及地下工程结构施工图（含桩位图）；2场地岩土工程勘察报告、水文地质勘察报告；3基坑周围环境资料；4相邻地下工程施工情况和经验性资料；5基础施工对基坑支护设计的要求；6基坑周边的地面堆载和活荷载（动、静）。4.0.4基坑工程设计应包括下列内容：1支护结构方案选型与技术经济比较；2基坑内外土体稳定性验算；3支护结构的强度、稳定性和变形计算；71 DB42/159—20044基坑降水、隔渗的设计；5基坑开挖与地下水变化引起的土体变形对基坑内外环境影响的评估；6支护结构施工、土方开挖及环境监测的设计要求；7基坑工程施工图。4.0.5基坑支护设计中的荷载与作用应包括下列内容：1土体的主动和被动土压力；2静水压力、渗流压力；3基坑开挖影响范围内建（构）筑物的荷载、地面超载（含既有堆载）；4支护结构自重及其可能产生的施工荷载；5需要时，宜结合工程经验，考虑温度变化、混凝土收缩与徐变、土体开挖后的应力释放、浸水或失水后的性状变化以及施工爆破、打桩振动、挤土等作用对支护结构产生的影响；6支护结构作为永久性结构使用时，尚应考虑相关规定的荷载与作用及抗震要求。4.0.6支护结构设计采用的作用效应最不利组合和相应的抗力限值应符合下列规定：1临时性支护结构1）计算土压力、地基或边坡稳定、滑坡推力及锚杆抗拔力时，荷载效应组合应采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合，但其分项系数和组合系数均取值为1.0。2）按地基承载力确定支护结构（如挡土墙、支撑立柱桩等）的基底面积及其埋深时，荷载效应组合应采用正常使用极限状态下的标准组合，其组合系数取值为1.0。其相应的抗力采用地基承载力特征值或立柱桩的承载力特征值。3）验算支护结构变形时，荷载效应组合应采用正常使用极限状态下的准永久组合，相应的限值应为支护结构变形允许值。准永久值组合值系数取1.0。4）确定支护结构（桩墙、锚杆、支撑等）截面尺寸及配筋和验算材料强度时，荷载效应组合应采用承载能力极限状态下荷载效应的基本组合。其组合设计值S应采用式4.0.6所示简化规则：式中：——结构构件抗力的设计值，按有关建筑结构设计规范的规定确定；——荷载效应的标准组合值；——临时性支护结构调整系数，对一、二、三级基坑分别取1.0、0.95、0.90。2永久性支护结构设计应符合建筑设计规范的规定。4.0.7基坑工程设计时，其计算深度应符合下列规定：1　筏板和条型基础应以其垫层底为计算深度；2　当地下室底板、独立柱基（或承台）深度不一时，如边缘独立柱基（或承台）布置较稀，平行基坑边方向的基础间的净间距与基础边长之比不小于2，可以构造底板垫层底为计算深度，设有基础梁时可以基础梁底为计算深度；否则应以独立基础（或承台）垫层底为计算深度；3对基坑中部开挖面积和深度较大的坑中坑（电梯井、厚承台坑等），应视其与坑边坡脚的距离确定计算深度；如坑中坑的相对深度小于其边线与坡脚的距离，可按分阶边坡计算，分阶支护，否则应视同边缘承台坑确定计算深度；4因换土等原因需要靠近基坑边超挖时，其计算深度应至超挖底部；如超挖范围处于基坑中部，则应按第3款要求确定计算深度；71 DB42/159—20045基坑开挖在既有边坡坡脚附近时，如该坡脚线与基坑开口线距离大于等于实际开挖深度，可以实际开挖深度作为计算深度，将既有边坡作为地面超载；否则应以既有边坡坡顶至开挖底标高的高差作为计算深度，或将既有边坡受开挖影响的范围纳入分析计算。4.0.8基坑工程可以按照信息化施工的原则，在实施过程中根据监测信息对设计进行动态的调整。对重要的基坑工程宜利用反馈信息进行反分析，检验校核设计参数，指导后续设计、施工。1　岩土工程勘察1.1　一般规定1.1.1　基坑岩土工程勘察应结合拟建主体工程详细勘察工作同时进行，根据主体结构设计和基坑工程设计施工的要求，确定勘察工作量。在勘察纲要中应对基坑工程的岩土工程勘察提出要求，在勘察成果报告中应有专门章节对基坑工程进行分析评价。当已有的勘察成果资料不能满足基坑工程设计和施工要求时，应进行专项勘察或补充勘察工作。1.1.2　基坑岩土工程勘察前，应取得以下资料：1附有拟建建筑物的位置、坐标与地面标高、基坑轮廓线以及周边已有建筑物与管线的建筑总平面图；2拟建建筑物的结构类型、荷载情况、拟采用的基础形式及埋置深度等；3场地及基坑附近地区已有的勘察资料、当地常用的基坑支护形式及地下水治理的方法和经验等资料。1.1.3　基坑岩土工程勘察应解决以下主要问题：1查明场地的地层结构与成因类型、分布规律及其在水平与垂直方向的变化，尤其需查明软土及粉土夹层或粘性土与粉土、粉砂交互层的分布与特征；2提供各岩土层的物理力学性质指标及基坑支护设计、施工所需的有关参数指标；3查明岩土层的膨胀性、软化性、崩解性、触变性等对基坑工程的影响；4对岩层中开挖的基坑，应查明岩体的岩性、产状、风化程度，结构面（尤其是软弱面）的类型、力学性质、发育程度、闭合状态、充填与充水情况、各结构面组合关系以及软质岩石开挖暴露后工程性能恶化对基坑稳定性的影响；5查明地下水的类型、埋藏条件、水位、赋水性、补给来源、动态变化及土层的渗透性等。1.2　勘探与现场测试1.2.1　基坑工程勘察勘探点的布置应符合下列要求：1根据基坑开挖深度及场地岩土工程条件，结合主体建筑的勘察要求布置勘探点，其间距一般为12m～24m；2当场地存在有软土层或可能造成基坑设计施工困难的地层以及暗沟、暗塘等异常地段，应适当加密勘探点；3条件允许时，勘探点布置范围宜扩大到在基坑开挖边线外1倍～2倍开挖深度；对地形或地质条件复杂的基坑，尚应根据需要进一步扩大勘察范围，适当加密勘探点；71 DB42/159—20044当开挖边界外无法布置勘探点时，应通过调查取得相应资料；5对岩石基坑，当岩体出露条件较好，构造较简单时，可采用实测地质剖面或探井、探槽以代替钻探工作。1.1.1　勘探深度应满足基坑工程的坑底抗隆起和支护结构稳定性计算的要求，应不小于基坑深度的2倍；当存在有较厚软土层、粉土夹层或因降水、隔渗需要时，勘探深度应适当加深；在此深度内遇有厚层坚硬粘性土、碎石土及岩层时，可适当减小勘探深度。1.1.2　勘察工作宜采用钻探取样，原位测试及室内试验等多种手段，原位测试应根据地层性质适当选择，可采用静力触探、动力触探、标准贯入试验、十字板剪切试验、扁铲侧胀试验等。对于软土及粉土夹层或粘性土与粉土、粉砂交互层土宜侧重采用静力触探试验。1.1.3　取样和原位测试应符合下列要求：1钻探应分层采取土试样，取样间距应按地基土分布情况及土的性质确定，在2倍基坑深度范围内为1.0m～1.5m；2每一主要土层的原状土试样或原位测试的数据不应少于6组；3在基坑影响范围内，对厚度大于0.5m的夹层或透镜体，应取土试样或进行原位测试；4当土层性质不均匀时，应增加取土数量或原位测试工作量。1.1.4　对基坑地下水应测量初见水位和稳定水位；对多层含水层，当对基坑开挖可能有影响时，应分层测量其水位；当基坑底以下有承压水时，应测量其水头高度，并调查水位变化幅度；在邻近地表水地段，应查明地下水与地表水的水力联系。1.1.5　对于重要基坑工程和为满足基坑降水或隔渗设计需要而进行的水文地质勘察工作，应布置水文地质试验孔，进行现场抽水试验。对基坑有影响的多层含水层，应分层进行抽水试验，提供各含水层渗透系数，试验方法应符合《供水水文地质勘察规范》（GB50027）的有关规定。1.1.6　现场抽水试验应模拟工程降水时的特点，合理布置试验孔和水位观测孔，以求得含水层的渗透系数和引用影响半径；对于降水深度超过12m的基坑水文地质勘察，抽水试验应采用群孔干扰试验求得含水层的参数以及水位干扰变化的规律；必要时可进行回灌压水（注水）试验。1.1.7　对位于基坑底以下的粘性土与粉土、粉砂交互层，在岩土工程勘察时应重点加以研究，以评价其渗透稳定性。1.1.8　对基坑周边环境条件的勘察宜根据基坑工程的需要，作为专项勘察工作进行，并应包括以下内容：1查明基坑四周一定范围内相邻的建（构）筑物分布位置、层数、结构类型、基础形式与埋置深度以及使用年限和完好程度等；2查明基坑附近所分布的各种地下管线（包括给排水、电力、电讯、煤气等）及地下人防工程的位置及其规模、埋置深度、结构类型和构筑年代等；3查明基坑周边的道路位置、宽度等；4查明基坑附近所分布的湖泊、水塘等地表水体和暗塘、暗沟的位置、范围、规模、水深（埋深）以及与地下水的联系等。1.2　室内试验1.2.1　室内试验应提供以下指标：1各岩土层的抗剪强度指标及重度指标；2对饱和软土应测定土的灵敏度、无侧限抗压强度、有机质含量等；3对老粘性土应测定膨胀性指标；71 DB42/159—20044对一般粘性土及粉土应测定垂直及水平渗透系数；5对砂性土宜测定水下休止角，对重要基坑工程尚宜提供土的静止侧压力系数。1.1.1　基坑岩土层抗剪强度指标的确定应符合以下原则：1对粘性土和粉土采用直接快剪或自重固结不排水三轴剪（UU），一般情况下采用总应力法的c、j指标；2对粘性土与粉土、粉砂交互层土的c、j标准值可取三者中的最小值；3对老粘性土以及残积土、软岩应充分考虑基坑开挖暴露后的强度衰减，其中对老粘性土按室内试验所确定的粘聚力标准值应乘以0.3～0.6的折减系数，且最高不宜大于50kPa；4对比较纯净的砂土，c值可按零值考虑，j值可根据标准贯入击数标准值相关公式计算确定；5对重要性等级为二级、三级的基坑工程，岩土层的c、j值可根据土工试验与原位测试成果并参照本规程附录B综合确定。1.2　勘察成果1.2.1　基坑工程勘察成果应针对以下内容进行分析，提供有关计算参数和建议：1基坑边坡稳定性（包括局部稳定性、整体稳定性和坑底抗隆起稳定性）；2坑底和侧壁的渗透稳定性；3挡土结构和边坡可能发生的变形；4基坑降水的效果和降水对环境的影响；5基坑开挖和降水可能引发的问题及对邻近建筑物和地下设施的影响。1.2.2　基坑工程勘察报告应包括以下方面内容：1基坑的平面位置、尺寸、开挖深度以及与基坑开挖有关的场地条件、土质条件、工程条件及周边环境条件；2提出计算参数和支护结构选型的建议；3提出地下水控制方法、计算参数的建议；4提出施工方法和施工中可能遇到的问题的防治措施的建议；5对施工阶段的环境保护和监测工作的建议。1.2.3　对软土、粉土、膨胀土、软岩和极软岩等特殊性岩土分布区的基坑工程，应针对其特殊性质对基坑的影响进行分析评价。1.2.4　岩土工程勘察报告中应提供以下主要图表：1勘探点平面布置图，图中应绘出基坑开挖范围线以及周边已有建筑物、道路等，有条件时宜标明各种管线与地下障碍物的分布情况；2沿基坑周边的工程地质剖面展开图，并宜标明基坑开挖深度线；3有代表性的钻孔柱状图；4水文地质试验图表及有关的原位测试和室内试验成果图表等；5对岩层中开挖的基坑工程应提供具有岩层的岩性与产状、结构面产状、软弱岩层和破碎带的分布位置等特征的工程地质图，有条件时宜分段提供有代表性的极射赤平投影分析图。71 DB42/159—2004支护结构设计1.1　支护结构的类型和适用条件1.1.1　支护结构设计应根据基坑开挖深度、地质情况、场地条件、环境条件(包括基坑内工程桩情况)以及施工条件,通过多方案比选,制定安全可靠、技术可行、施工方便、经济合理的支护结构方案,保证工程的顺利进行。1.1.2　基坑支护类型可根据表6.1.2所列适用条件选择。表6.1.2基坑支护分类及适用条件类型支护方式或结构支挡构件或护坡方法适用条件放坡自稳边坡根据土质按一定坡率放坡(单一坡或分阶坡)，土工膜覆盖坡面,抹水泥砂浆或喷混凝土(砂浆)保护坡面，袋装砂、土包反压坡脚、坡面。基坑周边开阔,相邻建(构)筑物距离较远,无地下管线或地下管线不重要，可以迁移改道；坑底土质软弱时，为防止坑底隆起破坏可通过分阶放坡卸载。坡体加固加筋土重力式挡墙土钉、螺旋锚、锚管灌(注)浆等加筋土挡墙。适用于除淤泥、淤泥质土外的多种土质，支护深度不宜超过6m；坑底没有软土。水泥土重力式挡墙注浆、旋喷、深层搅拌水泥土挡墙(壁式、格栅式、拱式、扶壁式)。适用于包括软弱土层在内的多种土质，支护深度不宜超过6m(加扶壁可加大支护深度)，可兼作隔渗帷幕；墙底没有软土；基坑周边需有一定的施工场地。喷锚支护钢筋网喷射混凝土面层，锚杆。适用于填土、粘性土及岩质边坡，支护深度不宜超过6m（岩质边坡除外），坡底有软弱土层影响整体稳定时慎用；不适用于深厚淤泥、淤泥质土层、流塑状软粘土和地下水位以下的粉土、粉砂层。复合喷锚支护钢筋网喷射混凝土面层，锚杆，另加水泥土桩或其它支护桩，解决坑底抗隆起稳定问题和深部整体滑动稳定问题。坑底以下有一定厚度的软弱土层，单纯喷锚支护不能满足要求时可考虑采用复合喷锚支护，可兼作隔渗帷幕；支护深度不宜超过6m，坑底软土厚度超过4m时慎用。排桩悬臂式钻孔灌注桩、人工挖孔桩、预制桩,板桩(钢板桩组合,异型钢组合，预制钢筋混凝土板组合)；冠梁。悬臂高度不宜超过6m，对深度大于6m的基坑可结合冠梁顶以上放坡卸载使用,坑底以下软土层厚度很大时不宜采用；嵌入岩层、密实卵砾石、碎石层中的刚度较大的悬臂桩的悬臂高度可以超过6m。双排桩两排钻孔灌注桩,顶部钢筋混凝土横梁连结,必要时对桩间土进行加固处理。使用双排桩可在一定程度上弥补单排悬臂桩变形大支护深度有限的缺点，适宜的开挖深度应视变形控制要求经计算确定；当设置锚杆和内支撑有困难时可考虑双排桩；坑底以下有厚层软土，不具备嵌固条件时不宜采用。锚固式(单层或多层)上列桩型加预应力或非预应力灌浆锚杆、螺旋锚或灌浆螺旋锚、锚定板(或桩)；冠梁；围檩。可用于不同深度的基坑，支护体系不占用基坑范围内空间，但锚杆需伸入邻地，有障碍时不能设置，也不宜锚入毗邻建筑物地基内；锚杆的锚固段不应设在灵敏度高的淤泥层内,在软土中也要慎用；在含承压水的粉土、粉细砂层中应采用跟管钻进施工锚杆或一次性锚杆。71 DB42/159—2004表6.1.2（续）类型支护方式或结构支挡构件或护坡方法适用条件排桩内支撑式(单层或多层)上列桩型加型钢或钢筋混凝土支撑,包括各种水平撑(对顶撑、角撑、桁架式支撑)，竖向斜撑;能承受支撑点集中力的冠梁或围檩；能限制水平撑变位的立柱。可用于不同深度的基坑和不同土质条件，变形控制要求严格时宜选用；支护体系需占用基坑范围内空间，其布置应考虑后续施工的方便。地下连续墙悬臂式或撑锚式钢筋混凝土地下连续墙、SMW工法、连锁灌注桩；需要时设内支撑或锚杆。可用于多层地下室的超深基坑，宜配合逆作法施工使用，利用地下室梁板柱作为内支撑。围筒圆形、椭圆形、拱形、复合形上列各类连续墙;环形撑梁。基坑形状接近圆形或椭圆形，或局部有弧形拱段，可充分利用结构受力特点，径向位移小，筒壁弯矩小。1.1　土压力、基坑稳定性及变形计算1.1.1　土压力标准值可采用朗肯理论公式分层计算。地下水位以上应采用总应力法计算主、被动土压力;地下水位以下土层的土、水压力可采用总应力和有效应力两种方法计算。对粘性土和粉土宜采用总应力法,对粉、细砂宜采用有效应力法,有经验时也可采用总应力法。对中、粗砂及更粗颗粒的土层应采用有效应力法。1.1.2　土、水压力合算时可采用式6.2.2-1、6.2.2-2进行计算;土、水压力分算时可采用式6.2.2-3、6.2.2-4进行计算。(6.2.2-1)(6.2.2-2)(6.2.2-3)(6.2.2-4)(6.2.2-5)式中：——深度z处的主、被动土压力标准值(kPa)，时取；——主动侧深度z处由于超载引起的竖向土压力标准值(kPa)；Paz、Ppz——主、被动侧深度z处的由上覆土层自重引起的竖向土压力标准值(kPa)，按式6.2.2-5计算；71 DB42/159—2004——主、被动侧深度z处的孔隙水压力(kPa),按6.2.4条规定计算；z——计算点的深度(m),主动侧自坑顶起算，被动侧自坑底起算；n——主动侧或被动侧计算点以上的土层数；γi、hi——计算深度以上第i层土层的天然重度和厚度；——主动土压力系数,,土水分算时应采用有效应力参数计算；——被动土压力系数,,土水分算时应采用有效应力参数计算；ck、c’k——计算深度处土的总应力、有效应力粘聚力标准值(kPa)；jk、j’k——计算深度处土的总应力、有效应力内摩擦角标准值(度)。1.1.1　采用弹性抗力法计算时,被动区抗力按下式确定：(6.2.3-1)被动区抗力合力应满足以下条件：(6.2.3-2)式中：——按弹性抗力法计算的被动区抗力（kPa）；——水平向基床系数，按“”法确定（kPa/m）；——支护结构的水平位移（m）；——支护结构嵌入深度范围内被动区抗力合力（抗力反向时取绝对值求和）（kN）；——支护结构嵌入深度范围内的被动土压力合力（kN）；——被动区抗力安全系数，对于悬臂结构，应不小于1.50；对于单支点结构，应不小于1.20；对于多支点结构，应不小于1.05。1.1.2　位于低级阶地的基坑,按承压水水头确定水压力时可按表6.2.4所列几种不同的情况进行计算。有多层地下水时，应分别按各含水层的水位（头）计算其中的水压力。71 DB42/159—2004表6.2.4不同条件下的水压力计算隔水帷幕坑内降水坑内外之间的渗流主动侧被动侧图示无不降无图6.2.4(1)悬挂式降有z≤z1：z≥z2：以上两段之间取线性插值图6.2.4(2)落底式降无图6.2.4(3)无降有图6.2.4(4)图6.2.4　不同情况下的水压力计算1.1.1　坡顶地面非水平时可按库伦公式或采用楔体试算法计算主动土压力。坡顶有一部分放坡,其高度不大时,亦可将放坡范围的土层折算为超载进行计算。坑底地面非水平且靠近坑边的台阶宽度大于1.0m时，可按图6.2.5所示计算被动土压力。1.1.2　沿基坑边坡延长方向连续分布条形地面超载qo引起的竖向土压力标准值增量qz按以下不同情况确定：1假定qo从基坑边坡开始向外无穷远分布时,qz=qo,且自上至下分布(图6.2.6a)；2qo局部分布在一倍开挖深度范围之内时，qz的分布范围可按图6.2.6b所示方法确定,其值为qz（z）=qo（x）–γd；71 DB42/159—20043qo局部分布在一倍开挖深度范围之外（或图6.2.6coo’线以下）时,qz按应力双向扩散假定计算；对于不稳定的边坡,其地面超载的影响应按整体稳定性分析确定。图6.2.5　被动区地面非水平时的土压力计算图6.2.6　不同情况下的超载计算1.1.1　坑边超载宜按实际产生和可能产生的超载分布情况和强度分别计算。考虑随机发生的施工堆载、车辆行驶动载等因素,对无固定超载的邻近边坡的空场地,坑边可变荷载的强度可取qo=10kPa～20kPa,分布范围宜根据现场实际情况确定,并应在施工中加以控制。基坑周边如有重载车辆行驶，其荷载应另行确定。1.1.2　对采用放坡或采用喷锚、土钉墙支护的基坑边坡应进行整体稳定性分析,分析方法可采用圆弧滑动面法，按式6.2.8计算(图6.2.8)下滑力、抗滑力和抗滑稳定安全系数。71 DB42/159—2004　　　　　　　　　　（6.2.8-1）　　（6.2.8-2）（6.2.8-3）kkk　　　　　式中：cki,jki——第i土条底面的按总应力法确定的粘聚力(kPa)、内摩擦角（°）标准值；——第i土条底面的弧长(m)；——第i土条顶面的超载标准值(kN/m)；——第i土条的自重加权平均值(kN/m)；图6.2.8　圆弧滑动面法分析——第i土条底中点切线与水平线的夹角(°),为负值时取正值；，——分别为分条总数、主动侧分条数。抗滑稳定安全系数khd对于重要性等级为一、二、三级的基坑分别应不小于1.30、1.15、1.05。当锚杆、土钉穿越滑动面时按6.9.8条的规定计算。对非均质的边坡、坡体内有不利倾向的软弱夹层的边坡以及岩质边坡，应根据具体条件采用平面滑动面法、折线滑动面法、三维刚体平衡法等方法进行稳定性分析。1.1.1　对于采用支护桩、墙的边坡，如桩、墙底部仍有软弱土层（图6.2.9），应按式6.2.9进行坑底抗隆起稳定性验算。(6.2.9)式中：——坑底隆起安全系数,不应小于1.80；γa、γp——分别为主动侧、被动侧土层的加权平均重度；ck、jk——桩、墙底部土层的抗剪强度指标标准值；——承载力系数；；。71 DB42/159—2004图6.2.9　坑底隆起稳定性验算1.1.1　对无支护桩、墙，采用一定坡率放坡的边坡（包括喷锚支护边坡），如坡脚或坡脚以下有软塑～流塑状的粘性土、淤泥、淤泥质土分布，应按图6.2.10所示模型进行坑底抗隆起稳定性验算，并应满足式6.2.10的要求。图6.2.10中，取开挖深度为坡底土承载力的计算宽度，如放坡宽度b大于，则应取放坡宽度b为计算宽度。式中：——0A宽度范围内验算土层以上的总荷载，包括土体重量以及地面超载(kN)；——按0A宽度计算的验算土层的极限承载力合力(kN)。1.1.2　对位于低级阶地的基坑应按式6.2.11进行抗承压水突涌验算(图6.2.11)。　（6.2.11）图6.2.10　放坡条件下的坑底抗隆起验算　式中：——抗坑底突涌安全系数,对于大面积普遍开挖的基坑,不应小于1.20;对于承台可分别开挖且平面尺寸较小的基坑,不应小于1.0；——基坑底至承压含水层顶板的距离(m)；——D范围内土的平均天然重度(kN/m3)；——承压水水头高度(m)；图6.2.11　坑底突涌验算——水的重度,取10kN/m3。1.1.3　当侧壁有粉土、粉砂层时应按式6.2.12进行管涌验算(图6.2.12)。(6.2.12)式中：——抗管涌安全系数,不应小于1.50；——隔渗帷幕或连续桩、墙插入基坑底以下的深度(m)；——侧壁含水层水位至基坑底的深度(m)；γ’——土的平均浮重度(kN/m3)；图6.2.12　侧壁管涌验算γ——水的重度,取10kN/m3。1.1.4　对一、二级重要性等级基坑的支护结构应进行结构变形和坑壁位移的计算。计算时宜采用能考虑71 DB42/159—2004土体与结构相互作用的方法,如有限单元法、“”法,并应采用工程地质类比法,参照类似条件工程的实测资料判断计算结果的可靠性。对重要性等级为三级的基坑可不进行变形计算,但应进行水平位移的监测。重要性等级为一、二级的基坑的计算变形值应满足:对于重要性等级一级的基坑,δ≤40mm；对于重要性等级二级的基坑,δ≤100mm；δ为支护结构的最大水平位移。基坑周边有特殊重要的保护对象时,变形控制标准应按有关专业要求进行专门研究确定。采用喷锚、复合喷锚等目前尚难以计算变形的支护形式时，其变形量可按照工程地质类比法根据经验估计，并应在施工过程中进行监控。如发现位移偏大，接近控制值，可通过卸载、加固等措施将位移控制在允许范围内。1.1　悬臂式排桩支护结构1.1.1　钢筋混凝土悬臂支护结构体系的各构件应按具体工程条件选定：1钢筋混凝土桩的类型应按受力大小、地质条件、施工设备以及工程环境条件选用,可采用钻孔桩、人工挖孔桩、预制桩、板桩等。桩的直径宜采用φ400mm～φ1200mm。选择桩型时应考虑能提供足够的横向抗弯刚度,且能在成桩过程中尽量减轻对桩周土的扰动破坏和对环境的干扰；2钢筋混凝土冠梁宜沿基坑周边形成封闭圈，其竖向厚度不应小于500mm,平面上外包桩体并突出50mm～100mm,每侧配筋率不宜小于0.3%。桩身混凝土应伸入冠梁底面以上50mm～100mm,桩主筋伸入冠梁不少于30d(d为钢筋直径)。桩的其它配筋要求参见混凝土结构设计规范。冠梁不能形成封闭圈时应在其端部采取加强稳定的结构措施；3桩与桩之间可视情况采用砖拱、喷射混凝土、水泥土桩等封闭措施,防止管涌和流土,并应采取有效措施疏导地下水,减轻支护桩承受的水压力。1.1.2　悬臂桩内力(弯矩、剪力)标准值应采用弹性抗力法进行计算。如采用杆件有限元法，可按6.4.2条规定的步骤进行计算。当计算确定的嵌入深度小于0.3H时，应取0.3H（H为设计开挖深度）。1.1.3　悬臂钢筋混凝土桩的配筋应符合下列要求：1应按钢筋混凝土受弯构件计算和配筋,弯矩设计值M按式6.3.3确定:　　　　　　(6.3.3)式中：——按6.3.2条确定的弯矩标准值(kN.m)；——临时性支护结构调整系数,根据4.0.6条确定；桩的配筋可根据弯矩设计值和材料参数按附录D确定；2桩的混凝土强度等级不宜低于C25，水下混凝土强度等级不宜低于C30；3土质较好或采用人工挖孔桩时可采用不均匀配筋,将抗弯钢筋集中布置于受拉边的弯矩作用平面左右各45°～60°范围内。钢筋较多时可用束筋,但每束不应超过2根,在施工图中应强调钢筋布置要求；4箍筋按构造设置；5采用预制桩时尽可能不设接头,必须设接头时应选在受力较小处,且必须保证可靠地传递弯矩和剪力。接头在设置高程上应错开。71 DB42/159—20041.1.1　当单排悬臂桩刚度不足,变位过大时,可采用双排桩。双排桩的设计应符合以下要求：1除纵向冠梁之外,尚应在前、后排之间设置足够刚度的横梁,组成门式刚架；2双排桩之间的中心间距宜为2d～3d(d为桩径或桩宽)，但此间距也不宜超过墙背主动朗肯区宽度的二分之一；3门式刚架柱（桩）弹性嵌固于基坑底面以下的地基中，以支挡深度范围内的土、水压力为荷载,其内力标准值参照“”法、杆系有限元法或其他有根据的方法计算。1.2　桩锚支护结构1.2.1　桩锚支护结构体系中的各构件应按具体工程条件选定。1桩锚支护结构体系中排桩的桩型可按表6.1.2选用；2根据支护深度和土质条件,锚杆可设置一层或多层,其锚固段宜避开淤泥、淤泥质土,置于较好的粘性土、粉土或粉细砂层中,并应注意避开浅部的地下设施。根据土质和施工条件可选用灌浆锚杆、螺旋锚杆等不同锚型。在粉土、粉细砂层中有承压水时,宜采用不拔管的一次性锚杆。根据变形控制要求,可分别选用预应力锚杆、非预应力锚杆；3如冠梁与顶撑、角撑、拉锚等传力构件连接,则应按受力构件设计,否则只需按构造要求配筋,其构造要求参见6.3.1条；图6.4.2　杆件有限元计算模型4围檩以及锚头中的各部件应根据设计锚固力制作或选用型钢或标准件。围檩与排桩之间宜设置素混凝土垫块。1.2.2　对单层或多层锚杆支护桩排宜采用弹性抗力法或其他能考虑支护结构与土体共同作用的方法计算桩身内力、锚杆力和桩的变形。如采用杆件有限元法,可采用图6.4.2所示模型进行计算,计算步骤应符合以下要求：1　设定桩长；2按照施工顺序分工况计算桩的内力、水平位移、锚杆反力、被动区土抗力；3按6.2.3条规定检验被动区各工况中的最大抗力是否满足要求，否则加大嵌入深度重新计算；4如计算嵌入深度小于0.2，应取0.2（为设计开挖深度）；5　在深厚软弱土层中，如计算嵌入深度大于按“m”法计算的弹性长桩的特征深度4/α，可取4/α为设计嵌入深度，但应考虑是否需要对被动区土体采取加固措施；注：为桩的变形系数，。6桩底如仍存在软弱土层，尚应按6.2.9条进行坑底抗隆起验算。1.2.3　桩的配筋应符合下列要求：1弯矩设计值按式6.3.3确定；2桩的配筋可根据弯矩设计值和材料参数按附录D确定,但应对称配筋。1.2.4　单根锚杆的轴向拉力标准值和设计值可按下式计算：　　　（6.4.4-1）　　　（6.4.4-2）式中：——锚杆的轴向拉力标准值(kN)；71 DB42/159—2004——锚杆的轴向拉力设计值(kN)；——锚杆所受水平拉力标准值(kN)，按6.4.2条原则计算确定；——锚杆对水平方向的倾斜角（°）；——临时性支护结构调整系数,根据4.0.6条确定。1.1.1　验算锚杆的轴向抗拉承载力时应满足式6.4.5的要求。（6.4.5）式中：——锚杆有效锚固段内在第层土中的锚固表面积(m2)；——第I层土的极限摩擦力(kPa)，根据试验确定，无试验资料时可根据经验并参照附录E确定；——锚杆锚固段穿越的土层数；——锚杆极限抗拔力标准值(kN)。1.1.2　锚杆中的杆芯可采用钢绞线、钢筋、无缝钢管制作。其截面面积按式6.4.6确定。　　　　　　　　　（6.4.6）式中：——杆芯的截面面积(m2)；ξ——工作条件系数，临时性锚杆可取0.92，永久性锚杆可取0.69；——杆芯材料抗拉强度设计值(kPa)。1.1.3　锚杆的有效段和自由段按通过基坑以下土压力零点的朗肯破裂面划分。对Q2、Q3老粘性土可取图6.4.7中的A-B-C线。图6.4.7　锚杆自由段、有效段的划分6.4.8锚杆的抗拔试验分极限抗拔力试验(基本试验)和张拉试验(验收试验)两种。按6.4.4条和6.4.5条计算的锚杆抗拔力,在无经验时或采用新型锚种时应通过基本试验证实方能用于设计。在一项工程中基本试验数不应少于3根,有充分的经验时可不作基本试验,但必须进行张拉试验(验收试验)验证设计是否符合实际,试验数量不应少于锚杆总数的5%。锚杆的基本试验、验收试验应按湖北省地方标准《建筑地基基础检测技术规范》（DB42/269）的规定进行。如试验结果表明锚杆承载力不足,应对原设计作必要的修改。71 DB42/159—2004在淤泥、淤泥质土以及软弱粘性土层中设置锚杆时尚应进行锚杆的蠕变试验,以确定锚杆随时间延长逐渐松弛,锚固力降低,变形增大的程度,以便采取相应的对策。1.1　地下连续墙1.1.1　地下连续墙作为基坑支护结构可采用以下几种方式：1悬臂式1）平板悬臂式适用于土质较好,开挖深度较浅的基坑护壁。其顶部宜作大圈梁,以承担部分水平力；2）组合断面悬臂式将地下连续墙作成T形、Π形或工字形,可用于较深的基坑。2内支撑式1）单层水平支撑式在地下连续墙顶部或接近顶部设一道水平内支撑,下端弹性嵌固于天然岩、土层或加固土层中,可用于开挖深度较大的基坑；2）多层水平支撑式可用于开挖深度很大的基坑；3）斜撑式利用建筑物基础底板或靠近边缘的承台作为支点设置斜撑,可代替单层支撑。采用此种支撑时应与土方开挖和基础施工密切配合,在支撑生效之前保留边缘护壁土体不挖除,以保证施工过程中墙体的稳定并控制其位移；4）逆作式自上至下施工地下室梁板,以各层地下室梁板支撑地下连续墙,某层支撑生效后再挖除该层梁板以下至下一层梁板施工深度之间的土方。3锚拉式采用类似桩锚支护结构的方法,边开挖边设置锚杆,或设置顶部拉锚(锚碇板或锚碇块)。有条件时宜优先选用逆作式施工法。1.1.2　仅作为临时支护结构的地下连续墙设计应符合下列要求:1土、水侧压力可按6.2节的规定计算,但应考虑位移限制对主、被动两侧土压力分布的影响,对设有撑、锚的地下连续墙宜根据经验对土压力计算结果给以必要的调整；2悬臂式地下连续墙可按6.3节的方法计算入土深度和内力；3有撑、锚的地下连续墙可按6.4节的方法计算入土深度、内力和撑锚力；4对座落于软土层中的地下连续墙尚应进行坑底抗隆起稳定性验算及整体稳定性验算。1.1.3　对设置一层以上内支撑或锚杆的地下连续墙应按照施工顺序对不同工况逐一进行计算,包括内支撑的设置过程和拆除过程,并按最不利工况进行墙体的设计。1.1.4　地下连续墙作为地下室外墙或作为地下室外墙的一部分时,应将其作为永久性结构纳入主体结构设计范畴。1.2　围筒式支护结构1.2.1　围筒式支护结构可采用圆形、椭圆形、抛物线或多心圆连拱等基本形式,也可由以上几种形式与直线带扶壁段共同组成复合型封闭结构(图6.6.1)。围筒轴线的矢跨比不宜小于1/8。应注意保持筒壁的连续性,保证围筒曲线形状符合设计要求。采用复合型围筒时,如直线段长度较大且开挖较深,宜在直线段加设对顶内支撑或锚杆。71 DB42/159—2004图6.6.1　围筒结构的各种形式1.1.1　基坑外轮廓为圆形、椭圆形时宜采用围筒式支护结构,利用弧形、拱形结构的特点将径向力转化为环向力,一般可不再设内支撑。1.1.2　围筒结构可由钢板桩、钢筋混凝土连锁桩、SMW工法连续墙、钢筋混凝土连续墙等构筑。面积较大或土质软弱时宜采用钢筋混凝土连续墙。围筒的形式、断面和材料的选择应通过计算确定。1.1.3　围筒结构的筒壁可在开挖之前施工。在土质较好的情况下也可以分层开挖,由上至下分层构筑。筒体宜在分层处或适当部位设置腰梁或采用台阶式断面。1.1.4　作用于围筒的土、水压力可按6.2节规定计算。对于围筒结构应特别注意侧向压力的非均匀性。1.1.5　圆形围筒在均布外力作用下,内力只有轴向压力标准值可按式6.6.6计算:　　　　　　　　　　　　　　　　（6.6.5）式中：——圆形围筒轴向压力标准值(kN)；——圆形围筒外圈半径(m)；——作用于围筒的均布土压力标准值(kN/m)。图6.6.7　椭圆形围筒离散为4个两铰拱1.1.6　在均匀荷载或非均匀荷载作用下的椭圆形、抛物线形或多心圆连拱及复合型围筒,可简化为若干个两铰拱,视各支座为围筒变形和弯矩方向转换点(图6.6.7),利用支座反力平衡条件、,求出协调后的各拱土压力,然后以为荷载,分别计算各两铰拱的内力。1.1.7　为抵抗推向土体的拱座合力,设计时应考虑在拱脚附近一定范围内将拱壁加厚。1.1.8　在深厚软土中采用围筒结构时,围筒入土深度应根据基底抗隆起及整体稳定性验算确定。1.1.9　钢筋混凝土围筒的混凝土强度等级不低于C20,应按《混凝土结构设计规范》（GB50010）有关规定进行设计。1.2　内支撑71 DB42/159—20041.1.1　本节规定适用于主要承受水平荷载的内支撑设计,对需承受竖向施工荷载的内支撑可参照本节规定另作专题设计。1.1.2　根据不同条件可选用竖向斜支撑或水平支撑两类内支撑。基坑开挖深度不大,所需支撑力不大时,可选用竖向斜支撑。竖向斜支撑宜为单层,不宜超过二层。水平支撑可设计成格构、桁架、纵横对顶、环梁以及角撑等多种形式,各种形式还可在同一基坑中组合使用。水平支撑可以单层设置,也可多层设置。基坑平面尺寸较大时,还应在水平支撑下设置立柱。常用的水平支撑形式及构造示意见图6.7.2。1.1.3　内支撑结构各构件可采用钢结构或钢筋混凝土结构,也可采用混合结构：1采用钢支撑时,宜用Q235钢或其它焊接性较好的低合金钢。钢支撑安装连结可采用电弧焊接或经过特殊设计的螺栓连结装配式构件,宜在重要受力杆件上安装可调装置,改善构件受力条件。钢支撑中的受压构件,应选择两个方向刚度相近的截面,可采用钢管、型钢或型钢与钢管组成的组合式构件；2钢筋混凝土内支撑的混凝土强度等级不应低于C30,且宜采用矩形截面,纵向钢筋宜用HRB335钢筋。支撑宜与冠梁或围檩用同一强度等级混凝土,并与之整体浇灌；3立柱可用混凝土桩或插入桩中的钢管、型钢组合柱。立柱混凝土强度等级不低于C20。1斜支撑　　2　角撑　　3冠梁　　4　围檀　　5横向水平支撑　　　　　　　　　　6　纵向水平支撑　　7　支撑立柱　　8立柱基础图6.7.2　内支撑布置的基本形式71 DB42/159—20041.1.1　内支撑设置的层数、间距应经计算确定。布置支撑构件应避开柱、梁板和地下结构的其它重要部位,还应方便后续施工和拆除。内支撑构件穿越地下室底板、外墙板时必须作好防水构造处理。1.1.2　水平支撑整体或单独受力单元宜组成几何不变体系或超静定体系。为防止一个方向支撑的位移致使另一个方向支撑失稳,宜采用基坑长边短向对顶撑与角撑分别受力的结构形式(图6.7.2c),或加强围檩式、格构式及加强角撑式结构(图6.7.2d、e、f)。采用纵横对顶式支撑时宜加设一定数量的斜杆,增加抗剪和抗压曲变形能力。1.1.3　与内支撑配套的支护结构必须具有相应的强度和刚度。立柱应有一定的埋深和抗压、抗拔承载能力。软土层中的基坑或地面荷载较大的基坑,须用“圆弧法”验算土体的整体稳定性。支护结构被动区为软土时,尚需计算支护结构的变形,防止因被动区支护结构变形引起过大的内支撑附加应力和弯矩，必要时应进行被动区土体加固。1.1.4　沿基坑周边内支撑设置深度处每延长米支撑力标准值参照6.4节桩锚支护结构进行计算，尚应计算拆除下层支撑后上层支撑力的变化。当土压力不均衡时，对顶撑可按土压力大者进行计算；作为平面刚架采用有限元计算时，应根据内支撑布置情况合理选择约束点，对复杂的、重要的工程应通过试算确定约束点的位置。1.1.5　格构式、桁架式、环梁式支撑的内力标准值及变形宜按杆件有限元法进行计算,计算中节点按刚性连接考虑。某一支撑的轴向支撑力设计值按式6.7.8计算。式中：Nh——支撑杆件轴向支撑力设计值(kN)；ψt——临时性支护结构调整系数,根据4.0.6条确定；ξ——内力分布不均匀及温度影响分项系数,可取1.20；N，hk——支撑杆件内力标准值(kN)。1.1.6　对顶式支撑、角撑及竖直面上的斜撑构件的轴向支撑力设计值按式6.7.9计算。式中：——所计算支撑与两边相邻支撑水平间距之和的二分之一(m)；N，hk——根据第6.7.7条确定的每延米支撑力标准值(kN/m),支撑两端支撑力不等时取大值；——支撑轴线与N，hk作用方向的夹角(°)。1.1.7　支撑杆件宜按压(拉)弯杆件进行计算。支撑的平面内外弯矩标准值均可取安装偏心矩e=L0/1000产生的弯矩和自重产生的弯矩标准值之和。L0为杆件计算长度,当支撑节点或支撑与立柱节点的联结强度大于0.1(为交于节点的最大受力杆件的轴力设计值)时,计算长度为节点之间的长度,否则计算长度为杆件全长或满足上述联接强度的节点间距离。杆件弯矩设计值按式6.7.10计算。(6.7.10)式中：ψt——临时性支护结构调整系数,根据4.0.6条确定；Mk——杆件弯矩标准值(kN/m)。1.1.8　对支撑结构中的杆件必须进行承载能力(包括抗压、抗拉、抗剪、及局部抗压)验算,71 DB42/159—2004对其中的偏心受压杆件需进行平面内外压杆稳定验算。考虑杆件平面外的稳定时，可将立柱处作为铰接点，按压弯构件进行验算。对钢支撑尚应进行局部稳定验算。计算方法参见《混凝土结构设计规范》（GB50010）及《钢结构设计规范》（GB50017）的有关规定。1.1.1　内支撑结构中的立柱设计应符合以下要求:1支撑立柱按中心受压柱计算,如开挖土方过程中立柱承受土压力,尚应考虑土压力的影响。立柱轴力标准值按式6.7.12-1计算。式中：——水平支撑及立柱自重产生的轴力标准值(kN)；——附加轴力标准值(kN)；——第i层支撑汇交于立柱的最大受力杆件的轴力标准值(kN);负值为上拔力。2当支撑与立柱联结强度大于0.1Ni时,以两层的竖向中心距作为柱的计算长度,否则应以柱全高为计算长度。立柱按下端固接,上端铰接进行计算,下端固接点为开挖面以下5倍立柱直径(边长)；3立柱轴力设计值按式6.7.12-3计算：式中：ψt——临时性支护结构调整系数,根据4.0.6条确定；Nzk——立柱轴力标准值(kN)。4立柱间距应通过支撑杆件压屈稳定性计算确定，应使支撑在自重作用下不产生过大弯矩,支撑杆件细长比不超过要求。钢筋混凝土支撑的立柱间距不宜大于15m,钢支撑的立柱间距不宜大于20m。立柱应尽可能设置在节点之下。在不影响土方开挖的情况下立柱与水平支撑之间或立柱之间可设必要的连接,以加强其抗弯刚度。1.1.2　冠梁或围檩按以支撑点为支座的多跨连续梁计算,或采用有限元法进行计算。对冠梁或围檩应进行抗弯、抗剪及局部抗压的验算。围檩与支护结构之间应以C20以上混凝土填充密实。1.1.3　内支撑的节点应具有一定的刚度。节点构造可参照本规程附录F进行设计。钢筋锚固长度对于拉杆不应小于受力钢筋直径的35倍，压杆不应小于30倍。对于钢管内支撑，当节点杆件最大轴力不大于2000kN时，可采取钢管直接相贯焊接，焊接时主要杆件不切口，次要杆件按相贯线切口下料焊于主杆件上。当节点杆件最大轴力大于2000kN时，节点处宜设置节点板，必要时在节点板与钢管之间增设加筋肋板。采用型钢内支撑时，节点构造宜符合《钢结构设计规范》（GB50017）的有关规定。1.1.4　采用钢支撑时,应参照《钢结构设计规范》（GB50017）、《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）的有关条文进行设计、施工和质量检验,并注意以下事项:1采用桁架或组合杆件内支撑时,应按《钢结构设计规范》（GB50017）中的桁架部分进行设计；2桁架及组合杆件的节点处,应使各杆件重心线与结构几何轴线重合,减少节点偏心的影响；3主要受力杆件的长细比不得大于100,次要受力杆件的长细比不得大于150；4支撑与冠梁或围檩相接的端头必须设置厚度不小于12mm的钢板作封头端板,封头端板与冠梁（围檩）的焊接必要时设加劲板。钢筋混凝土冠梁与支撑连接处应设置钢板预埋件,钢板厚度不小于16mm。1.1.5　水平支撑应保持水平,不设上拱度,同一杆件或单元水平标高误差不得大于30mm。71 DB42/159—20041.1.1　钢筋混凝土内支撑各杆件根据受力状况可采用不同的截面尺寸,以利钢筋布置和节省材料,但同一杆件不宜变截面。当采用钢筋混凝土和钢结构混合内支撑时,钢拉杆端部应在节点内与钢筋混凝土内的主筋焊接,连接件锚固长度通过计算决定。1.2　水泥土挡墙1.2.1　水泥土挡墙适用于开挖深度不大于6m且墙底有较好持力层的基坑工程。组成“挡墙”的水泥土桩可由深层搅拌(浆喷、粉喷)或高压旋喷形成。水泥土桩的布置可采用格构式或实腹式，其形状可为直线形(图6.8.1)、直线加扶壁形或连拱形。1.2.2　水泥土挡墙的构造应符合以下要求：1为保证墙体的整体性与刚性，置换率不宜小于0.70。连体桩应采用梅花形布置，优先采用多头深层搅拌设备施工，相邻桩的搭接不宜小于150mm。格构式挡墙的内部墙肋净距不宜大于1.5m；2宜优先选用高压旋喷或深层搅拌（浆喷）水泥土桩。水泥土挡墙所用的深层搅拌桩水泥掺量不应小于12%；在淤泥中不宜小于18%，经过试验可掺入一定量的粉煤灰、氯化钙、石膏、生石灰。设计前应取得土质参数和有关配合比强度的室内试验数据。深层搅拌桩(浆喷、粉喷)施工时应全长范围内复搅；3水泥土挡墙顶部应设置厚100mm～200mm的钢筋混凝土压顶板，配筋百分率不宜小于0.15。压顶板在墙顶前缘宜加厚成肋状。压顶板与挡墙用插筋连结，插筋长度不宜小于1.0m，直径不宜小于φ12，每桩一根；4为增强挡墙的整体性，提高水泥土的抗拉性能，特别是墙宽不大时，可在水泥土墙受拉区插入型钢等材料。图6.8.1　格构式水泥土挡墙1.2.3　对水泥土挡墙应按重力式挡墙的设计原则进行验算，包括抗滑动、抗倾覆、地基承载力、墙体强度和变形的验算。墙体宽度应根据土质的好坏，取开挖深度的0.6倍～0.9倍(土质好取低值，反之取高值)。为满足上述验算，首先宜考虑加大墙体宽度。墙体的入土深度应根据开挖深度和工程、水文地质条件拟定，通过上述验算后确定。墙底应置于承载力较高的土层上。为增大抗滑稳定，可将墙底做成斜坡状或齿状。当土层软弱且厚度大，水泥土挡墙的稳定性验算难以满足要求时，宜考虑设置坑内扶壁或暗撑，或对被动区土体实施改良加固。1.2.4　计算格构式水泥土挡墙时，墙体重度可取土的天然重度；计算实腹式挡墙时，墙体重度可取土的天然重度的1.03倍～1.05倍。计算格构式墙体强度时，可采用6.8.1条的计算简图，不计格构中土的抗剪能力。1.2.5　水泥土的抗压、抗剪、抗拉强度宜通过28d强度试验确定。　　(6.8.5-1)71 DB42/159—2004(6.8.5-2)(6.8.5-3)式中：——水泥土抗压强度设计值(kPa)；——水泥土抗剪强度设计值(kPa)；——水泥土抗拉强度设计值(kPa)，不大于200kPa；——与搅拌桩身水泥土配比相同的室内水泥土试块(边长70.7mm或边长50mm的立方体)龄期28天无侧限抗压强度平均值。1.1.1　水泥土的变形模量宜经过试验确定。当无试验资料时,可按取值。1.1.2　水泥土挡墙的抗滑稳定性应按式6.8.7验算(图6.8.7)。式中：——挡墙抗滑动安全系数,应不小于1.20；——主动土压力合力标准值(kN/m)；——墙体自重(kN/m)；——被动土压力合力标准值(kN/m)；图6.8.7　水泥土挡墙验算简图μ——墙体基底与土的摩擦系数对淤泥质土，可取μ=0.2～0.25；对一般粘性土，可取μ=0.25～0.40；对砂类土，可取μ=0.4～0.50；对岩石，可取μ=0.50～0.70。1.1.3　水泥土挡墙抗倾覆稳定性应按下式验算：　　　(6.8.8)式中：——挡墙抗倾覆安全系数,应不小于1.35；其余见图6.8.7。1.1.4　水泥土挡墙的强度应按6.8.9-1～6.8.9-3验算，并应在至（为设计开挖深度，为挡墙的埋入深度）内搜索最大应力。非实腹式断面应按概化截面参数(图6.8.1b)验算。71 DB42/159—2004(6.8.9-1)(6.8.9-2)　　　　　　　　　　　　　　　(6.8.9-3)式中：——验算截面以上墙体加权平均重度(kN/m3)；——验算截面在挡墙顶面以下的深度(m)；——验算截面每延米的墙身力矩(kN.m/m)；——由验算截面以上墙体重心到挡墙坑内侧墙边的距离(m)；——由验算截面以上墙体重心到挡墙坑外侧墙边的距离(m)；Iy——验算截面每延米的惯性矩(m4/m)；——验算截面以上每延米土压力的合力，为Ea-Ep(kN/m)；——验算截面墙体每延米桩体概化水泥土净截面积(m2/m)。验算结果应符合下列要求:σmax≤qu当σmin<0时,σmin44～620～25杂填土,建筑垃圾混工业垃圾、粘性土3～48～1018～20素填土,以粘性土为主2～310～158～12素填土,含粘性土、生活垃圾、淤泥质土<25～106～8淤泥、淤泥质土0.40.60.8507085101416468一般粘性土0.80.91.21.41.6345679010012014016017192325281011131415粉土2.03.011015012112023粉、细砂4.06.08.010.012.01014213040135170210250290000002730333536000003032363940老粘性土3.04.05.0131720320450500354250161718注：1此表仅用于基坑支护设计；2标准贯入试验值采用实测值；3粉土的值宜取峰值平均值；4对粘性土与粉土、粉细砂交互层可取三者标准值的小值；5表中老粘性土c、φ指标已进行了折减，确定强度指标时尚应根据地下水分布情况、排水条件、边坡保护情况作适当调整；　6对湖塘中的新近填土应根据其成分、填积时间、碾压方式及效果综合考虑确定强度指标；7值为根据物理指标及原位测试综合确定。71 DB42/159—2004附　录　A（规范性附录）土的地基抗力系数C.0.1土的水平向抗力系数随深度变化的比例系数土的水平向抗力系数随深度变化的比例系数宜通过水平载荷试验确定。当无试验或缺少经验时，第i土层的水平向抗力系数随深度变化的比例系数(kPa/m2)可按下列经验公式计算：式中：φik——第i土层内摩擦角标准值（°）；cik——第i土层粘聚力标准值（kPa）；△——基坑底面处位移量（mm），按地区经验取值，无经验时可取10；ξ——经验系数，一般粘性土、砂性土取1.0；老粘性土、中密以上砾卵石取1.8～2.0；淤泥、淤泥质土取0.6～0.8。C.0.2土的竖向抗力系数Coh<10m时Co=mo·hh≥10m时取h=10m式中：h——桩墙插入基坑底面以下的深度(m)；——参照C.0.1条中的m值。岩石地基的竖向抗力系数根据岩石的饱和单轴极限抗压强度frk按表C.0.2确定。表C.0.2岩石地基的竖向抗力系数Cofrk(kPa)Co(kPa/m)1000300000≥250001500000071 DB42/159—2004（资料性附录）圆形截面受弯构件的承载力表说明：1）本表采用混凝土强度等级C30，fc=14.3N/mm2,HRB335钢筋fy=300N/mm2,=50mm计算；2）混凝土强度等级为C25、C20，或=60mm，或fc须乘以0.9降低时，用表中相应系数乘以表中查得之M值；3）当采用表中粗线以下数据时所配钢筋二根一并；4）表D.0.1、D.0.3桩配筋截面示意，见图D.0.1a；5）表D.0.2、D.0.4桩配筋截面示意，见图D.0.1b；图D.0.1　配筋截面示意图6）表D.0.2、D.0.4截面计算简图，见图D.0.1c；7）计算公式：表D.0.1、D.0.3按规范公式计算。表D.0.2、D.0.4按以下公式计算：r2(2α-sin2α)fc=fyAsM=Asfy(y1+y2)式中：y1=rsin3α/(1.5α-0.75sin2α)y2=2rs/πr、rs、α的含义见图D.0.1所示。71 DB42/159—2004表D.0.1均匀配筋时截面弯矩M（kN.m）设计值与配筋对照表配筋桩径D（mm）4005008φ168φ188φ2010φ1810φ2010φ2212φ2012φ2212φ2514φ2014φ2214φ2516φ2016φ2216φ256984101102122144143169210——————93115139141169200198234293227268333254301374系数C200.950.96C250.980.98as=600.960.970.9fc0.990.99表D.0.2非均匀配筋时截面弯矩（kN.m）设计值与配筋对照表配筋桩径（mm）4005004φ164φ184φ205φ185φ205φ226φ206φ226φ257φ207φ227φ258φ208φ228φ25708610394116141142172203104124144143165197——————201236290229267326255297360系数C250.940.94as=600.960.970.9fc0.960.9671 DB42/159—2004表D.0.3均匀配筋时截面弯矩（kN.m）设计值与配筋对照表配筋桩径(mm)600700800900100012008φ208φ228φ2510φ2010φ2210φ2512φ2012φ2212φ2514φ2014φ2214φ2516φ2016φ2216φ2518φ2018φ2218φ2520φ2020φ2220φ2522φ2022φ2222φ2524φ2024φ2224φ2526φ2026φ2226φ2528φ2028φ2228φ25178210264216256321254301378293346431328388486364430538400471590433216257324264313394312370465356425531403477599447529665493583729536635793577683855621732—304381312372470370440554424503634480569716533632795584692870636753948689816102673887411007939391174———————5096384895837365566608336197359266788051014739877110480195011968581025128192310941368——————————66183963075195070383710577719181158841100012629141085136897911721466105512511575———————————————————11481457105112541589114413641710122714621849131315631975513642469552692502592743536633791917663782979系数C200.950.950.950.960.960.96C250.970.890.980.980.980.98as=600.970.980.980.990.990.990.9fc0.990.990.990.990.990.9971 DB42/159—2004表D.0.4　非均匀配筋时截面弯矩（kN.m）设计值与配筋对照表配筋桩径(mm)600700800900100012004φ204φ224φ256φ206φ226φ258φ208φ228φ2510φ2010φ2210φ2512φ2012φ2212φ2514φ2014φ2214φ2516φ2016φ2216φ2518φ2018φ2218φ2520φ20178212267258305380332391482————————————————215257326313373469407483602497586726—————————————252301384369441557482574288346441424507644555663838683813102380695812019291100————————32539049847957473163075395577692711683974786125897089027769301185959114914591140136517277205907008746958221021——————————9191094137710601257158011961418—————1319157519911491178022411666198224881834系数C200.910.920.930.940.950.96C250.960.970.970.980.980.98as=600.980.980.980.990.990.990.9fc0.970.970.980.990.990.9971 DB42/159—2004（资料性附录）土与锚杆浆体的极限摩擦力值推荐值表E.O.1土与锚杆浆体的极限摩擦力值推荐值表土类土的状态值(kPa)土类土的状态值(kPa)填土淤泥淤泥质土粘性土粉土软塑可塑硬塑坚硬10～3010～1616～2020～3030～5050～6060～7540～60粉细砂中砂粗砂砾砂稍密中密密实稍密中密密实稍密中密密实中密、密实20～4040～6060～8055～7575～9090～12090～130130～170170～220190～26注：1本表适用于注浆结石强度不低于20MPa；2按表中数据设计，施工时应通过试验检验。71 DB42/159—2004（资料性附录）内支撑节点构造大样示意71 DB42/159—200471 DB42/159—2004用词和用语说明为便于在执行本规程条文时区别对待，对于要求严格程度不同的用词，说明如下：1）表示很严格,非这样做不可时，正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”。2）表示严格,在正常情况下均应这样做时，正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”。3）表示允许稍有选择,条件许可时首先应这样做时，正面词采用“宜”或“可”,反面词采用“不宜”。71'