基坑工程设计依据.doc

基坑工程设计依据
在基坑工程设计的前期工作中，应对基坑内的主体工程设计、场地地质条件、周边环境、施工条件、设计规范的进行调研和收集，以全面掌握设计依据。
深基坑支护工程勘察
深基坑支护工程地质勘察所提供的报告及资料，是做好深基坑支护设计与施工的重要依据。在一般情况下，深基坑支护勘察应与主体工程的勘察同步进行。制定勘察任务书或编制勘察纲要时，应考虑到深基坑支护工程的设计、施工的特点与内容，对深基坑支护工程的地质，水文地质勘察工作提出专门要求。
一、在勘察任务书中，应具备下列资料
1.建筑场地的地形、管线及拟建建筑物的平面布置图；
2.拟建建筑物的上部结构类型、荷载以及可能采用的基础类型；
3.基坑开挖深度、坑底标高、基坑平面尺寸及可能采用的基坑支护类型；
4.场地及附近地区的环境条件等。
二、在建筑地基详细勘察阶段，对需要支护的工程宜按下列要求进行勘察工作
1.勘察范围应根据开挖深度及场地的岩土工程条件确定，并宜在开挖边界外按开挖深度的1～2倍范围内布置勘探点，当开挖边界外无法布置勘探点时，应通过调查取得相应资料。对于软土，勘察范围尚宜扩大；
2.基坑周边勘探点的深度应根据基坑支护结构设计要求确定，不宜小于1倍开挖深度，软土地区应穿越软土层；
3.勘探点间距应视地层条件而定，可在15～30m内选择，地层变化较大时，应增加勘探点，查明分布规律。
三、场地水文地质勘察应达到以下要求
1.查明开挖范围及邻近场地地下水含水层和隔水层的层位、埋深和分布情况，查明各含水层(包括上层滞水、潜水、承压水)的补给条件和水力联系；
2.测量场地各含水层的渗透系数和渗透影响半径；
3.分析施工过程中水位变化对支护结构和基坑周边环境的影响，提出应采取的措施。
四、基坑开挖支护工程勘察报告应包括的主要内容
1.分析场地的地层结构和岩土的物理力学性质；
2.支护方式的建议，计算参数及支护结构的设计原则；
3.地下水控制方式和计算参数；
4.基坑开挖过程中应注意的问题及其防治措施；
5.施工中应进行的现场监测项目。
岩土工程测试参数
岩土工程测试参数应满足深基坑支护和降水设计与施工的需要，一般要包含下列内容：

1.土的常规物理试验指标。包括土的天然重度g、天然含水量w与孔隙e。
2.颗粒分析试验，以确定砂粒、粉粒及粘粒的含量和不均匀系数Cu。以便评价土层管涌、潜蚀及流砂的可能性。
2.土的抗剪强度指标。包括土的内聚力c和内摩擦角j 。可以采用原状土室内剪切试验、现场剪切试验获得，对饱和软粘土可采用十字板剪切试验获得土的抗剪强度。
对重要工程应采用三轴剪切试验，对于一般工程，可采用直剪试验。试验方法由荷载类型、加荷速率及土的排水条件确定。通常情况下可采用固结快剪。根据上海地区的经验，采用c、j 峰值用于土压力与整体稳定计算；对于基底隆起等其他计算采用c、j 峰值的70％进行。
3.室内或原位试验测试土的渗透系数。对重要工程应采用现场抽水试验或注水试验测定土的渗透系数。一般工程可进行室内渗透试验，测定土层垂直向渗透系数kv和水平向渗透系数kh。砂土和碎石上可用常水头试验，粉土和粘性土可用变水头试验。透水性很低的软土可通过固结试验测定。
4.特殊条件下应根据实际情况选择其它适宜的试验方法测试的参数。
基坑周边环境勘查
在深基坑支护设计施工前，应对周围环境进行详细调查，查明影响范围内已有建筑物、地下结构物、道路及地下管线设施的位置、现状，并预测由于基坑开挖和降水对周围困环境的影响，提出必要的预防、控制和监测措施。
基坑周边环境勘查应包括以下内容：
1.查明影响范围内建(构)筑物的结构类型、层数、基础类型、埋深、基础荷载大小及上部结构现状；
2.查明基坑周边的各类地下设施，包括上、下水、电缆、煤气、污水、雨水、热力等管线或管道的分布和性状；
3.查明场地周围和邻近地区地表水汇流、排泻情况，地下水管渗漏情况以及对基坑开挖的影响程度；
4.查明基坑四周道路的距离及车辆载重情况。
基坑支护结构设计资料
支护结构设计、施工前应取得以下基本资料：
1建筑场地及其周边，地表至支护结构底面下一定深度范围内地层结构、土(岩)购物理力学性质及含水层性质。地下水位、渗透系数等资料；
2标有建筑红线、施工红线的地形图及基础结构设计图；
3建筑场地及其附近的地下管线、地下埋设物的位置、深度、结构形式及埋设时间等；
4邻近的已有建筑的位置、层数、高度、结构类型、完好程度。已建时间以及基础类型、埋置深度、主要尺寸、基础距基坑上口周边的净距等；
5基坑周围的地面排水情况，地面雨水与污水、上下水管线排入或漏入基坑的可能性；
6基坑附近的地面堆载及大型车辆的动、静荷载情况；
7已有相似支护工程的经验性资料。
表1支护结构最大水平位移允许值＊
安全等级
支护结构最大水平位移允许值（mm）
排桩、地下连续墙、放坡、土钉墙
钢板桩、深层搅拌
一级
0.0025h

二级
0.0050h
0.0100h
三级
0.0100h
0.0200h
＊ 深圳地区建筑深基坑支护技术规范。
表2 基坑变形控制保护等级标准
保护
等级
地面最大沉降量及围护墙
水平位移控制要求
环境保护要求
特级
1.地面最大沉降量≤0.1％H；
2.围护路最大水平位移≤0.14％H；
3.Ks*≥2.2
离基坑10m，周围有地铁，共同沟、煤气管、大型压力总水管等重要建筑及设施必须确保安全
一级
1.地面最大沉降量≤0.1％H；
2.围护墙最大水平位移量≤0.3％H；
3.Ks*≥2.2
离基坑周围H范围内没有重要干线、水管、大型在使用的构筑物、建筑物
二级
1.地面员大沉量控制在≤0.5％H；
2.围护堵最大水平位移＜0.7％H；
3.Ks*≥2.0
在基坑周围H范围内没有较重要支线管道和一般建筑、设施
三级
1.地面最大沉降量≤1％H；
2.围护墙最大水平位移≤1.4％H；
3.Ks*≥2.0
在基坑周围30m范围内没有需保护建筑设施和管线、构筑物
注：H为基坑开挖深度，在17m左右，Ks*为抗隆起安全系数，按圆弧滑动公式算出。
上表是上海地铁总公司按上海软土层深基坑工程经验资料而提出的，供参考。
基坑支护结构设计原则
支护结构设计应符合以下原则：
1满足边坡和支护结构稳定的要求，即不产生倾覆、滑移和整体或局部失稳；基坑底部不产生隆起、管涌；锚杆系统不致抗拔失效；
2满足支护结构构件受荷后不致弯曲折断、剪断和压屈；
3水平位移和地基沉降不超过允许值，支护结构的最大水平位移允许值见表1和表2，地基沉降按邻近建筑不同结构形式的要求控制；当邻近有重要管线或
支护结构作为永久性结构时，其水平位移和沉降按其特殊要求控制。
支护结构设计依据
基坑支护结构的设计依据，应包含以下两个方面内容：
1.基坑支护设计必须依据国家及地区现行有关的设计、施工技术规范、规程。如地下连续墙、钻孔灌注桩、搅拌桩等设计施工技术规程、规范和钢筋混凝土结构、钢结构等设计规范。因此设计前必须调研和汇总有关规范和规程并注意各类规范的统一和协调。
2.积极调研和吸取当地相似基坑工程的成功与失败的原因、经验和教训。在基坑工程设计中应以此为重要设计依据。特别在进行异地设计、施工时，更须注意。
支护结构设计依据
基坑支护结构的设计依据，应包含以下两个方面内容：
1.基坑支护设计必须依据国家及地区现行有关的设计、施工技术规范、规程。如地下连续墙、钻孔灌注桩、搅拌桩等设计施工技术规程、规范和钢筋混凝土结构、钢结构等设计规范。因此设计前必须调研和汇总有关规范和规程并注意各类规范的统一和协调。
2.积极调研和吸取当地相似基坑工程的成功与失败的原因、经验和教训。在基坑工程设计中应以此为重要设计依据。特别在进行异地设计、施工时，更须注意。