基础工程基坑工程.pptx

8.1 概述概述 基坑是建筑工程的一部分，其发展与建筑业的发展密切相关，随着城镇基坑是建筑工程的一部分，其发展与建筑业的发展密切相关，随着城镇建设中高层及超高层建筑的大量涌现，以及大型市政设施的施工及大量地下建设中高层及超高层建筑的大量涌现，以及大型市政设施的施工及大量地下空间的开发，必然会有大量的深基坑工程产生。同时，密集的建筑物、基坑空间的开发，必然会有大量的深基坑工程产生。同时，密集的建筑物、基坑周围复杂的地下设施使得放坡开挖基坑这一传统技术不再能满足现代城镇建周围复杂的地下设施使得放坡开挖基坑这一传统技术不再能满足现代城镇建设的需要，因此，深基坑开挖与支护引起了各方面的广泛重视。设的需要，因此，深基坑开挖与支护引起了各方面的广泛重视。深基坑工程具有以下特点：深基坑工程具有以下特点：1)建筑趋向高层化，基坑向大深度方向发展；建筑趋向高层化，基坑向大深度方向发展；2)基坑开挖面积大，长度与宽度有的达数百米，给支撑系统带来较大的难度；基坑开挖面积大，长度与宽度有的达数百米，给支撑系统带来较大的难度；3)在在软软弱弱的的土土层层中中，基基坑坑开开挖挖会会产产生生较较大大的的位位移移和和沉沉降降，对对周周围围建建筑筑物物、市市政设施和地下管线造成影响；政设施和地下管线造成影响；4)深基坑施工工期长、场地狭窄，降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利；深基坑施工工期长、场地狭窄，降雨、重物堆放等对基坑稳定性不利；5)在在相相邻邻场场地地的的施施工工中中，打打桩桩、降降水水、挖挖土土及及基基础础浇浇注注混混凝凝土土等等工工序序会会相相互互制约与影响，增加协调工作的难度。制约与影响，增加协调工作的难度。8.1.1 基坑工程的组成基坑工程的组成 典型基坑工程可以为是由地面向下开挖的一个地下空间。典型基坑工程可以为是由地面向下开挖的一个地下空间。基坑四周一般为基坑四周一般为垂直的挡土结构垂直的挡土结构，挡土结构挡土结构一般是在开挖面基底下一般是在开挖面基底下有一定插入深度的板墙结构。有一定插入深度的板墙结构。常用材料为混凝土、钢、木等，可以有钢板桩，钢筋混凝土板桩、常用材料为混凝土、钢、木等，可以有钢板桩，钢筋混凝土板桩、柱列式灌注桩、水泥土搅拌桩、地下连续墙等。柱列式灌注桩、水泥土搅拌桩、地下连续墙等。根据基坑深度的不同，板墙可以是悬臂的，但更多的是单撑和多撑根据基坑深度的不同，板墙可以是悬臂的，但更多的是单撑和多撑式的式的(单锚式或多锚式单锚式或多锚式)结构。结构。支撑的目的支撑的目的是为板墙结构提供弹性支承点。是为板墙结构提供弹性支承点。以控制墙体的弯矩至该墙体断面的合理允许范围，以达到经济合理的工以控制墙体的弯矩至该墙体断面的合理允许范围，以达到经济合理的工程要求。程要求。支撑的类型支撑的类型可以是可以是基坑内部受压体系或基坑外部受拉体系基坑内部受压体系或基坑外部受拉体系。基坑内部受压体系：为基坑内部受压体系：为井字撑井字撑或其与或其与斜撑组合的受压杆件体系斜撑组合的受压杆件体系也也有做成在中间留出较大空间的周边有做成在中间留出较大空间的周边桁架式体系桁架式体系。基坑外部受拉体系：为基坑外部受拉体系：为锚固端在基坑周围地层中受拉锚杆体系锚固端在基坑周围地层中受拉锚杆体系，可，可提供易于基坑施工的全部基坑面积大空间。当基坑较深且有较大空间时，提供易于基坑施工的全部基坑面积大空间。当基坑较深且有较大空间时，悬臂式挡墙悬臂式挡墙可做成厚度较大的可做成厚度较大的实体式或格构式重力型挡土墙实体式或格构式重力型挡土墙。8.1.2 基坑工程的设计与施工基坑工程的设计与施工 基坑开挖是基础和地下工程施工中的一个古老的传统课题。基坑开挖是基础和地下工程施工中的一个古老的传统课题。同时又是一个综合性的岩土工程难题，既涉及土力学中典型强度同时又是一个综合性的岩土工程难题，既涉及土力学中典型强度与稳定问题，又包含了变形问题，同时还涉及到土与支护结构的与稳定问题，又包含了变形问题，同时还涉及到土与支护结构的共同作用。共同作用。对这些问题的认识及其对策的研究，是随着土力学理论、计对这些问题的认识及其对策的研究，是随着土力学理论、计算技术、测试仪器以及施工机械、施工工艺的进步而逐步完善的。算技术、测试仪器以及施工机械、施工工艺的进步而逐步完善的。在理论上，经典的土力学已不能满足基坑工程设计的要求，考虑在理论上，经典的土力学已不能满足基坑工程设计的要求，考虑应力路径应力路径(卸载卸载)的作用，土的各向异性，土的流变性、土的扰动、的作用，土的各向异性，土的流变性、土的扰动、土与支护结构的共同作用等的计算理论以及有限单元法理论和系土与支护结构的共同作用等的计算理论以及有限单元法理论和系统工程等软科学已在基坑工程设计中得以应用。统工程等软科学已在基坑工程设计中得以应用。8.1.2 基坑工程的设计与施工（续）基坑工程的设计与施工（续）基坑工程设计广义上讲包括：基坑工程设计广义上讲包括：勘察、支护结构设计、施工、监测和勘察、支护结构设计、施工、监测和周围环境的保护等周围环境的保护等几个方面的内容。基坑工程比其它基础工程更突出的几个方面的内容。基坑工程比其它基础工程更突出的特殊性是其设计和施工完全是相互依赖，密不可分的。特殊性是其设计和施工完全是相互依赖，密不可分的。施工的每一个阶段施工的每一个阶段，结构体系和外面荷载都在变化，而且施工工艺结构体系和外面荷载都在变化，而且施工工艺的变化，挖土次序和位置的变化，支撑和留土时间的变化等不确定因素的变化，挖土次序和位置的变化，支撑和留土时间的变化等不确定因素非常复杂，且都对最后的结果产生直接影响。因此绝非最后设计计算简非常复杂，且都对最后的结果产生直接影响。因此绝非最后设计计算简图所能单独决定的。图所能单独决定的。目前的设计理论尚不完善目前的设计理论尚不完善，对设计参数的选取还需改进，还不能事对设计参数的选取还需改进，还不能事先完全考虑诸多复杂因素，在基坑工程施工中处理不当时可能会出现一先完全考虑诸多复杂因素，在基坑工程施工中处理不当时可能会出现一些意外的情况，但只要设计、施工人员重视，并密切配合加强监测分析，些意外的情况，但只要设计、施工人员重视，并密切配合加强监测分析，及时发现和解决问题，及时总结经验，基坑工程的难题会得到有效处理，及时发现和解决问题，及时总结经验，基坑工程的难题会得到有效处理，因此，基坑工程的设计中须考虑施工中每一个工况的数据，而基坑工程因此，基坑工程的设计中须考虑施工中每一个工况的数据，而基坑工程的施工中须完全遵照设计文件的要求去做，只有这样，工程才会圆满完的施工中须完全遵照设计文件的要求去做，只有这样，工程才会圆满完成，也只有这样，设计理论和施工技术才会获得快速发展。成，也只有这样，设计理论和施工技术才会获得快速发展。8.1.3 环境要求环境要求变形控制变形控制 城市基坑工程通常处于房屋和生命线工程的密集地区，为了保城市基坑工程通常处于房屋和生命线工程的密集地区，为了保护这些已建建筑物和构筑物的正常使用和安全运营，常需对基坑工护这些已建建筑物和构筑物的正常使用和安全运营，常需对基坑工程引起的周围地层移动限制在一定变形值之内，也即分别要求挡土程引起的周围地层移动限制在一定变形值之内，也即分别要求挡土结构的水平位移和其邻近地层的垂直沉降限制在某标准值之内，甚结构的水平位移和其邻近地层的垂直沉降限制在某标准值之内，甚至也限制墙体垂直沉降和地层的水平移动值满足周围环境要求，以至也限制墙体垂直沉降和地层的水平移动值满足周围环境要求，以变形控制值来分成几类标准，用以完善设计基坑工程的方法，取代变形控制值来分成几类标准，用以完善设计基坑工程的方法，取代单纯验算强度和稳定性的传统做法，在软土地区，变形在控制设计单纯验算强度和稳定性的传统做法，在软土地区，变形在控制设计限值方面起着主导作用。限值方面起着主导作用。基基坑坑工工程程的的支支护护结结构构为为：支支挡挡和和支支撑撑构构件件，为为了了满满足足变变形形要要求求可可以以加加大大和和加加密密支支护护结结构构，但但有有时时更更经经济济有有效效的的办办法法是是在在基基坑坑底底部部进进行行地地基基处处理理，用用搅搅拌拌桩桩，注注浆浆等等措措施施改改善善土土体体刚刚度度和和强强度度等等性质。性质。完完整整地地讲讲基基坑坑工工程程的的结结构构构构件件：包包括括支支撑撑、挡挡墙墙和和地地基基加加固固体三者的整体体三者的整体。8.2 基坑工程方案设计基坑工程方案设计 深基坑开挖产生的土体位移引起周围建筑物、构筑物、管线深基坑开挖产生的土体位移引起周围建筑物、构筑物、管线的变形和危害，对此必须在设计阶段提出预测和治理对策，并在的变形和危害，对此必须在设计阶段提出预测和治理对策，并在施工过程中采用监测、监控手段及必须的应变措施来确保基坑的施工过程中采用监测、监控手段及必须的应变措施来确保基坑的安全和周围环境的安全。安全和周围环境的安全。针对不同的场地土层条件、周围环境条件及基坑开挖深度等针对不同的场地土层条件、周围环境条件及基坑开挖深度等因素，合理选定开挖方法、支护类型和支撑形式是基坑工程设计因素，合理选定开挖方法、支护类型和支撑形式是基坑工程设计成功与否的关键。成功与否的关键。8.2.1 基坑开挖分类、要求与分级基坑开挖分类、要求与分级（续）n基坑工程根据其开挖和施工方法可分为：基坑工程根据其开挖和施工方法可分为：无支护开挖与有无支护开挖与有支护开挖方法支护开挖方法。有支护的基坑工程一般包括以下内容有支护的基坑工程一般包括以下内容：围护结构、支撑体系、土方开：围护结构、支撑体系、土方开挖、降水工程、地基加固、现场监测和环境保护工程挖、降水工程、地基加固、现场监测和环境保护工程。有支护的基坑工程可进一步分为有支护的基坑工程可进一步分为无支撑围护和有支撑围护无支撑围护和有支撑围护。无支撑围护开挖适合于无支撑围护开挖适合于开挖深度较浅、地质条件较好、周围环境保护开挖深度较浅、地质条件较好、周围环境保护要求较低的基坑工程，具有施工方便、工期短等特点。要求较低的基坑工程，具有施工方便、工期短等特点。有支撑围护开挖适用于有支撑围护开挖适用于地层软弱，周围环境复杂、环境保护要求高的地层软弱，周围环境复杂、环境保护要求高的深基坑开挖，但开挖机械的施工活动空间受限、支撑布置需考虑适应主深基坑开挖，但开挖机械的施工活动空间受限、支撑布置需考虑适应主体工程施工、换拆支撑施工较复杂。体工程施工、换拆支撑施工较复杂。8.2.1 基坑开挖分类、要求与分级基坑开挖分类、要求与分级（续）无无支护放坡基坑开挖支护放坡基坑开挖是在空旷施工场地环境下的一种常用的基是在空旷施工场地环境下的一种常用的基坑开挖方法，坑开挖方法，一般包括以下内容：一般包括以下内容：降水工程、土方开挖、地基加固降水工程、土方开挖、地基加固及土坡坡面保护及土坡坡面保护。放坡开挖深度通常限于放坡开挖深度通常限于36米，如果大于这一深度，则必须采用米，如果大于这一深度，则必须采用分段开挖，分段之间应设置平台，平台宽度一般取分段开挖，分段之间应设置平台，平台宽度一般取23米。当挖土米。当挖土经过不同土层时，可根据土层情况改变放坡坡率，并酌留平台经过不同土层时，可根据土层情况改变放坡坡率，并酌留平台。8.2.1 基坑开挖分类、要求与分级基坑开挖分类、要求与分级（续）n基坑工程设计的基本技术要求包括：基坑工程设计的基本技术要求包括：1.安全可靠性：安全可靠性：确保基坑工程的安全以及周围环境的安全。确保基坑工程的安全以及周围环境的安全。2.经经济济合合理理性性：基基坑坑工工程程在在支支护护结结构构安安全全可可靠靠的的前前提提下下，要要从从工工期期、材料、设备、人工以及环境保护等多方面综合研究经济合理性。材料、设备、人工以及环境保护等多方面综合研究经济合理性。3.施施工工便便利利性性和和工工期期保保证证性性：在在安安全全可可靠靠经经济济合合理理的的原原则则下下，最最大大限限度地满足便利施工和缩短工期的要求。度地满足便利施工和缩短工期的要求。支支护护结结构构通通常常是是作作为为临临时时性性结结构构，一一旦旦基基础础施施工工完完毕毕即即失失去去作作用用。有些支护结构的材料可以重复利用，如钢板校及其工具式支撑。有些支护结构的材料可以重复利用，如钢板校及其工具式支撑。但但也也有有一一些些支支护护结结构构就就永永久久理理在在地地下下，如如钢钢筋筋混混凝凝土土板板桩桩、灌灌注注桩桩、水水泥泥土土搅搅拌拌桩桩和和地地下下连连续续墙墙等等。还还合合在在基基础础施施工工时时作作为为基基坑坑的的支支护护结结构构，施施工工完完毕毕即即为为永永久久结结构构物物的的一一个个组组成成部部分分，成成为为复复合合式式地地下下室外墙，如地下连续墙等。室外墙，如地下连续墙等。8.2.1 基坑开挖分类、要求与分级基坑开挖分类、要求与分级（续）建筑基坑支护技术规程（建筑基坑支护技术规程（JGJ120-99）按支护工程损坏造成破坏的严重性按）按支护工程损坏造成破坏的严重性按下表提供了基坑侧壁安全等级及重要性系数。下表提供了基坑侧壁安全等级及重要性系数。表表81基坑侧壁安全等级及重要性系数基坑侧壁安全等级及重要性系数安全等级破破 坏坏 后后 果果0一级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响很严重1.10二级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响一般1.00三级支护结构破坏、土体失稳或过大变形对基坑周边环境及地下结构施工影响不严重0.90注：有特殊要求的建筑基坑侧壁安全等级可根据具体情况另行确定。8.2.2 基坑工程总体方案设计基坑工程总体方案设计 基坑工程设计的阶段划分和文件组成，基坑工程设计的阶段划分和文件组成，取决于基坑内主体工程的性质、取决于基坑内主体工程的性质、投资规模、建设计划进度等要求，一般有总体方案设计和施工图设计两个投资规模、建设计划进度等要求，一般有总体方案设计和施工图设计两个阶段。阶段。重要的深大基坑应结合主体工程设计进行基坑总体方案设计，并从重要的深大基坑应结合主体工程设计进行基坑总体方案设计，并从以下各点对基坑工程方案进行分析评价和对比选择以下各点对基坑工程方案进行分析评价和对比选择。1.按按主主体体工工程程地地下下室室所所处处场场地地的的工工程程地地质质及及水水文文地地质质和和周周围围环环境境条条件件所所考考虑虑的的基坑工程问题和相应的总体设计中的对策是否全面、合理；基坑工程问题和相应的总体设计中的对策是否全面、合理；2.对对主主体体工工程程地地下下室室的的建建造造层层数数，开开挖挖深深度度，基基坑坑面面积积及及形形状状，施施工工方方法法、造造价价、工工期期与与主主体体工工程程和和上上部部工工程程造造价价、工工期期等等主主要要经经济济指指标标进进行行综综合合分分析析，以以评评价价基坑工程技术方案的经济合理性；基坑工程技术方案的经济合理性；3.研研究究基基坑坑工工程程的的围围护护结结构构是是否否兼兼作作主主体体工工程程的的部部分分永永久久结结构构，对对其其技技术术经经济济效果进行评估；效果进行评估；8.2.2 基坑工程总体方案设计（续）基坑工程总体方案设计（续）4.研究基坑工程的开挖方式的可靠性和合理性；研究基坑工程的开挖方式的可靠性和合理性；5.对大型主体工程及其基坑工程施工的分期和前后期工程施工进度安排及相对大型主体工程及其基坑工程施工的分期和前后期工程施工进度安排及相邻影响进行技术经济分析，以通过分析对比提出适应于分期施工的总体方案邻影响进行技术经济分析，以通过分析对比提出适应于分期施工的总体方案。8.2.2 基坑工程总体方案设计（续）基坑工程总体方案设计（续）基基坑坑总总体体方方案案设设计计目目前前多多在在主主体体工工程程施施工工图图完完成成后后，基基坑坑施施工工前前进进行行。但但为为了了使使基基坑坑工工程程与与主主体体工工程程之之间间有有较较好好的的协协调调，使使临临时时工工程程与与主主体体工工程程的的结结合合能能够够更更经经济济合合理理，大大型型深深基基坑坑的的总总体体方方案案设设计计应应在在主主体体工工程程的的初初步步设设计计中中就就着着手手进进行行，以以利利于于协协调调处处理理主主体体工工程程与与基基坑坑工工程程的的相相关关问问题题，诸诸如如部部分分工工程程桩桩兼兼作作立立柱柱桩桩，地地下下主主体体工工程程施施工工时时、支支撑撑如如何何换换撑撑，基基坑坑支支护护结结构构与与主主体体工工程程的的结结合合方方式式，围围护护结结构构如如何何适适应应地地下下主主体体结结构构施施工工的的浇浇筑筑方方式式(逆逆筑筑或或顺顺筑筑)、以以及及如如何何处处理理支支模模、防水等工序的配合要求。防水等工序的配合要求。总总体体方方案案设设计计要要在在调调查查研研究究的的基基础础上上，明明确确设设计计依依据据、设设计计标标准准，提提出出基基坑坑开开挖挖方方式式、围围护护结结构构、支支撑撑结结构构、地地基基加加固固、开开挖挖支支撑撑施施工工、施工监控以及施工场地总平面布置等各项方案设计施工监控以及施工场地总平面布置等各项方案设计。施施工工图图设设计计一一般般在在主主体体工工程程(地地下下部部分分)施施工工图图已已完完成成及及基基坑坑工工程程总总体体方方案案确确定定后后进进行行。施施工工图图和和施施工工说说明明的的内内容容、及及各各项项具具体体技技术术标标准准依依据据和和检检验验方方法法必必须须符符合合国国家家及及各各地地区区建建筑筑行行业业管管理理部部门门的的有有关关建建筑筑法规、法令和技术规范、规程。法规、法令和技术规范、规程。8.3 基坑工程设计依据基坑工程设计依据 n在基坑工程设计的前期工作中，应对基坑内的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，以全面掌握设计依据。掌握设计依据。8.3.1 深基坑支护工程勘察深基坑支护工程勘察 n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，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。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；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；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.基基坑坑开开挖挖深深度度、坑坑底底标标高高、基基坑坑平平面面尺尺寸寸及及可可能能采采用用的的基基坑坑支支护护类型；类型；4.场地及附近地区的环境条件等。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求进行勘察工作 1.勘勘察察范范围围应应根根据据开开挖挖深深度度及及场场地地的的岩岩土土工工程程条条件件确确定定，并并宜宜在在开开挖挖边边界界外外按按开开挖挖深深度度的的12倍倍范范围围内内布布置置勘勘探探点点，当当开开挖挖边边界界外外无无法法布布置置勘勘探探点点时时，应应通通过过调调查查取取得得相应资料。对于软土，勘察范围尚宜扩大；相应资料。对于软土，勘察范围尚宜扩大；2.基基坑坑周周边边勘勘探探点点的的深深度度应应根根据据基基坑坑支支护护结结构构设设计计要要求确定，不宜小于求确定，不宜小于1倍开挖深度，软土地区应穿越软土层；倍开挖深度，软土地区应穿越软土层；3.勘勘探探点点间间距距应应视视地地层层条条件件而而定定，可可在在1530m内内选选择择，地层变化较大时，应增加勘探点，查明分布规律。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三、场地水文地质勘察应达到以下要求 1.查查明明开开挖挖范范围围及及邻邻近近场场地地地地下下水水含含水水层层和和隔隔水水层层的的层层位位、埋埋深深和和分分布布情情况况，查查明明各各含含水水层层(包包括括上上层层滞滞水水、潜潜水水、承承压水压水)的补给条件和水力联系；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；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。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；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；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；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；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。施工中应进行的现场监测项目。8.3.2 岩土工程测试参数岩土工程测试参数 n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：需要，一般要包含下列内容：1.土土的的常常规规物物理理试试验验指指标标。包包括括土土的的天天然然重重度度、天天然然含含水水量量 与与孔孔隙隙e。2.颗颗粒粒分分析析试试验验，以以确确定定砂砂粒粒、粉粉粒粒及及粘粘粒粒的的含含量量和和不不均均匀匀系系数数Cu。以便评价土层管涌、潜蚀及流砂的可能性。以便评价土层管涌、潜蚀及流砂的可能性。3.土土的的抗抗剪剪强强度度指指标标。包包括括土土的的内内聚聚力力c和和内内摩摩擦擦角角 。可可以以采采用用原原状状土土室室内内剪剪切切试试验验、现现场场剪剪切切试试验验获获得得，对对饱饱和和软软粘粘土土可可采采用用十十字字板板剪剪切切试试验验获得土的抗剪强度。获得土的抗剪强度。对对重重要要工工程程应应采采用用三三轴轴剪剪切切试试验验，对对于于一一般般工工程程，可可采采用用直直剪剪试试验验。试试验验方方法法由由荷荷载载类类型型、加加荷荷速速率率及及土土的的排排水水条条件件确确定定。通通常常情情况况下下可可采采用用固固结结快快剪剪。根根据据上上海海地地区区的的经经验验，采采用用c、峰峰值值用用于于土土压压力力与与整整体体稳稳定定计计算；对于基底隆起等其他计算算；对于基底隆起等其他计算采用采用c、峰峰值值的的70进行。进行。8.3.2 岩土工程测试参数（续）岩土工程测试参数（续）4.室室内内或或原原位位试试验验测测试试土土的的渗渗透透系系数数。对对重重要要工工程程应应采采用用现现场场抽抽水水试试验验或或注注水水试试验验测测定定土土的的渗渗透透系系数数。一一般般工工程程可可进进行行室室内内渗渗透透试试验验，测测定定土土层层垂垂直直向向渗渗透透系系数数kv和和水水平平向向渗渗透透系系数数kh。砂砂土土和和碎碎石石上上可可用用常常水水头头试试验验，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。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。5.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。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。8.3.3 基坑周边环境勘查基坑周边环境勘查 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，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。制和监测措施。基坑周边环境勘查应包括以下内容：基坑周边环境勘查应包括以下内容：1.查查明明影影响响范范围围内内建建(构构)筑筑物物的的结结构构类类型型、层层数数、基基础础类类型型、埋埋深深、基基础荷载大小及上部结构现状；础荷载大小及上部结构现状；2.查查明明基基坑坑周周边边的的各各类类地地下下设设施施，包包括括上上、下下水水、电电缆缆、煤煤气气、污污水水、雨水、热力等管线或管道的分布和性状；雨水、热力等管线或管道的分布和性状；3.查查明明场场地地周周围围和和邻邻近近地地区区地地表表水水汇汇流流、排排泻泻情情况况，地地下下水水管管渗渗漏漏情情况况以及对基坑开挖的影响程度；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。查明基坑四周道路的距离及车辆载重情况。8.3.4 基坑支护结构设计资料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：支护结构设计、施工前应取得以下基本资料：1建建筑筑场场地地及及其其周周边边，地地表表至至支支护护结结构构底底面面下下一一定定深深度度范范围围内内地地层层结结构、土构、土(岩岩)购物理力学性质及含水层性质。地下水位、渗透系数等资料；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；标有建筑红线、施工红线的地形图及基础结构设计图；3建建筑筑场场地地及及其其附附近近的的地地下下管管线线、地地下下埋埋设设物物的的位位置置、深深度度、结结构构形形式及埋设时间等；式及埋设时间等；4邻邻近近的的已已有有建建筑筑的的位位置置、层层数数、高高度度、结结构构类类型型、完完好好程程度度。已已建建时时间以及基础类型、埋置深度、主要尺寸、基础距基坑上口周边的净距等；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基基坑坑周周围围的的地地面面排排水水情情况况，地地面面雨雨水水与与污污水水、上上下下水水管管线线排排入入或或漏漏入入基坑的可能性；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；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。已有相似支护工程的经验性资料。表表82支护结构最大水平位移允许值支护结构最大水平位移允许值 安全等级安全等级支护结构最大水平位移允许值（支护结构最大水平位移允许值（mmmm）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0.0050h0.0100h三级0.0100h0.0200h深圳地区建筑深基坑支护技术规范。表表83 基坑变形控制保护等级标准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0.1H；2.围护路最大水平位移0.14H；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0.1H；2.围护墙最大水平位移量0.3H3.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0.5H；2.围护堵最大水平位移0.7H；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1H；2.围护墙最大水平位移1.4H；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：注：H为基坑开挖深度，在为基坑开挖深度，在17m左右，左右，K Ks s*为抗隆起安全系数，按圆弧滑动公式算出。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。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。8.3.5 基坑支护结构设计原则基坑支护结构设计原则 支护结构设计应符合以下原则：支护结构设计应符合以下原则：1满满足足边边坡坡和和支支护护结结构构稳稳定定的的要要求求，即即不不产产生生倾倾覆覆、滑滑移移和和整整体体或或局局部部失失稳稳；基基坑坑底底部部不不产产生生隆隆起起、管管涌涌；锚锚杆杆系系统不致抗拔失效；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水平位移和地基沉降不超过允许值，支护结构的最大，支护结构的最大水平位移允许值见表水平位移允许值见表82和表和表83，地基沉降按邻近建筑不，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。永久性结构时，其水平位移和沉降按其特殊要求控制。8.3.6 支护结构设计依据支护结构设计依据 基坑支护结构的设计依据，应包含以下两个方面内容：基坑支护结构的设计依据，应包含以下两个方面内容：1.基基坑坑支支护护设设计计必必须须依依据据国国家家及及地地区区现现行行有有关关的的设设计计、施施工工技技术术规规范范、规规程程。如如地地下下连连续续墙墙、钻钻孔孔灌灌注注桩桩、搅搅拌拌桩桩等等设设计计施施工工技技术术规规程程、规规范范和和钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构、钢钢结结构构等等设设计计规规范范。因因此此设设计计前前必必须须调调研研和和汇汇总总有有关关规规范范和和规规程程并并注注意意各类规范的统一和协调。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。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。特别在进行异地设计、施工时，更须注意。8.4支护结构方案设计支护结构方案设计 8.4.1支护结构类型支护结构类型 支支护护结结构构的的种种类类很很多多，应应根根据据具具体体开开挖挖深深度度、地地下下水水和和土土层层条条件件、周周围围环环境境、工工程程重重要要性性、工工程程造造价价和和施施工工条条件件等等多多重重因因素素加加以以选选择择。常常见的支护结构类型主要有：见的支护结构类型主要有：1.深深层层搅搅拌拌水水泥泥土土挡挡墙墙(见见图图81,a)，将将土土和和水水泥泥强强制制拌拌和和成成水水泥泥土土桩桩，结结硬硬后后成成为为具具有有一一定定强强度度的的整整体体壁壁状状挡挡墙墙，用用于于开开挖挖深深度度36m的的基基坑坑，适适合合于于软软土土地地区区、环环境境保保护护要要求求不不高高，施施工工低低噪噪声声、低低振振动动，结构止水性较好，造价经济，但围护挡墙较宽，一般需结构止水性较好，造价经济，但围护挡墙较宽，一般需34m。图图81abcd8.4.1支护结构类型支护结构类型(续）续）2.钢钢板板桩桩(见见图图b)，用用槽槽钢钢正正反反扣扣格格接接组组成成，或或用用U型型、H型型和和Z型型截截面面的的锁锁口口钢钢板板桩桩。用用打打入入法法打打入入土土中中，相相互互连连接接形形成成钢钢板板桩桩墙墙，既既用用于于挡挡土土又又用用于于挡挡水水，用用于于开开挖挖深深度度310m的的基基坑坑。钢钢板板桩桩具具有有较较高高的的可可靠靠性性和和耐耐久久性性，在在完完成成支支挡挡任任务务后后，可可以以回回收收重重复复使使用用；与与多多道道钢钢支支撑撑结结合合，可可适适合合软软土土地地区区的的较较深深基基坑坑，施施工工方方便便、工工期期短短。但但钢钢板板桩桩刚刚度度比比排排桩桩和和地地下下连连续续墙墙小小，开开挖挖后后绕绕度度变变形形较较大大,打打拔拔桩桩振振动噪声大、容易引起土体移动，导致周围地基较大沉陷。动噪声大、容易引起土体移动，导致周围地基较大沉陷。图图81abcd8.4.1支护结构类型支护结构类型(续）续）3.钻钻孔孔灌灌注注桩桩挡挡墙墙(见见图图81,c)，直直径径 600 1000mm，桩桩长长1530m，组组成成排排桩桩式式挡挡墙墙，顶顶部部浇浇筑筑钢钢筋筋混混凝凝土土圈圈梁梁，用用于于开开挖挖深深度度为为613m的的基基坑坑。具具有有噪噪声声和和振振动动小小，刚刚度度较较大大，就就地地浇浇制制施施工工，对对周周围围环环境境影影响响小小等等优优点点。适适合合软软弱弱地地层层使使用用，接接头头放放水水性性差差，要要根根据据地地质质条条件件从从注注浆浆、搅搅拌拌桩桩、旋旋喷喷桩桩等等方方法法中中选选用用适适当当方方法法解解决决防防水水问问题题，整整体体刚刚度度较较差差，不不适适合合兼兼作作主主体体结结构构。桩桩质质量量取取决决于于施施工工工工艺艺及及施施工工技技术术水水平平，施施工工时时需需作作排污处理。排污处理。图图81abcd8.4.1支护结构类型支护结构类型(续）续）4.地下连续墙地下连续墙(见图见图81,d)，在地下成槽后，挠筑混凝土，建在地下成槽后，挠筑混凝土，建造具有较高强度的钢筋混凝土挡墙，用于开挖深度达造具有较高强度的钢筋混凝土挡墙，用于开挖深度达10m以上的基坑以上的基坑或施工条件较困难的情况。具有施工噪声低，振动小，就地浇制、或施工条件较困难的情况。具有施工噪声低，振动小，就地浇制、墙接头止水效果较好、整体刚度大，对周围环境影响小等优点。适墙接头止水效果较好、整体刚度大，对周围环境影响小等优点。适合于软弱土层和建筑设施密集城市市区的深基坑，高质量的刚性接合于软弱土层和建筑设施密集城市市区的深基坑，高质量的刚性接头的地下连续墙可作永久性结构，并可采用逆筑法或半逆筑法施工。头的地下连续墙可作永久性结构，并可采用逆筑法或半逆筑法施工。图图81abcd8.4.2支护结构的选型支护结构的选型 n合理地选择支护结构的类型应根据场地地质条件、周围环合理地选择支护结构的类型应根据场地地质条件、周围环境要求、工程功能、当地的常用施工工艺设备以及经济技境要求、工程功能、当地的常用施工工艺设备以及经济技术条件综合考虑而因地制宜地选择围护结构类型。表术条件综合考虑而因地制宜地选择围护结构类型。表84为目前对于不同开挖深度不同地质环境条件下的支护结构为目前对于不同开挖深度不同地质环境条件下的支护结构可选择方案的归纳。可作为支护方案选型的参考。可选择方案的归纳。可作为支护方案选型的参考。8.5 支撑方案设计支撑方案设计 8.5.1支撑结构类型支撑结构类型 深基坑支护体系由两部分组成，一是围护墙，另一是内支撑或者土深基坑支护体系由两部分组成，一是围护墙，另一是内支撑或者土层锚杆。层锚杆。支撑与围护墙之间相互联系，增强了支护结构的整体稳定性，支撑与围护墙之间相互联系，增强了支护结构的整体稳定性，不仅不仅直接关系到基坑的安全和土方开挖，对基坑工程的造价和施工进度直接关系到基坑的安全和土方开挖，对基坑工程的造价和施工进度产生很大的影响。产生很大的影响。在基坑工程中，支撑结构是承受围护墙所传递的土压力，水压力的在基坑工程中，支撑结构是承受围护墙所传递的土压力，水压力的结构体系。结构体系。作用在围护墙上的水、土压力可以由内支撑有效地传递和平衡，也作用在围护墙上的水、土压力可以由内支撑有效地传递和平衡，也可以由坑外设置的土锚维持其平衡，它们还能减少支护结构的位移。可以由坑外设置的土锚维持其平衡，它们还能减少支护结构的位移。内支撑内支撑可以直接平衡两端围护墙上所受到的侧压力，构造简单，受可以直接平衡两端围护墙上所受到的侧压力，构造简单，受力明确。力明确。土锚土锚设置在围护墙的背后，为挖土、结构施工创造了空间，有利于设置在围护墙的背后，为挖土、结构施工创造了空间，有利于提高施工效率。提高施工效率。支撑系统按其材料可分为支撑系统按其材料可分为钢支撑、钢筋混凝土支撑，根据工程情况，钢支撑、钢筋混凝土支撑，根据工程情况，有时在同一个基坑中采用钢和钢筋混凝土的组合支撑。有时在同一个基坑中采用钢和钢筋