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'ICS93.020四川省地方标准DBDB51/T5072-2011备案号:J11927-2011成都地区基坑工程安全技术规范TechnicalCodeforRetainingofFoundationExcavationsinChengduRegion2011-11-02发布2012-03-01实施四川省住房与城乡建设厅发布
四川省地方标准成都地区基坑工程安全技术规范TechnicalCodeforRetainingofFoundationExcavationsinChengduRegionDB51/T5072-2011主编部门:四川省住房和城乡建设厅批准部门:四川省住房和城乡建设厅施行日期:2012年03月01日2011成都
前言根据四川省住房与城乡建设厅川建厅科发[2009]192号通知要求,以中国建筑西南勘察设计研究院有限公司和成都市建设工程施工安全监督站为主编单位,由省、市相关勘察院、大学、建科院以及部分施工企业等单位组成编制组,共同编制四川省《成都地区基坑工程安全技术规范》。在编制过程中,编制组总结了近年来四川省建筑基坑工程实践,充分利用成都地区基坑设计和施工及管理经验,同时参考和借鉴了国内其他省、市的地方标准,在广泛征求意见和反复讨论修改的基础上,编制完成了本规范。本规范共有11个章节12个附录,主要内容包括:总则、术语和符号、基本规定、基坑勘察与环境评估、基坑支护结构设计、基坑开挖与支护结构施工、地下水控制设计与施工、基坑支护结构质量检测、基坑工程监测、基坑工程周边保护与加固处理和基坑工程安全与移交。本规范是根据国家及四川省现行有关规范、标准,并考虑工程地质特点、建筑基坑基础设计和施工的特殊性,在总结我省已有经验基础上编制而成,在本规范中未作规定的其他内容,尚应按现行有关规范、标准执行。本规范由四川省住房与城乡建设厅负责管理,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司负责具体技术内容的解释。为充实和提高规范的质量,请各工程责任主体单位在执行本规范的过程中,注意积累资料和总结经验,并及时将意见和建议反馈给中国建筑西南勘察设计研究院有限公司(地址:成都地区花圃北路14号,邮政编码(610081)和成都地区建设工程施工安全监督站(地址:成都地区八宝街111号4楼,邮政编码610031),以供今后修订时参考使用。1
主编单位:中国建筑西南勘察设计研究院有限公司成都市建设工程施工安全监督站参编单位:(按单位名称第一个字笔画排列)中机工程勘察设计研究院四川省川建勘察设计院四川省地质工程勘察院四川省建筑科学研究院西南交通大学成都理工大学成都市建设工程质量监督站成都兴蜀勘察基础工程公司成都四海岩土工程有限公司成都轨道交通有限公司主要起草人员:康景文张佳卫伟(以下按姓氏笔画排序)于秉坤马文义邓荣贵刘晓东吕建祥余安沈卫平陈云吴华平陈家利张仕忠张莲花杨栓明范燕红钟文敏郭刚钱锦棠钱江澎钱宵高岩川袁贵兴黄荣廖心北谭建忠主要审查人员:汪定熵马建林向学张波陈正祥郑玉辉曹卫东李天斌2
目录1总则..............................................................................................................12术语和符号........................................................................................................22.1术语............................................................................................................22.2符号............................................................................................................53基本规定............................................................................................................83.1一般规定......................................................................................................83.2荷载和抗力................................................................................................133.3设计和施工................................................................................................183.4维护和鉴定................................................................................................204基坑工程勘察和周边评估................................................................................254.1一般规定....................................................................................................254.2基坑工程勘察.............................................................................................254.3周边调查与评估.........................................................................................295基坑支护设计...................................................................................................325.1一般规定....................................................................................................325.2坡率法........................................................................................................355.3土钉墙........................................................................................................365.4排桩..........................................................................................................425.5重力式........................................................................................................475.6锚杆(索)......................................................................................................521
5.7内支撑........................................................................................................615.8逆作法........................................................................................................675.9组合式........................................................................................................706基坑开挖及支护结构施工................................................................................756.1一般规定....................................................................................................756.2土方开挖....................................................................................................766.3坡率法........................................................................................................776.4土钉墙........................................................................................................776.5排桩..........................................................................................................796.6重力式........................................................................................................846.7锚杆(索)......................................................................................................866.8内支撑........................................................................................................906.9逆作法........................................................................................................937地下水控制设计与施工...................................................................................957.1一般规定....................................................................................................957.2集水明排....................................................................................................977.3管井井点降水.............................................................................................977.4高压喷射注浆截水.....................................................................................997.5压力注浆截水...........................................................................................1007.6咬合排桩截水...........................................................................................1008基坑支护工程质量检测.................................................................................1028.1一般规定..................................................................................................1028.2土钉墙......................................................................................................1032
8.3排桩........................................................................................................1038.4重力式......................................................................................................1048.5锚杆(索)....................................................................................................1058.6内支撑......................................................................................................1068.7降水........................................................................................................1078.8截水........................................................................................................1089基坑工程监测.................................................................................................1109.1一般规定..................................................................................................1109.2变形监测...................................................................................................1119.3支护结构内力监测...................................................................................1129.4基坑影响范围内状态监测........................................................................11310基坑工程周边保护与加固处理....................................................................11410.1一般规定................................................................................................11410.2周边环境保护预防措施..........................................................................11510.3应急技术措施.........................................................................................11810.4基坑加固处理.........................................................................................12011基坑施工安全与移交....................................................................................12911.1一般规定.................................................................................................12911.2安全防护.................................................................................................12911.3安全作业.................................................................................................13111.4安全控制.................................................................................................13411.5安全措施.................................................................................................13511.6移交验收.................................................................................................1363
附录A常用支护结构类型及选择.................................................................138附录B各种超载作用计算.............................................................................140附录C支护结构变形和地面沉降估算..........................................................146附录D放坡开挖允许高度及坡度经验值......................................................150附录E岩土体与锚固体极限摩阻力经验值...................................................152附录F圆弧滑动简单条分法及支护结构嵌固深度计算................................154附录G锚杆(索)预应力的各种损失值计算...................................................156附录H双排桩支护结构计算.........................................................................157附录J管井降水及管井结构设计....................................................................161附录K高压喷射注浆截水设计.....................................................................171附录L土钉、锚杆(索)抗拔试验及蠕变试验要点.........................................175附录M内力监测的安全判别........................................................................179附录N基坑内外土体加固处理及稳定性计算..............................................180本规范用词说明...............................................................................................184引用标准名录..................................................................................................185条文说明..............................................................................................................1861总则..........................................................................................................1902术语和符号....................................................................................................1922.1术语........................................................................................................1922.2符号........................................................................................................1923基本规定........................................................................................................1933.1通用规定..................................................................................................1933.2荷载和抗力..............................................................................................1954
3.3设计和施工..............................................................................................1963.4维护和鉴定..............................................................................................1964基坑工程勘察和周边评估..............................................................................1984.1一般规定..................................................................................................1984.2基坑工程勘察...........................................................................................1984.3周边调查与评估.......................................................................................1995基坑支护设计.................................................................................................2005.1一般规定..................................................................................................2005.2坡率法......................................................................................................2055.5重力式......................................................................................................2055.7内支撑......................................................................................................2065.8逆作法......................................................................................................2065.9组合式......................................................................................................2066基坑开挖及支护结构施工..............................................................................2086.1一般规定..................................................................................................2087地下水控制设计与施工...................................................................................2097.2集水明排...................................................................................................2097.3管井井点降水..........................................................................................2107.4高压喷射注浆截水..................................................................................2117.5压力注浆截水..........................................................................................2128基坑工程质量检测.........................................................................................2138.1一般规定...................................................................................................2135
8.2土钉墙.......................................................................................................2138.3排桩.........................................................................................................2148.4重力式挡土结构.......................................................................................2148.5锚杆(索)...................................................................................................2158.6内支撑.......................................................................................................2158.7降水..........................................................................................................2168.8截水..........................................................................................................2169基坑工程监测.................................................................................................2179.1一般规定...................................................................................................2179.2变形监测...................................................................................................2189.4基坑影响范围内状态监测........................................................................21810基坑工程周边保护与加固处理....................................................................22010.1一般规定..................................................................................................22010.2周边保护预防措施..................................................................................22010.3应急技术措施..........................................................................................22110.4基坑加固..................................................................................................22111基坑施工安全与移交.....................................................................................22311.1一般规定.................................................................................................22311.2安全防护.................................................................................................22311.4安全控制.................................................................................................22411.5安全措施.................................................................................................2246
1总则1.0.1为使成都市建筑基坑支护设计与施工中做到技术先进、经济合理、确保基坑边坡稳定、基坑周围建(构)筑物及地下设施等安全,制定本规范。1.0.2本规范适用于成都市行政区域内建筑基坑工程的勘察、设计、施工、检测、监测、安全控制和周边保护。1.0.3建筑基坑工程的设计与施工应结合工程的实际情况与周边条件的特点和要求,做到因地制宜、因时制宜、设计合理、施工安全,严格检测和监控及保护环境。1.0.4成都市建筑基坑工程除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关规范、标准和规程的规定,以及建设工程有关管理规定。1
2术语和符号2.1术语2.1.1建筑基坑buildingfoundationpit建(构)筑物基础或地下结构施工所须开挖的地面以下的空间。2.1.2基坑侧壁sideoffoundationpit构成基坑围体的某一侧面。2.1.3基坑支护retainingandprotectingforfoundationexcavation对开挖出现的基坑侧壁边坡及周边采用的支挡、加固和保护的工程措施。2.1.4永久性基坑边坡pemanentslope安全使用年限超过2年的基坑边坡。2.1.5临时性基坑边坡temporaryslope安全使用年限不超过2年的基坑边坡。2.1.6基坑周边环境surroundingsaroundfoundationpit基坑开挖影响范围内包括既有建(构)筑物、道路、地下设施和管线、岩土体及水系等的统称。2.1.7膨胀岩土expansiverockandsoil富含亲水性矿物并具有明显的吸水膨胀与失水收缩特性的高塑性软岩和黏土。2.1.8土钉soilnailing以较密排列的钢筋作为基坑侧壁补强手段,通过插筋锚体与土体及护面2
的钢筋网喷射混凝土共同作用,形成的复合基坑维护体系。2.1.9土钉墙soilnailingwall采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面等组成的支护结构。2.1.10喷锚支护combinedboltingandshotcrete应用锚杆与喷射混凝土形成复合体以防护边坡坡面的措施。2.1.11锚喷支护anchor-plateretaining由锚杆和喷射混凝土面板组成的支护结构。2.1.12坡率法sloperatiomethod通过调整、控制边坡坡率和采取构造措施保证边坡稳定的边坡防治方法。2.1.13锚杆(索)anchorbar(rope)将拉力传至稳定岩土层的构件。当采用钢绞线或高强钢丝束作杆体材料时,可称为锚索。2.1.14锚杆支护retainingwithanchors由锚杆(索)、立柱和面板组成的支护。2.1.15排桩支护pilesinrow以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。2.1.16冠梁topbeam设置在支护结构顶部的钢筋混凝土连系梁。2.1.17腰梁middlebeam设置在支护结构顶部以下传递支护结构与锚杆或内支撑支点力的钢筋混凝土梁或钢梁。钢结构内支撑体系中称为围檩。2.1.18嵌固深度embeddeddepth3
桩、墙支护结构在基坑开挖底面以下的埋置深度。2.1.19高压喷射注浆法jietgrouting采用注浆管和喷嘴,借高压将水泥浆等混合土体,硬凝后形成固结体,以加固土体和降低其渗透性的方法。2.1.20支撑体系bracingsystem由钢或钢筋混凝土构件组成的用以支撑基坑侧壁的结构体系。2.1.21逆作法topdownconstructionmetheod自上而下分阶开挖与支护的一种施工方法。2.1.22组合式支护结构combinedstructuresupport排桩、土钉墙或锚杆(索)、重力式支挡、内支撑或放坡等组合而成的支护结构体系。2.1.23地下水控制groundwatercontrolling为保证支护结构施工、基坑挖土、地下室施工及基坑周边环境安全而采取的排水、降水、截水或回灌措施。2.1.24截水帷幕curtainforcutting-offwater用于阻截或减少基坑侧壁及基坑底地下水流入基坑而采用的连续止水体。2.1.25信息施工法constructionmethodinformation根据施工现场的地质情况和监测数据,对地质条件、设计成果进行印证,以及对施工安全性进行判断,必要时修正施工方案的施工方法。2.1.26动态设计法methodofinformationdesign根据信息施工法和施工勘察反馈的资料,对地质结论、设计参数及设计4
方案进行验证,对原设计条件有较大变化,及时补充、修改原设计的设计方法。2.2符号2.2.1抗力和材料性能2.2.1抗力和材料性能fcsk、fcs—水泥土开挖龄期轴心抗压强度标准值、设计值(MPa);fcK、fc—混凝土轴心抗压强度标准值、设计值(MPa);fyK、fpyk—普通钢筋、预应力钢筋强度标准值(MPa);Nk—锚杆(索)轴向拉力标准值(kN);Ci—第i层土的粘聚力标准值(MPa);—第i层土的内摩擦角标准值(º)iτ—土钉与土体之间的界面粘结强度(MPa);qsik—土体与锚固体的极限摩阻力标准值(MPa);υsp—复合土体的等效内摩擦角(º);C—复合土体的等效粘聚力(MPa);spCp—桩的粘聚力(MPa);Pu—极限张拉荷载(kN);2.2.2作用和作用效应eaik—i点主动侧荷载标准值(kN);Mk—弯矩标准值(kN.m);N—组合轴向力设计值(kN);5
Tkj—第j层支点力标准值(kN);Td—锚杆(索)或内支撑水平荷载设计值(kN);σok—地面均布荷载在土中产生的竖向应力(kN);Piy—第i根土钉所施加的预应力值(kN);Tjk—土钉受拉荷载标准值(kN);ux—土钉墙面任意深度z处的水平位移(kN);Eai—基坑外侧第层土水平荷载标准值的合力(kN);∑Ea—水泥土墙底以上基坑外侧水平荷载标准值合力(kN)∑Ep—水泥土墙底以上基坑内侧水平荷载标准值合力(kN);Ns—锚杆(索)预应力的各种损失值(kN);Pt—设计锚固力(kN);Pw—地下水静水压力(kN);2.2.3几何参数2A—桩(墙)身截面面积(m);hd—支护结构嵌固深度(m);hwa—基坑外侧水位深度(m);Sxj、Syi—第j根土钉相邻其它土钉的水平、垂直间距(m);βtx—土钉墙面与水平面的夹角(º);do—土钉孔径(mm);2Asj—第j根土钉配筋的面积(m)yai、ypi—分别为Eai、Epi作用点至桩底的距离(m);bo—水泥土墙的厚度计算值(m);6
dm—锚杆(索)锚固体直径(mm);Lf—锚杆(索)设计自由段长度(m);li—第i层土(岩)体中锚固段长度(m);2A—锚杆(索)杆体截面面积(m);d—单根张拉钢材直径(mm);dh—锚固体直径(mm);B′—帷幕厚度(m);hp—地面至注浆段的深度(m);Tfg—地基覆盖层厚度(m);Ho—灌水影响半径以外的地下水位(m);3Q—群井单位时间总抽水量(m);Ryx—群井降水影响半径(m);ri—计算点到第i个井的距离(m);2.2.4计算系数rg—基坑重要性系数;Kai—第i层土的主动土压力系数Fsd—土钉的局部稳定性安全系Kms—深层滑动稳定安全系数;λs—注浆率。7
3基本规定3.1一般规定3.1.1基坑工程安全等级应根据其失效后损失程度严重性及基坑变形影响范围内建(构)筑物的重要性,并结合《建筑地基基础设计规范》GB50007有关规定按表3.1.1-1和表3.1.1-2确定。表3.1.1-1基坑影响范围内建(构)筑物重要性等级重要性等级基坑变形影响范围内建(构)筑物工程特征四层及四层以上建筑物低于四层的重要建筑物很重要重要管线(煤气、供水、重要通讯或高压电力电缆)和地下设施须保护的文物或有特殊保护要求重要二~三层的一般建(构)筑物一般单层建筑物、临时建筑物或其它次要设施表3.1.1-2基坑工程安全等级建(构)筑物重要性或周H≥5≤H<建筑物距基坑边的距离及特征H<5m边条件12m12m很重要一一sjx<0.5H重要一一二一般一三很重要一二0.5H≤sjx<H重要一一二一般二三很重要一二H≤sjx<1.5H重要一二三一般二三基坑周边1.5H基坑深度范围内一二三8
无建筑物<10或hsb≥hsd一一二基坑边缘与地铁隧道的水平距离或地铁隧道顶距基坑底的高度<15或hsb<hsd一二三>15或hsb<hsd二三三膨胀土层或软弱土层一一二基坑支护结构作为永久性结构一一一说明:1H为基坑深度,sjx为建筑物距基坑边的距离,hsb为基坑边缘与地铁隧道的水平距离,hsd地铁隧道顶距基坑底的高度;2从一级开始,有二项(含二项)以上符合该级标准者,即可划分为该等级,当破坏后果与工程条件判定等级不一致时,按高一级考虑;3软弱土层指淤泥、淤泥质土、松散填土或松散粉、细砂层。3.1.2基坑工程勘察、设计及开挖施工前,业主应负责组织或委托对不小于1.5倍基坑开挖深度范围内的环境状况进行详细调查,并出具评估报告。3.1.3基坑工程设计前,对基坑安全等级为一级或对基坑周边有特殊保护要求的二级基坑以及工程勘察不满足基坑工程设计要求的工程应进行基坑专项岩土工程勘察;水文地质条件特殊情况时,进行专项水文地质勘察。3.1.4基坑支护结构除有特殊要求外,均应按安全使用少于2年设计期限的独立承受基坑侧壁荷载的临时构筑物进行设计;当与主体结构联合作用承受永久荷载时,应与主体结构设计年限一致。3.1.5支护结构设计应对支护结构的地层结构、施工工况、使用工况中最不利条件进行计算,并应明确规定支护结构施工、基坑开挖及拆除顺序。3.1.6基坑支护设计主要内容应包括支护结构选择、支护结构计算和验算、地下水控制设计、施工工艺、质量检测、施工监测、环境保护和监测及基坑回填措施等要求。3.1.7基坑支护结构计算和验算内容应符合下列规定:9
1支护结构的稳定性,包括局部和整体的倾覆、滑移,基坑底部抗隆起,抗渗流稳定性;2支护结构及体系的受力状态和变形状态,包括弯矩、剪力、变形和稳定性;3安全等级为一级及对基坑变形有限定要求的二级基坑,应对周边因开挖或降水引起的地面变形进行估算,包括地面沉降、邻近建(构)筑物变形及差异沉降等。3.1.8基坑变形控制标准应符合下列规定:1支护结构最大水平位移控制值应符合表3.1.8的规定;表3.1.8支护结构最大水平位移控制值(mm)安全等级锚拉桩支护、内支撑支护悬臂式排桩支护、土钉墙支护、锚杆(索)支护一级≤0.002H且≤30mm≤0.003H,且≤35mm二级≤0.003H,且≤35mm≤0.004H,且≤40mm三级≤0.004H,且≤40mm≤0.O05H,且≤45mm注:1表中H为基坑深度(mm);2位移控制值是指支护结构允许发生的最大水平变形值。3特殊要求时,应适当提高标准。2基坑周边地面沉降允许值应满足使建(构)筑物产生倾斜变形不超过《建筑地基基础设计规范》GB50007有关规定;3邻近道路和各种管线的变形应不超过相关规范的规定,并不影响其正常使用;4当基坑邻近有地铁隧道时,应满足其特殊要求。3.1.9支护结构的设计和施工应满足建筑主体地下结构及施工下列要求:10
1基坑开挖深度应满足主体结构基础施工的要求;当局部开挖较深时,不应扰动临近地基;2支护结构与主体结构的水平距离应满足基础、结构外墙及防水层施工空间要求,并应考虑支护结构施工误差;当基坑内须安置施工设备时,尚应满足设备使用空间;3当支护结构构件包括锚杆、腰梁、围檩或内支撑时,其位置或拆除不应防碍地下结构的施工,不能避让时,应采取相应措施;4当建(构)筑物基础采用桩基时,基坑支护结构应不影响工程桩的正常施工及其施工质量。3.1.10基坑地下水控制应根据基坑开挖深度、地下水条件以及周边条件等确定措施,并符合下列规定;1当采用降水方案时,应充分考虑降水对周围环境的影响,并进行评估;2当采用截水方案时,应进行专项截水设计,并进行评估;3对粉土或粉砂、细砂层,截水设计应进行抗管涌、抗流土验算;4当基坑底埋藏有承压水时,尚应进行基坑底抗突涌验算。3.1.11土压力和水压力计算及计算参数的取值应符合下列规定:1地下水位以上的土体采用天然重度和总应力强度参数;2地下水位以下的粘土和粉质粘土采用饱和重度和总应力强度参数,并用土水压力合算;3地下水位以下的粉土、砂土和碎石土采用有效重度和有效强度参数,并用土水压力分算,水压力强度应按静水压力计算;4当地下水为承压水时,水压力应按承压水水头计算。11
3.1.12基坑工程的设计、施工应由具有专业资质的单位承担;施工前应依据基坑设计文件,编制施工组织设计或专项施工方案,并经建设单位技术负责人或总监理工程师批准以及专门机构审查后实施。3.1.13对基坑安全等级为一级和二级或对基坑环境有特殊保护要求的三级基坑的设计和施工的下列情况应进行专门论证:1超过本规范规定范围和相关规定以及采用新结构、新技术的基坑工程;2地质和环境条件很复杂、土体稳定性极差的基坑工程;3邻近有重要建(构)筑物、破坏后果严重的基坑工程;4己发生严重事故的基坑工程。3.1.14当基坑或周边出现下列征兆或现象时,应立即停止开挖,并应根据其原因和可能引发的破坏后果,及时采取有效加固措施:1开挖揭露的实际土层性状或地下水状况与设计依据的勘察资料不符,或出现异常现象;2支护结构位移设计要求预警值,位移速率出现持续增长趋势;3周边需要保护的建(构)筑物、设施出现不正常裂缝或变形,且接近限定要求并有继续增长的趋势;4支护结构构件受损且已不能满足设计要求;5基坑出现局部坍塌。3.1.15基坑工程使用应符合下列规定:1建筑地下结构施工,不得损害基坑工程维护的构件或系统;2在基坑设计使用年限内基础施工完成后,应及时进行基坑回填;12
3当超过设计使用年限不能回填或继续使用,或变形超过设计限值、周边保护要求、基坑失效时,应由具有相应资质及技术能力的单位进行安全性鉴定,必要时进行加固处理。3.2荷载和抗力3.2.1支护结构的极限状态应按表3.2.1确定。表3.2.1支护结构极限状态极限状态状态描述1结构构件或连接超过材料强度破坏,或过度变形不适于继续承受荷载,或支撑结构构件丧失稳定2基坑坡体和支护结构形成整体滑动而丧失稳定承载能力3基坑底面土体隆起,对排桩结构丧失嵌固能力极限状态4锚拉结构或土钉墙,锚杆或土钉与锚固土体间滑动而丧失锚固能力5重力式挡土结构失去平衡而倾覆或滑移或端部持力土层丧失承载能力6地下水通过支护结构侧面渗流引起的土体渗透破坏1造成基坑周边建(构)筑物、道路及地下管网等环境的损坏或影响其正常使正常使用用的支护结构过度位移和地下水位下降引起的地层压缩变形或施工对土体的极限状态扰动变形2影响地下结构的正常施工的支护结构过度位移或基坑侧壁地下水渗流3.2.2支护结构及其构件应分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行计算和验算,并应符合以下规定:1支护结构构件或连接超过其材料强度破坏的承载力计算,应采用承载能力极限状态的荷载效应基本组合的设计值和结构构件承载力的设计值,按下式进行设计:13
S≤R(3.2.2-1)gjzgs式中:—重要性系数,对安全等级为一级不应小于1.1,对安全等级为二g级不应小于1.0,对安全等级为三级的不应小于0.9;S—承载能力极限状态的荷载效应基本组合的设计值;jzR—结构构件的承载力设计值。gs2支护结构的稳定性计算和验算,应采用荷载效应的标准组合设计值,土体与结构构件接触面的极限抗力值,按下式进行设计:R/S≤K(3.2.2-2)tjbz式中:K—稳定性安全系数,各类稳定性验算的安全系数按本规范相关规定取值;S—荷载效应的标准组合值;bzRtj—土体内部或土与结构构件接触面的极限抗力值。3当要求控制位移的支护结构及构件或控制基坑周边地面或邻近建筑物基础沉降时,位移、沉降的计算和验算,应采用正常使用极限状态荷载效应的标准组合的设计值,按下式进行设计:S[U](2.2.2-3)bz式中:S—正常使用极限状态的荷载效应的标准组合的设计值;bz[U]—达到正常使用要求所规定的位移、沉降的限值。3.2.3对于碎石土、砂土,支护结构水平荷载标准值应符合下列规定(图3.2.3)。14
OhwahZieaikhwphdZ图3.2.3水平荷载标准值计算图1当计算点位于地下水位以上时:eK2cK(3.2.3-1)ajkajkaiikai2当计算点位于地下水位以下时:eajkajkKai2cikKaizjhwamjhwa)waKaiw(2.2.3-2)式中:K第i层土的主动土压力系数,按本规范第3.2.8条计算;ai作用于深度z处的竖向应力标准值,按本规范3.2.6条计算;ajkjc三轴试验确定的第i层土固结不排水(快)剪粘聚力标准值,当有ik可靠经验时可采用直接剪切试验得到的剪粘聚力标准值;z计算点深度;im—计算参数,当z<h时,取z,当z≥h时,取h;jjjjh基坑外侧水位深度;wawa计算系数,hwa<h时,取1,hwa>h时,取零;水的重度。w3.2.4对于粘性土、粉土、淤泥及淤泥质土,支护结构水平荷载标准值可按下式计算。eK2cK(3.2.4)ajkajkaiikai15
3.2.5当计算的基坑开挖面以上水平荷载标准值小于零时,应取零。3.2.6基坑工程不同深度处竖向应力标准值可按下式计算:(3.2.6)aikrkok1k式中:土体自重产生的竖向应力;rk地面均布荷载在土中产生的竖向应力;0k地面局部荷载在土中产生的竖向应力。1k3.2.7对于局部开挖或支护结构后土体有防空洞等复杂情况,在基坑外侧产生的竖向应力标准值可按应力迭加进行计算。3.2.8各土层的主动土压力系数应按下式计算:2iKaitg45(3.2.8)2式中:第i层土的内摩擦角标准值。i3.2.9挡土结构土压力计算应符合下列规定:1对土质边坡,边坡主动土压力应按下式计算:2E=hk/2(3.2.9-1)aca式中:E—主动土压力;a—主动土压力增大系数,挡土墙高度小于5m时宜取1.0,高度5m~8cm时宜取1.1,高度大于8m时宜取1.2;—填土的重度;h—挡土结构的高度;k—主动土压力系数,按相关规范确定。a当填土为无黏性土时,主动土压力系数可按库伦土压力理论确定;当支16
挡结构满足朗肯条件时,主动土压力系数可按朗肯土压力理论确定;黏性土或粉土的主动土压力也可采用楔体试算法图解求得;当基坑周边环境对基坑变形有严格要求时,宜采用库伦土压力理论或朗肯土压力理论的静止土压力进行计算。2当支挡结构后缘有较陡峻的稳定岩石坡面,岩坡的坡角θ>(45º+φ/2)时,应按有限范围填土计算土压力,取岩石坡面为破裂面(图3.2.10),按下式计算主动土压力系数:k2a=sin()sin()sin(r)/sinsin()sin(r)(3.2.9-2)式中:—稳定岩石坡面倾角;—稳定岩石坡面与填土间的摩擦角,根据试验确定。当无试验资料r时,可取=0.33,其中为填土的内摩擦角标准值。rkk岩石边坡β填土δrhδREaαθ图3.2.9有限填土挡土墙图6.6.3有限填土土压力计算示意3.2.10基坑内侧水平抗力标准值可按下列规定计算(图3.2.10):1对于砂土及碎石土,基坑内侧水平抗力标准值可按下列规定计算:1)当计算点位于地下水位以上时:ek(3.2.10-1)pikpikpi2)当计算点位于地下水位以下时:17
epikpikkpizihwp1kpiw(3.2.10-2)式中:作用于基坑底面以下深度z处的第i层土的竖向应力标准值可piki按本规范第3.2.6条规定计算;k第i层土的被动土压力系数,可按相关规范确定;pi2对于粘性土及粉土,基坑内侧水平抗力标准值可按下式计算:ek2ck(3.2.10-3)pikpikpipi图3.2.10水平抗力标准值计算图3.2.11膨胀土区域的土压力和抗力设计计算和验算,应采用考虑土体因含水量变化和胀缩循环对强度衰减的影响,不应直接采用室内试验得到的强度指标。3.3设计和施工3.3.1基坑工程设计和施工文件编制应内容完整,文字简明,图件清晰,绘制符合《建筑结构制图标准》GB/T50105以及其它相关规范或标准的规定。3.3.2基坑工程设计文件主要内容应符合下列规定:1工程概况和周边条件及状况;2工程地质及水文地质条件;18
3设计原则、依据标准及方案比选;4支护结构及地下水控制设计,包括顶部施工场地的硬化、基坑内外地表水的抽排措施和周边保护的预加固设计;5土方开挖、运输、工况及施工技术要求,以及信息施工要求;6监控标准和监测要点,以及动态设计要求;7施工图件和典型剖面设计计算书。3.3.3基坑工程设计应根据工程的实际条件,必要时编制包括下列主要问题的抢险预案:1根据基坑设计及地质资料,对施工中可能发生的状况逐一加以分析;2对可能出现的不利情况、危险源,制定有针对性的抢险技术方案;3编制应急措施施工详图。3.3.4设计文件图签中应有单位资质等级和证书编号,设计人、校对人、审核人签字,并应符合国家对相应专业注册人员的执业管理规定。3.3.5基坑工程施工组织设计、专项施工方案应根据基坑支护结构形式、施工顺序及环境保护等要求编制,并应采取信息施工法。3.3.6基坑工程施工组织设计主要内容应符合下列规定:1工程概况及实际工程量;2工程实施目标、施工部署,包含工期、质量、安全、项目组织机构、施工布置等;3施工准备,包含技术准备和材料准备、机械准备、劳动力准备等;4主要施工方法、施工工艺及质量保证措施;5材料堆放的位置、施工进度计划及工期保证措施;19
6施工监测方案及保护措施;7基坑顶部施工场地的硬化、基坑内外地表水的抽排措施等辅助工程措施;8塔吊基础与支护结构的关系以及塔吊运行对支护结构的保护措施;9施工安全和环境保护等措施;10工程重点、难点及其应对措施;11其他相关技术组织措施;12合理化建议。3.3.7安全专项方案应包括下列主要内容:1与施工组织设计关联的内容,包括工程概况、地理位置、基坑设计概况、地质概况、周边环境、总体施工方案、总体施工顺序、分期施工方案等;2危险源辨识,包括周边危险源辨识、基坑施工危险源辨识等;3施工监控量测,包括监测组织机构、监测人员、监测仪器、监测项日、监测频率、监测点布置、监测资料的分析、预测和信息反馈等;4针对不同危险源的防范、施工、保护措施,包括对周边建(构)筑物的监(视)测、既有建(构)筑物保护的施工措施、既有地下管线处理方法及保护措施;5应急预案,包括应急准备、职责和分工、应急反应救援机构人员、应急资源,应急教育培训、应急响应,触电、物体打击、高处坠落事故的预防及应急措施,应急救援演习、恢复生产计划等。3.4维护和鉴定3.4.1基坑工程施工应对基坑维护系统进行保护,并符合下列规定:20
1应按各设计工况的要求进行开挖;2开挖时,应采取措施保护已施工完成的支护结构;3开挖到支撑作业面后,应及时进行支护的施工;4当尚未完成已开挖面上方支护结构施工、支护结构或构件未达到设计要求强度或承载力或连接、张拉及锁定时,严禁开挖其施工作用面以下的土体;5当基坑采用降水时,降水前不得开挖地下水位以下的土层;6应避免扰动基底持力土层的原状结构。3.4.2基坑使用期间应对基坑及支护结构进行保护,并符合下列规定:1基坑周边堆放的建筑材料严禁超过地面荷载设计要求;2地下结构施工时,不得损伤已施工完的支护结构;3当基坑坡体存在滞水积聚或渗流时,应及时疏导、排泄、堵断水源;4当需要拆除锚杆或支撑结构时,应在满足支护结构设计规定的拆除条件下进行;5雨季施工时,应对坡顶、坡底采取有效防渗、截排水措施。3.4.3当基坑工程出现下列情况时,应进行基坑工程安全性鉴定:1存在影响基坑工程安全性、适用性的材料低劣、质量缺陷、构件损伤或其它不利状态;2对邻近建筑物安全有影响;3达到设计使用年限拟继续使用;4进行加深、扩大及使用条件改变;5有特殊使用要求或需进行司法鉴定;21
6遭受灾害、事故或其他应急鉴定。3.4.4基坑工程安全性鉴定程序和内容应符合下列规定:1初步调查应符合下列规定:1)查阅基坑工程相关资料,包括基坑工程勘察、周边状况评估、设计图和变更、检测和监测、处理和加固、竣工等资料;2)调查基坑工程历史,包括施工、维护、用途和使用条件改变、加固处理及受灾等情况;3)现场考察,根据资料核对实物,调查基坑工程实际使用情况、查看已发现的问题,听取有关人员的意见等;4)拟定鉴定方案。2根据初步调查结果以及鉴定要求制定包括下列主要内容的鉴定方案:1)工程概况,包括工程等级、深度、周边环境,支护设计及基坑形成时间等;2)鉴定的目的、范围、内容和要求;3)鉴定依据,主要包括检测、鉴定所依据的标准及有关的技术资料等;4)检测项目和选用的检测方法以及抽样检测的数量;5)检测鉴定人员、仪器设备情况和工作进度计划及所需要的配合工作;6)检测中的安全措施和环保措施。3详细调查与检测:22
1)详细研究相关资料,当基坑工程地质勘察资料不完整或检测过程中发现其它工程地质问题时,应按本规范第4章的规定执行;2)对设计和施工、使用和维护、加固和处理等过程以及基坑的恒定荷载、活动荷载及偶然荷载作用和其他间接作用进行调查核实;3)对材料性能进行检测分析,当设计有要求且不怀疑材料性能有变化时,可采用设计值,当无资料或存在问题时,应按国家现行有关检测技术标准,进行现场取样或现场测试;4)对支护结构及构件进行检查,当有资料时,可进行现场抽样复核,当无资料或资料不完整时,应通过对支护结构的现场调查和分析,按国家现行有关检测技术标准,对重要和有代表性的支护结构和构件进行现场抽样检测,确有必要时,应全数检测;5)对附属工程进行检查和检测,重点检查基坑工程排水系统的设置和其使用功效,对其他影响安全的附属结构也应进行检查。4根据详细调查与检测数据,对各支护结构及构件的安全性进行验算与分析,包括整体稳定性和局部稳定性分析,出现问题的原因和支护结构及构件的安全性、正常使用性;23
5当发现调查和检测资料不充分或不准确时,应及时补充。3.4.5基坑工程鉴定应出具包括下列主要内容的鉴定报告:1工程概况、鉴定的目的、范围、内容和要求及依据;2调查、检测项目和数据及其分析、验算及结果,包括可能存在的问题及产生的原因分析;3鉴定结论及建议,包括最终评级结果,提出加固、维修的处理建议;4必要的附件。24
4基坑工程勘察和周边评估4.1一般规定4.1.1基坑工程勘察、支护结构设计及开挖施工前,应具有基坑开挖深度范围的周边状态调查和评估报告,以及现状资料(现场照片、记录或影像等)和经过与周边状况相关人员的签字认可并存档。4.1.2基坑工程岩土工程专项勘察和水文地质专项勘察可与建筑工程勘察同步进行。4.1.3基坑工程专项勘察除满足国家现行《岩土工程勘察规范》GB50021和《建筑基坑支护技术规程》JGJ120及相关规范有关要求外,还应针对基坑工程特点、场地工程地质和水文地质环境进行。4.2基坑工程勘察4.2.1基坑工程勘察勘探点布置和钻探深度应符合下列要求:1基坑边界线内1倍、外1.5倍以上开挖深度范围布置勘探线和勘探点,当支护结构拟采用锚(索)杆时,基坑外勘探点的布置范围应满足锚(索)杆设置长度;2勘探点在基坑边线垂直方向布置,基坑每个侧边不少于3个勘测剖面,当开挖边界外无法进行勘探时,应通过调查和收集取得相应资料;3根据地层复杂程度,勘察点间距为10m~15m,但每一剖面线勘探25
点不少于3个,且基坑外勘探点不宜少于2个,对地层分布复杂或膨胀土区域,沿基坑周边布置的勘探点间距不大于8m;4对场地存在透镜体、软弱土层或暗沟、塘等特殊地段,适当加密勘探点,并查清其分布和工程特性;5勘探孔的深度应根据基坑支护结构设计要求确定,且不小于1.5倍的基坑开挖深度,并应穿过软弱土层;当基坑开挖深度范围内遇有基岩时,勘察孔深进入基坑设计深度下不小于0.3倍的基坑开挖深度。4.2.2基坑工程勘察应查明地下水埋藏条件,并符合下列要求:1场地开挖范围地下水含水层或隔水层的埋深、厚度和分布情况,地下水类型和补给及排泄条件;2当有承压水时分层测量地下水水位,并确定承压水水头高度;3应查明地下水的流速和流向;4在水文地质条件复杂或地下水丰富的地区,进行单孔或群孔抽水试验,抽水试验应符合相关规范的规定;5预测基坑施工期间和使用期间地下水位的变化幅度;6分析施工过程中水位变化对支护结构和周边状况的影响,并提出采取的措施。4.2.3土层取样及测试试验应符合下列要求:1采取原状土和原位测试的数量每一主要土层不少于6个(组),连续记录的静力触探或动力触探基坑每个侧边不少于3个孔;2室内试验除常规试验项目外,根据基坑施工情况,进行直剪快剪、固结快剪试验、渗透试验、三轴不固结不排水剪及固结不排水剪等试验,26
并采用模拟基坑开挖土体卸荷应力路径;3对砂土进行休止角试验,当需进行抗管涌稳定性计算时,进行颗粒分析试验,并绘制颗粒大小分布曲线,确定d5和dm的粒径;4当遇有人工填土、素土厚度大于3.0m时,进行重度和抗剪强度试验。4.2.4膨胀土区域基坑岩土工程勘察专项勘察除应满足《膨胀土地区建筑技术规范》GBJ112要求外,尚应符合下列规定:1勘探点的布置及控制性钻孔孔深应根据地形地貌状况和基坑安全等级且满足基坑支护设计要求确定,并增设适量深度不小于大气影响深度的探坑、探井;2取原状土样的勘探点应根据基坑安全等级、地貌单元和地基土胀缩等级布置,其数量不应少于基坑周边沿线上勘探点总数的2/3,且不得少于3个取土勘探点;3基坑开挖深度范围内,每一主要地层取土样不应少于9个(组),基坑底面勘察深度范围内不应少于6个(组);4采取原状土样应从地表下1m处开始,土层有明显变化处,宜增加取土数量;5通过室内及其资料的统计分析,确定地基的胀缩等级;6采取原状土样进行室内不同压力下的膨胀率试验、膨胀力试验和收缩试验,其数量应满足基坑计算的要求;7对于安全等级为一级基坑,进行现场剪切载荷试验,必要时进行现场水平膨胀力试验,试验方法按《膨胀土地区建筑技术规范》GBJ112相关27
要求执行;8对膨胀土裂隙状态、饱和状态、降雨和地表水对膨胀土变形和强度参数影响进行分析和评价,并应提供土体实际的强度参数建议值,必要时根据现场试验或通过考虑埋藏条件改变减低强度的反算法确定设计所需参数;9对基坑支护方案和防治措施等提出建议。4.2.5基坑工程专项岩土工程勘察应包括以下主要内容:1工程概况、勘察的目的、要求和任务;2场地环境状况及基坑工程概况;3场地的地层结构、岩土物理力学性质和水文地质条件,提供基坑每侧边、降水前后以及软弱结构面的基坑支护结构设计参数;4提出地下水的控制方法及计算参数,评价地下水对基坑工程的影响;5提出放坡坡率、支护方式及对设计和施工的建议;6评价基坑开挖、支护结构施工对周边影响,提出防治措施;7对基坑变形观测以及支护结构应力和应变监测提出建议。4.2.6基坑工程水文地质专项勘察文字报告应包括以下主要内容:1收集相关气象资料、最大降雨强度和近三年一遇最大降水量,分析降水对基坑稳定性的影响;2收集近三年最高水位资料,调查可能影响基坑水文地质条件的市政管线、江河等水源因素水位变化资料;3查明对基坑工程产生重大影响的汇水面积、排水坡度和长度等情28
况;4查明地下水类型和主要含水层分布情况;5查明岩体和软弱结构面中裂隙水情况;6论证地下水变化规律和水位变化对基坑应力状态的影响。7提供地下水的控制方法及计算参数,并评价对基坑及周边影响。4.2.7基坑工程勘察报告图件应包括下列主要内容:1基坑工程位置图,注明勘探点、基坑边线、周边建筑物、道路、管线等的位置;2标明基坑深度及范围的沿基坑边线和垂直基坑边线的地质剖面图以及基岩的等高线图;3各钻孔地质柱状图,注明各主要土层的物理力学参数;4现场原位测试曲线及有关参数,室内试验成果表;5其他能说明工程地质条件的测试资料和图件。4.3周边调查与评估4.3.1基坑周边调查和评估应宜取得以下资料:1基坑开挖影响范围内已有建(构)筑物的岩土工程详细勘察或基坑专项勘察资料;2不小于1.5倍基坑开挖深度范围地形的总平面图,建(构)筑物地下室及地基与基础施工设计图或基坑开挖图等;3基坑内部及周边各类地下设施,包括各种管网、地铁、人防工程等的分布、埋深和现状;29
4场地周围区域地表水汇流、排泄情况,地下水管渗漏情况;5周边道路及车辆载重情况,基坑附近的地面堆载和施工车辆载重情况,包括道路类型、宽度、道路路面结构、道路基础及损坏程度和修复方法、交通流量、车载重量、通行规则等;6废弃的水井、废旧的基础、工业或建筑垃圾等状况;7临近场地类似工程施工方案及经验。4.3.2基坑周边建(构)筑物调查应包括下列主要内容:1地形状态和分布状况;2与基坑边线、建筑红线的平面距离和相对位置;3工程性质、结构型式、层数、基础型式及埋深;4基坑开挖前设施的修复历史、开挖前的变形状态和损坏程度,并作标记、绘图、摄片和摄像。4.3.3基坑内及周边设施的调查应包括下列主要内容:1管道的使用功能、管道与基坑相对位置、埋深、敷设方式、埋设年代和通畅状态;2管道的材质、接头构造、管节长度、管内径、管内压力、闸阀井位;3各种电缆线的规格型号、使用要求、保护装置、外径、地上架设高度;4废旧管道的管径、长度、埋深、贮水量、管道结构状况;5其他设施和障碍物的状态。4.3.4周边调查与评估报告应包括下列主要内容:1建(构)筑物、地下管网和设施的安全状态评价;30
2建(构)筑物、地下管网和设施对基坑变形敏感性评价;3地下水控制方法、支护结构施工、基坑开挖、基坑侧壁变形等引起环境变化的可能性及危害程度预测;4雨季时的场地周围地表水汇流和排泄条件,地表水的渗入对地层土性影响的状况;5施工产生的噪声、振动以及废弃物对环境与居民生活产生不利影响及其给邻近建(构)筑物造成损害的可能性及程度;6明确须进行保护的对象,提出控制要求和控制标准及预防措施;7确定基坑开挖与支护结构使用期内施工材料、施工设备的平面布置和荷载;8对基坑工程设计和施工提出要求和建议。31
5基坑支护设计5.1一般规定5.1.1基坑支护应根据基坑开挖深度、工程地质与水文地质条件、环境条件、地下结构的特征、施工季节、技术经济和进度要求、可能采用的施工工艺及施工场地条件,选择单独或组合方案;缺乏经验时,可参照附录A选用。5.1.2基坑支护设计应考虑下列作用:1土压力及水压力;2周边建(构)筑物的作用荷截;3地面堆积荷载、施工荷载及大型车辆的动荷载;4临近场地施工荷载和振动荷载;5支护结构作为主体结构一部分时,上部结构的作用。5.1.3基坑支护设计计算和验算中使用的岩土参数应采用专项基坑勘察资料提供的建议值,当应采用建筑勘察资料提供的建议值时,应考虑土的物理力学性质、地下水位及其变化等影响因素;当有可靠经验时,可采用经验参数,但应经勘察单位认可。5.1.4基坑周边超载和施工荷载及建筑物每层荷载,有可靠资料时按实际取值,当无资料时,设计取值应不小于15kPa;各种荷载作用可按附录B计算。5.1.5基坑支护设计应选择最不利地层地段或有外部荷载突变的剖面位置32
进行计算和验算,基坑每侧边不应少于3个计算剖面;当地层结构复杂时,计算和验算剖面的间距不宜大于15m,并应按所取剖面范围内的最不利条件进行结构计算。5.1.6基坑支护设计计算和验算时,应根据基坑平面形状及尺寸、开挖深度、土层条件、周边建筑、地下管线及交通情况等宜适当考虑边角效应;当基坑边长超过60m时,距基坑内转角25m之外的中部的支护结构应适当加强。5.1.7膨胀土场地基坑的稳定性应按下列规定进行验算:1土层较薄,土层与岩层间存在软弱层时,取软弱层面为滑动面进行验算;2层状构造的膨胀土,当层面与坡面斜交,且交角小于45°时,验算层面的稳定性;3永久性基坑应考虑水平膨胀力的影响,抗剪强度应取土体滑动面或结构软弱面的抗剪强度。5.1.8土钉墙支护结构的使用深度一级基坑不宜超过6m,二级基坑不宜超过8m,膨胀土区域不宜超过5m。5.1.9采用桩锚支护结构体系时,锚(索)杆宜设置在桩身上;当设置在桩间时,应通过钢筋混凝土或型钢腰梁与桩形成有效联系。5.1.10人工填土层、淤泥土层、粘土层和膨胀土不宜作为锚杆(索)的主要锚固段;当不可避开时,应考虑土的蠕变对锚杆(索)抗拔力损失的影响。5.1.11土钉和锚杆(索)与周围土体的摩阻力应由现场抗拔试验确定;当无试验资料时,可根据勘察资料和工程经验参照附录E综合确定。33
5.1.13当使用有冠梁的支护结构体系时,冠梁的刚度宜按大于基坑边直线段1/3长度进行计算确定;当冠梁标高有变化时,应采取措施使冠梁与桩有效连结。5.1.14当采用桩及其组合支护结构体系时,桩身弯矩折减系数不宜大于o0.75,受力钢筋分布圆心角不宜大于100。5.1.15支护结构变形宜采用数值方法进行计算,或采用附录C的方法进行估算,必要时,在设计中宜采用下列措施减少和控制支护结构变形:1选定能减少变形的施工工况,如限定分层、分段作业的深度和长度,缩短开挖与支护的施工间隔等;2适当减小土钉或锚杆(索)的布置间距或增加钢筋混凝土面板刚度或增设超前加固,或增加桩的嵌固深度等;3对变形控制要求较高的基坑锚杆(索)可设置成预应力锚杆(索);4分层设置预应力锚杆(索),并设置腰梁或足够大面积的承压板;5加强基坑侧边中部的支护结构;6对基坑侧壁土体和基坑底部土体进行超前支护或加固。5.1.16基坑侧壁顶部地表应采取封闭措施,封闭的宽度不宜小于2.0m,膨胀土地区应宜按《膨胀土地区建筑技术规范》GBJ112中宽散水做法进行。5.1.17当基坑降水可能引起的土体变化对基坑周边环境产生不利影响时,宜采用预加固措施进行控制。5.1.18基坑截水应根据地质条件选用高压喷射注浆帷幕、压力注浆帷幕等措施。34
5.1.19基坑支护设计中应明确提出监测项目和具体要求,包括监测点布置、观测精度、监测频度及监控报警值等。5.1.20应根据施工过程的监测数据或发现的问题进行动态设计。5.2坡率法5.2.1当基坑周围具有放坡开挖条件,或放坡开挖对相邻建筑物影响较小时,宜采用坡率法进行开挖;对深度超过3m的膨胀性区域的基坑不宜完全采用坡率法。5.2.2放坡坡率应符合下列规定:1根据勘察资料提供的参数通过稳定性计算确定,或采用经过稳定性核算的勘察资料提供的坡率建议值;2土质边坡宜按圆弧滑动法验算;土岩结合的边坡宜考虑土质的特性分别采用圆弧滑动和刚体滑动法进行核算;3对土质比较均匀且无地下水的基坑,可根据工程经验确定坡率;当无经验时,可参照附录D确定;4确定坡率验算时宜考虑坡顶堆积荷载和动载、软弱结构面或地层倾斜以及土岩交界面等因数的不利作用。5.2.3当基坑深度较大时,宜采取设置过渡平台分级放坡开挖,各级过渡平台的宽度、坡度和高度应通过稳定性计算确定,各级过渡平台宽度不宜小于2.0m。5.2.4采用坡率法开挖基坑时,坡面应采取下列防止渗水、溜土、软化、崩塌等防护措施:35
1对软质泥岩、膨胀土、裂隙发育黏性土及破碎岩石边坡,采用30mm~50mm厚挂钢丝(筋)网喷抹水泥砂浆护坡;2对人工填土、素填土或土质不均匀的边坡,采用浆砌片石(砖、砌块)护坡或喷锚护坡;3对粘性土、粉土、砂土等土质边坡,采用钢管(筋)土钉固定钢筋(丝)喷抹水泥砂浆或细石混凝土护坡;4对防水、防风化、防坡面土流失且短期存在、高度小于3m坡面,必要时可上覆素土、砂土或水泥砂浆抹面。5.3土钉墙5.3.1土钉墙设计应符合下列规定:1确定土钉墙结构各部分尺寸和材料参数,包括土钉的直径、长度、间距、倾角、土钉材料、注浆材料及施工方法等;2土钉抗拔承载力计算,验算局部稳定性和整体稳定性;3进行面层设计和构造设计;4对严格控制周边土体位移的基坑进行变形估算,必要时采用超前支护措施;5对基坑平面中出现的凸角部位或土钉相互交叉部位采取工程措施。5.3.2土钉墙土压力计算应符合附录F的有关规定,土钉由土体自重及附加荷载引起的受拉荷载标准值按下式和图5.3.2计算:Tesscos(5.3.2-1)jkajkxjyjj式中:sxj、syj第j根土钉相邻其它土钉的水平、垂直间距(m);36
第j根土钉位置处主动土压力标准值(kN);第j根土钉与水平面的夹角(º);j荷载折减系数,按下式计算:1tgtg902tg(5.3.2-2)2tg452式中:土钉墙面与水平面的夹角;破裂面与水平面夹角(图5.3.2),取()(º)。2图5.3.2土钉抗拔承载力计算图1-喷射混凝土面层2-土钉3-最危险滑裂面5.3.3土钉设计计算应符合下列规定1只考虑土钉的受拉作用;2各层土钉在设计内力作用下满足下式:2dFs,dTjk1.1fyk(5.3.3-1)4式中:Fs,d—土钉的局部稳定性安全系数,取1.2~1.4,基坑深度较大时取高值;T—土钉设计内力(kN);jkd—土钉钢筋直径(mm);37
f—钢筋抗拉强度标准值(MPa)。yk3各层土钉的长度满足下式条件:FTs,djkll(5.3.3-2)1d0式中:l—土钉轴线与倾角(45°+φ/2)线的交点至土钉外端点的距离;对于分1层土体,υ值为各土层tanφ的层厚加权的平均值计算(图5.3.3-1);d—土钉孔径(mm);0—土钉与土体之间的界面粘结强度(kPa),应由现场试验确定或按勘察资料取值;如无试验资料,可参考附录E;图5.3.3土钉长度的确定4进行稳定性分析时,土体破坏面上每个土钉达到的极限抗拉力取式(5.3.3-3)和(5.3.3-4)计算的最小值:按土钉受拔条件Rd0la(5.3.3-3)2d按土钉受拉屈服条件R1.1fyk(5.3.3-4)4式中:R—土钉达到的极限抗拉力(kN);l—土钉伸入稳定土体中的长度(m);a5对于靠近支护底部的土钉尚应考虑破坏面外侧土体和喷混凝土面层脱离土钉滑出的可能性,其最大抗力尚应满足下式条件:38
Rd(ll)R(5.3.3-5)a1式中R—土钉端部与面层连接处的极限抗拔力(kN)。16土钉的配筋面积可按下式计算:1.25TfA(5.3.3-6)gjkyjsj式中:T土钉受拉荷载标准值(N);jk基坑重要性系数,按本规范3.2.1确定;g2A第j根土钉配筋的面积(mm),锚管土钉要考虑注浆孔对管壁sj面积的削弱作用;f第j根土钉筋体受拉强度设计值(MPa)。yj5.3.4土钉墙面层可按下列方法进行设计:1第j根土钉与相邻土钉间距范围内面层所受水平荷载平均值取第j根土钉长度中点的埋深的土压力值;2喷射混凝土面层可近似按长宽分别为sxj、syj受均布荷载eajk的四边简支板进行设计;3土钉与面层的连接应能承受土钉端部拉力的作用,且应验算面层连接处混凝土局部抗压强度。5.3.5土钉墙水平位移宜根据数值计算方法或结合可靠的经验进行估算;当无经验时,对简单情况可用下式估算,图5.3.5。Krhqhhqzzh0ii0ii0wwuziEiiEii2Ei(5.3.6-1)式中:u—土钉墙面任意深度z处的水平位移;z39
K/(1),为深度z处所对应土层的泊松比;0、h深度z处以上第i层土的重度及对应土层厚度;iiq基坑顶面超载;0E深度z以上第i层土的变形模量(MPa),E=2.27N(N标准贯ii入试验击数)h基坑开挖深度;h开挖前地下稳定水位。w图5.3.5土钉墙水平位移计算图5.3.6土钉墙设计构造宜符合下列规定:1土钉墙墙面与水平面之间的夹角不大于85;2土钉与水平面之间的夹角不大于20;3当采用钻孔置筋时,沿筋体每隔不大于3m设一个对中支架;4顶层土钉长度与基坑深度之比,对非饱和黏性土土不应小于1.1,对软塑状黏性土不小于1.3;5土钉的间距不应大于2.0m,可采用网格或梅花形布置;6土钉筋体材料采用直径为不小于16mm的Ⅱ级、Ⅲ级钢筋,可用等强度钢管替代;7注浆材料采用水泥净浆或水泥砂浆,注浆强度等级不低于12MPa,40
3天强度不低于6MPa;8混凝土面层中配置钢筋网,钢筋直径不应小于6mm,间距和筋网搭接长度大于250mm,加强螺纹钢筋直径不应小于14,并采用焊接连接;9土钉墙面板深入坡底不小于200mm,面板中钢筋延出坡顶护面不小于500mm;10混凝土面层厚度不小于100mm,设计强度等级不小于C20;11在面层上应根据具体情况设置一定间距布置的泄水孔。5.3.7土钉与面层连接宜符合下列规定:1对重要工程或面层受力较大时,土钉筋体头部加工螺纹,通过螺母、垫板施加预紧应力(图5.3.7a),对一般工程预紧应力为不大于土钉拉力设计值的20%,严格控制变形的基坑或永久性支护,预紧应力为不大于土钉拉力设计值的60%;2土钉筋体通过井字形直径不小于16mm局部加强钢筋焊接固定到面层钢筋网上,在土钉筋体端部两侧分别沿长度方向邦焊100mm长与筋体同直径的锁定筋,(图5.3.7b);44...........3.....8....5......5..............2...................6.......................9.1............67(a)(b)(a)图5.3.7土钉与面层的连接(b)1-垫块2-螺母3-喷射混凝土4-钢筋网5-土钉钻孔6-土钉钢筋7-钢垫板8-锁定筋9-井字形钢筋3土钉筋体采用钢筋束时,钢筋束伸出面层或邦焊向四周弯曲长度不41
小于500mm,并绑扎在钢筋网上。5.3.8对成孔困难的地层,可采用钢管作为土钉筋体,并应符合下列规定1通过计算确定钢管外径壁厚,其抗拉强度应满足土钉筋体的抗拉设计要求;2钢管内端头制成锥形,外端部与加强筋焊接;3钢管连接采用邦焊,接头处拼焊加强筋;4钢管管壁设置出浆孔,间距不大于500mm,直径不小于5mm,出浆孔处可加焊倒刺形等边角钢,靠近钢管外端头1.5m范围内不宜设出浆孔。5.4排桩5.4.1排桩可根据位置和布置形状分段按平面问题或空间问题进行受力计算,计算宽度可取根据受力及桩间土稳定条件确定的桩中心距。5.4.2排桩支护结构设计应符合下列规定:1确定嵌固深度、截面尺寸和承载力、内力与变形、构件和节点的构造设计及稳定验算等;2悬臂式排桩嵌固深度计算值可按下式条件确定(图5.4.2-1)。mnEpjypjEaiyai0(5.4.2-1)j1i1式中:E基坑外侧第i层土水平荷载标准值的合力;aiEpj基坑内侧第j层土水平抗力标准值的合力;yai、ypj分别为Eai、Epj作用点至桩底的距离。42
图5.4.2-1悬臂式排桩结构嵌固深度计算简图3单层支点排桩结构支点力及嵌固深度计算值可按下列步骤确定(图5.4.2-2):1)基坑底面下支护结构弯矩零点位置至基坑底面的距离h按下式c条件式确定:ee(5.4.2-2)akpk2)支点力T按下式计算:knmEaihaiEpjhpji1j1T(5.4.2-3)khhTc式中:e水平荷载标准值;akepk水平抗力标准值;E设定弯矩零点位置以上基坑外侧土第i层水平荷载标准值的ai合力;h合力E作用点至设定弯矩零点的距离;aiaiEpj设定弯矩零点位置以上基坑内侧土第j层水平抗力标准值的合力;hpj合力Epj作用点至设定弯矩零点的距离;43
h支点至基坑底面的距离;Th基坑底面至设定弯矩零点位置的距离。c(a)(b)图5.4.2-2单层支点排桩结构支点力及嵌固深度计算简图3)嵌固深度计算值按下式确定:mnEpjypjTkhThdEaiyai0j1i1(5.4.2-4)4多层支点排桩支点力及嵌固深度计算值按本规范附录F圆弧滑动简单条分法确定;5确定嵌固深度计算值h后,嵌固深度设计值按下式确定:计h1.2h(5.4.2-5)dgd计当确定的悬臂式及单支点式排桩嵌固深度设计值小于0.3h(h为基坑开挖深度)时,取hd0.3h,多支点支护结构嵌固深度设计值小于0.2h时,取h=0.2h;d6当基坑底为碎石土或砂土,基坑内受渗透水压力作用时,兼有隔水作用的排桩嵌固深度设计值尚应满足按下式抗渗透稳定要求(图5.4.2-3);hd1.20ghhwa(5.4.2-6)44
图5.4.2-3渗透稳定计算简图7当基坑底以下为坚硬土层或岩层时,悬臂式或单支点排桩的嵌固深度设计值可按下经验公式确定;hdgh(5.4.2-7)式中:土、岩层系数,可按表5.4.2确定;表5.4.2排桩嵌固深度设计岩土层系数支护型式悬臂排桩单支点排桩嵌固段岩性硬塑~坚硬土层0.7~0.80.5~0.6强风化软质岩0.6~0.70.4~0.5强风化硬质岩0.5~0.60.3~0.4中风化软质岩0.4~0.50.3~0.4中风化硬质岩0.3~0.40.2~0.3微风化岩0.2~0.30.1~0.25.4.3悬臂及单层支点排桩结构的支点力标准值、截面弯矩标准值、剪力标准值以及多层支点排桩结构内力标准值与变形、支点力标准值宜根据基坑开挖及地下结构施工过程的不同工况进行计算,结构内力及支点力的设计值应按下列规定计算:1截面组合弯矩设计值:M1.25M(5.4.4-1)gk45
2截面组合剪力设计值V:V1.25V(5.4.4-2)gk3支点结构第j层支点力设计值:T1.25T(5.4.4-3)djgkj式中:M、V、T截面弯矩标准值、剪力标准值和第j层支点力标kkdj准值,可按本规范5.4.2规定计算。4双排桩的结构计算应按本规范附录H进行。5.4.4排桩支护结构的构件应按其在施工和使用的不同阶段可能出现的最大内力进行截面设计;构件的截面强度计算应按《混凝土结构设计规范》GB50010、《钢结构设计规范》GB50017及《建筑桩基技术规范》JGJ94等有关规定执行。5.4.5排桩配筋宜按弯矩设计值包络图分段配置,应考虑不同计算模型的弯矩设计值包络图最大弯矩值位置的偏移适当调整包络图,并使截面抗弯承载力的图形包含弯矩设计值包络图。5.4.6支撑型冠梁的内力可按连续梁(或简支梁)计算,并应进行抗弯及抗剪验算:2Mql(5.4.7-1)式中:M冠梁最大弯矩设计值;q支护结构作用在冠梁上的水平力;l作用在冠梁上两支撑之间的距离;内力系数,对等跨连续梁取1/16;对简支梁取1/8。5.4.7排桩支护结构构造宜符合下列规定1人工挖孔桩,桩径不宜小于0.9m,机械成孔桩,桩径不宜小于0.6m;2桩间距应根据受力及桩间土稳定条件确定;46
3排桩之间土体的支护应根据桩间土拱效计算结果确定采用锚喷结构、网喷结构,钢筋网应与支护桩有可靠连结;4桩芯的混凝土强度等级不应低于C25,圆型桩非均匀布置受力钢筋的分布范围应在受力侧桩身中部,并不宜超出半周长的2/3;5当土质较好且地下水位低于基坑开挖深度时,可采取预制挡板、砖墙、钢丝网水泥砂浆或喷射混凝土等措施稳定桩间土,当土质较差且采取降水措施时,采取现浇挡板、钢筋网喷射混凝土等措施稳定桩间土,并与桩有效连结;6桩顶部设钢筋混凝土连接冠梁,桩纵向钢筋锚入冠梁长度不小于30倍纵向钢筋直径;7支撑型冠梁的截面尺寸应根据计算需要确定,构造型冠梁宽度每侧宽与排桩桩径不小于100mm,冠梁高度不小于500mm,配筋应不少于最小配筋率;冠梁混凝土强度等级与桩芯的混凝土强度等级相同,并不应低于C25,对处于阳角或高差变化部位的冠梁应予以加强;8锚拉式排桩支护结构在支点标高处设型钢或钢筋混凝土腰梁,与支护桩、支撑或锚杆(索)可用预埋铁件或锚筋进行连结;5.5重力式5.5.1重力式挡土结构可采用块体砌筑、高压喷射注浆法、压力注浆法等方式成形,并可与截水措施联合使用。5.5.2重力式挡土结构嵌固深度宜按附录F圆弧滑动简单条分法确定,设计值宜按下式确定:47
h1.2h(5.5.2-1)dg计当嵌固深度设计值h小于0.2h时,宜取0.2h。d5.5.3重力式挡土结构厚度宜根据抗倾覆和抗滑移稳定性确定,并应符合下列规定(图5.5.3)。1抗倾覆:haEahpEpWwb021.30(5.5.3-1)式中:E水泥土墙底以上基坑外侧水平荷载标准值合力;ah合力E至水泥土墙底的距离;aaE水泥土墙底以上基坑内侧水平荷载标准值合力;ph合力E至水泥土墙底的距离;ppW水泥土墙的重量。wb水泥土墙的厚度计算值。02抗滑移:EEW1.40(5.5.3-2)apw式中:墙体基底与土的摩擦系数,宜根据试验资料确定;当无试验资料时,淤泥质土=0.20~0.25;粘性土=0.25~0.40;砂土=0.40~0.50。图5.5.3重力式挡土结构计算简图3当采用高压旋喷或注浆形成水泥土墙时,厚度计算值取式(5.5.3-1)48
和式(5.5.3-2)计算结果最大值,设计值宜按本规范5.5.2确定。5.5.4挡土结构正截面承载力验算应符合下列规定M1压应力验算:1.25zf(5.5.4-1)0cscsW式中:水泥土墙平均重度;csz由墙顶至计算截面的深度;M单位长度水泥土墙截面组合弯矩设计值,可按本规范5.4.3条规定计算;W单位长度水泥土墙截面模量;f水泥土抗压强度设计值。csM2拉应力验算:z0.06fcscsW(5.5.4-2)3挖孔填料式挡土结构应以护壁混凝土最小截面作为有效计算截面进行截面正应力验算;4当条件限制不允许增大截面厚度时,可采取设置型钢或混凝土桩的方式(图5.5.4),并满足强度要求。图5.5.4重力式挡土结构设置型钢或混凝土桩图1工字钢49
5.5.5重力式挡土结构墙顶最大水平位移可按附录C进行估算。5.5.6当水泥土挡土结构兼作截水帷幕时,深度除满足本规范5.5.2、5.5.3的要求外,尚应符合高压喷射注浆法、压力注浆法截水设计的有关要求。5.5.7高压喷射注浆法重力式支护结构设计应符合下列要求:1适用于软塑或可塑粘性土、粉土、砂土、素填土和碎石土等地层;当土含有较多大粒径块石、大量植物根茎或含有较高的有机质以及地下水流速过大时,应通过现场试验确定其适用性;2高压喷射注浆形成的加固体强度及范围,应现场试验确定;无现场试验资料,亦可以参照类似土质条件的工程经验;3高压喷射注浆体固化剂宜用强度等级为32.5级以上的普通硅酸盐水泥,并可根据具体的工程条件,通过试验确定可加入适量的速凝、早强等外加剂;4高压喷射注浆单管及二重管法的高压水泥浆液压力宜不小于20MPa;三重管法高压水射流的压力宜不小于30MPa;5喷射压力、提升速度对成桩直径(喷射板墙的有效长度)有较大影响,应根据深度及土质条件进行调控,单管提升速度不宜大于25cm/min,旋转速度不宜大于25rpm;二重管及三重管法提升速度不宜大于12cm/min,旋转速度不宜大于12rpm;6水泥浆液的水灰比应根据工程要求确定,不宜大于1.2,比重不宜小于1.5,返浆比重不宜小于1.2。5.5.8压力注浆法重力式支护结构设计应符合下列要求:1压力注浆法适用于处理粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地层;50
2压力注浆形成的加固体强度及范围,应现场试验确定;无现场试验资料,亦可以参照类似土质条件的工程经验;3压力注浆隔水宜采用强度等级为32.5R以上的普通硅酸盐水泥或粘土,可以通过试验掺入适量的水玻璃(35Be);4水泥浆液采用先稀后浓的水灰比;当采用水泥、粘土的配合使用时,水泥与粘土的重量比宜为1:1或1:4;当采用黏土浆液时,干粘土与水的比例不宜小于1:1;5注浆方法应考虑介质的类型和浆液的凝胶时间等因素,当对土体注浆时宜采用纯压式注浆,当对裂隙岩体注水泥浆时,宜采用循环式注浆。6孔径不宜小于70mm,有截水要求时孔深应进入不透水层不小于1.0m;7埋设的注浆管直径不小于30的焊接钢管或硬质胶管,将注浆管插入钻孔内,注浆管在含水层相应段每隔不大于200mm布设两个直径不小于3mm的出浆孔,并且用快速凝固的水泥砂浆将钻孔口封闭;8当土层比较均匀时,可采用全孔注浆法进行施工,当土层变化大需分段注浆时,可采用套管护壁注浆法或袖阀管注浆法,进行分段注浆。5.5.9重力式挡土结设计及构造应符合下列规定:1当水泥土墙采用格栅布置时,水泥土的置换率,对淤泥不小于0.8,对淤泥质土不小于0.7,对粘土及砂土不小于0.6,格栅长宽比不大于2,横向墙肋的净距不大于2.0m;2水泥土桩与桩之间的搭接宽度根据挡土及截水要求确定,且不小于100mm;51
3挖土填料式挡土结构应符合下列规定:1)钢筋混凝土护壁的厚度不小于150mm,封底混凝土厚度不小于0.5m,混凝土强度等级不小于C15;2)钢筋混凝土护壁竖向钢筋不少于8@150,上下护壁竖向筋的搭接不少于200mm,环向钢筋不少于6@200;3)桩顶设置强度等级不低于护壁的混凝土冠梁,梁高(竖向)不小于500mm,梁宽不小于挡土结构宽度,护壁竖向钢筋插入冠梁不少于300mm;4水泥土挡土结构结构使用的水泥强度等级不低于32.5R,水泥掺量根据水泥土强度设计要求确定,当采用高压旋喷桩时,水泥掺入比不小于30%;5水泥土挡土结构在墙顶面设置强度等级不低于Cl5钢筋混凝土盖板,盖板高不小于200mm,宽每侧不小于墙宽200mm,盖板用混凝土摩阻键与桩体连接。5.6锚杆(索)5.6.1锚杆(索)可根据锚固段所处的地层条件,采用土层锚杆(索)或岩层锚杆(索);需要控制支护结构变形时,应采用预应力锚杆(索)。5.6.2锚杆(索)轴向拉力标准值和设计值按下式计算:TskmxNkcos(5.6.2-1)N1.25Ngk(5.6.2-2)52
式中:N锚杆(索)轴向拉力标准值(kN);kN锚杆(索)轴向拉力设计值;T支护结构单位宽度支点力标准值(kN/m);ks锚杆(索)水平方向间距(m);mx锚杆(索)的水平夹角()。x5.6.3根据设计荷载在锚杆(索)结构上的分配,针对不同的外锚杆(索)结构型式采用连续梁法、简支梁法、弹性地基梁法等方法确定;锚头的锚具、承压板、斜支撑、台座〈包括横梁〉性能和设计计算符合《预应力筋专用锚具、夹具和连接器应用技术规范》JGJ85及相应规范的要求。5.6.4锚杆(索)轴向受拉承载力标准值按下列规定确定:1安全等级为一级及缺乏地区经验的二级基坑侧壁,应按现行行业标准《建筑基坑支护技术规范》JGJ120的有关规定进行锚杆(索)的基本试验,锚杆(索)轴向受拉承载力设计值可取基本试验确定的极限承载力除以受拉抗力分项系数取1.3;2安全等级为二级且有邻近工程经验时,可按下式计算锚杆(索)轴向受拉承载力设计值,并应按《建筑基坑支护技术规范》JGJ120的有关规定进行锚杆(索)验收试验;Nddmqsikli(5.6.4-1)g式中:Nd—锚杆(索)轴向受拉承载力设计值;d—锚杆(索)锚固体直径;ml—第i层稳定土层中的锚固长度;i53
q—土体与锚固体的极限摩阻力标准值,可按地区经验取值;当无经sik验时可按附录E取值;—锚杆(索)轴向受拉抗力分项系数。g3对于黏土层中的锚杆(索)进行蠕变试验,锚杆(索)蠕变试验可按本规范附录L规定进行;4通过边坡稳定性分析,按下式确定锚固力:PtF/sinjjmxtanhcosjjmx(5.6.4-2)式中:F—下滑力(kN),可采用极限平衡法或传递系数计算,安全系数采用1.05~1.25;P—设计锚固力(kN);t—滑动面内摩擦角(°);h—锚索与滑动面相交处滑动面倾角(°),锚索下倾时取“+”,上仰时jj取“-”;—锚索与水平面的夹角(锚固角),一般为15°~30°,不大于45°,也可mx参照下式计算:4521mxhh(5.6.4-3)12(1)—锚索的锚固段长度与自由段长度之比;、—设锚索滑动面的内摩擦角和滑动面倾角。hh3设计锚固力Pt与容许锚固力Pa应满足要求PtPa,对于锚固钢材容许荷载应满足表5.6.4的要求;54
表5.6.4锚固钢材容许荷载项目永久性锚固临时性锚固设计荷载作用时Pa≤0.6Pu或0.7PyPa≤0.65Pu或0.8Py张拉预应力时Pa≤0.7Pu或0.85PyPa≤0.7Pu或0.85Py预应力锁定中Pa≤0.8Pu或0.9PyPa≤0.8Pu或0.9Py注:Pa为容许锚固力,Pu为极限张拉荷载(kN),Py为屈服荷载(kN)。5.6.5锚杆(索)自由段长度可根据对支护结构位移控制的要求确定;当支护结构位移足以使被支护的土体形成破裂面时(图5.6.5),可按下式计算:msin452Lfhhdoha1(5.6.5)msin45g2式中:L锚杆(索)设计自由段长度;fh基坑开挖深度;h土压力迭加零点至基坑底面的高度;doh锚杆(索)开孔位置至地面的高度;a1锚杆(索)水平夹角;g穿越土层内摩擦角标准值(按厚度加权平均),膨胀土区域取各m土层的最小值。图5.6.5锚杆(索)自由段长度计算简图55
5.6.6锚杆(索)锚固段长度确定应符合下列规定:1锚杆锚固段长度按下式估算,并取最大值为设计长度:Ndmqsikli1.3(5.6.6-1)Ndlmmhmtgmcm1.3(5.6.6-2)式中N锚杆(索)轴向拉力设计值(kN);l第i层土(岩)体中锚固段长度(m);iq第i层土(岩)体与锚固体间极限摩阻力标准值(kPa),可根据经sik验取值,当缺乏经验时可按附录G取值;h锚固段平均埋深(m);mmhm深度以上对应土层天然重度(地下水位以下取浮重度),取厚3度的加权平均值(kN/m);,c锚固段取厚度加权平均的内摩檫角()及粘聚力(kPa)。mm锚杆(索)锚固段设计长度ll(5.6.6-3)mi2拉力型锚索的锚固段长度按(5.6.6-4)或(5.6.6-4)和(5.6.6-6)计算,并取用其中的大值;1)按水泥砂浆与锚索张拉钢材粘结强度确定锚固段长度FPs2tl(5.6.6-4)sadsu当锚索锚固段为枣核状时,FPs2tl(5.6.6-5)sandsu56
2)按锚固体与孔壁的抗剪强度确定锚固段长度FPs2tl(5.6.6-6)adm式中:F—安全系数,取1.7~2.0,高腐蚀地层中取大值,s2d—张拉钢材外表直径(束筋外表直径)(m);s—锚索张拉钢材与水泥砂浆的极限粘结应力,按砂浆标准抗压强u度的10%取值(kPa);—锚孔壁对砂浆的极限剪应力(kPa),现场试验或根据地区经验确定,无地区经验时可参考附录E取值。3压力分散型锚索锚固段长度计算1)总的锚固段长度l按式(5.6.6-6)计算确定;a2)初拟承载体个数m,每个承载体分担的设计锚固力按下式计m算;PtP(5.6.6-7)t1mm3)浆体强度按下式验算;4FPs1t1f(5.6.6-8)j2cD式中:—注浆体计算抗压强度(kPa);jP—每个承载体分担的设计锚固力;t1f—注浆体的极限抗压强度,不宜低于20MPa,一般由试验确定;cD—注浆体直径(m)。57
5.6.7锚杆(索)杆体截面面积和根数符合下列规定:1锚杆杆体截面面积按下式确定:KNtA(5.6.7-1)sfptk2式中:A锚杆(索)杆体截面面积(mm);sNt锚杆(索)轴向拉力设计值(N);2fptk钢筋、钢绞线强度标准设计值(N/mm);K抗力分项系数,一级基坑1.8,二级基坑1.6,三级基坑1.4;2根据设计锚固力P和所选用的钢绞线强度,可按下式计算每孔锚索钢t绞线的根数;FPs1tn(5.6.7-2)mPu式中:F—安全系数,取1.7~2.0,高腐蚀地层中取大值;s1P—锚固材料极限张拉荷载。u对于使用时间超过2年的锚固结构,设计中应考虑预应力钢材的松弛损失及被锚固岩(土)体蠕变的影响,决定锚索的补充张拉力。5.6.8锚杆(索)有效预拉力由控制预拉力扣除预应力损失值按下式确定。NNN(5.6.8)gzs式中:N—锚杆(索)有效预拉力(kN);gN—锚杆(索)控制预拉力(kN),锚杆(索)张拉力由锚杆(索)材料及z拉拨试验资料确定,一般情况下,张拉控制应力k0.85Rg,58
超张拉时的最大控制应力0.95R,其中R为钢筋抗拉设kgg计强度。N—锚杆(索)预应力的各种损失值(kN),按附录G计算;s5.6.9锚杆(索)预加力值(锁定值)应根据地层条件及支护结构变形要求确定,宜取锚杆(索)轴向受拉承载力设计值的0.6~0.8倍,并采用应力元件进行测试。5.6.10锚(索)杆构造应符合下列规定1上下排间距大于1.5m或5倍孔径,且垂直间距不小于2.0m,水平间距不小于1.5m;2锚固段上覆土层厚度不小于4.0m;3倾角宜不小于10,且不大于35;4同一层锚杆(索)应设置加强带连接;5自由段长度不小于3m,并超过潜在滑裂面1.5m以上;6当轴向受拉荷载设计值小于350kN时,可采用Ⅱ级或Ⅲ级钢筋,受拉荷载设计值大于350kN时,选用钢绞线或高强钢丝,沿锚杆(索)轴线方向每隔不大于2.0m宜设置一个定位支架;7锚固体直径不宜小于100mm;8灌浆材料宜用水泥浆或水泥砂浆,灌浆体抗压强度不宜低于20MPa,当入岩时,灌浆体设计强度不宜低于25MPa;注浆的水灰比不宜小于0.4,根据需要掺入部分外加剂;9水泥浆或水泥砂浆保护层厚度不小于25mm;10锚索最终锁定后封闭防护混凝土覆盖层厚度不小于250mm;59
11钢绞线符合《预应力混凝土用钢绞线》GB5224的规定,当使用非国家标准的材料时,对材料的性能进行充分论证,并出具相应的技术鉴定文件,使用前对所用材料做严格的力学性能试验,并报有关部门批准。5.6.11自钻式锚杆设计符合下列规定:1适用于一般破碎岩层、砂卵石地层、高含水地层等不易成孔的建筑基坑工程的支护和加固,其结构包括中空杆体、垫板、螺母、联连套筒和钻头;2采用自钻式锚杆时,应现场进行抗拔试验,根据抗拔力、试验锚固段长度和锚固体直径,确定注浆体与岩土体间的抗剪强度,自钻式锚杆技术参数参见表5.6.11;表5.6.11自钻式锚杆技术参数表外径孔径锚杆极限接头直径钻头直径钻孔直径锚杆型号(mm)(mm)拉力(kN)(mm)(mm)(mm)ZB25/162516120324042ZB25/142514140324042ZB29/192919120384648ZB29/172917180384648ZB29/152915200384648ZB29/102910300384648ZB32/243224200405153ZB32/203220280405153ZB32/183218340405153ZB40/204020450506065ZB40/164016500506065ZB50/305030480608085ZB50/2050207206080853锚杆自由段长度按外锚头到潜在滑裂面的长度计算,预应力锚杆自由段长度应不小于5m,且应超过潜在滑裂面,土层锚杆的锚固段长度不60
应小于4m,且不宜大于10m,岩石锚杆的锚固段长度不应小于3m,且不宜大于45d和6.5m。4施加预应力或锚杆抗拉力限制不应超过杆体材料自身强度的70%。5.7内支撑5.7.1内支撑结构体系选用宜遵循下列原则1内支撑体系按平面布置可采用板系、杆系及其组合,当基坑形状为圆形、方形时,可采用板式内支撑,当基坑形状较长或不规则时,可采用杆系内支撑;2内支撑构件可采用钢管、型钢或组合型钢,对于平面尺寸较大、形状比较复杂和环境保护要求较严格的基坑,宜采用现浇混凝土结构;3当基坑较浅时,可采用在工程桩或坑底地基与支护结构之间加斜撑的支护方式,斜撑不宜超过两层,在采用工程桩作支点时,必须保证工程桩本身的安全和正常使用;5.7.2内支撑的平面布置应符合下列规定:1除逆作法外,支撑轴线避开主体工程地下结构的柱网轴线;2当用人工挖土时,钢结构支撑宜采用相互正交、均匀布置的平面支撑体系,当采用机械挖土时,宜采用桁架式支撑体系;3平面形状比较复杂的基坑可采用边桁架加对撑或角撑组成的支撑结构,当基坑平面近似方形时,水平支撑宜采用放射式布置,当基坑平面近似圆形时,可采用圆形、拱形支护结构,基坑平面形状有向内凸出的阳角时,在阳角的两侧同时设置支撑点;61
4各层支撑的标高处沿支护结构表面应设置水平腰梁(围檩),沿腰梁长度方向水平支撑点的间距,对钢腰梁不宜大于4m,对混凝土腰梁不宜大于6m;5相邻支撑之间的水平距离,用人工挖土时不小于3m,采用机械挖土时不小于6m,并考虑方便后续施工和拆除。5.7.3支撑体系的竖向布置应符合下列规定:1上、下水平支撑的轴线应布置在同一竖向平面内,层间净高不宜小于3m,当采用机械开挖及运输时,层间净高不宜小于4m;2竖向布置应避开主体工程地下结构底板和楼板,支撑底面与主体结构之间的净距离不宜小于700mm,支撑顶面与主体结构之间的净距不宜小于300mm;3立柱应布置在纵横向支撑的交点处或桁架式支撑的节点位置上,并应避开主体工程梁、柱及承重墙,立柱的间距应根据支撑构件的稳定要求和竖向荷载的大小确定,但不宜超过12m;4立柱穿过主体工程底板以及支撑穿越主体工程地下室侧墙的部位,应有有效的隔水措施;5同一支撑相邻立柱支撑点的高差宜不大于柱距的l/l00;6立柱宜采用壁厚大于5mm的无缝钢管或采用型钢组合构架,不宜使用卷管、焊缝管。5.7.4平面支撑体系结构构件内力设计计算宜符合下列规定1冠梁或腰梁水平荷载设计值应按本规范5.4确定的支点水平力设计值除以相邻支点的间距确定,结构内力应按连续梁方法计算,计算跨度可62
取相邻支撑点中心距;2当基坑形状接近矩形且基坑对边条件相近时,支点水平荷载可沿腰梁、冠梁长度方向分段简化为均布荷载,对支撑构件轴向力可近似取水平荷载设计值乘以支撑中心距;3当平面形状比较复杂的基坑,支撑体系采用杆系结构方法计算时,可仅考虑腰梁刚度的影响,不考虑围护结构的贡献,立柱与水平支撑的节点和立柱的下端按铰支座考虑;4当不考虑水平向支撑纵横的互相作用且支撑与腰梁正交时,支撑的轴向压力标准值可按下式计算;NRs(5.7.4-1)kqz式中R腰梁或冠梁作为围护结构的水平支座反力;qs(ll)2,l和l为左右两支撑间的中心距。z1212当支撑与腰梁或冠梁斜交时,支撑的轴向压力标准值可按下式计算:NRssin(5.7.4-2)kqzzl式中:水平支撑与腰梁的夹角。zl支撑轴向压力设计值可参照本规范5.4.2中第2、3条的规定计算;5钢支撑内力尚应考虑构件安装误差产生的偏心影响,其偏心距可取支撑计算长度的l/1000;6钢支撑尚应考虑由于温差产生的附加应力引起的不利影响。5.7.5支撑构件的受压计算长度可按下列方法确定:1当水平平面支撑交汇点设置竖向柱时,在水平平面内的受压计算长度应取与该支撑相交的相邻横向水平支撑的中心距,竖向平面内的受压计63
算长度取相邻两立柱的中心距;2当支撑交汇点不在同一水平面时,其受压计算长度应取与该支撑相交的相邻横向水平支撑或联系构件中心距的1.5倍;3当水平平面支撑交汇点处未设置立柱时,在竖向平面内的受压计算长度取支撑的全长。5.7.6立柱计算应符合下列规定:1立柱内力根据支撑条件按空间杆系结构力学计算,或按轴心受压构件计算,轴向力设计值可按下式确定:nzNzNz10.1Ni(5.7.6-1)i1式中:N水平支撑及柱自重产生的轴力设计值;z1N第i层支撑交汇于本立柱的最大受力杆件的轴力设计in支撑层数。z2相邻两层水平支撑间的立柱受压计算长度宜取两层水平支撑中心距,立柱在基坑底以下未入岩时,底层立柱受压计算长度取底层高度加5倍立柱直径或边长,部分入岩层时底层立柱受压计算长度宜取最下层支撑至基岩面的高度,全部入岩时底层立柱受压计算长度宜取底层高度;3立柱基础满足抗压和抗拔的要求。5.7.7支撑预加压力值宜不大于支撑力设计值的0.4~0.6倍。5.7.8支撑构件截面承载力应按下式计算:1.25SR(5.7.8-1)式中:S围护结构在各施工阶段荷载产生的最不利效应;R按现行国家有关结构设计规范确定的截面承载力设计值。64
5.7.9内支撑结构设计应验算各构件平面内及平面外稳定性,对开挖面以下立柱的竖向(包括抗拔)承载力按单桩承载力的计算方法进行验算。5.7.10钢筋混凝土内支撑体系构造应符合下列规定:1混凝土强度等级高于C20,纵向钢筋采用Ⅱ级钢筋;2在同一平面内整体浇注,基坑平面转角处的腰梁连接点按刚节点设计;3支撑构件的截面高度不小于其竖向平面内计算跨度的l/20,腰梁的截面高度(水平向尺寸)不小于水平方向计算跨度的1/8,腰梁的宽度大于支撑的截面高度;4支撑构件的纵向钢筋直径不小于16,沿截面四周纵筋的间距不大于200mm,箍筋直径不小于8,间距不大于250mm,支撑的纵向钢筋在腰梁内的锚固长度大于30倍钢筋直径;5腰梁(包括冠梁)纵向钢筋直通,直径不小于16;6当环形支撑与支护结构相切时,环撑主筋与支护结构内局部加强的水平钢筋(与主筋同径并与主筋焊接)至少有5倍直径双面焊或10倍直径单面焊,当环撑与支护结构不相切时,采用放射状水平支撑杆件连接环撑和支护结构上的腰梁,连接时按规定施加预压力。5.7.11钢内支撑体系构造应符合下列规定1采用A3型钢或无缝钢管支撑;2水平支撑的现场安装节点设置在支撑交汇点附近,两支点间的安装节点不多于两个;3纵横向水平支撑在同一标高交汇,连接构造的承载力满足平面内稳65
定的要求;4板厚不小于200mm,杆系支撑长细比钢构支撑不大于150,实腹式支撑杆件长度不大于12m;5钢结构各构件的连接优先采用螺栓连接,节点承载力除满足传递轴向力的要求外,尚满足支撑和腰梁之间传递剪力的要求,支撑和腰梁连接部位的翼缘和腹板均加焊加劲板,加劲板的厚度不小于10mm。5.7.12钢围檩构造应符合下列规定:1安装钢围檩前,在围护结构上设置安装牛腿,安装牛腿可用角钢或钢筋构架直接焊接在支护结构的主筋或预埋件上;2钢围檩与混凝土支护结构之间预留宽度100mm的水平通长空隙,腰梁安装定位后,用强度等级不低于C30的细石混凝士充填;3竖向斜撑与钢围檩相交处,考虑竖向分力的影响,有可靠的构造措施,在支撑点腰梁上部加设倒置的牛腿;4当采用水平斜支撑(如角撑)时,围檩侧面上设置水平方向牛腿或其它构造措施以承受支撑和围檩之间的剪力;5钢支撑和钢围檩连接时,支撑端头设置厚度不小于10mm的钢板作封头端板,端板与支撑和围檩侧面全部满焊,必要时可增设加劲肋板;6当支撑标高在冠梁高度范围内时,可用冠梁代替围檩,并符合结构设计和围檩的构造要求;7当钢围檩构件拼接时,可采用焊接或螺栓连接,接头承载力不低于构件的截面承载力,支护结构拐角处,做成刚性连接。66
5.8逆作法5.8.1逆作法结构选用应遵循下列原则1逆作法施工可利用地下室的楼盖结构(梁、板)作支护结构的水平支撑体系,主体结构的立柱作为楼盖的竖向支承体系,由上而下进行地下室结构的施工(图5.8.1-1),同时可进行上部结构的施工;图5.8.1-1逆作法施工示意剖面图l-密排桩或地下连续墙2-中间立柱3-地面层楼面结构4-底板5-主体结构柱2根据工程的实际情况,也可选择部分逆作法,即由上而下用逆作法进行地下室各层梁系施工,形成水平框格式支撑,地下室封底后再向上逐层浇筑楼板;或按支护结构的刚度,分段(二至三层)开挖土方,每段由下而上完成结构后再进行下段施工;在大面积地下室施工中,也可采用中心岛半逆作法;3当地下室层数较多、基坑深度较大、周围环境条件要求严格且支护结构不允许有较大位移时,可采用全逆作法;4逆作法施工的支护结构宜采用排桩或地下连续墙,其支护结构宜作为地下室主体结构的全部或一部分;5当地下一层允许放坡开挖(图5.8.1-2-1)或用悬臂式护坡桩(图67
5.8.1-2-2)时,可从地下第二层开始进行逆作法施工。(1)(2)图5.8.1-2部分逆作法施工1-放坡或悬臂2-地下连续墙或密排桩3-中间立柱4-支撑点5.8.2逆作法施工设计应在适当部位(如楼梯间或无楼板处等)预留从地面直通地下室底层的施工孔洞,并符合下列规定。1孔洞尺寸满足垂直运输能力和进出材料、设备及构件的尺寸要求;2运输道路通过的楼板应进行施工荷载复核;3楼板上预留出土孔控制在四个相邻柱范围之内,距支护结构的最近距离与孔洞在支护结构上的投影宽度之比大于1.0,其投影宽度小于5.0m;4当车道、楼梯间与支护结构相临时,与楼板标高不一致的范围按预留孔洞计算值,当小于1.0且在支护结构上投影宽度较大时,在孔洞范围内局部设置临时支撑。5.8.3逆作法支撑结构在各施工阶段基坑四周的支护结构的变形及承载力计算符合本规范第5.4、5.7节的有关规定;当考虑出土方便,先施工板下梁形成杆系水平支撑体时,按平面框架方法计算内力和变形,肋梁应按偏心受压杆验算构件的承载力和稳定性,并按叠合梁验算楼盖正常使用条件下的承载力和刚度及裂缝宽度,并符合相应的结构构造要求。5.8.4当楼盖梁板整浇作为水平支撑体系时,应验算正常使用条件构件的68
承载力,必要时验算构件的刚度和裂缝宽度,当有超载时,可按临时荷载考虑其影响;各施工阶段中临时立柱的承载力和稳定性验算,应符合本规范5.7.3中的有关规定,且立柱的长细比不宜大于25;5.8.5逆作法构造应符合下列规定1竖向支承设在建筑物的柱位,作为建筑物的柱或柱的一部分;2肋梁留出与上下混凝土墙体的竖筋连接的插筋,当采用梁板分次浇筑施工时,肋梁上留出与后浇的混凝土楼板结合形成整体肋形楼盖的箍筋;3竖向支承可采用钢结构构件(型钢、钢管柱或格构柱),也可利用原结构钢筋混凝土柱;4梁柱节点的设计兼顾梁、板钢筋施工及柱后浇筑混凝土的方便;5在各楼层标高位置应设置剪力传递构件,以传递楼层剪力;6底板与中柱采取可靠措施连接成整体,连接方法如图5.8.5所示;(1)立柱与筏板之间的连接(2)打入小桩立柱(3)大直径桩与底板及筏板间的连接69
图5.8.5-1连接底板与立柱之间的连接示意图1-立柱2-主筋3-环钢板4-底板5-承台6-桩主筋7地下室中柱采用挖孔桩时,在底板面以上挖孔内壁用低标号砂浆抹成平整规则的内表面;8在立柱与底板相交处,用膨胀橡胶隔水条隔水。5.9组合式5.9.1当采用单一支护结构体系不能满足基坑安全、经济要求时,应考虑在同一支护段采用两种或两种以上不同支护结构的组合式支护体系。5.9.2组合式支护结构应根据工程地质条件、水文地质条件、环境条件和基坑开挖深度等因素,结合当地的施工能力和工程经验合理确定组合形式,可采用混合式组合支护结构、阶梯式组合支护结构及拱形排桩或连续墙结构;各支护型式应相互作用紧密,形成整体性支护结构体系,并采取保证支护结构整体性的构造措施。5.9.3土钉墙+预应力锚杆(索)支护结构设计宜符合下列规定(图5.9.3):1预应力锚杆(索)的位置设在控制基坑变形和有效增强稳定性的部位;2预应力锚杆(索)数量和间距应根据土层实际条件确定,预应力锚杆(索)总的抗拔力不小于H/2(H为基坑深度)以上全部荷载的70%,且预应力锚杆(索)长度满足下式的要求:L≥L+L/3(5.9.3)设设式中:L—按常规设计的土钉长度,如图5.8.3所示。设70
喷射混凝土厚度d0建筑物H/21约HL设≥1/3L设预应力锚杆喷射混凝土腰梁破裂滑移线1h超前锚管图5.9.3土钉墙-预应力锚杆(索)支护图3钢筋网按双层布置,其直径和网筋除按锚杆(索)抗拔力计算确定,且不小于υ12@150mm×150mm,预应力锚杆(索)部位喷射混凝土厚度和宽度不小于250mm;4对预应力锚杆(索)施加的预应力值较大时,设截面尺寸不小于250mm×350mm腰梁,梁上荷载由预应力锚杆(索)的抗拔力确定,其内力按连续梁计算。5.9.4挡土结构+预应力锚杆(索)支护结构设计及构造应符合下列规定:1柱板式挡土结构锚杆(索)连接在肋柱上,肋柱间加挡土板;墙板式挡土结构锚杆(索)应与钢筋混凝土面板联合作用;2土压力按附录E、附录H计算,单排锚杆(索)时,选用三角型分布的主动土压力,多级锚杆(索)时,土压力采用延长墙背法计算,墙背与填土之间摩擦角/2;3肋柱与锚杆(索)及挡土板的内力计算应符合下列规定:1)当采用双排锚杆(索)时,肋柱底端为自由端时,可按简支外伸梁计算,肋柱底端为铰71
支或固定端,且锚杆(索)为两排或多排时,肋柱应按连续梁计算;2)肋柱的支反力、节点力及各截面的弯矩、剪力可按静力结构计算,当挡土结构因设计刚度较弱倾斜时,作用于肋柱上的土压力荷载取垂直于肋柱方向的土压力分力;3)锚杆(索)内力为:RnN(5.9.4-1)ncos()mxlz式中:R—肋柱支反力;n—肋柱的竖向倾角;—锚杆(索)对水平方向的倾角。4)挡土板按两端支承在肋柱上的简支梁,其计算跨度为挡土板两端肋柱中心的距离,如挡土板较长且中间有肋柱时,连续梁计算,荷载应取挡土板所在位置上土压力最大值;5)肋柱的配筋量应按《混凝土结构设计规范》GB50010设计计算;4壁板式锚杆(索)挡土结构中锚杆(索)内力可采用与柱板式锚杆(索)内力相同的计算方法,计算间距是取两列锚杆(索)的间距,壁板内力按与锚杆(索)支撑的无梁板计算;5稳定性宜采用克兰茨代替墙法进行验算KKA/N(5.9.4-2)mshms式中:KA—最大可能承受的水平力;hN—锚杆(索)轴向力设计值;ms72
K—深层滑动稳定安全系数,取1.2~1.5。ms6柱板式锚杆(索)挡土结构的构造符合下列规定1)锚杆(索)布置按本规范5.6的规定,对黏性土和非黏性土采用扩大圆柱体锚杆(索)或多段扩大圆柱体,对淤泥质土层并要求较高承载力的锚杆(索),可进行高压灌浆处理;2)肋柱截面多为短形或“T”形,混凝土强度等级不低于C20,截面宽度不小300mm,肋柱的间距视锚杆(索)的抗拔力而定,且不小于2m;3)每根肋柱根据其高度可布置2~3层锚杆(索),位置尽量使肋柱最大正、负弯矩值相近,肋柱的底端视地基承载力的大小和埋置深度不同设计为铰支端或自由端;4)挡土混凝土强度等级不低于C20,挡土板的厚度应由胁柱间距及土压力大小计算确定,且不小于150mm,挡土板与肋柱搭接长度不小于100mm;5)肋柱浇注时,锚杆(索)必须插入肋柱,其锚固长度符合规范相关要求,肋柱为预制拼装时,锚杆(索)与肋柱之间可采用螺栓连接;6)锚杆(索)及锚杆(索)的头部采取防锈措施。5.9.5排桩-预应力锚索、排桩-内撑组合支护结构设计应符合下列规定:1排桩设计及构造按本规范5.4中相关规定;2预应力锚索、内支撑设计及构造按本规范5.6、5.7中相关规定;3支护计算方法采用弹性地基板法;4支护结构位移按本规范附录C估算;5稳定性验算按本规范附录F计算。73
5.9.6双排桩支护结构计算按附录H执行。5.9.7坡率-支护结构、土钉墙-支护结构以及其他形式的上下或水平组合,设计计算时应考虑相互作用及其影响,并在结合部位采取相互连结措施。74
6基坑开挖及支护结构施工6.1一般规定6.1.1基坑工程施工之前应依据以下资料编制详尽、切合实际的施工组织方案:1建设工程合同、主体设计技术及其他相关要求;2场地内工程地质、水文地质详细勘察报告;3基坑设计文件和土建施工需要;4场地环境调查与评估资料;5国家、地方现行规范、规程和工程管理法规等;6.1.2土方开挖按“分层开挖,先撑后挖,及时支护”的原则施工,尽可能对称开挖,严禁超挖;在雨季、汛期施工时,若发生异常情况,应立即采取处理措施。6.1.3膨胀土地层基坑开挖过程中、挖至设计深度后,应及时对开挖暴露的土体进行封闭。6.1.4基坑底部周边、基坑开挖放坡台阶和基坑底部应挖砌不渗水的排水沟和置集水井明排,排水沟、集水井距基坑边壁不宜小于500mm。6.1.5基坑周边严禁超过设计荷载;当重型机械在基坑边作业时,应采取设置专门的平台或深基础等防护措施。6.1.6内支撑应在确定基坑具有保证基坑稳定或地下主体具有保证基坑稳定足够能力的条件下,才可开展内支撑拆除工作。75
6.1.7在土方开挖和成孔过程中应随时观察土质变化情况并与设计条件加以对比,如发现异常及时进行反馈设计,体现信息化设计和施工原则。6.1.8在开挖和地下室施工期间应严密监测边坡水平位移;当边坡或支护结构有位移增大或失稳迹象时,应及时采取卸荷、削坡、坡脚压载等防治措施。6.2土方开挖6.2.1土方开挖前,应根据基坑支护设计要求和现场条件编制包括下列主要内容的土方开挖专项方案:1明确土方开挖起止时间,说明降水启动及终止运行的时间;2土方的开挖方式、开挖顺序、运输线路、分层厚度、分段长度、对称均衡开挖的必要性;3土方开挖过程中对支护结构(桩、墙、锚、支撑、立柱等)、地下水治理设施、监测标志、坡体、工程桩等的具体保护措施及施工详图;4土方开挖机械上下基坑坡道的处理措施,必要时应有专门设计;5土方开运线路图。6.2.2土方开挖过程中遇有不易采用抽降水方式进行控制时,应在基坑内设置或分级设置排水沟,并利用集排水系统有序排出坑外。6.2.3采用内支撑的基坑应在支护结构内侧留出一定高度和宽度的护壁土,并将基坑中部或斜撑坑底支撑处挖至设计标高并浇灌加厚垫层或承台后,采用分段间隔开挖的方式挖出斜撑位置,安好斜撑后再挖该斜撑所在段的护壁土和浇灌垫层。6.2.4机械挖土时,应在基坑底及侧壁留不小于300mm厚土层用于人工挖76
掘修整。6.2.5基坑开挖过程中,若遇基岩或废弃基础等应采取非爆破施工方式进行挖掘或拆除。6.3坡率法6.3.1放坡开挖土方应严格按设计要求控制开挖高度和坡度,必要时采用护坡措施,并应考虑地表水等的不利影响。6.3.2放坡开挖前应该按设计要求采取降水措施或截水措施,并作好基坑内和基坑周围地面的排水工作。6.3.3放坡开挖过程中宜采取土工布遮盖、细石混凝土喷射覆盖或水泥砂浆抹面以及喷淋防尘等防护措施。6.4土钉墙6.4.1土钉施工前应掌握场地工程地质和水文地质情况和基坑周边相邻建筑物、构筑物等的结构、基础形式以及相关管线与之关系情况。6.4.2土钉墙施工应按设计要求自上而下分段分层进行,并与土方开挖密切配合;机械开挖后辅以人工修整坡面,坡面平整度的允许偏差宜为±30mm;在坡面喷射混凝土前,应清除坡面虚土。6.4.3土钉成孔机具根据地质条件和环境情况选用螺旋钻、冲击钻、洛阳铲、回转钻机等,对于易塌孔、孔隙较大的杂填土等,宜采用套管成孔、挤压成孔等。77
6.4.4土钉墙和喷射混凝土施工宜按下列要求进行:1土钉墙施工工序按图6.4.4进行;图6.4.4土钉墙施工工艺流程图2严禁超深或超长开挖,上层下层喷射砼面板及土钉施工间隔应满足水泥浆、混凝土养护期要求;3当土层情况较好时,可先成孔安设土钉,后喷射混凝土,当土层情况较差时,应先喷射一层混凝土,施作土钉后再进行二次混凝土喷射施工;4土钉成孔前,应按设计要求定出孔位并作出标记和编号,孔位的允许偏差不大于100mm,钻孔的倾角误差不大于3°,孔径允许偏差为+20mm和-5mm,孔深允许偏差不大于+200mm和-50mm。成孔过程中遇到障碍物须调整孔位时,以不影响支护安全为原则;5土钉钢筋植入孔中前,设置沿钉长方向间距2m的金属或塑料定位支架和对中支架,支架安装不妨碍注浆时浆液对钻孔的填充;6注浆作业时,将孔内残留及松动的废土清理干净,注浆管插至距离孔底300mm(如直接在钢管内注浆,在管壁上设置过滤装置),孔口部位宜设置止浆设施;7分段分片进行喷射混凝土作业,并在坡面设置控制喷射混凝土厚度的标志,同一段应自下而上进行喷射,射流垂直喷射面,射距在1.5m范围内;8喷射混凝土配合比先进行试配,喷射完毕后应注意养护,养护时间根据气温和环境条件确定。78
6.5排桩6.5.1排桩施工前应做好以下准备工作:1掌握场地工程地质和水文地质情况;2掌握基坑周边相邻建筑物、构筑物等的结构、基础形式以及相关管线与之关系情况;3根据实际情况选择切实可行的成孔方式,包括冲孔、旋挖、钻孔、人工挖孔等;4掌握设计、业主、监理等对支护桩施工的技术及环境要求。6.5.2灌注桩成孔应符合下列规定:1人工挖孔桩成孔应符合下列规定:1)应设置混凝土护壁,护壁强度等级不宜低于C15,护壁与土体紧密接触;2)护壁分段高度不得大于1.0m,如遇砂层、淤泥层或地下渗流较大情况时,应减小护壁分段高度并增加护壁配筋量;3)当不能保证施工人员安全的情况下必须采用机械代替人工成孔。2采用机械成孔施工支护桩应符合下列规定:1)成孔前应在孔口设置护筒,护筒直径比钻头直径大200mm,埋入底部座落在不易坍塌地层,不宜小于1.0m,且高出地面1000mm以上,钢护筒四周应用粘性土封填并捣实,护筒中心与桩位偏差不得大于50mm;2)成桩后,桩底沉渣不宜超过200mm;3)混凝土灌注应连续施工,并严格按照水下混凝土的相关规定施工;79
3采用旋挖钻机成孔除符合本规范第2款规定外,尚应符合下列规定1)旋挖钻机适用于粘性土、粉土、砂土、最大粒径不大于200mm碎石土、破碎或极破碎岩体或软岩;2)选用旋挖钻机时,应充分考虑地层条件、支护桩设计规格和施工现场的环境条件,可按表6.5.2-1选用;表6.5.2-1旋挖钻机钻具选用参考表土层破碎成相破非饱和饱和粘粘土砂砾及类别砂土碎基岩或胶粘性土性土粉质粘土卵石层钻头类型结地层挖泥钻头√√挖砂钻头√√√√√螺旋钻头√嵌岩钻头√√√钻岩管形钻头√注:√为该类地层所对应的钻头形式,某些地层适应几种钻头形式单独或互补使用。3)在易坍塌或地下水位较高地层中钻进应使用稳定液,稳定液的性能应根据地层特性、造孔方法、泥浆用途确定,并符合表6.5.2-2、表6.5.2-3,钻孔过程中应根据孔深、地层条件和孔壁稳定情况,及时调整钻孔内稳定液指标(表6.5.2-4);表6.5.2-2稳定液的主要性能指标项目指标膨润土的最低浓度8%泥浆的最小粘度(500/500ml)25s失水率的限度(0.3N/mm2)每30min20mlPH值最高限度11.080
表6.5.2-3钻斗钻成孔法稳定液的必要粘度参考值土质必要粘度(s)(500/500cc)砂质淤泥20~23砂(N≥20)23~25砂(N<10)>45混杂粘土的砂砾25~35砂(10≤N<20)25~45砂砾>45表6.5.2-4不同岩性地层稳定液指标参考值泥浆性能指标地层岩性含砂率失水率粘度(Pa•s)相对密度酸碱度(pH)(%)(ml/30min)粘性土层15~161.05~1.08≤2≤208~10粉、细、16~171.08~1.1≤2≤208~10中砂层粗砂、17~181.1~1.15≤2≤208~10砾石层4)旋挖钻机应正方向对准钻孔位置进行钻孔施工,严禁侧面施工;5)在遇较硬地层开孔或钻进时,可采用慢转速加压钻进,加压时要控制好与钻杆转速及进尺速度的协调,严禁快速大钻压钻进,防止孔斜、钻杆或钻具受损;6)下放钻具时,应先将钻头垂吊稳定后,再导正缓慢下入钻孔,提钻时,应先慢速提升,如发现阻力,应将钻具下放并使钻头转动一定方向后再提,严禁强制性提拉;7)应根据不同地层采用不同的钻进工艺,对软塑或流塑的粘性土层或81
松散的砂土层,可慢进尺并常修孔;对卵、砾石地层,应慢速钻进并给予适当的钻压;对较破碎的基岩、胶结层,可使用多种钻具配合钻进;8)在钻进过程中,每回次钻进深度不宜过深且不超过0.5m,终孔时,应及时减小回次钻进深度,并及时量测钻孔深度,严禁以超挖钻孔深度的方法预留沉渣深度;9)钻进中应及时利用深度仪、测斜仪随时监测钻孔深度和钻孔垂直度,钻进中,发现塌孔、缩径、斜孔时,应及时采取措施进行处理;10)出现钻孔坍塌事故进行处理时,应详细了解坍塌的深度、位置、塌孔部位的地层、孔内稳定液指标、淤塞情况等,查明塌孔原因,针对具体情况进行处理;6.5.3钢筋笼的制作、焊接、吊装等应严格按照钢筋焊接技术规范执行;非均匀配筋排桩的钢筋笼在绑扎、吊装、埋设时应保证钢筋笼的安放方向与设计方向一致。6.5.4灌注桩混凝土浇注应符合下列规定:1人工挖孔桩在混凝土灌注时,应先排除孔内积水,并控制下料高度,连续浇筑;若孔内积水无法排除,则按照水下混凝土的相关规定施工。2通过溜槽灌注混凝土,当落距超过3m时,应采用末端距孔底高度小于2m的串筒或导管泵送。3混凝土浇注应间隔施工,并应在混凝土浇筑完毕不少于24小时后方可施工相邻的桩;4水下混凝土灌注应符合下要求:1)钢筋笼和钻孔的中心要对应,就位后必须进行加固,防止浮笼或移82
位;2)钢筋笼安放到位后安设导管,导管应放置在孔中心,在水下混凝土灌注过程中拆除导管时要保证竖直吊拆不晃动;3)导管直径大小宜根据灌注混凝土骨料级配选择,应具备足够的强度和刚度,且密封性良好,管壁光滑、导管平直,无穿孔裂纹,导管接口处应有弹性密封垫圈;4)混凝土骨料最大粒径不应大于导管直径的1/6和钢筋最小净距的1/4,且不大于40mm;5)混凝土的含砂率一般为45%~50%,水灰比宜采用0.5~0.6,并符合相关规范水下混凝土要求;6)混凝土中宜掺入减水剂、缓凝剂等外加剂,并经过实验确定外加剂的使用种类、掺入量和掺入程序;37)在灌首批混凝土之前宜先配制0.1~0.3m水泥砂浆放入导管和漏斗中,然后再放入混凝土进行封底;8)首批混凝土量必须满足导管埋深不能小于1.5m;9)首批混凝土灌注正常后,必须连续进行,不得中断;10)在桩顶设计标高以上应加灌不小于0.5m高度,待桩顶混凝土强度达到设计强度70%时,将其凿除。6.5.5冠梁施工应符合下列规定:1冠梁施工前应将支护桩桩顶浮浆凿除干净,外露钢筋应调直,同时按《钢筋混凝土结构设计规范》TJ10保证锚固段钢筋预留长度;2冠梁模板安装也必须满足混凝土模板施工要求;83
3浇筑混凝土前,必须清理干净接触面之间的残渣、浮土和积水,保证桩顶与冠梁连接紧密。6.6重力式6.6.1砌体挡土结构施工应按《建筑边坡工程技术规范》GB50330相关规定执行,并应考虑临时结构与永久结构的差别。6.6.2高压喷射注浆支护结构施工宜符合下列规定:1施工开始时,宜做工艺试桩(也可用工程桩做试验桩),以确定各项技术参数,对地下水流速过大和已发生涌水的工程,应进行方案论证;2施工时应钻孔的垂直偏差不应超过l%,桩位偏差不应大于50mm;3在喷射注浆参数达到规定值后,随即按旋喷、定喷或者摆喷的工艺要求,由下而上喷射注浆,注浆管分段提升的搭接长度不得小于100mm;4对需要扩大喷射注浆范围或提高强度的工程,可采取复喷措施;5在毗邻既有建筑物进行高压喷射施工或三重管高压喷射注浆工艺时,应采取速凝浆液或大间距隔孔喷射和返浆回灌等措施;6对结构标高尺寸要求严格的工程,喷灌完成后6小时内,应在原孔位补浆;7高压喷射注浆过程中若发现地下有块石等障碍物时,可采用放慢或停止提升、定位注喷等方法;8若出现不返浆或返浆较少时,可采取添加速凝剂或增大注浆量,待正常返浆后再继续作业;若返浆过多,宜提高喷射压力、适当加快提升与旋转(摆动)速度;84
9成孔后,注浆管插入孔中,喷嘴达到设计标高时,方可喷射注浆;10高压喷射注浆过程中,搅拌时间超过4小时的水泥浆液,不宜使用;11采用二重管,应先送压缩空气,后送浆;采用三重管,应先送高压水,在孔底喷射切割1min后,再泵入水泥浆,由下而上喷射注浆,最后喷压缩空气。停机时先关高压水,再停止送浆,最后关压缩空气;12认真记录实际孔位、孔深和钻孔内的地下障碍物、洞穴、涌水、漏水及与工程地质报告不符等情况,并采取相应的措施。6.6.3压力注浆支护结构施工宜符合下列规定:1当封口砂浆具有一定强度后,方可进行注浆。2注浆压力宜控制在0.2~0.5MPa;3进浆速度不宜大于70L/min,并可根据现场施工情况进行适当调整,当进浆速度过大时,宜采用间歇注浆方式;4注浆终止时间宜在最大的注浆压力下,不再进浆为准;5套管护壁注浆法施工流程应符合下列规定:1)钻孔时边钻进边打入护壁套管,直至预定的注浆深度;2)插入注浆管,并拔出不大于1.0m长度的套管;3)注浆;4)重复上述过程直至预定的高度。6袖阀管注浆法施工流程宜符合下列规定:1)钻孔用优质泥浆进行护壁;2)插入袖阀管并位于钻孔中心;3)浇注套壳料可采用套壳料置换孔内泥浆,浇注时应避免套壳料进入85
袖阀管内,并严防孔内泥浆混入套壳料中;4)待套壳料具有一定强度后,在袖阀管内放入带双塞的注浆管进行分段注浆。7当土层存在动水或土层较软弱时,可采用双液注浆法来控制浆液的作用范围和两种浆液混合后的凝固时间,注浆压力不宜大于3.0MPa,注浆量不宜大于100L/min,拔管速度宜控制在不高于15cm/min,施工顺序宜符合下列规定:1)钻孔可用钻机成孔或采用直接打入法成孔;2)将浆液管的外管插入到设计的深度,以进入相对不透水层不小于2m;3)将浆液管外管内的泥、砂等沉淀物冲洗干净;4)安装注浆管的内管,内管的深度比外管不宜少于1m;5)所注水泥浆的水灰比宜为1.0~1.5,另一液体的浓度可根据所需浆液的凝固时间进行调配,注浆时可采用上行式及重复注浆的方式。6.7锚杆(索)6.7.1锚杆(索)施工应根据土层情况和锚杆(索)孔参数(深度、直径等)选用合适的钻孔机具,钻进方式应根据实际情况选用干钻、湿钻或风钻等。6.7.2在进行锚杆(索)施工前应根据实际情况,选取一定数量的锚杆(索)进行钻孔、注浆、张拉及锁定的试验性作业,检验设计的合理性及施工工艺及设备的适应性,试验锚杆(索)的数量应按本规程第8章相关要求执行。6.7.3锚杆(索)成孔应符合下列规定:86
1钻孔前,根据设计要求定出孔位,并作好标记;2锚孔水平及垂直方向孔距允许偏差为±50mm;3锚杆(索)钻孔角度允许偏差为±3;4钻孔底部偏离轴线的允许偏差为锚杆(索)长度的3%;5钻孔深度超过设计长度不小于0.5m;6钻孔过程中,若遇易塌孔的土层,采用跟管钻进,不宜采用水清孔;7清孔完成后迅速拔出钻杆,安放锚杆(索)杆体;8钻孔记录应详细、完整,对岩石锚杆(索)应有判层记录,确定入岩长度。6.7.4锚杆(索)杆体制作除应满足符合设计文件要求外,尚应符合下列规定:1下料长度满足成孔深度、腰梁、台座的尺寸以及张拉锁定设备所需;2杆体制作前清除表面油污及锈膜;3钢筋的接头采用双面焊接,焊接长度不小于5倍钢筋直径,杆体材料为钢铰线及高强钢丝时,禁止有接头和使用焊枪断料;4自由段涂润滑油和包以塑料布或套塑料管,并应扎牢;5有扩大头的锚杆(索)在制作时在局部加强。6.7.5锚杆(索)杆体安放应符合下列规定:1安放前检查杆体制作质量,并检查其各部位是否牢固;2安放时避免杆体扭转、弯折及各部件松脱;3注浆管放置于杆体中心,随杆体一同放入孔中,注浆管端部距杆体端部不大于100mm,密封二次注浆管的出浆孔及端头,保证一次注浆时浆液不进入二次注浆管内;87
4杆体插入孔内的深度不小于锚杆(索)成孔深度的95%;5安放时应防止注浆管被拔出,当注浆管被拔出的长度超过1.0mm时,将杆体拔出,修整后重新安放。6.7.6注浆材料应符合下列规定:1水泥宜用普通硅酸盐水泥,必要时应使用抗硫酸盐水泥,强度等级不低于32.5号;2注浆材料配比应根据设计要求及试验锚杆(索)情况确定,可选用灰砂比为1:1~l:2,水灰比为0.38~0.45水泥砂浆,或水灰比为0.4~0.45的纯水泥浆;二次高压注浆采用水灰比为0.45~0.50的水泥净浆,必要时可加入一定数量的外加剂及掺合料;3搅制水泥砂浆或水泥浆所用的水不得为含有影响水泥正常凝结和硬化的有害物质或污水,砂的粒径不大于2mm,砂的含泥量按重量计不大于3%。6.7.7注浆施工应符合下列规定:1浆液应搅拌均匀,随搅随用,并应在初凝前用完;2注浆泵的工作压力应符合设计要求,并应考虑输浆过程中管路损失对注浆压力的影响,确保足够的注浆压力;3注浆过程中,若发现注浆量大大减少或注浆管爆裂时,应将杆体及注浆管拔出,待更换注浆管后,再下放杆体;若中途耽搁时间超过浆液初凝时间,应重新清孔后再下放杆体,并重新注浆;4一次注浆待浆液从孔口溢出后即可停止注浆;5一次注浆压力不宜小于0.5MPa,二次注浆压力不宜小于2.0MPa,一88
次注浆浆体初凝后,可进行二次注浆;6注浆过程应作详细、完整的施工记录。6.7.8锚杆(索)张拉和锁定施工应符合下列规定:1张拉前对张拉设备进行标定;2锚固体及台座混凝土强度均大于设计强度的70%时,方可进行张拉;3台座的承压面平整,并与锚杆(索)的轴线方向垂直;4锚杆(索)的张拉顺序要考虑邻近锚杆(索)的相互影响;5锚杆(索)张拉控制应力和锁定值应符合设计要求,锚杆(索)锁定后若经监测发现明显的预应力损失,应进行补偿张拉;6锚杆(索)应按设计要求进行张拉与锁定作业,并应有详细、完整的记录。6.7.9自钻式锚杆除满足锚杆(索)的施工的相关要求外,尚应符合下列规定:1施工工艺应符合下列规定:1)采用台车或手持式凿岩机将安装好钻头的锚杆钻进至设计深度,当锚杆需加长时,可用连接套进行联结,然后通过钻机钻进;2)卸下钻机,安装止浆塞,将其安装在锚孔内离孔口25cm处,特殊情况如注浆压力较大或围岩太破碎,也可用锚固剂封孔;3)通过快速注浆接头将锚杆尾端与注浆机相连;4)开动机器注浆;6)注浆压力根据设计参数和注浆机性能确定;7)根据设计需要,安装垫板、螺母和堵浆塞;8)注浆:等注浆饱满且压力达到设计值时注浆结束;89
9)安装垫板、滑动螺母和堵浆塞,依据设计要求预留变形行程区;2施工应符合下列规定:1)锚杆材质应符合《结构用无缝管》GB8162Ⅰ标准、高抗张力无缝钢管;全杆冷轧为T型螺纹,连接杆除与杆身具有相同材质外,应有自动止锁密合设计;2)自钻式锚杆锚头为耐磨合金钢钻头,并预留浆液出孔3)承载板、螺帽承载力,必须大于设计锚杆承载力;4)安装前应检查锚杆体中孔和钻头的水孔是否畅通,若有异物堵塞,应及时清理;5)锚杆体钻进至设计深度后,应用水和空气洗孔,直至孔口返水或返气,方可将钻机和连接套卸下并及时安装垫板及螺母,临时固定杆体;6)灌浆时从锚杆底部开始灌注,朝下或水平方向灌注时,水泥浆灌满孔流出后,以快干水泥浆封住孔口,再套上垫板,并锁上螺帽;7)需进行第二次补浆时,压力则控制在0.5MPa以内。若朝上灌浆,锚杆底端可先装上止浆套环,以防水泥浆外渗;8)灌浆采用纯水泥浆或1:1水泥砂浆,水灰比宜为0.40~0.5,采用水泥砂浆时砂子粒径不应大于1.0mm;9)当水泥浆体强度达5.0MPa后,方可上紧螺母,垫板必须在喷射混凝土面或岩石面呈不规则形状处。6.8内支撑6.8.1内支撑结构的安装和拆除,必须严格按照设计要求进行。90
6.8.2支撑结构安装施工宜按下列施工工序进行:1支撑立柱施工及安装;2设计规定的可挖除土体的土方开挖;3腰梁、竖向斜撑、坑底支座施工;4主支撑与立柱腰梁的连接预压力施工等;5连系杆件、八字撑等附属结构的施工。6对于钢筋混凝土支撑,上述工序中第4、5项应一起进行,但不包括预压力施工。6.8.3支撑结构的拆除应按支撑结构安装施工相反的顺序进行。6.8.4支撑立柱施工应符合下列要求:1钢管立柱内可充填混凝土而成钢管混凝土柱,现浇的混凝土桩和钢管内充填混凝土的强度和防水性能应不低于地下室底板和楼板结构中最高的强度等级和防水等级;2钢管立柱分段连接时,可采用焊接或螺栓连接,连接强度不应低于构件截面强度;3立柱和支撑的连接可采用顶置式或旁置式的刚性连接或铰连接,连接方式应有足够的强度,以防止支撑向上、下两个方向可能的变位;4立柱与地下室底板交接部位按设计制作隔水构造。6.8.5冠梁底部应座落在支护桩墙顶新鲜混凝土面上,桩墙钢筋露出长度应符合设计要求,地模内壁应平整光滑。6.8.6腰梁施工应符合下列要求:1有采用竖向斜支撑时,在腰梁支撑点上部加设倒置的牛腿防止腰梁向91
上扭转;2当采用水平斜支撑(如角撑等)时,腰梁侧面上有承受支撑和腰梁之间的剪力的水平向牛腿或其它构造措施;3钢支撑和钢腰梁连接时,支撑端头应设置厚度不小于10mm的钢板作封头端板,端板与支撑和腰梁侧面全部满焊,必要时可增设加劲肋板;4当支撑标高在冠梁高度范围内时,可用冠梁代替腰梁。6.8.7钢支撑构件的焊接应符合下列要求:1支撑、腰梁、立柱等钢结构接长采用与断面等强的焊缝,当达不到要求,采取加劲肋或加劲环等补强措施;2当连接件的厚度大于6mm时,焊缝厚度应比连接件的厚度小2mm,焊缝长度大于或等于8倍焊缝厚度,且不小于40mm;对角焊缝,当连接件的厚度小于6mm时,焊缝厚度不大于连接件的厚度;3严禁在受力状态下对钢支撑、钢立柱、钢腰梁等主要受力构件进行焊接。6.8.8钢支撑施加预压力施工应符合下列要求:1千斤顶有计量装置,机具设备及仪表定期维护、校验,每半年校验一次,使用中发现异常现象重新校验;2支撑完毕后,经检查确认符合要求后方可施工预压力;3预压力可在支撑的两端对称进行,也可在一端固定后在另一端施加预压力;4预压力加至设计规定值后,再次检查各连接点的情况,必要时对节点进行加固,待额定压力稳定后方可予以锁定。92
6.8.9现浇钢筋混凝土的支撑、腰梁、立柱的相互交汇点,钢筋应保证有足够的锚固长度。6.8.10钢支撑和混凝土主支撑上可埋设应力测试点,当发现支撑受力接近设计值并有增加趋势时,应及时加固现有支撑或增加新的支撑。6.8.11钢支撑应考虑温度应力对支撑结构的不利影响,夏季施工时,当因太阳暴晒产生的温度应力与支撑应力迭加有达到设计值并呈增加趋势时,应及时采取降温措施;当冬季施工时,当降温收缩引起支撑端头出现空隙时,应打入铁楔楔紧。6.9逆作法6.9.1当采用逆作法施工时,做为内支撑体系的地下室梁板上预留出土孔洞应控制在四个相邻柱范围之内,当支护结构的最近距离与孔洞在支护结构上的投影宽度较大时,应在孔范围内局部设置临时支撑。6.9.2逆作法宜按下列工序进行施工:1先施工立柱,柱下基础为钢筋混凝土灌注桩时,应在桩内预埋型钢、钢管或格构式钢柱,立柱埋入桩身长度不应小于桩身混凝土超灌高度,且立柱下端标高宜比地下室底板底面标高低0.5m以上;2挖去地面第一层土方(层高按设计定),安装0.00层(或负一层)楼面模板支顶,绑扎钢筋及浇筑混凝土,待混凝土达到设计强度要求时,才可挖下一层土方和做下一层结构施工;直至地下室底板结构施工;3在地下室向下施工的同时和在底板结构施工前,可按设计确定的施工的层数同时向上施工。93
6.9.3中间工程柱与地下室楼层梁板应按下列方式连接:1钢管柱与梁板交接处做成对穿式钢牛腿,与钢管壁焊接,并预留剪力传递构件;2钢筋混凝土柱预留钢筋与梁板连接,并预留凹位抵抗剪力;6.9.4支护结构预留梁板钢盒或预留钢筋,梁板钢筋与支护结构预留的梁板钢盒或预留钢筋应弧焊连接。6.9.5支护结构与底板连接处、中间柱与楼板、底板连接处均进行防水处理,可采用膨胀橡胶隔水条、灌浆堵漏和柔性防水层等。6.9.6后浇混凝土时,将已浇混凝土界面剔凿整齐,混凝土应密实振捣,确保新、老混凝土结合密实,无收缩裂缝。6.9.7地下室施工做好送风、排风工作,并使用12V低压电照明。6.9.8垂直运输用的孔洞应有专项安全防护措施。6.9.9支撑结构的安装和拆除顺序应与基坑围护结构的设计计算工况相一致;支撑拆除前应在主体结构与支护结构之间设置可靠的换撑传力构造或用回填土夯实。94
7地下水控制设计与施工7.1一般规定7.1.1地下水的降或排主要采用管井降水、井点降水、集水明排等单独或联合方式;地下截水主要采用高压喷射注浆或压力注浆隔水等型式。7.1.2基坑工程地下水的控制方法和相关参数应根据场地工程地质与水文地质条件、基坑挖深、地下水降深以及环境条件综合确定。7.1.3地下水控制设计和施工应满足在基坑中心、基坑边缘、基坑坑底等任意处实际降水深度均应大于降水设计深度,实际降水水位应在整个降水期间保持稳定。7.1.4基坑穿过相对不透水层,且不透水层顶板以上一定深度范围内的地下水通过井点降水不能彻底解决时,应根据需要采取必要的排水、处理等措施。7.1.5管井降水、集水明排应严格控制出水含砂量,在降水水位稳定,降水后其含砂率(砂的体积:水的体积)粗砂地层应小于1/50000、细砂和中砂地层应小于1/20000,井中沉淀物高度应小于井深的0.5%。7.1.6抽排出的水应经过处理后排出场外,不得造成环境污染,并防止倒流入基坑。7.1.7抽水水泵出水量应根据地下水位降深和井涌水量大小选用,并应大于设计值的20~30%,汲水口应始终保持在动水位以下2.0m。7.1.8地下水控制施工设计应根据基坑规模、结构形式、基坑及支护开挖最大深度、施工顺序及环境条件等要求编制,并应包括下列主要内容:95
1编制说明及编制依据;2场地工程地质、水文地质条件,包括场地位置及地形地貌、地层岩性、工程地质条件和水文地质条件;3基坑降水设计,包括降水要求、降水设计计算、基本参数、降水井设计、降水水位监测和预测、降水排放和降水井结构设计与技术要求;4抽降地下水对周边建筑物影响的分析;5降水井施工要求及应急预案。7.1.9地下水控制工作结束后,应在施工现场进行验收,竣工资料内容应符合下列要求:1根据工程复杂程度,提交《降水工程说明书》或《降水工程施工报告书》竣工报告;2工程审批文件、变更文件、降水工程验交单;3工程综合成果图,包括平面布置图、降水井结构图,降水施工一览表等。7.1.10地下水控制竣工报告文字内容应符合下列要求:1简单工程的降水工程说明书内容包括工程具体位置、工程规模、技术要求、地质条件、降水布置、降水效果、起止时间、有关问题说明等;2中等复杂工程的降水工程施工报告书内容包括工程性质、具体位置、工程规模、技术要求、地质条件、降水技术、降水设计、降水布置、降水效果、起止时间、降水监测、有关问题;3复杂工程的降水工程施工报告书内容包括工程性质、具体位置、工程规模、技术要求、特殊技术要求、降水地质条件、降水试验、研究分析程度、96
降水技术、降水设计、降水布置、降水施工、施工组织、降水效果、起止时间、降水监测、降水对环境影响、有关问题;4特殊工程应提交专门的地下水控制工程技术报告。7.2集水明排7.2.1排水沟和集水坑宜布置于地下结构外边距坡脚不小于0.5m。7.2.2排水沟深度和宽度应根据基坑排水量确定,沟底宽不宜小于0.3m,坡度不宜小于0.1%。7.2.3集水坑大小和数量应根据地下水量大小和积水面积确定,且直径(或宽度)不宜小于0.6m,其底面应比排水沟沟底深不宜小于0.5m,间距不宜大于30m。7.2.4集水坑壁应有防护结构,并采用碎石滤水层、泵头包纱网等措施。7.2.5当基坑壁出现分层渗透水时,可针对性地设置导水管,将水引入排水沟。7.2.6当基坑开挖深度超过地下水位之后,排水沟与集水井的深度应随开挖深度不断加深,并及时将集水井中的水排出基坑。7.2.7排水设备宜采用潜水泵、离心泵或污水泵,水泵的泵量、扬程、水量可根据排水量大小及基坑深度确定。7.3管井井点降水7.3.1降水井点可用冲孔法或钻孔法成孔;降水井宜在基坑外缘环圈式布置;97
当基坑面积较大,且局部有深挖点时,也可在基坑内布置。7.3.2管井降水的设计计算和管井结构参照附录J执行。7.3.3管井降水井身构造宜符合下列规定:1降水井点可由井壁管、过滤器或沉砂管三个部分组成,井管可用金属或非金属材料,井管的内径宜比泵体外径大50mm~100mm;2井壁管宜采用内径300mm~410mm,外径360mm~470mm的钢筋混凝土管,井管混凝土强度不宜低于C30;3过滤管宜采用内径300mm~410mm,外径380mm~490mm的缠丝混凝土条缝管,缠丝间距为2~3mm,缠丝为10号尼龙丝,圆孔或条孔过滤器,孔隙率不宜小于20%,包网过滤器不宜小于15%;4沉砂管材料与井壁管材料相同,其长度宜取长2.5m~5.0m。5井管外填滤料的厚度在粉细砂含水层中为150mm~200mm,在中粗砂中不宜小于100mm,在碎石、卵石层中不小于75mm;滤料的粒径宜为含水层土颗粒平均粒径的6~8倍;滤料应为硬质岩石,形状宜为圆形、亚圆形,严禁用软质岩石的填料。7.3.4管井降水施工宜符合下列规定1成孔直径应透含水层的粒径、厚度、抽水量等确定,不宜小于600mm,并应垂直圆整;2抽水设备宜采用深井潜水泵,泵量应大于设计值的10%,降水过程中,应每天观测一次管井水位,并根据水位情况调整泵型;3管井必须充分洗井,应两天测试一次出水含砂量;4降水井管下至设计标高和施作过滤层后,为防止地表水回灌,距地表98
2m左右深度内应用粘土或水泥砂浆封口(供水井要求);——补充,粒料5井管安装后应立即进行洗孔,洗井后安装水泵进行单井试抽,抽水时应作好水位、抽水量的记录,如抽水量及水位降值与设计不符,应及时调整降水方案。7.3.5井点抽水应在基础及已施工部分的自重大于浮力、底板混凝土具有一定的强度后方能停止;降水结束后坑内井管应用混凝土填实,并满足防渗设计要求。7.4高压喷射注浆截水7.4.1高压喷射注浆法截水帷幕设计可按本规范附录K执行。7.4.2当砂砾层地下水位较高、开挖出现部分渗水或涌水,或采用抽水方法可能导致基坑周围地面下沉以及建筑物密集地区严禁抽水时,可采用高压喷射注浆法形成截水帷幕。7.4.3高压喷射注浆法截水帷幕深度应满足抗渗流要求或置入相对隔水层。7.4.4高压喷射注浆形成的隔水或加固体强度及范围,应现场试验确定;无现场试验资料,亦可以参照类似土质条件的工程经验。7.4.5高压喷射注浆隔水的主要材料为水泥,施工时可以掺入通过试验确定的水玻璃(35Be)。7.4.6高压喷射注浆施工可按本规范6.6执行。7.4.7对挡土隔水帷幕标高尺寸要求严格的工程,喷灌完成后6小时内,应在原孔位补浆。99
7.5压力注浆截水7.5.1压力注浆法隔水帷幕设计可按本规范附录K执行。7.5.2压力注浆截水宜采用强度等级为32.5R以上的普通硅酸盐水泥或粘土,可以通过试验掺入适量的水玻璃(35Be)。7.5.3水泥浆液采用先稀后浓的等比级的水灰比;当采用水泥、粘土的配合使用时,水泥与粘土的重量比宜为1:1或1:4,当采用黏土浆液时,干粘土与水的比例宜为1:1~1:3。7.5.4注浆方法应考虑介质的类型和浆液的凝胶时间等因素,当对土体注浆时宜采用纯压式注浆,当对裂隙岩体注水泥浆时,宜采用循环式注浆。7.5.5当土层比较均匀时,可采用全孔注浆法进行施工。7.5.6压力注浆隔水帷幕施工可按本规范6.6执行。钻孔咬合桩施工技术7.6咬合排桩截水7.6.1钻孔咬合排桩的排列方式为一根素混凝土桩与一根钢筋混凝土桩间隔布置;素混凝土桩采用缓凝型混凝土,钢筋混凝土桩采用普通混凝土,先施工素混凝土桩,后施工钢筋混凝土桩桩,使钢筋混凝土桩桩嵌入两侧素混凝土桩一部分。7.6.2保证钻孔咬合桩孔口定位的精度并提高桩体就位效率,宜在咬合桩成桩前首先在桩顶部两侧施作混凝土导墙或钢筋混凝土导墙。7.6.3钻孔咬合排桩施工流程宜符合下列规定:100
1护筒钻机就位:当定位导墙有足够的强度后,用吊车移动钻机就位,并使主机抱管器中心对应定位于导墙孔位中心;2压入深度为1.5~2.5m第1节护筒,冲斗从护筒内取土(冲孔),一边抓土(排浆)一边继续下压护筒,待第1节顶面距地面1~2m后,检测垂直度,合格后,接第2节护筒,并按此循环直至设计桩底标高;3对于钢筋混凝土桩,成孔检查合格后吊放钢筋笼,并保证钢筋笼标高正确;4灌注混凝土:如孔内有水,需采用水下混凝土灌注法施工;如孔内无水,则采用干孔灌注法施工并注意振捣;5一边浇注混凝土一边拔护筒,应保持护筒底低于混凝土面下部小于2.5m。7.6.4素混凝土桩混凝土缓凝时间的确定:在测定出单桩成桩所需时间后,可根据下式计算素混凝土桩混凝土缓凝时间T=3t+K(7.6.4)其中,t—单桩成桩所需时间;T—素混凝土桩混凝土缓凝时间;K—为储备时间,一般取1.5t。7.6.5素混凝土桩坍落度不宜大于140mm,并实时观察桩身混凝土顶面是否下陷,若发现下陷应立即停止钢筋混凝土桩开挖,并一边将护筒尽量下压,一边向钢筋混凝土桩内填土或注水以平衡素混凝土桩混凝土压力。101
8基坑支护工程质量检测8.1一般规定8.1.1基坑支护工程质量检测应具备下列资料:1岩土工程勘察报告和环境调查报告;2建筑总平面图、地下管线图、地下结构的平面图和剖面图;3基坑支护设计文件和施工方案;4使用原材料及成品检验资料;5基坑支护施工记录等。8.1.2基坑支护结构受检部位满足均匀布置前提下,尚应按下列原则确定:1基坑支护结构体系中重要部位;2施工质量有怀疑或设计要求的部位;3地层土性较差或局部地质条件出现异常部位。8.1.3检测应在材料强度达到设计强度的70%或施工完成28天后进行。8.1.4支护结构施工和使用的原材料及成品应由现场监理、建筑方代表或由建设方委托有相应资质的第三方按照有关施工验收标准进行检验。8.1.5检测仪器和辅助设备在有效标定期内,并满足测试要求的精度。8.1.6对验收不合格的项目应提出处置建议,必要时提出处理措施。102
8.2土钉墙8.2.1土钉墙施工过程的质量检验应包括原材料质量、土钉直径、长度、注浆孔的孔径、位置、定位器的设置和压浆量等内容。8.2.2对安全等级二级及以上的基坑在土钉施工结束后应进行土钉抗拔承载力检测试验;必要时应对土钉墙的喷射混凝土厚度及强度进行检测。8.2.3土钉抗拔承载力宜按本规范附录L进行,并应符合下列规定:1试验最大荷载不应少于土钉轴向拉力标准值的1.5倍;2同一土层、同一设计抗拔承载力条件下,土钉的检测试验数量不少于总土钉数的1%,且不应少于3根;3试验土钉与面层砼脱开,试验装置保证土钉与千斤顶同轴。8.2.4喷射混凝土强度宜采用钻芯法取样进行单轴抗压强度试验,取样数量2按喷射混凝土面积每500m一组,每组取样试件不应少于3个。28.2.5喷射混凝土厚度检测的数量按喷射混凝土面积每200m不应小于1组,全部检测点的面层厚度平均值不应小于厚度设计值,最小厚度不应小于厚度设计值的80%。8.3排桩8.3.1排桩施工过程中的质量检测应包括桩位、桩径、桩顶标高,桩长及嵌固深度、配筋的数量和直径及配筋方向、保护层厚度、桩的垂直度、冠梁尺寸及配筋等内容。8.3.2排桩和冠梁应进行砼试块抗压强度试验,每批次砼的取样试块不少于103
3组,每组3件。8.3.3受力纵向钢筋的焊接应进行抽样检验,检查数量按相应规程执行。8.3.4排桩桩身完整性应进行检测,可采用低应变动测法,对大直径灌注桩可结合声波透射法,并应符合下列规定:1完整性检测在冠梁或腰梁或其他支撑构件施工或安装前进行;2检测仪器的主要性能指标应符合《基桩动测仪》JG/T3055的有关规定;3现场检测、数据分析与判定应符合《建筑基桩检测技术规范》JGJ106的有关规定;4低应变测试数量不少于总桩数的20%,且不得少于10根;对一级基坑及地质条件复杂、成桩质量可靠性较低的灌注桩或作为永久性结构,应进行100%检测;5当根据低应变判定的桩身结构完整性为Ⅲ、Ⅳ类时,应采用钻芯法进行补充检测,检测数量不少于Ⅲ、Ⅳ总数的50%,且不得少于3根;6当对桩身混凝土强度有怀疑时,可采用钻芯法对桩身混凝土取样进行室内抗压试验;当钻芯后发现Ⅳ类桩,应分析原因,必要时应按原抽检比例扩大低应变检测范围。8.4重力式8.4.1重力式挡土结构施工过程质量检测应原材料质量、断面尺寸、材料强度及泄水孔设置等内容;当有抗渗使用要求时,还应进行压水试验等检测渗透性能。8.4.2重力式挡土结构施工完毕后应直观检测下列内容:104
1测量墙面垂直度,墙面垂直度允许偏差为H/200(H为墙身,m);2水泥土墙的水泥固结体的直径、搭接长度、位置偏差;3墙身位置中心线允许偏差为±30mm;4裸露墙面的平整度,局部突出不超过100mm。8.4.3重力式水泥土墙的质量检测应宜采用钻芯法检测水泥土墙的抗压强度及完整性、水泥土土墙的深度;单轴抗压强度试验的芯样直径不应小于80mm。8.4.4检测点的数量不应少于总桩数的1%,且不得少于6处。8.4.5对施工中出现异常的部位应采用钻芯法进行检验。8.5锚杆(索)8.5.1锚杆(索)施工过程中质量检测应包括原材料质量、锚孔的直径、深度、锚杆(索)体钢筋或钢绞线的直径和长度、保护层的厚度和注浆量等内容。8.5.2注浆体强度检验试块数量每30根不少于1组,每组试块数量砂浆为3块,水泥净浆为6块。试验方法可参见《公路桥涵施工技术规范》JTJ041或《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》JTGE30。8.5.3锚杆(索)应进行抗拔承载力检测按附录L进行,并符合下列规定:1锚杆(索)的抗拔承载力检测应采用逐级加荷抗拔试验方法;2检测数量不少于锚杆(索)总数的5%,且同一土层内或同一类型不应少于3根;3试验锚杆(索)材料及尺寸及施工工艺应与工程采用的锚杆(索)相同。8.5.4验收检测试验最大轴向拉力应根据基坑安全等级确定,并满足表8.5.5105
的要求,且锚杆(索)杆体在最大张拉力下的应力不得超过杆体强度标准值的0.9倍。表8.5.4锚杆(索)最大试验荷载基坑安全等级最大试验荷载与轴向拉力标准值的倍数一级1.4二级1.3三级1.28.6内支撑8.6.1钢筋砼内支撑施工过程中质量检测应包括原材料质量、立柱基础标高、腰梁和冠梁连接预埋件位置和标高、构件截面尺寸、砼强度、配筋直径长度和数量等内容。8.6.2钢制内支撑应检测支撑中心标高高差、支撑构件两端标高差、支撑构件桡度、支撑与主轴轴线偏差,支撑与水平轴线偏差及立轴的垂直度。8.6.3支撑结构安装允许偏差应符合表8.6.3的规定。表8.6.3支撑结构安装允许偏差项目允许偏差(mm)钢筋混凝土支撑构件截面尺寸+8、-5同层支撑中心标高高差±30支撑构件两端标高差1/600支撑长度且不大于20钢筋混凝土支撑大于计算跨度的1/600支撑构件竖向平面内扰度腰梁、边桁架及主支撑构件水平挠度不大于1/1000支撑长度立柱垂直度不大于1/300基坑开挖深度106
支撑与立柱轴线偏差不大于50支撑水平轴线的偏差不大于30斜支撑倾斜角度不大于1º8.6.4钢筋混凝土支撑和腰梁混凝土强度、钢筋保护层厚度检测应符合下列规定:31支撑、腰梁浇注混凝土应留置抗压强度试块,每50m混凝土不少于1组试块,总量不少于3组;2用回弹仪测试混凝土强度,不少于三组,每组3点,当测试结构果不满足设计要求时,增大2倍数量进一步检验;3钢筋保护层厚度不得小于设计值。8.6.5钢支撑与钢腰梁的连接若为焊接连接时,应检查焊缝连接的表观质量,对一级基坑尚应进行焊缝探伤试验。8.7降水8.7.1井点降水的降水井、回灌井施工过程中检查包括井深、井径、井壁管和滤水管的长度、直径、填砾的规格与数量、单井水量和出水含砂量等内容。8.7.2洗井结束后应进行抽水试验(包括出水含砂量的测定),单井出水量和含砂率不应小于管井的设计要求。8.7.3在基坑中心或群井干扰最小处布设一定数量的观测孔,观测孔的直径不宜小90mm,并在抽水试验过程中,应在观测孔内测试水位。8.7.4基坑降水效果检查宜定时测定地下水位。8.7.5地下水位观测点应符合下列要求:107
1沿基坑周边、被保护对象(如建筑物、地下管线等)周边或两者之间布置,当有截水帷幕时,布置在截水帷幕的外侧约2m处;2间距不大于50m;3水位观测管的埋置深度在控制地下水位之下不小于3m,对于需要降低承压水水位的基坑工程,水位观测管埋置深度应满足设计要求;4观测管内径应不小于25mm;5各观测孔过滤器的位置与长度应一致,并与抽水孔位于同一含水层上。8.8截水8.8.1截水帷幕施工过程质量检验应包括原材料质量、高压旋喷施工的注浆压力、水压、风压、压浆头旋转速度、压浆头提升速度、水灰比和压浆量等内容。8.8.2截水帷幕的质量检测应符合下列要求:1高压喷射注浆和压力注浆完成7d内,采用轻型动力触探方法,根据N10击数对桩体、注浆体的早期强度进行检测,检测点的数量不少于总桩数或总注浆孔数的10%;2高压喷射注浆和压力注浆完成,采用钻取桩体、注浆固结体芯样的方法,检测帷幕深度、固结体的单轴抗压强度及完整性,检测点的数量不宜少于总桩数的或总注浆孔数的2%;3对桩体、注浆固结体采用抽水试验或钻孔内压水检测桩体、注浆固结体的抗渗能力,检测点的数量不宜少于总桩数的或总注浆孔数的1%。108
8.8.3基坑开挖施工前,在固结体围圈内进行压水或抽水试验,检测帷幕整体的渗透系数和截水的效果,压水试验孔的孔数为压浆孔的总数的5%且不少于3个,孔径不小于110mm,过滤器长度2-3m。8.8.4帷幕固结体的渗透系数应符合设计要求,且宜小于或等于-60.001m/d(1.0×10cm/s)。8.8.5现场抽水的试验可以在截水帷幕的两侧进行,并同时观察在帷幕前、后的观测孔的水位。109
9基坑工程监测9.1一般规定9.1.1基坑工程监测包括支护结构的水平位移、沉降、地下水位和周边状态变化及支护结构的内力监测,并应体现基坑工程的信息化管理。9.1.2基坑工程施工前,应根据工程实际情况和周边保护要求编制内容包括监测目的、监测项目、监测报警值、监测方法、监测精度、监测点佈置、监测周期、工序管理、记录制度和信息反馈系统的监测方案。9.1.3基坑工程的监测项目应根据基坑的安全等级和设计及周边保护要求按表9.1.3选取。表9.1.3基坑监测项目表基坑安全等级一级二级三级监测项目支护结构顶部水平位移和沉降△△〇支护结构在坑深范围水平位移(测斜)△○√基坑变形范围内水平位移(测斜)△○√周围建(构)筑物、地下管线变形△△〇基坑周边地面裂缝△△〇地下水位△△○基坑侧壁渗漏水△△○桩内力○○√内支撑轴力△○√注:△—应测项目,〇—宜测项目,√—可测项目。110
9.1.4膨胀土地区基坑监测项目和变形允许值宜在表本规范9.1.3和表3.1.8的基础上适当提高。9.1.5施工过程中,如基坑变形不能满足设计要求和符合本规范10.1.5和10.1.6规定,应及时分析原因,并采取有效的加固措施。9.1.6监测项目的时间间隔以能控制变形量和变形速率为原则确定,正常情况下宜2d进行一次观测,如遇暴雨、支护结构变形量已达报警值或平均变形速率大于2mm/d时,应2次/d,且应对施工工况实施情况进行跟踪监测,并及时通报有关单位和人员。9.1.7基坑开挖监测过程中,应根据设计要求提交阶段性监测报告,工程结束时应提交完整的监测报告,报告内容应包括:1工程概况;2监测项目和各测点的平面立面布置图;3采用仪器和监测方法;4监测数据处理方法和监测结果过程曲线;5监测结果分析及基坑状态评价。9.1.8基坑工程监测除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行有关规范、标准和规程的规定。9.2变形监测9.2.1变形监测的项目应符合表9.1.3的要求,变形监测所使用仪器设备必须经标定合格。9.2.2变形测量应符合现行国家标准《建筑变形测量规范》JGJ8和《建筑基111
坑工程监测技术规范》GB50497的有关规定,精度等级应达到变形测量等级二级要求,沉降观测点测高差中误差≤0.5mm,位移观测点坐标中误差≤1.5mm。9.2.3变形监测的现场监测基准点应设在基坑工程影响范围之外,距基坑周边不应少于3倍基坑开挖深度,且不少于30m,数量不应少于两点,安全等级为一级和二级的基坑,数量不宜少于三点。9.2.4观测点应直接布设在边坡土体或支护结构上,观测点的间距不宜大于20m。9.2.5基坑的变形监测贯穿在施工的全过程。垂直变形首次观测应在人工降低地下水位之前,水平变形首次观测应在基坑开挖之前,初始值观测不宜少于3次;基坑回填完成和停止抽降地下水后,可停止观测。9.2.6在抽水影响范围内的建(构)筑物和地下管线,应进行沉降观测,观测次数每天不宜少于一次,在边坡裂缝、基坑周围发生较大沉降等异常情况下,应加密观测,且每天不宜少于2次。9.3支护结构内力监测9.3.1基坑周边存在须保护的建筑物或对变形有特定要求时,应对基坑支护结构内力进行监测,内力监测的项目按表9.1.3选取,且实测内力不应大于最大设计值,安全性判定标准按本规范附录M进行。9.3.2桩(墙)的内力监测点应布置在基坑每侧的中间部位、受力敏感点或支撑间距较大部位,沿基坑深度方向测点间距不大于3.0m,每个单体基坑工程不少于4个。112
9.3.3内支撑的内力监测测点布置在主撑跨中部或端部,每层支撑不少于1个代表性的监测截面。9.3.4锚杆(索)的内力监测点沿锚杆(索)延伸方向布置,间距不大于3.0m,监测数量不少于每层锚杆(索)总数量的1%,且不少于3根。9.3.5支护结构的内力监测应通过结构内部或表面按装钢筋计和应力传感器,经检测合格的仪器最大量程为最大设计值的1.2倍。9.3.6对进行内力监测的基坑工程应同时采用在桩内或坑壁土体中预埋测斜仪测量基坑深层水平位移监测,测点沿深度方向间距不宜大于2.0m。9.4基坑影响范围内状态监测9.4.1基坑影响范围监测内容包括自然环境、地表水、地下水、周围建筑物,地下建筑和管线及与基坑相邻的道路路面的位移、倾斜、裂缝等。9.4.2监测的范围为基坑周边不小于基坑开挖深度的1.5倍。9.4.3监测方法以仪器测量为主,辅以地面巡视、手工量测、拍照和标示观测。9.4.4监测点的位置应设置在变形敏感区段或建筑物的角点、柱身、地下管线的顶部、基坑周围地面及建筑物的裂缝等代表性地段,测点间距不宜大于20.0m。9.4.5监测的项目应按表9.1.3选取,变形允许值应符合本规范10.1.5和10.1.6的要求。9.4.6对降水、回灌、隔水措施中的出水量、水位、截水帷幕变形、沉降及深层土体水平位移等宜进行持续监测,定期分析。113
10基坑工程周边保护与加固处理10.1一般规定10.1.1建筑基坑开挖时除应满足自身稳定性外,还应重视基坑变形对周边的影响,并提出相应的控制措施。10.1.2信息化施工是保证基坑安全和对周边影响进行预警的重要手段,基坑施工和使用期间应进行多种方式的综合监测。10.1.3深基坑工程周边保护应遵循不影响建(构)筑物及设施等的正常使用、不破坏景观、不造成环境污染的原则,并应满足下列要求:1泥浆不应影响施工场地和周边环境,未经处理的泥浆严禁流入市政排水管道;2施工现场设置专用渣土堆积场地时,堆土不得对基坑及既有建(构)筑物及设施的安全造成威胁;3渣土车辆产生的噪音不影响周围居民的生活;4及时清理散落渣土和运输车辆轮胎带泥,以免造成粉尘飞扬;5消除或减小设备运行产生的噪音和扬尘。10.1.4基坑周边变形控制应符合下列要求:1基坑周边地面沉降不得影响相邻建(构)筑物的正常使用,所产生的差异沉降不大于建(构)筑物地基变形的允许值;2基坑周边土体沉降和侧向变形不影响各类管线的正常使用,不超过管线变形的允许值;114
3基坑周边土体变形不造成周边既有城市道路、地铁、隧道及储油、储气等重要设施的结构破坏、渗漏或影响其正常运行。10.1.5基坑周边变形控制标准宜按表10.1.5确定。表10.1.5基坑侧壁地面最大沉降量基坑安地面最大沉降量环境保护要求全等级控制要求基坑周围H范围内设有地铁、共同沟、煤气管、大地面最大沉降量一级型压力总水管等重要建(构)筑物及设施,必须确0.001H保安全地面最大沉降量离基坑周围H范围内设有重要干线水管,对沉降敏二级0.0015H感的大型构筑物、建筑物地面最大沉降量离基坑周围H范围内设有较重要支线管道和建筑三级0.002H物、地下设施注:1H为基坑开挖深度;2有特殊要求时应适当提高。10.1.6基坑开挖导致邻近建(构)筑物的允许变形可按《建筑地基基础设计规范》GB50007相关要求进行控制,并应根据建设年代、维修改造情况等因素适当提高。10.1.7采用承插式接头的铸铁水管、钢筋混凝土水管两个接头之间的局部倾斜值不应大于2.5‟;采用焊接接头的水管两个接头之间的局部倾斜值不应大于6‟;采用焊接接头的煤气管两个接头之间的局部倾斜值不应大于2‟。10.1.8根据基坑施工的作业特点,对开挖中可能存在的隐患及施工过程中易发生事故的部位应制定防控措施和基坑事故专项应急救援预案。10.2周边环境保护预防措施10.2.1确定基坑工程施工方案时,应考虑基坑施工对相邻结构的不良影响,115
并布置相应的监测点对周边变形进行监测。10.2.2当基坑工程存在下列情况时应考虑提前处理措施:1按预估的变形值无法满足周边保护要求;2现有的地质条件不能满足开挖放坡、底板施工、设备道路临时荷载等施工要求;3基坑周边或坑内存在需要处理的特殊土体;4施工临时荷载超过设计限值等。10.2.3基坑工程施工前宜采用下列周边保护预防措施:1对附近的建(构)筑物及管线应做好调查取证工作,必要时请具有资质的第三方对建(构)筑物质量和安全状况进行评估,并提供评估报告;2对需要保护的建(构)筑物及管线等,采取先行加固、隔离及拆除或迁移等措施积极保护,并做好监测工作。3在工程实施前,应对管线部位、不良地质情况、管线分布情况等向施工单位进行交底;4施工中针对暗河、流砂层、承压水等不良地质情况及地面、地下管线和建(构)筑物分布情况编制具有针对性的专项施工方案,并按照方案要求进行实施;10.2.4基坑施工过程中的监测应以施工工况实施情况跟踪观察和不中断的现场监测,如出现险情、危险等异常情况应预报并提出建议。10.2.5做好场地的施工用水、生活污水和雨水的疏导管理工作,地面水不得渗入基坑内和基坑周边。10.2.6土石方开挖应采取以下防范措施:116
1土方开挖的顺序、方法必须与设计工况一致,并遵循“分层开挖,严禁超挖”的原则;2根据开挖施工方案,土方开挖施工单位应与支护设计或施工、降水等单位进行协作;3应具有制定基坑底部土的隆起并避免危害周边环境的预防措施;4挖方前必须具备地面排水和降低地下水位的工作条件。10.2.7土方施工中应及时进行测量记录,并对平面控制桩和水准控制点采取保护措施。10.2.8锚杆(索)侵入相邻基坑、相邻基坑锚杆(索)施工对本基坑支护结构构成威胁时,可采取在两基坑挡土桩墙之间注浆,或采用混凝土梁板结构将相邻挡土桩墙连接成整体。10.2.9对开挖土层不能及时完成本层支护时,应在开挖前进行符合下列规定的土钉超前支护:1对直立基坑,超前土钉与坑壁的夹角为5~10;对有斜度的基坑,超前土钉垂直打入;2超前土钉的长度不小于该层开挖深度的两倍,间距不宜大于500mm;3超前支护土钉材料可采用角钢、槽钢、钢管、螺纹钢筋、预应力钢筋、混凝土杆件等;4超前土钉的上部与已完成的支护连成一体。10.2.10对变形控制较严格时,可在开挖前沿基坑边缘设置竖向微型桩(图10.2.10),并符合下列规定:1超前微型桩可用无缝钢管,直径不宜小于48mm,间距不宜大于1m;117
2微型桩进入基坑底部根据稳定性验算确定,且不宜小于1m;3直径大于100mm的微型桩宜在距孔底1/3孔深范围内的管壁上设置注浆孔,注浆孔径不小于10mm,间距不大于500mm;4超前微型桩应与钢筋网的加强筋焊接,使二者连成整体。图10.2.10超前竖向微型桩1-钢筋网喷射混凝土面层2-微型桩3-土钉10.2.11当地面有裂缝出现时,必须及时用粘土或水泥砂浆等材料封堵。10.2.12当支护结构后土体出现渗、漏水时,应及时采取有效堵漏、截水或有序排泄等措施。10.2.13采用高压旋喷或压力注浆加固基坑周边土体时,按本规范6.6执行。10.3应急技术措施10.3.1基坑工程施工前应根据项目特点制定详细的应急抢险预案。10.3.2当出现下列情况之一时,应立即停止施工,并对基坑支护结构和周边的保护对象采取应急处理措施:1当监测数据达到预警值;2基坑支护结构或周边土体的位移出现异常情况或基坑出现渗漏、流砂、管涌、隆起或陷落等;118
3基坑支护结构的支撑或锚杆体系出现过大变形、压屈、断裂、松弛或拔出的迹象;4周边建(构)筑物的结构部分、周边地面出现可能发展的变形或较严重的突发裂缝;5根据当地工程经验判断,出现其他必须报警的情况。10.3.3基坑工程施工现场应按应急预案应作好下列抢险加固准备:1基坑变形监测措施;2储备截水堵漏的必要器材;3抢险所需的钢材、水泥、草袋等;4应急通道畅通。10.3.4对已发生或将要发生滑坍失稳或变形较大的边坡,应立即在坡脚堆置一定高度砂土袋。10.3.5设置有截水帷幕的基坑出现漏水、流土、坑内降水使坑外地面或道路下沉、建筑物倾斜、管道断裂时,应立即停止坑内降水,并及时采用粘土或水泥土阻塞夯实再加混凝土封砌渗漏或用化学浆液、树脂等材料处理截水帷幕的渗漏,必要时重新补做隔水帷幕。10.3.6因土方开挖引起流砂、涌土或坑底隆起失稳时,应立即停止基坑挖土,进行堆料反压,周围环境允许时,可配合坑外降水。10.3.7因支护结构桩墙嵌固深度不足导致支护桩墙内倾或踢脚失稳,应立即停止土方开挖,并在桩墙前堆土反压、增设支撑或基坑外侧挖土卸载,或对被动区采用打桩或其他加固措施。10.3.8当引起基坑变形超过允许值且变形速率持续增加的原因不明时,应立119
即采取回填反压、适当增加临时内撑预应力或预应力锚杆(索)的锚固力或在坑底加设斜撑及当基坑周边场地允许时,可设置拉锚的应急措施,待变形暂时稳定后进行加固处理。10.4基坑加固处理10.4.1下列情况的基坑工程应进行加固处理:1基坑出现失稳迹象、支护结构及构件出现明显开裂及变形;2使用条件有重大变化或改造可能影响基坑安全;3遭受灾害及安全事故;4经鉴定确认须进行加固。10.4.2基坑加固工程设计时应取得下列资料:1基坑工程安全鉴定报告;2基坑工程原有设计和施工竣工资料;3基坑加固工程的勘察报告;4基坑工程周边建筑物、管线等环境条件资料;5应急处理方式及效果;6施工场地和设备及材料允许条件;7现有的施工技术、设备性能、施工条件及类似工程加固经验等资料;8委托方提供的基坑加固工程设计任务书。10.4.3基坑工程加固方案的选择应考虑下列因素:1原支护结构的损伤、破坏原因;2原支护结构的破坏模式和支护结构及构件的开裂变形情况;120
3新增支护结构与原支护结构受力关系的合理性及加固有效性;4施工方案的可行性和经济合理性。10.4.4加固处理方案的确定宜按下列程序进行:1根据事故原因、处理目标、环境条件、勘察资料和施工条件等,初步选定几种可供选择的方案;2对初步选定的方案进行专家论证和技术经济比较,从中选出可行有效的方案;3对选定的处理方案必要时宜在有代表性的场地上进行现场实验,以检查处理效果,取得设计参数;4加固后的验算整体稳定性满足原设计要求为准;5加固处理以后,按设计要求进行抽样检测或试验。10.4.5根据基坑工程的破坏模式、原因、施工安全及可行性以及现场条件等,加固可以使用一种或多种加固方法组合;当采用组合加固法时,应使组合支护结构受力及变形相协调,并对基坑工程稳定性和支护结构安全性扰动小的支护结构型式。10.4.6坑内土体加固处理宜遵守下列原则:1坑内土体处理应达到减少隆起和增加被动侧土压力及抗变形的能力;2坑内土体处理可采用高压旋喷、压力注浆等地基处理方法;3加固的范围可采用整片状、条带状(与横向加固或支撑同方向),具体范围由稳定性验算和变形计算或类似工程经验确定;4稳定性计算按附录N执行。10.4.7坑外土体加固处理宜按下列原则进行:121
1坑外土体处理的目的是增强土体的自身稳定性,适当减少变形量;2坑外土体处理的方式可综合地质条件、场地条件或成功经验确定;3坑外土体处理的范围按附录M的抗滑稳定性分析确定。10.4.8当支护结构位移处于暂时稳定状态,但支护结构的变形或施工质量不满足设计要求时,可对支护结构进行补强施工。10.4.9坡率法基坑的局部稳定性不满足设计要求时,有锚固条件的可采用混凝土格构式锚杆加固法;坡面倾角较大、表层土体滑移时,可采用锚杆格构、砌块护坡及绿化护坡等加固方法。10.4.10当重力式挡土结构墙体强度和变形不能满足要求时,可采取下列加固措施:1加固基坑内、外侧土体;2在墙体两侧插入型钢或设置钢筋混凝土桩;3在水泥土挡土结构内设置插筋,增加挖孔填料式挡土结构的护壁内竖向钢筋;4增加宽度或采用变截面,加大挡土结构自重和抗力。10.4.11削方减载法适用于基坑整体稳定性及支护结构的稳定性等不满足要求时的基坑加固,并应符合下列规定:1不适用于削方后可能危及邻近建(构)物及管线等的安全和正常使用或无阻滑地段;2削方减载法应符合下列规定:1)削方量应根据基坑工程及支护结构的稳定性验算确定;2)削方应在滑动段或变形段范围内进行;122
3)削方减载不应产生新的不稳定基坑;4)削方应距已有的邻近建筑物基础有一定的安全间距,并不危及环境安全及正常使用;5)有条件时宜尽量削减或分阶削减不稳定岩土体,降低不稳定或欠稳定部分的基坑高度。3对削方减载后形成的基坑可采用坡率法、支护及坡面防护等进行处理;4削方减载法施工应符合下列规定:1)根据现场情况,确定分段施工长度,并隔段施工;2)开挖应先上后下、先高后低、均匀减重;3)开挖后的坡面应及时进行防护及排水处理;4)施工开挖不应形成新的不稳定斜坡;5)开挖土体应及时运出,不得对基坑形成堆载或因临时堆载造成新的不稳定。10.4.12堆载反压法适用于基坑的整体稳定性和支护结构的稳定性等不满足要求时的基坑加固,并应符合下列规定:1堆载量应根据拟加固基坑的整体稳定性及支护结构的稳定性验算确定;2反压位置应在阻滑段和基坑坡脚部位;3堆载反压不应危及地下结构和基础的安全和正常使用,不应对邻近的基坑带来不利影响;4堆载反压加固材料可采用岩土体、条石、沙袋或混凝土等,并宜就地123
取材、便于施工;5堆载反压体应与被加固的坡体紧密接触,当采用土体进行堆载反压时,土体应堆填密实;6堆载反压不应堵塞支护结构前缘的地下水渗水、排水通道。10.4.13锚固加固法适用于有锚固条件的基坑整体稳定和支护结构抗滑移、抗倾覆、支护结构及构件承载力等不满足要求时的基坑加固,并应符合下列规定:1对高大的岩质基坑或锚固段能满足锚固要求的土质基坑、各类锚杆基坑、变形控制要求较高的基坑或无开挖条件或因施工扰动使基坑稳定性降低较大的基坑宜优先采用锚固加固法:2对软弱土层的基坑、经处理仍不能满足锚固要求的土质基坑、锚杆非锚固段为欠固结的新填土或高度较高及竖向压缩变形较大的基坑不宜采用锚固加固法;3新增锚杆的承载力、数量及间距应根据基坑整体稳定性、支护结构抗滑移、抗倾覆稳定性、支护结构及构件的强度等计算确定,并符合本规范第5章的规定;4锚杆的布设位置及方位应根据基坑潜在的破坏模式,支护结构抗滑移、抗倾覆和强度等要求确定,并考虑基坑作用力分布形态;5新增锚杆与原支护体系中的锚杆间距不宜小于1m,且应将锚固段错开布置,或改变锚杆的倾角或水平方向角;新增锚杆锚固段起点应从原锚杆锚固段的终点开始计算,且应穿过已有滑裂面或潜在滑裂面不小于2m;6锚杆外锚头处的传力构件应有足够的强度与刚度,并与原有锚杆有效124
连结和形成组合受力体系;7基坑支护结构变形较大或需要严格控制变形以及需要增加较大外加抗力时,可采用预应力锚杆加固;8无水平锚固条件时,可采用竖向预应力锚杆加固;锚固点处应增设纵向的现浇钢筋混凝土梁,梁的截面及配筋应满足外锚头的传力、构造和整体受力要求;9锚固加固法中锚杆应符合下列规定:1)预应力锚杆宜采用精轧螺纹钢筋、无粘结钢绞线等易于调整预应力值的锚固体系;2)新增锚杆的锁定预应力值宜为锚杆拉力设计值,当被锚固的支护结构位移控制值较低时,预应力锚杆的锁定预应力值可为锚杆拉力设计值的0.75~0.9倍;3)锚杆其它设计和构造要求应符合本规范第5章的有关规定。10原有锚杆外锚头出现锈蚀或保护层开裂或失效时,应按现行标准的有关规定进行修复;11锚固加固法的施工应符合下列规定:1)采用水钻成孔法施工可能引发基坑变形增大、稳定性降低时,应改用干钻成孔法施工;2)锚杆施工时,不应损伤原支护结构、构件和邻近建筑物的基础;3)预应力锚杆张拉顺序应避免相近锚杆相互影响,并应采用分级张拉到位的施工方法;4)预应力张拉过程中,应加强监测原支护结构及构件的变形,防止对125
其造成危害。10.4.14增桩加固法适用于桩板式、锚拉式、重力式等支护结构的基坑加固,并应符合下列规定:1增桩可与预应力锚杆联合使用,并与原有支护结构共同组成抗滑支护体系;2增桩位置设置应符合下列规定:1)增桩设置应根据基坑工程的稳定性验算分析确定;2)基坑岩土体不应越过桩顶或从桩间滑出;3)不应产生新的深层滑动;4)增桩桩位宜设在滑动或变形坡体较薄、嵌固段地基强度较高的地段,并综合考虑其平面布置、桩间距、桩长和截面尺寸等因素;5)用于桩板式、锚拉式、重力式等结构加固的增桩宜紧贴原支护结构面。3增桩加固法应符合下列规定:1)增桩宜设于桩板式挡墙排桩的中间并宜等距布置,新增桩与原有桩之间中心距不宜小于增桩桩径与原有桩桩径的较大值的两倍;2)抗滑桩的截面、嵌固深度及高度应按计算确定;3)抗滑桩护壁设计时应考虑挡墙传来的土压力作用;4)在增桩与原桩的桩顶设置可靠的连接构件;5)增桩宜紧贴面板现浇,或增设可靠的传力构件。4增桩施工应符合下列规定:1)施工前应作好场地地表排水,稳定性较差的基坑工程宜避开雨季进126
行施工,必要时宜采取堆载反压等增强基坑稳定性的措施,防止其变形加大;2)增桩施工应分段间隔开挖,宜从基坑工程两端向主轴方向进行;3)滑动区或变形区施工开挖的弃渣不得随意堆放在滑动或变形体内,以免引起新的滑动;4)桩纵筋的接头不得设在土石分界处和滑动面处;5)桩身混凝土宜连续灌注,避免形成水平施工缝;6)基坑稳定性较差时,抗滑桩施工应间隔开挖、及时浇筑混凝土,并采取合理措施防止抗滑桩施工期对原支护结构安全性造成不利影响。10.4.15加大截面加固法适用于支护结构、构件及支护结构基础的基坑加固,并符合下列规定:1对重力式挡土结构墙身、锚杆挡墙肋柱和肋梁及挡板、悬臂式支护结构及其钢筋混凝土构件等加固宜优先选用加大截面加固法;2根据设计要求、场地施工条件,可采取在支护结构外侧或内侧加大截面;3当新增结构和原结构的连接可靠且能形成整体时,加固后的支护结构按复合结构进行整体计算;4新增部分基础开挖应采用分段跳槽的开挖方案,必要时可采用削方减载等措施;5采用加大截面加固法时,加固后支护结构及构件的抗力计算应符合国家现行标准《混凝土结构加固设计规范》GB50367的有关规定;6支护结构基础采用加大截面加固法时,尚应符合现行行业标准《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ123的有关规定。127
10.4.16组合加固法应符合下列规定:1重力式挡土结构或悬臂式结构的整体稳定性、抗滑移、抗倾覆或墙身强度不满足设计要求时,可采用下列一种或多种加固方法:1)坡体为锚固性能较好的岩土层时,可优先采用锚固加固法;2)支护结构前土体抗力较高时,可采用抗滑桩加固法或加大截面加固法;3)支护结构前土体抗力较低或基础沉降变形较大时,可采用注浆加固法;2桩板式结构的整体稳定性、支护桩及挡土板构件承载力等不满足设计要求时,可采用下列一种或多种加固方法组合:1)锚固区岩土层性能较好时,可采用锚固加固法;2)基岩面埋深较浅时,可采用增桩加固法;3)嵌固段桩前被动土压力不足时,可采用注浆加固法。10.4.17加固施工前应根据设计要求、现场条件、材料供应情况、工期要求等,编制加固施工组织方案。10.4.18加固施工应加强处理过程中的跟踪监测,并应预防加固施工对支挡结构产生新的不利影响。128
11基坑施工安全与移交11.1一般规定11.1.1施工现场应建立、健全安全责任制,配备专职安全管理人员并必须持证上岗。11.1.2施工前应进行安全技术教育及交底;特种作业人员须取得特种作业操作资格证书后方可上岗作业。11.1.3施工单位应制定生产安全事故应急救援预案,建立应急救援组织、配备应急救援人员、配备必要的应急救援器材和设备,并定期组织演练。11.1.4基坑使用单位应在基坑移交后,进行安全交底与应急演练,定期检查基坑及周边环境状态,对异常情况及时报告。11.1.5基坑使用单位应重视保护基坑支护体系,当对基坑支护体系造成损伤、支护结构的改变或改造时,必须会同基坑建设、监理、支护设计、施工等单位对损伤情况做出评估或进行基坑安全性鉴定,必要时采取加固措施。11.1.6施工人员进入施工现场必须配戴安全帽;严禁酒后作业,禁止赤脚、穿拖鞋、穿凉鞋、穿高跟鞋进入施工现场。11.2安全防护11.2.1对深度超过2m及以上的基坑施工,基坑周边须设置防护栏杆,并应符合以下规定:129
1防护栏杆高度不低于1.2m;2防护栏杆横杆不少于2道,下杆离地高度不小于0.3m,上杆离地高度不大于1.2m,立柱间距不大于2m;3防护栏杆上加挂密目安全网或挡脚板,安全网自上而下封闭设置,网眼不大于25mm,挡脚板高度不小于180mm,挡脚板下沿离地高度不大于100mm。4当在基坑四周固定时,可采用打入地面深度不小于500mm钢管固定,钢管离边口的距离不小于500mm;5防护栏杆的材料要有足够的强度,且上杆能够承受任何方向大于1kN的外力。11.2.2基坑内应设置专用坡道或梯道供施工人员上下;坡道宽度小于3m时,应在两侧设置安全护栏;梯道的宽度不应小于750mm,梯道的搭设应符合相关安全规范要求;。11.2.3基坑支护应避免在同一垂直作业面的上下层同时作业;必须同时作业时,应在上下层之间设置隔离防护措施。11.2.4施工作业所需脚手架的搭设应符合相关安全规范要求,架下不得有人作业、停留或通行;在脚手架上进行施工作业时,作业工人应使用安全带。11.2.5采用井点降水时,井口应设置防护盖板或围栏,警示标志应明显;停止降水后,应及时将井填实。11.2.6施工现场入口处、基坑边沿、上下通道及临时用电设施等危险部位应设置明显的安全警示标志,并符合国家相关标准。130
11.3安全作业11.3.1基坑土方开挖应按设计和施工方案要求分层开挖、分层支护,并贯彻先锚固(支撑)后开挖、边开挖边监测、边开挖边防护的原则,严禁超深挖土。11.3.2在电力管线、通信管线、燃气管线2m范围内及上下水管线1m范围内挖土时,宜在安全人员监护下施工。11.3.3施工过程中严禁各种机械碰撞支撑、腰梁、锚杆(索)、降水井等基坑围护结构物,并不得在上面放置或悬挂重物。11.3.4土方开挖作业遇到下列情况,应立即停止作业:1填挖区土体不稳定,有坍塌可能;2发生暴雨、雷电、水位暴涨及山洪暴发;3施工标记及防护设施被损坏;4地面涌水冒泥,出现陷车或因雨发生坡道打滑;5工作面净空不足以保证安全作业;6其它不能保证作业和运行安全的情况。11.3.5人工挖孔桩施工应采取下列安全措施:1当桩净距小于2.5m时,应采用间隔开挖,相邻桩跳挖的最小施工净距不得小于4.5m;2每日开工前检测井下的有毒、有害气体,必要时采取防范措施,当桩孔开挖深度超过10m时,有专门向井下送风的设备,且风量不宜少于25L/s;3桩孔内设置应急软爬梯供人员上下,不得使用麻绳或尼龙绳吊挂或脚踏井壁凸缘上下;4挖孔使用的电葫芦、吊笼等工具安全可靠,并配有自动卡紧保险装置,131
电葫芦用按钮式开关,使用前检验其安全起吊能力;5孔口四周设置安全防护围栏,高度不低于1.2m,对停止作业或已挖好的桩孔设置牢固的安全活动盖板,盖板直径大于桩径300mm,并能承受竖直方向1kN的外力;6挖出的土方及时运走,桩孔口周边1m范围内禁止堆放土石方,未浇筑的桩3m范围内严禁过重车;7当10m半径范围内有灌注桩身混凝土作业或积水较深时,严禁人员下孔作业;8严禁使用潜水泵边抽水边开挖;9孔内照明采用安全矿灯或12V以下的安全电压。11.3.6旋挖和冲击成孔桩施工应采取下列安全措施:1操作人员必须了解旋挖钻机的构造、性能,熟悉操作方法及保养规定,并充分理解旋挖钻机上注明的各类警示标识,未经培训的人员严禁独立操作旋挖钻机;2钻进前,应对发动机、传动机构、作业装置、制动部分、液压系统、各种仪表、警示灯及钢丝绳等进行检查,并填写《设备运行记录》;3旋挖钻机各部件严禁任意拆卸或更换,如须拆卸或更换时,应提出改装方案和安全措施,经充分论证后方可实施;4遇大风、雷雨、大雾天气严禁作业,夜间施工必须保证有足够的照明;5在障碍物下或超高工作面上工作时,必须先作好施工安全防护措施;6旋挖钻机在施工作业时,应在钻机回转半径范围内设置警示标志,严禁人员停留或通过;132
7严禁旋挖钻机超过500m长距离的自行行走;8旋挖钻机使用的钢丝绳的规格、强度应符合钻机使用说明书的要求,钢丝绳长度应保证满足设计钻孔深度后,尚应在卷筒上保留三圈以上,以防止钢丝绳末端松脱;9旋挖钻机上的提升设备严禁吊装超过其额定提升力的物体,严禁斜拉重物;10旋挖钻机和架空输电线路的最小垂直距离及水平距离要求应符合表11.3.6的规定。表11.3.6机体和架空输电线路的最小垂直和水平距离线路电压(KV)1以下1~2035~110154~220330~500最小垂直距离13468(m)最小水平距离2481015(m)11.3.7预应力锚杆(索)的施工安全应遵守下列规定:1张拉预应力锚杆(索)前,对设备进行全面检查;2张拉设备固定牢靠,张拉时孔口前方严禁站人;3凸部或边墙进行预应力锚杆(索)施工时,其下方严禁进行其他作业;11.3.8陡边坡处作业时,坡上作业人员必须系挂安全带,弃土下方以及土方危及的范围内应设明显的警示标志,并禁止其它作业及通行。11.3.9除基坑支护设计要求允许外,基坑边1m范围内不得堆土、堆料、放置机具。11.3.10碘钨灯、电焊机、气焊与气割设备等能够散发大量热量的机电设备,不得靠近易燃品,且最小间距不得小于1m。133
11.3.11施工现场发生人身触电时,应立即切断电源后方可对触电者作紧急救护,严禁在未切断电源之前与触电者直接接触。11.3.12基坑开挖土石方吊运宜采用下列安全技术措施:1采用挖掘机分层开挖,接力出土,挖运前,各种设备要置于基坑外安全稳定的地基上;2吊装机应设防护平台或防护网,使用前要对钢丝绳、卡具等进行检查验收,符合要求时方能使用;3提、放吊斗或吊索时,上下要有统一信号,有专人指挥,下部人员要避在安全处,吊斗或吊索上粘有泥块需铲除时,要将吊斗放在地下清除,严禁吊斗空悬;4在吊土施工时,严禁吊斗或吊索撞击支撑或防护平台。11.4安全控制11.4.1工程监理单位对基坑开挖、支护结构等作业应实施全过程旁站监理,对施工中存在的不安全隐患应及时制止,并立即责令整改。11.4.2在基坑支护施工或开挖前,必须先对基坑周边环境进行检查,发现对施工作业有影响的不安全因素,应事先排除,达到安全生产条件后,方可实施作业。11.4.3施工单位在作业前,必须对从事作业的人员进行班前教育,并应进行事故应急救援演练。11.4.4施工中应定期检查基坑周围原有的排水管、沟,不应有渗水漏水迹象,134
当地表水、雨水渗入土坡或挡土结构外侧土层时,应立即采取截、排处理措施。11.4.5施工单位应有专人对基坑安全进行巡查,每天早晚各1次,雨季应增加巡查次数,并应做好记录,发现异常情况应及时报告。11.4.6对基坑监测数据应及时进行整理分析;当变形值超过设计警戒值时,应发出预警,停止施工,撤离人员,并应按应急预案中的措施进行处理。11.5安全措施11.5.1当支护设计中已考虑堆载和车辆运行时,必须按设计要求进行,严禁超载。11.5.2在基坑周边1倍基坑深度范围内建造临时住房或仓库时,应经基坑支护设计单位允许,并经施工企业技术负责人、工程项目总监批准后方可实施。11.5.3在砂土、卵石土地区进行人工挖孔支护桩施工时,不应在孔内直接抽降地下水。11.5.4雨季施工时,应有防洪、防暴雨的排水措施及材料设备,并应处在良好的技术状态。11.5.5当夜间进行基坑施工时,设置的照明应充足,灯光布局合理,防止强光影响作业人员视力,必要时应配备应急照明。11.5.6基坑支护单位应编制的基坑安全应急预案中所涉及的机械设备与物料,应确保完好,存放在现场并便于随时投入使用。135
11.6移交验收11.6.1基坑工程施工过程中的隐蔽部位(环节)在隐蔽前,应进行中间质量验收。11.6.2基坑工程完成后,施工单位应自行组织有关人员进行检查评定,确认自检合格后,向建设单位或监理单位提交工程移交验收申请。11.6.3建设单位收到工程验收申请后,应组织施工、勘察、设计、监理、检测、监测及基坑使用等单位进行基坑工程移交验收。11.6.4基坑工程的移交验收,应依据专项施工组织设计、环境保护措施、检测与监测方案及报告进行。11.6.5基坑工程质量验收合格后,建设单位应在规定时间内,将工程竣工验收报告和有关文件交付基坑使用单位。11.6.6基坑工程移交验收资料应包括下列内容:1支护结构勘察设计文件及咨询评估意见;2专项施工组织设计;3原材料的产品合格证、出厂检验报告,进场复验报告或委托试验报告;4混凝土试块或砂浆试块抗压强度试验报告及评定结果;5锚杆(索)或土钉抗拔试验检测报告、水泥土墙及排桩的质量检测报告;6设计变更通知、重大问题处理文件和技术洽商记录;7基坑和周围建(构)筑物监测报告;8施工记录、竣工资料及竣工图;9基坑工程与周围建(构)筑物位置关系图;136
10基坑工程的使用条件、维护规划和注意事项;11其他必须提供的文件和记录。11.6.7基坑变形监测单位提交监测报告应包含下列内容:1实际测点布置图;2量测信息反馈结果记录。3降水施工质量和水位观测资料4测量原始记录表及整理汇总资料,现场监控量测记录表;5位移测量时态曲线图;6检测结论和建议;7基坑使用要求和注意事项。137
附录A常用支护结构类型及选择表A.0.1常用支护结构类型及其适用条件支护结构适用条件及注意事项基坑周围场地允许,邻近基坑周边无重要建筑物或地下管线;开挖深度超过4~5m时,宜采用分级放坡;地下水位较高或单一放坡不满足基坑稳定性要求放坡时,宜事先进行截、降、排水;抗冲刷能力差,暴露时间长的基坑坡面宜进行封闭防护基坑深度不大于6m,坑壁土体临时稳定性可靠,邻近基坑周边无重要建筑物或重力式地下管线,对坑壁土体水平位移控制要求不高;设计与施工时应确保重力式挡支护土结构的整体性,并应对挡土进行整体稳定性验算,地下水位较高时应事先降、截、排水邻近基坑周边无重要建筑物或地下管线,坑壁土体为粗粒土,坑周地面荷载不土钉墙大,对坑壁土体水平位移控制要求不高,周边具有适当放坡条件;富含地下水或软弱土层不宜采用,坑底遇深厚软弱土夹层时慎用基坑深度不宜大于8m,坑周地面或坑底高程以上地下附加荷载不大,基坑周围悬臂不具备放坡或其它支护结构施工条件;适宜的桩型有人工挖孔桩和冲孔灌注桩基坑深度大于8m,邻近基坑周边有地下建构筑物或地下管线,周边环境对坑壁桩锚土体变形位移要求高;事先应降低地下水,桩间土应及时支护排桩基坑深度大,基坑断面小或狭长形基坑,坑壁土体工程性质差,基坑周边地面或坑底高程以上地下附加荷载大,周边环境对坑壁土体变形位移控制要求严格,内撑临近周边地下建筑物或构筑物多。内撑结构应具有足够的强度和刚度,事先应降低地下水适用于任何复杂周边环境的基坑支护工程,尤其是基坑深度大,坑壁土体为工程性质差的软弱土,基坑周边地面或坑底高程以上地下附加荷载大,周边环境咬合桩对坑壁土体变形位移控制要求严格,临近周边地下建筑物或构筑物多,不宜降低地下水的基坑,永久结构可全部或一部分使用地下连续墙,根据施工方法不同决定是否进行降低地下水适用于任何复杂周边环境的基坑支护工程,尤其是基坑深度大,基坑周边地面逆作法或坑底高程以上地下附加荷载大,周边环境对坑壁土体变形位移控制要求严格,临近周边地下建筑物或构筑物多的基坑,事先应降低地下水单一支护结构型式难以满足基坑支护技术要求、坑周环境要求和经济要求时,组合式宜考虑组合式支护结构;支护结构组合方式根据技术可靠性和经济合理性论证支护选择138
表A.0.2支护方案选择参考表基坑安支护方案说明全等级排桩包括人工挖孔桩、冲钻孔灌注桩排桩加锚杆(索)排桩应有冠梁和腰梁结构排桩加内支撑咬合桩可兼作永久结构和承重结构一级密排桩加逆作法当基坑开挖面以上有地下水时,先用基坑降水或高压组合式支护结构,单独排喷射注浆截水后,方可开挖基坑桩采用逆作法时,应有可靠的施工通风和照明等条件悬臂式桩墙结构基坑开挖面以上有地下水时,采用土钉墙宜进行基坑排桩加锚杆(索)外降水,采用排桩支护,应采取高压喷射注浆、压力排桩加内支撑注浆截水等措施二级密排桩加逆作法对土钉墙,可采用预制桩、板桩、微型钢管桩、微型土钉墙或土钉墙加锚杆灌注桩加预应力锚杆(索)来控制土体水平位移;局部(索)土体放坡段应喷射混凝土护面或堆压砂包组合式支护结构高压喷射注浆、压力注浆水泥土挡土结构可采用壁式放坡或格栅式土钉墙当基坑开挖面以上有地下水时,应于基坑内排水或基三级悬臂排桩或单层锚杆坑外降水(索)板桩开挖深度较大时,宜采用分级放坡,并在分级之间留平台139
附录B各种超载作用计算B.0.1深度z自重竖向应力计算irk1计算点位于基坑开挖面以上时,用三角形分布模型式计算z(B.0.1-1)rkmii式中mi深度zi以上土的加权平均天然重度,miihi/zi。2计算点位于基坑开挖面以下时,用矩形分布模型式计算,对黏土存在安全隐患h(B.0.1-2)rkmh式中h基坑开挖深度;mh开挖面以上土的加权平均天然重度,mhihi/h;第i层土的平均天然重度;ih第i层土的厚度。iB.0.2当支护结构外侧地面作用均布荷载q时(图B.0.2),在基坑外侧任意0深度产生的竖向应力标准值可按下式计算:0kq00k图B.0.2地面均布荷载产生的竖向应力计算图q(B.0.2)0k0B.0.3当距支护结构b外侧地面作用宽度为b的条形荷载q时(图B.0.3),101140
在基坑外侧深度任意范围内产生的竖向应力标准值可按下式计算:1k0zbi1b=q0bz3bb(B.0.3)1k11i10b2b010z3bbi10b1b0q14545C45D451k图B.0.3条形局部荷载产生的竖向应力计算图B.0.4当距支护结构b外侧地面作用有均布荷载q时(图B.0.4),在基坑外10侧任意深度产生的竖向应力标准值可按式(B.0.4)计算:0k0zib10k(B.0.4)qzb0i1b1q0045C0k图B.0.4b外侧均布荷载产生的竖向应力计算图1B.0.5对于局部放坡(或坑中坑)情况下(图B.0.5),在基坑外侧任意深度产生的竖向应力标准值可按列(B.0.5-1)~(B.0.5-3)计算:0k141
1qh(B.0.5-1)002za时,可不考虑边坡荷载的影响,取0;i0kzai3azab时,q(B.0.5-2)i0k0b4当zab时,q(B.0.5-3)i0k0图B.0.5上部有放坡时产生的竖向应力计算图B.0.6距支护结构距离a有与支护结构平行的条形基础分布时(图B.0.6),其附加压力在基坑外侧任意深度范围内产生的竖向应力标准值可按列规定计算:1当zad时,可不考虑基础底面附加应力对支护结构的影响,ih0;1kpdhb2当adhzi3abdh时1k(B.0.6)b2a式中p基础底面处附加压力标准值;d基础埋置深度;hb基础底面宽度;a基础边距支护结构的距离。3当z3abd时,0。ih1k142
图B.0.6条形基础产生的竖向应力计算图B.0.7距支护结构距离a有与支护结构平行的矩形基础时(图B.0.6),其附加压力在基坑外侧任意深度范围内产生的竖向应力标准值可按列规定计算:1当zad时,0;ih1kpdhbl2当adzd3ab时(B.0.7)hih1kb2al2a3当z3abd时,0。ih1k式中l基础底面长度。B.0.8基坑外侧土体有大面积开挖时(图B.0.8),在基坑外侧计算深度处竖向应力标准值可按下式(B.0.8-1)~(B.0.8-3)规定计算:aik1当zd时z(B.0.8-1)i0aikmii式中深度z以上土的加权平均天然重度。miiab2当dzd时dzd(B.0.8-2)0i0aikmd0mii02式中墙后开挖面以上土的加权平均天然重度;md墙后开挖面以下至计算点深度范围内土的加权平均天然重度。miab3当zd时zd(B.0.8-3)i0aikmii02143
图C.0.8墙背开挖竖向应力计算图B.0.9当邻近建筑物低于基坑底面时,且外墙距支护结构净距b小于h×tan(45°-/2)时,可按下列方法计算作用在支护结构上的任意点的有限宽i度土体水平荷载标准值e(图B.0.9):aik12bh/2hφd-45°3dh45图B.0.9有限范围土体的土压力计算简图1-支护结构2-地面3-坑底4-有限土体5-邻近建筑物1当计算深度z≤b×ctan(45°-i/2),或z≥b×ctan(45°-i/2)+dh时,按本规范第5.2.1条的规定计算。2计算深度b×ctan(45°-i/2)<z>b×ctan(45°-i/2)+dh时:对于黏性土、粉土和地下水以上的砂土、碎石土:e(2n)nK2cnK(B.0.9-1)aikbbaikaiibai对于地下水以下的砂土、碎石土:e(2n)nK2cnKzh1K(B.0.9-2)aikbbaikaiibaiiwaaiw144
式中:h—基坑深度;z—计算点深度;dh—邻近建筑物基础埋置深度;nb—系数,nb=b/htan(45°-i/2)。145
附录C支护结构变形和地面沉降估算C.0.1基坑开挖对周围地表的影响范围可按下式计算:LHtg452(C.0.1)式中:L地表下沉范围;H支护结构深度;土体内摩擦角(度),取H深度范围内各土层的加权平均值。C.0.2由基坑开挖引起的地表沉降值可按下式计算:10Kh(mm)(C.0.2)1式中:K—修正系数。地下连续墙K=0.3,排桩式围护墙K=0.7,桩板墙111K=1.0。对于地下连续墙,当采取大规模降水时,K=1.0。11h—基坑开挖深度(m);—在表沉降量与基坑开挖深度之比,以(%)表示,具体数值查图C.0.2。离墙体的距离/开挖深度01.02.03.04.00(%)α软弱地层1.0普通地层良好地层沉降量/开挖深度2.0图C.0.2地表沉降与距离关系图C.0.3当插入深度D=(0.8~1.2)h0,墙宽B=(0.6~1.0)h0的重力式挡土以及由土钉墙、锚杆(索)、注浆等形成的类似于重力式挡土的复合围护结构,墙顶146
的最大水平位移可按下式计算。H2hL0(C.0.3)H10DB式中:—墙顶计算最大水平位移(cm);HL—基坑最大边长(m);h—基坑开挖深度(m);0B—墙顶宽(m);—施工质量系数,根据经验取值0.8~1.5,质量越好,取值越小。重力式挡土结构后地面最大沉降S-般发生在紧靠墙后地面处,根max据工程实践,可假定其大小与墙顶最大水平位移相近,地表最大沉降量可H由墙顶最大水平位移值确定,地表沉降范围可按式(C.0.4)计算。C.0.4采用内支撑支护结构的基坑周围地面变形与支护结构结构刚度、支撑刚度及周围土质有关。支护结构变位引起的地表沉降范围可按下列方法计算:1一般情况下曲线形态如图(C.0.4-1)所示。基坑开挖对周围地表的影响范围可按下式计算:AOyxδbδβC/2φ45°-δDz图C.0.4-1支护结构与地表变形曲线2最大下沉点O离支护结构顶部A的距离可参照下式计算:147
lhtg(C.0.4-1)式中l一最大下沉点离支护结构顶部的距离(m);h一基坑开挖深度(m);一地基土最大下沉角(度),可按下式计算取值:822.36(C.0.4-2)3支护结构后部地表沉降曲线可用正态分布密度函数来描述,以最大下沉点O为坐标原点,则地表某点的沉降可参照式(C.0.4-3)计算:x2xerxl(C.0.4-3)式中:—地表最大下沉值(m);lr—地表沉降主要影响半径(m),按下式计算:rLl(C.0.4-4)式中:—主要影响半径系数,经统计,其变化范围为=1.1~1.2,当10°时,取值为1.1;当10°时,取值为1.2。地表最大下沉值可参照下式计算:1)对于砂土、碎石土、砂卵石土和地下水位以上的黏性土、粉土,假设地表沉降的面积等于支护结构侧向位移曲线围成的面积:AAls2)对于地下水位以下的黏性土、粉土,假设地表沉降的面积与支护结构侧向位移曲线围成的面积之比为0.85:Al/As0.854将计算得到的地表沉降量与周围环境要求的允许沉降量[]相比较,若≤[],则满足要求,否则必须采取有效措施,使≤[]。C.0.5地下水位下降引起的土层沉降计算148
1地下水位下降引起的土层有效应力增量()可参照下式计算:rwh1h2(C.0.5-1)3式中:水的重度(kN/m);wh降水前土体的水头高度(m);1h降水后土体的水头高度(m)。22基础下某单层土体产生的附加沉降可参照下式计算:ShE(C.0.5-2)iiisi式中:基础下第i层土的有效应力增量(kPa);iS基础下第i层土的沉降(m);iE基础下第i层土的变形模量(kPa);sih基础下第i层土的厚度(m)。i3由多个含水层组成,对地面以下n个含水层进行降水处理时,产生的附加沉降S可参照下式计算:nSSi(C.0.5-3)i1C.0.6重力式挡土结构墙顶最大水平位移可按表C.0.6进行估算。表C.0.6的估算H墙纵向长度≤30m30~50m>50m土层条件良好地基(0.005~0.01)H(0.01~0.015)H>0.015H一般地基(0.015~0.02)H(0.02~0.025)H>0.025H软弱地基(0.025~0.035)H(0.035~0.045)H>0.045H注:H为基坑开挖深度(m)。149
附录D放坡开挖允许高度及坡度经验值表D.0.1放坡开挖允许高度及坡度场地岩土名称状态或密实度允许坡高(m)允许坡度1:1.00基顶面无载重砂土51:1.25基顶面有静载1:1.50基顶面有动载1:0.75基顶面无载重粉土稍湿51:1.00基顶面有静载1:1.25基顶面有动载1:0.33基顶面无载重坚硬51:0.50基顶面有静载粉质粘土硬塑51:0.75基顶面有动载可塑41:1.00~1:1.25基顶面无载重1:1.25~1:1.50基顶面无载重坚硬51:0.33~1:0.75粘土硬塑51:1.00~1:1.25可塑41:1.25~1:1.50中密、密实建筑垃杂填土51:0.75~1:1.00圾密实1:0.35~1:0.50中密51:0.50~1:0.75稍密1:0.75~1:1.00碎石土密实1:0.50~1:0.75中密5~101:0.75~1:1.00稍密1:1.00~1:1.25注:1表中碎石土的充填物为坚硬或硬塑状态的黏性土;2对于砂土或充填物为砂土的碎石土,其边坡坡度允许值均按自然休止角确定。150
表D.0.2压实填土的边坡坡度允许值边坡坡度允许值(高宽比)压实系数填土类型坡高在8m以内坡高为8~15mλc碎石、卵石1:1.50~1:1.251:1.75~1:1.50砂夹石(碎石卵石占全重30~1:1.50~1:1.251:1.75~1:1.5050%)0.94~土夹石(碎石卵石占全重30~1:1.50~1:1.251:2.00~1:1.500.9750%)粉质黏土,黏粒含量ρc≥10%1:1.75~1:1.501:2.25~1:1.75的粉土表D.0.3膨胀土边坡坡率和平台宽度边坡坡率边坡平台宽度(m)侧沟平台宽度(m)膨胀性基坑弱中强弱中强弱中强深度(m)1:1.5~1:1.75~1.0~<61:1.5可不设1.02.01:1.751:2.02.01:1.75~1:2.0~1.5~1.5~6~101:1.752.0≥2.02.0≥2.01:2.01:2.52.02.0151
附录E岩土体与锚固体极限摩阻力经验值表E.0.1-1土体与锚固体极限摩阻力标准值土的名称土的状态qs(kPa)填土20~30淤泥10~20淤泥质土20~30DL>120~400.75
- 0.920~40粉土0.75≤e≤0.940~65e<0.7570~90稍密20~40粉细砂中密40~65密实65~90中密55~80中砂密实80~100中密80~100粗砂密实100~120中密砾砂120~140密实松散90~140卵石稍密160~200中密220~250152
密实270~400全风化80~100强风化120~180风化岩中风化300~500微风化700~1200153
附录F圆弧滑动简单条分法及支护结构嵌固深度计算F.0.1水泥土墙、多层支点排桩及多层支点排桩嵌固深度计算值h按整体稳0定条件采用圆弧滑动简单条分法确定(图F.0.1),当嵌固深度下部存在软弱土层时,尚应继续验算软弱下卧层整体稳定性。ciliq0biwicositgi1.3q0biwisini0(F.0.1)式中:c、最危险滑动面上第i土条滑动面上的粘聚力、内摩擦角;iil第i土条的弧长;ib第i土条的宽度;iw作用于滑裂面上第i土条的重量,滑裂面位于粘性土或粉土i中时,按上覆土层的饱和土重计算;滑裂面位于砂土或碎石类中时,按上覆土层的浮重度计算;第i土条弧线中点切线与水平线夹角。i图F.0.1圆弧滑动简单条分法F.0.2对于均质粘性土和无地下水的粉土或砂类土,嵌固深度可按下式确定:hnh(F.0.2)00式中n嵌固深度系数,根据土层不固结快剪摩擦角及粘聚力系数查表0154
F.0.2;粘聚力系数可按本规定第F.0.3条确定。F.0.3土层不固结快剪粘聚力系数应按下式确定:ch(F.0.3)F.0.4嵌固深度设计值可按下式确定:h1.15h(F.0.4)d00式中:h根据本规定F.0.1条或F.0.2条计算的嵌固深度计算值。0表F.0.2嵌固深度系数n0表10.15.17.20.22.25.27.30.32.35.37.40.n07.58.0505050505050δ0.03.12.21.61.21.00.80.60.50.40.30.20.20.1<0.0849850750165510.02.82.01.51.10.90.70.50.40.30.20.10.1<0.273150284669410.02.51.71.21.00.70.60.40.30.20.10.1<0.44491407649310.02.11.51.10.80.60.40.30.20.10.1<0.6941138677210.01.81.20.90.60.50.30.20.1<0.<0.898491565110.11.51.00.70.50.30.2<0.<0.0754255110.11.20.80.50.30.2<0.<0.221462110.10.90.50.30.2<0.4555410.10.60.30.2<0.685410.10.30.2<0.84410.20.2<0.0410.2<0.21155
附录G锚杆(索)预应力的各种损失值计算G.0.1由锚具变形引起的预应力损失值可按下式计算NAEA(G.0.1)s1s1gggL0式中:N—锚具变形引起的预拉力损失值(kN);s1—预应力损失值(kPa);z1—锚具变形值(mm),带螺帽的锚具=2mm;L—锚杆(索)自由段长度(m);02Ag—钢筋截面积(m);E—钢筋弹性模量(MPa)。gG.0.2锚杆(索)松弛引起的预应力损失可按下式计算NA(G.0.2)s2s2g—材料张拉损失应力;s2—设计张拉应力k对于冷拉热轧钢筋,一般张拉时按5%的损失计(即s20.05k),超张拉时按3.5%损失计(即s20.035k)。G.0.3总的预应力损失则为:NNN(G.0.3)ss1s2156
附录H双排桩支护结构计算H.0.1对由前、后双排桩及桩顶连梁组成的框架结构,当符合下列条件时可采用图H.0.1-1所示的平面框架结构模型进行双排桩的结构计算:n2qsikddi1i4s(H.0.1)ysx式中:sy—前排桩与后排桩的中心间距,sy不宜小于2d;d—桩的直径;当前、后排桩的桩径不相同时,取d=(d1+d2)/2,此处,d1为前排桩的桩径,d2为后排桩的桩径;qsik—第i层土的极限侧阻力标准值;γi—第i层土的天然重度;sx—排桩的中心间距,sx不应大于2d;此处,前、后排桩的中心间距应相等;n—桩顶至桩底范围内的土层数。采用图H.0.1-1的结构模型时,前、后排桩的桩顶连梁应按图H.0.1-2布置,前、后排桩桩顶连梁的宽度不应小于d,高度不应小于0.8d,且不应小于400mm。157
1232he0de1i1bbei2dhksidds0s0图H.0.1-1双排桩计算图H.0.1-2双排桩桩顶连梁布置1-前排桩2-后排桩3-连梁1-前排桩2-后排桩3-排桩对称中心线4-桩顶冠梁5-连梁H.0.2采用图H.0.1-1的结构模型时,作用在后排桩上的土压力应按本规程第5章的规定计算,作用在前排桩嵌固段上的土抗力应按本规程第3章的规定计算。前、后排桩的桩间土体对桩侧的压力可按下式计算:pky(H.0.2-1)cc式中:pc—计算深度处,前后排桩的桩间土体对桩侧的压力;可按前、后排桩上的压力相等考虑;kc—桩间土的水平刚度系数;Δy—前、后排桩水平位移的差值:当其相对位移减小时,取正值;当其相对位移增加时,取负值。桩间土的水平刚度系数kc可按下式计算:kE/(sd)(H.0.2-2)csyEs—计算深度处,前、后排桩间土体的压缩模量;当土体为分层土时,应按计算点的深度分别取相应土层的压缩模量;sy—前排桩与后排桩的中心间距;158
d—桩的直径;当前、后排桩的桩径不相同时,取d=(d1+d2)/2,此处,d1为前排桩的桩径,d2为后排桩的桩径。H.0.3双排桩的嵌固深度,应根据被动土压力和主动土压力作用下的极限平衡条件,按下列规定进行双排桩结构的抗倾覆嵌固稳定性验算:MMM(H.0.3-1)ovapG式中:γov—抗倾覆的嵌固稳定性安全系数,对安全等级为一、二、三级的基坑分别取1.3、1.2、1.1;Ma—主动土压力作用下的倾覆力矩;Mp—被动土压力作用下的抗倾覆力矩;MG—双排桩及桩间土的自重作用下的抗倾覆力矩。当前、后排桩的嵌固深度、桩径和桩距均相同时,可按下列规定进行抗倾覆嵌固稳定性验算(图H.0.3):sdyEhEhG(H.0.3-2)ovaapp2222ddGhLbLsydcsysxldhLm(H.0.3-3)44式中:Ea—作用在排桩上的基坑外侧主动土压力标准值,按本规程第3章的主动土压力计算;ha—主动土压力Ea的合力作用点至排桩底面的距离;Ep—作用在嵌固段上的基坑内侧被动土压力标准值,按本规程第3章被动土压力计算;hp—被动土压力Ep的合力作用点至排桩底面的距离;G—双排桩、桩顶连梁和桩间土的自重之和;159
hL—桩顶连梁的高度;bL—桩顶连梁的宽度;γc—桩和桩顶连梁混凝土的重度;sx—桩的中心间距;γm—桩间土的加权平均重度。2h1EaGadhhEpphd1d2s0图H.0.3双排桩抗倾覆稳定性验算1-前排桩;2-后排桩;3-连梁160
附录J管井降水及管井结构设计J.0.1管井降水适用条件:1第四系含水层厚度大于5.0m;2基岩裂隙和岩溶含水层、厚度可小于5.0m;3含水层渗透系数K宜大于1.0m/d;J.0.2管井降水工程设计应包括下列内容:1任务依据和技术要求;2地质条件、工程环境和场地条件;3降水技术方法;4根据基坑平面形状,布置降水井和排水设施;5计算预测降水水位和出水量;6提出降水施工、降水监测和维护的有关要求;7提出降水工程的辅助措施和补救措施;8必要时对基坑环境进行专门设计;9绘制降水施工布置图、降水设施结构图、降水水位预测曲线平面与剖面图。J.0.3管井降水布置原则1降水管井距基坑边线布置,应依据地层松散情况、井径大小而定。一般应距基坑边线1.0米以外;2根据抽水试验的浸润曲线,当井间地下分水岭的水位、低于设计降水深度时,应反算井距、井数;161
3基坑范围较大时,允许在基坑内临设降水管井和观测孔,其井、孔口高度宜随基坑开挖而降低;4条状基坑宜采用单排或双排降水井。布置在基坑外缘的一侧或两侧。在基坑端部,降水井外延长度应为基坑宽度的1~2倍。选择单排或双排应依预测计算确定;5面状基坑降水井宜在基坑外缘呈封闭状布置。距边坡线1~2米。当面状基坑很小时,可考虑单个降水井。6对于长宽度很大、降水深度不同的面状基坑,为确保基坑中心水位降深值满足设计要求或加快降水速度,可在基坑内增设降水井,并随基坑开挖而逐渐失效;7在基坑运土通道出口两侧应增设降水井,其外延长度不少于通道口宽度的一倍;8降水井的布置可在地下水补给方向适当加密。排泄方向适当减少。J.0.4静止水位是稳定地下水位距某一基准面标高。进行降水设计时,应根据勘察报告所提供的静止水位埋深,提高1.0米为设计采用的静止水位值;J.0.5含水层厚度是含水层顶板、底板标高差值。应根据勘察报告所提供的含水层顶板、底板标高确定;当勘察报告未提供含水层底板标高时,应以周边水文地质资料确定;当无周边水文地质资料时,以经验值确定;(地下水为承压水时含水层厚度为m)。J.0.6渗透系数是水力坡度为一时的断面渗透量。渗透系数应以勘察报告所提供的抽水试验进行计算;场地未进行抽水试验时,可依据下列成都地区的经验值选用:西部:22.0m/d,南部20.0m/d,东部:17.0m/d,北部15.0m/d。162
J.0.7基坑为条状基坑时应按井排进行降水计算。基坑为面状基坑时应按大井法进行降水计算。基坑长宽比大于等于10为条状基坑,基坑长宽比小于10为面状基坑。J.0.8影响半径是抽水井抽水所影响范围的边缘与井中心的距离。影响半径应以勘察报告所提供的抽水试验进行计算;场地未进行抽水试验时,可依据下列公式计算:潜水:R2SHK(J.0.8-1)承压水:R2SK(J.0.8-2)J.0.9等效半径是将降水区域假设为圆形时,该圆的边缘与中心的距离,根据基坑形状确定。1长方形基坑r=0.25(a+b)(J.0.9-1)o2不规则基坑1)当a/b≤2~3时,按下式确定:r=0.565F(J.0.9-2)o2)当a/b>2~3时,按下式确定:r=0.159S(J.0.9-3)o其中,—系数,按表J.0.9选用;表J.0.9值选用表b/a00.050.10.20.30.40.50.6~11.01.051.081.121.141.161.171.18a、b—基坑长度和宽度;163
2F—不规则基坑面积,m;S—不规则基坑周长。J.0.10有效半径按影响半径与等效半径之和确定。R=R+r(J.0.10)ooJ.0.11单井设计降深应参考勘察报告所提供的抽水试验降深值,经试算确定;场地未进行抽水试验时,可依据工程对降水要求,经多次试算确定。J.0.12基坑中心降水深度按基坑地面标高与基坑底面标高之差加0.5米或为基坑地面标高与降水设计标高之差确定。J.0.13基坑总涌水量计算1条状基坑1)潜水完整井22ak(Hh)Q(J.0.13-1)R式中h—抽水前与抽水时含水层厚度平均值。2)承压水完整井2akMSQ(J.0.13-2)R2面状基坑1)潜水完整井当基坑与降水井分布呈任意形状时,可按下式计算。1.366k(2HS)SQ(J.0.13-3)r1r2r3rnlgRolgn当基坑与降水井分布呈圆形时,可按下式计算。164
1.366k(2HS)SQ(J.0.13-4)lgR/roo2)潜水非完整井221.366k(Hh)mQ(J.0.13-5)R(h1)lg(10.2h/r)ommolgrlo3)承压水完整井当基坑与降水井分布呈任意形状时,可按下式计算。2.73kMSQ(J.0.13-6)Ror1r2r3rnlgrolgn当基坑与降水井分布呈圆形时,可按下式计算。2.732kMSQ(J.0.13-7)lg(R/r)oo4)承压水非完整井2.73kMSQ(J.0.13-8)R(M1)lg(10.2M/r)oolgrlo3式中.Q—基坑涌水量,m/d;k—渗透系数,m/d;S—基坑水位降深,m;l—过滤器进水部分长度,m;Ro—有效半径,m;ro—等效半径,m;165
M—承压含水层厚度,m;H—潜水含水层厚度,m;h—潜水含水层平均厚度,h(Hh)/2,m;mmh—抽水时含水层厚度,hHS,m;d—干扰井距离之半,m。J.0.14单井涌水量计算1条状基坑1)潜水完整井k(2HS)SwwQ(J.0.14-1)ddRlnr2dw2)承压水完整井2kMSQ(J.0.14-2)ddRlnr2dw2面状基坑1)潜水完整井当基坑与降水井分布呈圆形、规则多边形,a/b≤2.5的任意形状时,可按下式计算。1.366k(2HS)SwwQ(J.0.14-3)dnn1lgRlg(nrr)ow当基坑或降水井分布呈圆形时,可按下式计算。1.366k(2HS)SQ(J.0.14-4)dlg(Rr)oo166
2)潜水非完整井过滤器在含水层中部:1.366kS(H1)wQ(J.0.14-5)dlg(R/r)oo2.732kS(S1)ww或Q(J.0.14-6)dlg(R/r)oo过滤器在含水层底部:2.732kSHw1Q(J.0.14-7)dlg(R/r)oo过滤器在含水层上部:S11wQ1.366kS(J.0.14-8)dwlg(R/r)lg(0.661/r)ooo3)承压水完整井2.73kMSQ(J.0.14-9)dnn1lgRlg(nrr)ow4)承压水非完整井2.73kMSQ(J.0.14-10)dR(M1)lg(10.2M/r)oolgrloJ.0.15基坑中心处降水深度计算:潜水完整井:20.732Q(lgRolg(r1r2r3rn/n))SHHHxoK(J.0.15-1)167
承压水完整井:20.732Q(lgRolg(r1r2r3rn/n))SHHHxoMk(J.0.15-2)J.0.16降水井井管可采用钢管、钢筋水泥管、塑料井管,井管内径大于水泵最大直径50mm。J.0.17过滤管长度应符合下列规定:1在均质含水层且含水层厚度小于30米时,宜取含水层厚度或设计动水位以下含水层厚度;含水层厚度大于30米时,宜根据含水层的富水性和设计出水量确定;2在层状非均质含水层中,过滤器累计长度宜为30米;裂隙、溶洞含水层,过滤器累计长度宜为30~50米;过滤器安装深度的允许偏差宜为±300mm。J.0.18沉淀管应根据含水层岩性和井深确定,宜为2~10米。J.0.19井管总长度为井壁管、过滤管和沉淀管之和。J.0.20过滤器设计应符合下列规定:1管井过滤器类型可按表J.0.20选择;表J.0.20管井过滤器类型选择含水层性质过滤器类型基岩岩层稳定(不安装过滤器)岩层不稳定骨架(缠矩)过滤器裂隙、溶洞有充填缠丝过滤器、填砾过滤器裂隙、溶洞无充填骨架(缠丝)过滤器、(不安装过滤器)碎石类土d≤2mm缠丝过滤器、填砾过滤器20168
d≥2mm骨架(缠丝)过滤器20砂土类细砂、中砂缠丝过滤器、填砾过滤器细砂、粉砂双层填砾过滤器、填砾过滤器2缠丝过滤器应符合下列规定:1)骨架管的穿孔形状、尺寸及排列方式,应按管材强度和加工工艺确定,孔隙率宜为15%~30%;2)骨架管上应有纵向垫筋。垫筋高度宜为6~8mm.垫筋其间距宜保证缠丝距井管2~4mm。缠丝两端应设挡箍;3)缠丝材料应采用无毒、耐腐、抗拉强度大和膨胀系数小的线材。缠丝断面形状宜为梯形或三角形;4)缠丝不得松动,缠丝间距允许偏差为设计丝距的±20%;5)缠丝过滤器的孔隙尺寸,应根据含水层的颗粒组成和均匀性确定,碎石土类含水层,宜采用d,砂土类含水层,宜采用d;20506)缠丝过滤器缠丝面孔隙率的设计,宜按下式计算确定:dd12p11(J.0.20-1)mm12式中p—缠丝面孔隙率;d—垫筋宽度或直径(mm);1m—垫筋中心距离(mm);1d—缠丝直径或宽度(mm);2m—缠丝中心距离(mm);27)允许井壁进水速(m/S);vk/15(J.0.20-2)i169
3填砾过滤器应符合下列规定:1)过滤器的滤料规格,碎石土类含水层,当d<2mm时,D=(6~20508)d,当d>2mm时,可不填砾或充填10~20mm的填料;砂土类含水层,2020D=(6~8)d;砾料的不均匀系数应小于2;50502)填砾过滤器骨架管缝隙尺寸,宜采用D;103)填砾过滤器滤料的厚度应按含水层的岩性确定,宜为75~150mm,高度应超过过滤管的上端。4)非均质或多层含水层中设计滤料规格,分层填砾时,应分层设计过滤器骨架管缠丝孔隙尺寸和滤料规格。滤料充添高度应超过细颗粒含水层的顶板和底板;无须分层填砾时,应全部按细颗粒含水层要求进行。J.0.21过滤管的进水能力应按下式计算确定:QnVDl(J.0.21)gggy3式中Qg—过滤管的进水能力(m/S);n—过滤管进水面层有效孔隙率,宜按过滤管面层有效孔隙率的50%计算;V—允许过滤管进水速(m/S);不得大于0.03m/S;gD—过滤管外径(m);gly—过滤管有效进水长度(m);宜按过滤管长度的85%计算;J.0.22井深确定,降水井深度应根据场地静止水位、井内降深以及基岩埋深情况综合确定;当场地有足够的含水层厚度时,可按基坑挖深加8~10m作为井深估算;当场地含水层厚度有限时,井深按进入基岩3~5m为宜。170
附录K高压喷射注浆截水设计K.0.1基坑的隔水帷幕可采用进入不透水层的帷幕或“悬吊”在透水层内的隔水帷幕。K.0.2隔水帷幕的渗流量可利用达西定律,并假设渗流为单向渗流按下式计算Q=Q+Q(K.0.2-1)12式中:Q—隔水帷幕渗流量22KL(Hh)00Q—通过隔水帷幕的渗流量,按下式确定,Q,112D其中K为帷幕渗透系数,L为基坑隔水帷幕周长,H0为帷幕后基坑底面处水头,h0为基坑水位至基底的距离,D为隔水帷幕宽度;Q—假定隔水帷幕不透水,绕过隔水帷幕的渗流量,按下式确定:2Q=SKL(K.0.2-2)2oRR"(,),,(K.0.2-3)oR"RT00其中:S—帷幕前后基坑底面水头差;—由α、β值相关资料;oK—土层的平均渗透系数;H0—地下水位至基坑底间的距离;T0—帷幕底部至不透水层的距离;R—影响半径;171
R0—基坑半径。K.0.3注浆点的间距宜按下式计算确定。l3D/2(K.0.3-1)S3D/4(K.0.3-2)w式中:l—桩间距;S—排距;wD—桩直径。K.0.4隔水帷幕的注浆埋置深度H按下式计算确定:hhhwgH"(K.0.4-1)gw式中:h—水位至基坑底的深度;h—支护结构的埋深;—水的重度;w—浆液的重度。gK.0.5围井隔水注浆宽度确定1未注浆前地下水涌水量可按下式计算:22K(Hh)n0(K.0.5-1)Q2.3lg(R/R)02注浆宽度按下式确定22Kg(h1h0)QDre1(K.0.5-2)o172
3注浆后帷幕外面的涌水量按下式计算:22K(Hh)g1Q(K.0.5-3)1Rn2.3lgrB0式中:K—注浆前的渗透系数(m/s);nK—注浆后的渗透系数(m/s);gH—至隔水层的深度(m);h1—h1=H-s[s为允许水位降深度(m)];h0—水井的水位(m);R—影响半径(m);nr0—水井的半径(m);K.0.6隔水帷幕厚度应根据地质条件、帷幕的允许水力坡降、隔水要求及帷幕体的密实性、稳定性等因素按下式确定。BH/i(K.0.6)式中:B—帷幕厚度(m);—通过帷幕的水力衰减系数:为帷幕前后水头差与帷幕前水头的比值;i—水力坡降:B<1m,i=10;B<2m,i=10;B>2m,i=25;H—水头高度(m)K.0.7固化剂(浆液)的用量可以按下式计算确定12QDH(1)或Qqt(1)4(K.0.7-1)173
式中:Q—硬化剂的用量(m3);D—设计的加固直径(m);H—设计桩长(m);—混合系数,=0.6~0.8—作业损失系数,=0.1~0.2;q—单位时间的喷射量;t—每根桩的喷射时间。174
附录L土钉、锚杆(索)抗拔试验及蠕变试验要点L.0.1土钉抗拔力试验采用逐级加载的方法,加载等级、测读位移和观测时间按下列规定进行:1初始荷载宜取土钉设计承载力的0.1倍;2加荷等级与观测时间宜按表L.0.1定进行;表L.0.1土钉抗拔试验加荷等级与观测时间间隔加荷类型0.1Tu0.25Tu0.5Tu0.75Tu1.0Tu1.1Tu1.25Tu1.5Tu0.1Tu等级基本观测33551010103试验时间验收观测335510103试验时间注:Tu为土钉抗拔力设计值3在每级加荷等级观测时间内,测读土钉位移不应少于3次;4达到要求试验荷载后,观测10min,卸荷到0.1Tu并测读土钉位移;5试验结果宜按每级荷载对应的土钉位移制表整理,并绘制土钉—位移(Q-S)曲线;6土钉终止试验标准:1)后一级荷载产生的位移量达到或超过前一级产生位移量的3倍时;2)土钉头位移不稳定或土钉杆体断裂;3)加载至最大试验荷载时位移稳定。7土钉卸载标准为在要求试验荷载下土钉头位移保持稳定(在观测时间内位移变化平均小于0.2mm/时间)或满足设计要求;8土钉试验的合格标准为土钉抗拔力平均值应大于抗拔力设计值。175
L.0.2锚杆(索)的抗拔试验按下列规定进行1锚杆(索)锚固段浆体强度达到设计强度等级的75%时方可进行锚杆(索)试验;2加载装置(千斤顶、油泵)的额定压力必须大于试验压力,且试验前应进行标定,试验装置应保证锚杆(索)与千斤顶同轴;3试验锚杆(索)宜在自由段与锚固段之间设置止浆措施,消除锚杆(索)自由段的摩阻力对锚杆(索)抗拔力的增大作用;如杆体材料强度允许条件下,也可采用增大最大试验荷载的办法,增大后的最大试验荷载为锚固段试验荷载加上自由段的摩阻力极限荷载;4锚杆(索)循环加载试验的加载等级及锚头位移测读间隔时间应按表K.0.2确定;表L.0.2循环加载试验的加载等级及观测时间加载标准循环数加荷量/预估破坏荷载(%)第一循环10///30///10第二循环1030//50//3010第三循环10305070/503010第四循环103050708070503010第五循环103050809080503010第六循环1030509010090503010观测时间5555105555注:1在每级加载等级观测时间内,测读锚头位移不应少于3次;2在每级加载等级观测时间内,锚头位移小于0.1mm时,可施加下一级荷载,否则应延长观测时间,直至锚头位移增量在2h内小于2.0mm时,方可施加下一级荷载。7锚杆(索)破坏标准:1)后一级荷载产生的锚头位移增量达到或超过前一级荷载产生位移增量的2倍时;176
2)锚头位移不稳定;3)锚杆(索)杆体拉断。8试验结果宜按循环荷载与对应的锚头位移读数列表整理,并绘制锚杆(索)荷载—位移(Q-S)曲线,锚杆(索)荷载—弹性位移(Q-Se)曲线和锚杆(索)荷载—塑性位移(Q-Sp)曲线。9锚杆(索)弹性变形不应小于自由段长度变形计算值的80%,且不应大于自由段长度与1/2锚固段长度之和的弹性变形计算值;10锚杆(索)极限承载力取破坏荷载的前一级荷载,在最大试验荷载下未达到破坏标准时,锚杆(索)极限承载力取最大荷载。L.0.3蠕变试验1蠕变试验加载等级与观测时间应满足表L.0.3的规定,在观测时间内荷载应保持恒定;表L.0.3锚杆(索)蠕变试验加荷等级及观测时间加荷等级0.4Nu0.6Nu0.8Nu1.0Nu观测时间(min)103060902每级加载时间间隔1、2、3、4、5、10、15、20、30、45、60、75、90min记录徐变量;3试验结果宜按每级荷载在观测时间内不同时段的徐变量列表整理,并绘制蠕变量—时间对数(S—lgt)曲线,蠕变系数可按下式计算:K=(S-S)/lg(t/t)(L.0.3)c2121式中S—t时所测得的蠕变量;11S—t时所测得的蠕变量。22177
4锚杆(索)蠕变试验的合格标准为最后一级荷载作用下的蠕变系数小于2.0mm。178
附录M内力监测的安全判别表M.0.1内力监测的安全判别安全性判别测量项目判别内容判别标准安全报警危险钢筋拉应抗拉强度桩(墙)内力FF1>1.01.0≥F1>0.8F1≤0.81实测拉应力力允许弯矩桩(墙)弯矩弯矩F=F2>1.01.0≥F1>0.8F1≤0.82实测弯矩允许轴力内支撑允许轴力FF3>1.01.0≥F2>0.8F3≤0.83实测轴力设计抗拉轴力锚杆(索)允许轴力FF4>1.01.0≥F4>0.8F4≤0.84实测抗拔力注:喷锚支护是开挖与支护交叉施工,为争取时间,在有经验的地区,锚杆(索)的抗拔试验可只进行验收实验。179
附录N基坑内外土体加固处理及稳定性计算N.0.1坑外土体处理的方式可综合地质条件、场地条件或成功经验确定,宜采用如下图N.0.1所示进行处理。图N.0.1基坑内外土体加固简图N.0.2坑外土体处理后的复合土体强度指标可按下式计算确定:tg=mtg+(1-m)tg(N.0.2-1)sppppsc=(1-m)c+mc(N.0.2-2)sppspp=n/[1+m(n-1)](N.0.2-3)p式中:—复合土体的等效内摩擦角,(°);sp—桩体材料的内摩擦角,(°);p—桩间土体内摩擦角,(°);sc—复合土体的等效粘聚力,kPa;spc—桩间土粘聚力,kPa;s180
c—桩的粘聚力,kPa;p—应力集中系数。pm—面积置换率;n—桩土应力比,无实测资料时取2~4,桩间土强度低时取大值、高时取小值。N.0.3基坑内、外土体加固及锚杆(索)的整体稳定按图N.0.3和式(N.0.3-1)~(N.0.3-4)进行计算:图N.0.3整体稳定性验算简图MkK(N.0.3-1)MqnMKcikli(q0biwi)cositgiki1ilm1Tnicosajjsinajjtgik/sxi12nkmk1skTukj1cosakj1kj1sinakj1kj1tgkj1/skj1k1j12(N.0.3-2)181
nMqbwsin(N.0.3-3)q00iiii1Tnj.dnjqsiklni(N.0.3-4)式中:N—滑动体分条数;m—滑动体内支锚数;cDk、φDk—最危险滑动面上第i土条滑动面上土的固结不排水(快)剪粘聚力(kPa)、内摩擦角标准值(°);li—第i土条的滑裂面弧长(m);sx—计算滑动体单元厚度(m);bi—第i土条的宽度(m);wi—作用于滑裂面上第i土条的重量,按上覆土层的天然土重计算(kN/m);θi—第i土条弧线中点切线与水平线夹角(°);γ0—建筑基坑侧壁重要性系数;q0—作用于基坑面上的荷载(kPa);Tnj—第j根支锚在圆弧滑裂面外锚固体与土体的极限抗拉力(kN);αj—支锚与水平面之间的夹角(°);θj—第j根支锚与滑弧交点的切线与水平线夹角(°);dnj—第j根支锚锚固体直径(m);qsik—支锚穿越第i层土土体与锚固体极限摩阻力标准值,无试验资料时可按规范取值,(kPa);lni—第j根支锚在圆弧滑裂面外穿越第i层稳定土体内的长度(m);182
nk—设置竖向加固的种类数;坡顶面、坡面、基坑底面分别按三种加固类型计算;mk—第k种加固类型中的加固体个数;γsk—第k种加固的强度发挥系数;Tukj1—第k种加固类型中,第j根加固体的滑移面外部的抗拉强度标准值(kN);αkj1—第k种加固类型中,第j1根加固体与水平面夹角(°);θkj1—滑面中点切线与水平面的夹角(°);φkj1—第kj1加固处的土体固结快剪内摩角(°);skj1—第k种加固类型中,第j1根加固体的水平间距(m)。183
本规范用词说明1为便于在执行本标准条文时区别对待,对于要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示严格,非这样做不可的: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的: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,在条件许可时首先应这样做的:正面词采用“宜”;反面词采用“不宜”;4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合„„的规定”或“应按„„执行”。184
引用标准名录《建筑基坑工程监测技术规范》GB50497《建筑边坡工程技术规范》GB50330《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GBT14370《岩土工程勘察规范》GB50021《膨胀土地区建筑技术规范》GBJ112《建筑地基基础设计规范》GB50007《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202《建筑结构制图标准》GB/T50105《建筑基坑支护技术规程》JGJ120《高压喷射扩大头锚杆(索)技术规程》JGT003《型钢水泥土搅拌墙技术规程》JGJT199《建筑桩基技术规范》JGJ94《建筑地基处理技术规范》JGJ79《建筑基桩检测技术规范》JGJ106《既有建筑地基基础加固技术规范》JGJ123《危险房屋鉴定标准》JGJ125《岩土锚杆(索)技术规程》CECS22《土层锚杆设计与施工规范》CECS22《成都地区建筑地基基础设计规范》DB51/T5026185
ICS93.020四川省地方标准DBDB51/T5072-2011备案号:J11927-2011成都地区基坑工程安全技术规范TechnicalCodeforRetainingofFoundationExcavationsinChengduRegion条文说明2011-11-02发布2012-03-01实施四川省住房与城乡建设厅发布186
目次1总则..........................................................................................................1902术语和符号....................................................................................................1922.1术语........................................................................................................1922.2符号........................................................................................................1923基本规定........................................................................................................1933.1通用规定..................................................................................................1933.2荷载和抗力..............................................................................................1953.3设计和施工..............................................................................................1963.4维护和鉴定..............................................................................................1964基坑工程勘察和周边评估..............................................................................1984.1一般规定..................................................................................................1984.2基坑工程勘察...........................................................................................1984.3周边调查与评估.......................................................................................1995基坑支护设计.................................................................................................2005.1一般规定..................................................................................................2005.2坡率法......................................................................................................2055.5重力式......................................................................................................2055.7内支撑......................................................................................................206187
5.8逆作法......................................................................................................2065.9组合式......................................................................................................2066基坑开挖及支护结构施工..............................................................................2086.1一般规定..................................................................................................2087地下水控制设计与施工...................................................................................2097.2集水明排...................................................................................................2097.3管井井点降水..........................................................................................2107.4高压喷射注浆截水..................................................................................2117.5压力注浆截水..........................................................................................2128基坑工程质量检测.........................................................................................2138.1一般规定...................................................................................................2138.2土钉墙.......................................................................................................2138.3排桩.........................................................................................................2148.4重力式挡土结构.......................................................................................2148.5锚杆(索)...................................................................................................2158.6内支撑.......................................................................................................2158.7降水..........................................................................................................2168.8截水..........................................................................................................2169基坑工程监测.................................................................................................2179.1一般规定...................................................................................................217188
9.2变形监测...................................................................................................2189.4基坑影响范围内状态监测........................................................................21810基坑工程周边保护与加固处理....................................................................22010.1一般规定..................................................................................................22010.2周边保护预防措施..................................................................................22010.3应急技术措施..........................................................................................22110.4基坑加固..................................................................................................22111基坑施工安全与移交.....................................................................................22311.1一般规定.................................................................................................22311.2安全防护.................................................................................................22311.4安全控制.................................................................................................22411.5安全措施.................................................................................................224189
1总则1.0.1建筑工程规模逐步增加,我省的高层建筑和地下空间开发项目日益增多,基础和地下室底板的埋置深度越来越深,根据目前已掌握的信息,建设部和国内包括港澳和台湾在内,已有多个省市编制了相应的技术标准,如《建筑基坑支护技术规程》、《基坑土钉支护技术规程》、《澳门地区挡土结构与土方工程规章》、《香港斜坡岩土工程手册》、《上海市基坑工程设计规程》、《天津岩土工程技术规范》、《广东省建筑基坑支护工程技术规程》、《广州地区建筑基坑支护规范》、《武汉地区建筑基坑支护规范》、《深圳地区建筑基坑支护规范》等等,但行业标准只给出了原则性的计算方法和指导意见,而地方标准均是适用于本地区地质特点的基坑工程技术要求,如照搬硬套,必然使基坑工程要么造成浪费,要么导致工程事故和安全事故,近几年我省频繁发生基坑垮塌事故,与之有不可分割的联系。鉴于此,编制适合成都市情况的、具有能适应成都市地质特征、能代表目前成都市基坑技术水平的深基坑工程的安全技术标准,以规范我省深基坑维护工程的设计、施工、验收和安全管理以及减少安全事故发生。填补我省在此方面的空白。1.0.2~1.0.3截至目前为止,我省已建工程数百个,每年的在建的不同规模和深度的基坑工程百余,如人民商场基坑、民贸大厦基坑、电子大厦基坑、邮电大厦基坑、锦贸大厦基坑、民兴广场基坑、顺城街基坑、天府广场基坑、航天大厦基坑、仁恒广场基坑等等,积累了丰富的实践经验和监测成果,在此基础上,在利用目前进行的基坑和技术手段,开展进一步的分析和总结,190
将可编制出一个具有成都市特色的基坑工程安全技术标准。需解决的重点问题:规范基坑工程勘察与环境调查(重点在勘察内容、范围、设计计算所用参数提供原则);制定工程降水的设计和施工指南;探讨支护结构荷载和抗力的设计计算模式(重点在荷载内容和标准、受力模型)以及支护结构设计计算方法和计算内容;规定基坑开挖及施工控制要求(重点在施工工艺、流程、质量和安全控制);限定支护结构质量检测要点(重点检测内容和数量、检测方法);推荐基坑维护土体处理方式(重点在土体处理的作用、方法和范围等);编制基坑监测要点(重点监测内容和数量、检测方法);规定基坑工程对环境影响的评价(重点评价内容、方法和结论建议)。1.0.4由于目前国家陆续发布关于建筑基坑设计和施工的多项技术标准,考虑到其内容具有诸多共性,限于篇幅,不能全部移植,因此采用了引用的方式处理。但为使本规范系统完整,部分内容采取套用,因此在使用本规范的过程中,需要联合应用。同时考虑到近几年四川省和成都市先后出台了关于建筑深基坑的管理办法,为使基坑工程在设计和施工中符合行政管理的有序性和规范性,在执行技术标准的同时仍要遵守行政职能相关的法律法规。191
2术语和符号2.1术语2.1.1~2.1.30由于目前各种国家、行业、协会、地方等颁布的技术标准中涉及基坑工程的术语较多,但又缺乏系统性和统一性,且部分术语存在差异和疑义,为便于理解和使用本规范,以及确定本规范的适用条件,在编制中,依据相关术语标准和本规范的内容,并结合区域特点的理解和工程惯例,将部分主要术语进行了描述。2.2符号2.2.1~2.2.4由于本规范设置专业内容、理论内容和施工管理内容较多,不可能将本规范中使用的所有符合全部罗列,仅选择了部分主要的、常规的和通用的符号进行注释。192
3基本规定3.1通用规定3.1.1本条依据国家《建筑地基基础设计规范》GB50007、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120,以及结合《成都地区建筑地基基础设计规范》DB51/T5026和国内其他行业包括城市轨道和地方基坑工程相关技术标准的内容,统一汇总。在使用中,还应结合工程的具体条件。3.1.2鉴于目前国内尚未颁布针对基坑工程引起周边条件环境影响程度的评价技术标准,包括基坑施工前周边状态、施工过程的损害机理以及基坑完成后对周边建筑物及设置的损害程度,而且由此问题引发的纠纷事件屡见不鲜,如上海的“楼倒倒”、成都的“楼歪歪”以及近期国内出现的多起“楼裂裂”,均是由于基坑施工前期缺少对基坑周边现状调查和确认不彻底所致。另外,目前国内建筑市场中,与基坑工程开挖前期密切相关的单位仅有业主、建筑设计单位和勘察单位,而建筑设计单位仅仅是提要求,并不过多地关注施工过程中产生的影响,而业主对专项问题尤其是临时工程并不十分注重,多数业主认为此类问题应属勘察和施工单位的工作,但实际上,一则此类问题不属于勘察和施工资质业务范畴,二则仅由勘察或施工单位无法单方面完成,如与临近业主的沟通,行政主管部门资料的收集等,均存在相当的困难和难度,因此,为避免或减少此类问题的发生,本规范从实际可行性和职责划分出发,规定由业主协助和委托有相关资质(建筑物鉴定、测量、地下管线探测等)的单位完成,并出具评估,对周193
边条件和状况以及基坑开挖可能出现的问题和影响进行评价。3.1.3由于目前四川省境内,尤其成都市范围内,尚未进行基坑工程专项勘察,即使全国范围内建筑物工程单独进行基坑专项勘察的省市也不很多,往往用建筑场地甚至建筑物的岩土工程勘察代替。而实际上,基坑工程的设计、施工和周边保护关注点与建筑物工程关注的问题有较大差异,如影响范围(红线内、红线外)、扰动范围(红线内、与基坑深度相关的红线外一定范围)、影响程度(噪音或扬尘、振动、局部沉降)、参数选用(竖直方向、水平方向,地基承载力、土压力,天然状态、降水后状态),因此,完全用建筑物范围内的地质资料对扩展到建筑物范围外影响区域的基坑工程进行设计和施工,必然存在诸多的安全隐患,因此,考虑工程造价和工期,本规范限定了对基坑安全等级为一级和二级或对基坑周边有特殊保护要求的三级基坑以及工程勘察不满足基坑工程设计要求的工程进行专项勘察。3.1.4在进行基坑设计时,可以少于2年,但仍属于临时工程。考虑到目前确实存在部分建筑工程,由于资金和操作等多方面原因,基坑暴露时间超过设计使用期限,甚至超过2年,导致了诸多环境问题和事故纠纷,因此,本条明确了基坑工程最长使用时限。3.1.5由于基坑的施工和使用与基坑设计的差异导致基坑事故经常发生,本条要求在设计时约定施工、使用的工况,并规定相应的顺序,目的在于协调和规范设计、施工和使用的一致性。3.1.6由于目前基坑工程的临时性,建筑业并未对基坑工程的设计深度制定相关标准,导致不同的设计单位对基坑支护设计内容理解和执行的程度不同,甚至出现以概念性方案设计代替施工图的现象,因此,本规范规定了基坑支194
护设计的主要内容要求。3.1.7~3.1.8由于目前基坑工程的设计尤其在支护结构变形和地下水降低以及支护结构变形引起周边变形的计算理论尚不成熟,无法进行准确计算,仅能依据工程经验进行估算。根据成都市基坑工程的实践经验,按本规范附录C的估算结果,基本能满足工程需要的控制范围。3.1.12由于目前基坑工程设计和施工资质的缺项,出现大量基坑工程的设计、施工由缺少相应专业人员的相近资质(如土建资质)单位承担,也导致了大量基坑工程事故的发生,同时,由于缺少专业知识,编制的施工组织方案缺乏针对性,或用土建施工组织设计代替,甚至没有施工方案,因此,本规范规定了编制施工组织设计以及审查管理的要求。3.1.13由于目前市场上多数基坑工程的设计、施工与上部结构的设计和施工均为不同的责任主体,经常出现因基坑使用不当发生安全事故,同时也产生了因责任划分不清产生的责任纠纷,本规定了基坑使用中应注意的问题,并划分了职责。3.2荷载和抗力3.2.1~3.2.10依据相关规范提出了荷载和抗力的主要原则和方法及内容。3.2.11成都市区域内因膨胀土的存在未引起足够重视,尤其是基坑暴露后膨胀土性状改变,发生了大量不同程度基坑事故,咎其原因主要在于设计参数的选取,并未考虑膨胀土开挖后因失水、浸水以及裂隙和扰动等环境变化引起的参数渐变,仍然直接采用室内试验得到的强度指标进行土压力和稳定性计算和验算。由于目前缺少研究资料,只能定性地提出应对此须加以考虑,195
参数减低的程度,也只能依据各自的工程经验。3.3设计和施工3.3.1由于工程因地质条件和周边环境条件的多样性,导致基坑工程出现事故的原因也千变万化,因此,本条旨在强调在基坑设计和施工前应根据工程的实际条件,对基坑可能出现的危险性进行全面的分析和指定必要的抢险预案。3.3.2由于目前基坑工程设计施工单位资质类型较多,并未有清晰的界定,为确保基坑工程的安全,本条规定了基坑设计和施工单位必须具有相应的注册资格的专业技术人员和完整的技术管理制度,同时必须进行多层面的审查把关。3.3.3~3.3.5基坑工程事故除地勘资料不准确、设计方案不恰当外,施工组织也是一个主要原因,因此不仅要求施工单位对基坑有充分了解外,还应对基坑危险源进行详尽的预测和分析,并编制有针对性的施工方案和专项方案。3.4维护和鉴定3.4.1~3.4.2基坑工程的安全涉及多方面工作,并持续基坑使用期限内的全过程,不仅仅限于设计和施工阶段,鉴于基坑工程施工和使用阶段责任界定不清晰的现状,本条规定了在基坑施工单位将基坑移交给业主或土建施工单位后,业主和基坑使用单位应进行的工作内容,同时界定了基坑设计和施工单位的工作阶段。196
3.4.3~3.4.5鉴于目前基坑超出设计使用年限的现象普遍存在,以及事故出现后在不清原因或不清安全状态的情况下,盲目加固和无依据地延长使用时间,本规范规定了安全鉴定的程序、内容以及鉴定报告的要求。197
4基坑工程勘察和周边评估4.1一般规定4.1.1本条强调了基坑工程在设计和施工前对周边现状调查和取证的必要性以及确认方式。4.2基坑工程勘察4.2.1~4.2.2本条重点在于基坑工程岩土工程勘察的特殊性,如深度、范围以及特殊地层、地下水对基坑工程安全控制的勘察方式。4.2.3本条重点强调室内试验和基坑工程实际工作状态的一致性。试验内容和项目应根据场地地质条件、基坑深度等因素选择进行。同时规定了对较厚的人工填土、素填土等常规建筑物勘察不提供岩土指标的土层进行必要的测试内容。4.2.4成都市区域内膨胀土分布范围较广(主要集中在成都市北→东→南偏东区域)以及膨胀土地区基坑安全事故频发,因膨胀土的存在未引起足够重视,尤其是基坑暴露后膨胀土性状改变,发生了大量不同程度基坑事故,咎其原因主要在于设计参数的选取,并未考虑膨胀土开挖后因失水、浸水以及裂隙和扰动等环境变化引起的参数渐变,仍然直接采用室内试验得到的强度指标进行土压力和稳定性计算和验算。由于目前缺少研究,并考虑到室内试验成果与现场实际差异较大的客观事实,希望通过增加现场勘察和试验的工198
作量的方式,进行深入研究和积累资料的同时,获取符合实际的控制基坑安全性的相关指标。并结合工程经验,提出了用于膨胀土地区基坑设计的强度参数的确定的方法要求。4.2.7为基坑工程的降水和支护结构的选择和设计提供便利依据,本条较常规勘察强调了各主要土层等高线要求。4.3周边调查与评估4.3.1~4.3.4鉴于目前基坑工程对周边状况调查和评估要求的缺项,本节规定了调查的步骤、内容和评估结论的要求,便于实际操作。199
5基坑支护设计5.1一般规定5.1.1鉴于目前建筑工程岩土工程勘察代替基坑工程勘察、基坑专项勘察工作和基坑设计资质的缺项,以及个别基坑设计单位出于市场经营考虑,随意更改或调增勘察资料中相关的设计参数,导致基坑存在安全隐患等现象,本条强调基坑设计参数选用的依据和建筑物所使用的勘察岩土参数与基坑工程关注和使用的岩土参数的区别,促进基坑工程的专项勘察的尽快开展,同时发挥工程经验的作用,为基坑工程提供保证安全、避免基坑事故、节约工程造价的设计参数。5.1.2因目前基坑工程的设计深度尚无统一的标准要求,基坑设计单位在设计验算时,多延续岩土工程勘察的“以点带面”的工作思路,无论基坑边长的大小和延基坑周边地层差异,仅仅核算一个剖面以及基坑同一侧边不管土层结构变化采用相同的结构图,结果可能是要么造成工程浪费,要么侧壁变形不一致或局部出现超过变形控制标准,甚至局部出现垮塌,因此,本条规定了延基坑侧边最小的验算剖面数量和结构设计的安全取值要求。5.1.3鉴于目前在涉及基坑支护工程的国家和行业技术标准中,均是以简化平面应变问题确定的设计计算模型,而实际工程中,尤其深大基坑,诸多方面和地方表现出三维问题(如基坑长边中部变形较临近角部的变形大,凸出部位较平直部位或凹进部位变形大等空间效应),并由此原因出现了众多基坑事故,但限于理论研究和实际经验总结的深度及广度不足,还无法从根本上200
解决此类问题,更不能全面定量应用,仅能依靠构造措施加以控制。根据成都市基坑工程经验,基坑边长超过60m和凸形部位的变形敏感且变形量较大的现象普遍存在,因此,在未能完全解决设计方法之前,强制性规定了必须适当增加中部和凸形部位的支护结构刚度,以减少基坑侧边的整体变形量。5.1.4由于膨胀土地区一般勘察手段无法定量确定其内部的裂隙和结构面对边坡稳定和土压力的影响,处于安全考虑,只能从膨胀土体或土层的与非膨胀土体或土层的交接面进行稳定性验算。关于膨胀土水平膨胀力对支护结构的作用,目前国内尚无一致确定定量原则和算法,只能依据基坑的实际情况结合工程经验确定,尤其对暴露时间较长的膨胀土区域的基坑,更应该加以重视。5.1.5根据成都地区土钉的常用结构和施工方法,以及考虑目前在成都地区土钉的受力机理和控制变形的能力,结合成都市基坑工程经验和基坑事故发生的频率,出于安全和减少事故和纠纷(尤以膨胀土地区最甚)考虑,本条根据基坑安全等级和膨胀土特性,强制性限制了土钉墙的使用深度范围。5.1.6根据受力和桩锚共同作用效果,推荐将锚(索)杆宜设置在桩身上;但考虑锚(索)杆施工难度和锚(索)杆施工对桩身整体性和桩中钢筋的损害,允许将锚(索)杆设置在桩与桩之间,但必须与桩形成有效联系,以充分发挥锚(索)杆的约束作用。5.1.7一般情况下,可不考虑土的蠕变对锚杆(索)抗拔力损失的影响,但对松散、软弱土层,尤其是超过基坑设计使用期限的基坑中的锚杆(索),必须考虑。5.1.8按目前国家和行业相关规范的设计计算方法,在其他条件相同的情况201
下,冠梁对支护结构的影响见下图。(1)冠梁尺寸对冠梁侧向刚度的影响冠梁宽度对冠梁的刚度影响呈非线形,随着冠梁宽度的增大,冠梁刚度明显增大,冠梁宽度从与支护桩直径相同大小增至桩径的1.8倍时,冠梁刚度提高约5.8倍。见图1。冠梁高度对冠梁的刚度影响呈近线形,随着冠梁宽度的增大,冠梁刚度随之增大,冠梁高度从支护桩直径的0.4倍增至与桩径相同时,冠梁刚度提高约2.7倍。见图2。冠梁宽度变化对冠梁刚度的影响50403020冠梁刚度10000.511.52冠梁宽度冠梁高度对冠梁刚度的影响252015冠梁刚度105000.20.40.60.811.2冠梁高度(米)图1冠梁宽度与冠梁刚度的关系图2冠梁高度与冠梁刚度的关系冠梁中点刚度随基坑边长的增长呈非线性降低,当基坑边长从10米增长50米时,冠梁中点刚度从7.462降至近于0,表明,当基坑边长超过50米后,202
冠梁无论其尺寸大小,对支护结构几乎不再起任何约束作用。见图3。(2)冠梁侧向刚度对支护结构的影响冠梁刚度对基坑支护结构最大变形作用比较显著,冠梁刚度从0增至2.213时,结构变形基本上呈线性快速减小;在2.213增至7.462时,基坑结构变形缓慢减小,表明冠梁刚度无论其再增加多少,对支护结构变形的减少作用不再明显,即几乎不再对排桩的变形起任何约束作用。从计算得知,冠梁刚度变化对基坑的稳定性不产生任何影响。见图4。计算长度对中点刚度的影响87654中点刚度3210020406080100120计算长度图3冠梁计算长度与冠梁刚度的关系冠梁刚度对结构变形的影响1008060变形40200012345678冠梁刚度图4冠梁刚度与支护结构变形的关系冠梁刚度对支护结构的内力有显著影响,对基坑外侧弯矩作用尤为明显,随着冠梁刚度的增大,外侧弯矩和剪力快速减小,而内侧弯矩同时在增大,此时外侧弯矩大于内侧弯矩;当冠梁刚度超过2.0以后,无论弯矩和剪力变化均较缓慢,变化幅度不是十分明显;当冠梁刚度超过5.0时,内外侧弯矩203
几乎相同,之后,外侧弯矩小于内侧弯矩,表明内侧由前期的受压变成受拉,且支护结构的变形最大位置由原在桩顶变成在桩的中上部。见图5。冠梁计算刚度对弯矩和剪力的影响1800160014001200内侧弯矩1000外侧弯矩800600剪力弯矩和剪力400200002468冠梁刚度图5冠梁刚度与支护结构的弯矩和剪力的关系通过核算,冠梁的刚度对支护结构尤其是排桩(包括锚拉桩)影响比较显著,同时考虑基坑的空间效应,因此,本条规定了冠量的计算长度。5.1.9根据成都市地质条件,按国家现行行业基坑规范的设计计算方法,可以考虑排桩桩身弯矩适当折减。通过下列验算可见,配筋圆心角对支护结构配筋有一定影响,因此,配筋圆心角也作了一定程度的限定。支护结构受拉钢筋布置范围(圆心角)变化,在其他条件相同的条件下,对内侧钢筋数量和外侧钢筋数量均有明显影响,且影响的幅度基本相同。随oo着受拉钢筋范围圆心角的扩大(从常规的90到180),内侧钢筋数量增加了68%,外侧钢筋数量增加了69%,且随着受拉钢筋合力作用点的移动支护结构的变形必然会有所变化。见图1。204
配筋范围对配筋量的影响600050004000内侧配筋3000配筋量外侧配筋200010000050100150200配筋范围(角度)图1配筋圆心角与配筋量的关系5.1.10~5.1.15由于目前对支护结构变形尚未有一种共认的统一算法,因此,仅能依靠构造措施减少和控制支护结构变形。并且应对监测精度有一定要求,否则无法真实反映基坑的实际变形量。5.2坡率法5.2.1~5.2.4本条规定了坡率法的适用范围和使用条件,以及建议了坡面防护措施。5.5重力式5.5.1~5.5.9考虑到基坑局部采用砌块或土体加固措施可能形成重力式挡土结构,尤其考虑未来随着对基坑变形和影响要求越来越高,因此,本节比较多地规定了相关的技术要求。205
5.7内支撑5.7.1~5.7.12在使用内支撑进行基坑支护时,除必要的支撑结构构件的强度和变形按相关结构规范进行设计和验算外,更多的应注重支撑构件的布置和拆卸对地下结构的施工及其后期防渗的影响,因此,必须与地下结构的设计和施工密切配合。5.8逆作法5.8.1~5.8.5虽然目前成都市采用逆作法或类似工法施工的基坑工程数量有限(地铁基坑、地下空间开发工程中已开始使用,如盖板明挖),但随着基坑周边条件复杂程度和对基坑影响要求越来越高,采用逆作法不可避免。因此,本规范提前进行了一些原则性的要求,并将随着工程经验的积累,逐步完善和提高。由于逆作法与主体结构的设计和施工密切相关,因此,本规范仅从原则上提出了一些要求,对与既作为临时结构的构件又作为永久使用构件的相关设计及验算内容包括防渗等应根据主体结构设计要求进行确定。5.9组合式5.9.1~5.9.7组合式支护结构虽然不是规范确定的一个固定的支护结构,但由于基坑工程千变万化,并未有一个固定的模式对基坑支护结构的合理性进行判定,只能根据工程经验和工程的实际条件,选择一种或多种行之有效的支护结构,只要对控制基坑稳定或减少变形有利,在节约工程费用的同时,206
应提倡多种结构的合理结合。207
6基坑开挖及支护结构施工6.1一般规定6.1.1鉴于目前基坑工程的盲从性,本条强调指出了基坑施工的前提条件和设计依据。6.1.2由于目前基坑工程设计、施工、现场和土建施工的单位、工作范围和相互交叉,尤其基坑施工和基坑使用单位工作阶段等因素,经常出现因施工超出了设计允许的要求,甚至是在不通告基坑设计单位的情况下,擅自在基坑周边使用重型设备和增设重型设备,导致基坑变形过大或出现局部垮塌,因此,必须强制要求。6.1.3~6.1.4鉴于目前基坑工程地质资料、设计及施工的现状,尤其现场条件的变化,因此,要求基坑设计、施工和勘察单位及监测单位,密切配合,加强基坑工程的动态控制。208
7地下水控制设计与施工7.1.1本文所指的地下水降或排系针对成都市对潜水稳定流的一般地下水控制方式,当地下水为非稳定流、承压水、裂隙水时,应按有关规定进行地下水控制。场地周围有地表水汇流、排泄或地下管渗漏时,应对基坑采取保护措施。7.1.3基坑穿过相对不透水层主要指黏土颗粒含量较重的厚度超过0.3m的夹层或半胶结层。7.1.4管井降水、轻型井点降水和集水明排应严格控制出水含砂量,特别是临近有重要建(构)筑物的情况下,严格执行此规定。7.1.5当开挖基坑采用截水帷幕时,应进行基坑抗涌土和抗管涌的安全性验算。7.1.6抽排出的水应与市政管网以及排水明渠联结,及时有效地排放。7.1.7地下水控制施工设计编制内容应包括工程概况、施工要求、技术方法、工程布置、工程数量、施工组织、设备材料、加工计划、降水排水设施、施工顺序、工程措施、质量控制、安全措施、工程进度、工程环境与工程成本控制等主要内容。7.2集水明排7.2.1排水沟和集水坑应修建在比较稳固的地基土上,保证其与基坑及临近建(构)筑物一定的安全距离。7.2.2排水沟深度和宽度应根据基坑排水量确定,沟底宽度与坡度并重考虑,209
有条件时,尽可能宽陡。当有足够的排水截面,且能保证排水通畅时,排水沟可采用管道替代。7.2.3~7.2.4集水坑可采用砌体或钢结构形式,当设置在地面时,宜采用钢结构形式,形成钢箱,保证其进、排水联结的有效性,有利于重复使用。7.2.5当基坑壁出现分层渗透水时,可针对性地设置导水管,导水管采用直径不小于50mm的PVC管,安放深度根据实际情况确定。7.2.6当基坑开挖深度超过地下水位之后,排水沟与集水井随基坑的挖深同步加深,沟、井宜设置在相对不影响基坑作业的地方。7.2.7排水设备在满足排水要求的同时,考虑使用安全、更换方便为原则。7.3管井井点降水7.3.1降水井布置主要考虑不因基坑开挖让其悬空并保证起、下泵作业的有效场地;当在基坑内布置时,随着基坑挖深,井管逐步悬空,其悬空部分高度宜不超过2.5m,否则应及时截掉。7.3.2~7.3.3条款要求是一般的适用范围,也可根据现场实际情况考虑其它形式的降水井,如大直径井等。7.3.4降水井处于基坑内的井点拆除时,考虑其是否阻隔地下水等要求。不涉及地下水阻隔或一般性降水井时,所留孔洞用砂或土填塞,对地基有截水要求时,地基下2m可用粘土填塞密实,上部用防水水泥砂浆封填。210
7.4高压喷射注浆截水7.4.1高压喷射注浆法截水帷幕设计进行高压喷射注浆止水方案时,应收集相关建筑物、地层、地下埋设物等有关资料。高压喷射注浆止水方案确定后,应结合工程实际情况进行现场试验、试验性施工或根据工程经验确定施工参数及工艺。7.4.2当砂砾层地下水位较高、开挖出现部分渗水或涌水,或采用抽水方法可能导致基坑周围地面下沉以及建筑物密集地区严禁抽水时,可采用高压喷射注浆法形成截水帷幕。7.4.3高压喷射注浆法止水可以形成防水帷幕,隔断地下水的渗流,对基坑进行防水,当相对不透水层埋深较浅时,止水帷幕应深入相对不透水层;当相对不透水层埋深较深时,止水帷幕深度应尽量接近不透水层埋深,并应防止坑底部粘性土涌土或砂性土管涌;对相邻构筑物或地下埋设物的保护;旧有构造物地基的补强同时对基坑外围土体有稳定加固的作用。7.4.4~7.4.5高压喷射注浆形成的截水或加固体强度及范围,由设计单位根据其要求确定,其依据应结合现场试验资料;无现场试验资料,亦可以参照类似土质条件的工程经验。设计的相关参数可参照附录J进行计算确定。7.4.6高压喷射注浆止水的主要材料为水泥,宜采用强度等级为32.5R级以上的普通硅酸盐水泥,施工时可以掺入2-4%的水玻璃(35Be)以提高其抗渗性。水玻璃的用量应通过试验确定。水泥浆液的水灰比应按工程要求确定,可取0.8~1.5,通常1.0。211
7.4.7高压喷射注浆施工可按本规范6.6执行。7.4.8原孔位补浆的孔段及注浆量应根据设计要求并在水泥浆初凝前进行。7.5压力注浆截水7.5.1压力注浆法截水帷幕设计,应收集相关建筑物、地层、地下埋设物等有关资料。压力注浆止水方案确定后,应结合工程实际情况进行现场试验、试验性施工或根据工程经验确定施工参数及工艺,7.5.2压力注浆截水采用强度等级为不宜低于32.5R的普通硅酸盐水泥、复合水泥或其它类型的水泥或粘土,其它添加剂可以通过试验掺入。7.5.3水泥浆液采用先稀后浓的等比级的水灰比;当采用水泥、粘土的配合使用或单独使用时,水泥与粘土的重量比、干粘土与水的比例可根据现场试验或经验选用,一般为1:1~1:4,和1:1~1:3。7.5.4~7.5.6注浆方法应考虑介质的类型和浆液的凝胶时间等因素,成都地区以粘性土和砂砾卵石地层为主,可视为比较均匀的土体。212
8基坑工程质量检测8.1一般规定8.1.1为保证基坑支护检测的准确性,需收集现场相关的地勘、施工等资料。8.1.2基坑支护检测时数量有限,因此选点需有代表性,并应覆盖所有不利因素,反映整个基坑支护体系特征。8.1.3混凝土、水泥等材料强度与时间、温度有关,随时间的增加而增加,在一定条件下,随温度升高而加快;在最初几天内强度快速增加,而后期增长较慢,考虑到现场施工的时限要求,故要求材料强度达设计强度的70%后方可检测。8.1.4为使基坑支护材料的检测具有代表性、公正性,需要监理方或建设方来委托有相应资质的第三方进行抽样检测。8.1.5根据计量部门要求,对社会提供公正数据的检测设备必须经过校定、有效并满足精度要求。8.1.6检测中发现不合格项目时需会同相关部门进行研究,采取补测措施,确保基坑安全。8.2土钉墙8.2.1施工过程中的质量控制是保证土钉施工质量的重要手段。重点应检验原材料质量,土钉直径、长度、泄孔的孔径、位置,定位器的设置和压浆量等内容。213
8.2.2土钉墙作为基坑工程临时支护结构,三级基坑工程使用时间短,破坏影响小,可不进行土钉验收检测。8.2.3基本试验为设计提供设计参数,故需对土钉加载至破坏,验收检测主要为验证土钉能否保证正常使用条件下的抗拔力,验收检测不能进行破坏试验,最大试验荷载为土钉抗拔承载力设计值。8.2.4~8.2.5土钉墙面层的厚度及强度在同一个工程中基本一致情况下,按支护面积的大小抽样是可靠的。因壁面的不平整,喷射混凝土厚度变化较大,但确保其可靠性,必须规定最小面层厚度不得小于设计厚度的0.8倍。8.3排桩8.3.1施工过程中的质量控制是保证支护桩工程质量的重要手段,对桩施工中的桩位、桩尺寸、桩身配筋等都应进行检查。8.3.2低应变测试桩身结构完整性时若将传感器安置在冠梁顶上测试,因冠梁与桩头处存在很大的截面阻抗变化,对测试信号会产生影响,故要求在冠梁施工前进行。否则需将传感器安装在桩顶以下的桩侧表面,且宜远离桩顶。排桩支护结构桩身完整性(含桩长、桩中缺陷等)检测尤为重要,为确保基坑支护体系的稳定及安全,排桩桩身完整性检测数量应比常规建筑桩基类检测数量提高。8.4重力式挡土结构8.4.1为保证重力式挡土结构满足设计要求,需对重力式挡土在施工过程中的214
材料、尺寸、设置等项目进行检测。8.4.2重力式挡土结构施工完毕后应对施工质量等项目进行检测,确定是否满足设计要求。8.4.3~8.4.6主要参照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202的要求。8.5锚杆(索)8.5.1施工过程质量控制是保证锚杆(索)结构质量的重要手段,故在施工过程中应对锚杆(索)基本参数进行质量检验。8.5.2注浆体强度是保证锚杆(索)锚固力的重要部分,在注浆过程中必须对注浆体进行强度检验。8.5.3锚杆抗拔承载力检测分为基本试验及验收试验。当有丰富的工程经验时,可不进行基本试验。验收试验需按同一条件下的锚杆分类进行评定。8.5.4主要位于人工填土层、淤泥层、粉土层与软土层的锚固段会产生锚固力的损失,故需进行蠕变试验。8.6内支撑8.6.1~8.6.2施工过程质量控制是保证内支撑结构质量的重要手段,故在施工过程应对内支撑材料、尺寸、设置、连接等项目进行检测。8.6.3~8.6.4主要参照《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202及《建筑基坑支护技术规程》JGJ120的要求。215
8.6.5为保证整个内支撑的整体稳定,钢支撑与腰梁的节点连接也应进行检测。8.7降水8.7.1降水井的降水效果是否满足设计要求,直接与降水井的类型、布置、结构等相关,因此在降水井施工中应检查井深、井径等,以确定是否满足设计要求。8.7.2抽水试验目的是取得地下水的有关渗流参数,并实测可能到达的最大降深要求是否满足设计要求,以便对发现的问题及时解决。8.7.3降水井降水情况需设观察井进行观测以确认降深。8.7.5为较准确的观察到基坑周边水降深情况,需设观测点,观测点太近,成本高,观测点太远,不易较准确反映水位情况,规程中大致规定了观测点的距离、埋置深度等要求,基本能掌握基坑周边水位情况。8.8截水8.8.1为使截水帷幕能满足设计要求,需在截水帷幕施工过程中对施工参数(如压力、水压)进行控制及检测。8.8.2截水帷幕强度的增长与时间有关,为及时了解截水帷幕不同时期强度,需对帷幕早期和后期强度进行检测,以了解帷幕早期和后期的强度,并需对截水帷幕的防渗能力进行检测。216
9基坑工程监测9.1一般规定9.1.1基坑开挖过程中,土体变形,土压力和支护结构的内力均在变化,即使基坑开挖达到深度,也会继续发展,因此监测工作应贯穿基坑开挖和地下工程的全过程。基坑工程发生重大事故前或多或少都有预兆,只要能够切实做好监测工作,并将信息及时反馈给有关人员,可及时发现事故的预兆并采取措施,则可避免或减少重大基坑事故的发生,减少基坑事故带来的经济损失和社会影响。9.1.2基坑工程随着地下水位的抽降和基坑开挖深度的增加,基坑周边及既有建(构)筑物可能随时发生水平位移或沉降变形,因此,监测方案应在基坑工程施工前制定,以确保基坑监测在基坑工程施工的全过程中实施。9.1.3基坑监测项目的选择既关系基坑工程的安全,也关系到监测费用的大小。方案编制时既不任意增加监测项目浪费工程费用,也不为了费用而盲目减少项目,因小失大,造成严重后果。基坑支护安全等级为一级的基坑,支护桩的的内力监测和深层土层的水平位移测试难度大,费用高,对于深度小于20m的基坑和深度小于15m的膨胀土地区的基坑,可作为宜测项目,对于深度大于20m的基坑应作为必测项目。一级基坑桩内力监测项目在本规范中为宜测项目,但桩内力直接反映了桩的受力状态,对基坑深度大于上述深度时,宜列入应测项目。217
9.1.4近年来,膨胀土地区的基坑事故频繁出现,咎其原因在于对膨胀土的抗剪性质认识不够全面,为了减少事故,提高基坑的安全度,本规范规定膨胀土地区的基坑监测提高一级执行。9.1.6基坑支护的报警值与基坑工程的具体情况有密切关系,例如相邻既有建筑距离基坑的远近、基础类型及埋深、结构本身的可靠度,周围地下管线的深度情况等,很难确定一个具体的值,只能按基坑变形允许值的0.7~0.8取值。9.2变形监测9.2.1变形监测基准点的质量直接影响变形监测的准确性,基准点距基坑周边不少于3倍的基坑深度且不少于30m,其埋置深度不少于75cm,要求安装牢固,不易被破坏。观测点应安置在边坡土体或支护结构顶部,一般设在每边的中部,阳角点和变形敏感的位置,观测点的间距规范上给定了数值,但应根据基坑的安全等级而定,关键部位的测点宜适当加密,三级基坑测点间距可适当加大。9.2.2地下管线的允许变形,与管线的材质有关,刚性压力管道的报警值可定位10~30mm;刚性非压力管道的报警值可定位10~40mm;邻近既有建筑物位移的报警值可定位10~60mm;整体倾斜累计值为0.002。9.4基坑影响范围内状态监测9.4.1自然环境的变化是基坑变形的重要因素,其中暴雨是形成基坑坍塌的重218
要原因之一,基坑开挖要尽可能避开暴雨季节;地下水管的渗漏会严重恶化基坑土层的周围性质,尤其是膨胀土地区,会加剧基坑的变形,甚至造成支护结构的破坏;煤气管道的破坏,直接影响人民的生活,甚至危及附近人员的安全,因此对地下管线的监测必须引起足够的重视。9.4.2环境监测的范围本规范定为基坑开挖深度的1.5倍,在该范围内一般影响相对较为严重。但从监测数据可见,沉降的影响范围可达2倍的开挖深度。9.4.3环境监测应以仪器监测为主,取得定量的数据。必要的目测调查可以起到定性,补充作用,例如观察周围建筑物和地表裂缝的分布规律,判别裂缝的新旧区别。在基坑开挖前,对周围环境的现状调查尤为重要,照片、录相、标识以作为调查现状的证据。219
10基坑工程周边保护与加固处理10.1一般规定10.1.1基坑开挖对周边影响的预估主要指:由于基坑的开挖和降水影响的附加沉降和变形而导致建(构)筑物和地下设施的变形,需要详细调查原建(构)筑物和设施的使用状况和预估其允许附加变形的分析。预估的范围根据基坑的位置、深度、降水和地质情况等综合考虑,但不小于基坑深度的2倍,膨胀土地区宜为5倍以上。根据评估结果提出相应的技术方案,即除满足基坑本身的变形要求外需要增加具体技术措施,比如采用预应力锚杆(索)、增加支护结构的刚度、高压喷射注浆截水等。监测项目在满足本规范9.1.4条的基础上,可根据基坑的实际情况增加监测项目,同时应及时反馈设计、施工、业主和监理等单位。10.1.2~10.1.5变形控制的基本要求是对建(构)筑物和地下设施的影响不超过其允许变形值和引起不必要的社会影响。但由于其建设以来的沉降和变形无法知道,所以本规范仅提出最大允许值,实际引用应根据建筑的年代、使用情况和安全等级等因素对允许值进行提高,同时要满足本规范表10.1.5规定。10.2周边保护预防措施10.2.1本条主要是因为施工过程中在发生与设计状况不一致的情况下,施工220
单位应及时联系设计、业主、监理等相关单位进行设计变更,对原方案修改或加固。如现状影响基坑的安全也应及时采取措施,如回填、支撑等。10.2.2建筑物的安全评估主要是指建筑物目前的使用状况和基坑开挖后对该建筑物的安全使用的影响,对表观裂缝需要作详细的记录。10.2.3在满足监测频率的要求下,根据现场具体的情况增加监测频率。特别是在基坑变形突然增加、加固施工过程中、暴雨过后等。10.2.4土方开挖方式对基坑支护结构的变形有一定的影响,因此施工过程中因严格按设计要求进行分层、分区开挖,针对阳角、砂层和其他特殊土层需要采取减小开挖深度、分段开挖等措施。10.2.5~10.2.6超前支护和微型桩是临时性保护性支护措施,对基坑的整体稳定性不宜参加计算。主要目的是控制基坑由于施工而引起的变形。10.3应急技术措施本节根据成都地区的施工经验建议了一些具体应急措施,施工过程中需要灵活应用,针对具体情况采用一种或一种以上的应急技术措施。同时应及时判断对周边环境的影响,如有必要应及时通知各相关产权单位负责人,按应急预案落实各种应急措施,防止事态的进一步扩大。10.4基坑加固10.4.1基坑加固处理包含施工前的预加固处理、施工过程中和施工结束后的应急加固处理。施工前的预加固处理的主要目的是改变土体的力学性质或力221
学状况,是设计过程中的技术措施。施工过程中和施工结束后的加固处理主要是因为实际情况与设计偏离,为了满足工程的安全需要而采取的技术措施。10.4.2~11在基坑加固处理方案确定前应提出应急措施,也可根据现场实际情况优先采用紧急回填堆载反压和削方减载,防止事态的进一步扩大,具体加固处理在有条件的情况下可组织专家组咨询。10.4.12锚杆(索)加固在膨胀土地层中慎用,在富水的情况下禁用,主要原因是地层对蠕变较为敏感。新增锚杆超过滑移面2m为经验数据,实际施工需进行验算。锚杆注浆应根据施工进度要求宜按比例加入膨胀剂、速凝剂等外加剂,使锚杆作用的时间缩短。222
11基坑施工安全与移交11.1一般规定11.1.1~11.1.2按照《建设工程安全生产管理条例》的要求,通过明确职责、落实人员、建立制度等措施,增强施工现场各类人员安全意识,使安全生产的法律、法规及安全技术规范标准有效地贯彻执行。11.1.3该条的目的是:当在施工中发生坍塌、触电、机械伤害、物体打击等事故时,施工单位能采取及时有序的救援措施,提高救援效率,减少事故损失,避免事故引发其他伤害和不良影响。11.1.4~11.1.5基坑移交后,基坑使用单位应重视对基坑支护体系的保护和日常巡查,对发现的问题应及时报告处理。11.2安全防护11.2.1基坑深度超过2米时,临坑作业为高处作业,按照《建设施工高处作业安全技术规范》的要求,基坑临边作业必须搭设防护栏杆,防止发生人员和物料坠落。11.2.2~11.2.3施工现场设置安全警示,能够提醒作业人员时刻认识所处环境的危险性,提高作业人员的自我保护意识,是施工单位安全生产管理工作的重要内容之一。223
11.4安全控制11.4.1监理单位要采取旁站、巡视等形式,对施工单位执行安全生产法律、法规和工程建设强制性标准及落实施工安全技术措施等情况进行监理。11.4.2~11.4.3基坑及周边环境的定期巡查,是施工单位的日常工作之一,应确定巡查部位并由专人负责。11.5安全措施11.5.1为防止临时住房或仓库对基坑造成不利影响,基坑设计单位应进行验算并提出意见。224'
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