基坑支護工程講座(一)

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1、基坑支護工程講座（一）王曙光中國建筑科學(xué)研究院地基所2007年11月基坑開挖是基礎(chǔ)和地下工程施工中的一個古老的傳統(tǒng)課題。同時又是一個綜合性的巖土工程難題，既涉及土力學(xué)中典型的強度與穩(wěn)定問題，又包括了變形問題，同時還涉及到土與支護結(jié)構(gòu)的共同作用。實踐證明基坑工程是實踐性很強的巖土工程問題。基坑的穩(wěn)定性、支護結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形以及周圍地層的位移對周圍建筑物和地下管線的影響及保護的計算分析，目前尚吧能準(zhǔn)確地得出定量的結(jié)果，但是，有關(guān)地基的穩(wěn)定及變形的理論，對解決這類實際工程問題仍然有非常重要的指導(dǎo)意義，故目前在基坑工程實踐中采用

2、理論導(dǎo)向、量測定量和經(jīng)驗判斷三者相結(jié)合的方法?；庸こ虖V義上講應(yīng)包括勘察、支護結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工、監(jiān)測和周圍環(huán)境的保護等幾個方面的內(nèi)容。內(nèi)容一、基坑支護設(shè)計二、基坑支護施工三、基坑支護監(jiān)測基坑支護設(shè)計1、概念及現(xiàn)狀2、分類與選型3、設(shè)計之前應(yīng)考慮的影響因素及應(yīng)具備的條件4、設(shè)計內(nèi)容5、土釘墻設(shè)計6、排樁的設(shè)計7、設(shè)計文件的編制概念與現(xiàn)狀建筑基坑：為進行建筑物（包括構(gòu)筑物）基礎(chǔ)與地下室的施工所開挖的地面以下空間。（《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99））基坑支護：為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對基坑側(cè)壁及周邊

3、環(huán)境采用的支擋、加固與保護措施。（《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99））我國70年代以前的基坑都比較淺，上海的高層、多層建筑的地下室均為4m深的單層地下室。80年代后廣東、北京、上海、天津以及其他城市修建的深基坑陸續(xù)增加。近十年來，我國建筑業(yè)以驚人的速度發(fā)展，每年城鎮(zhèn)竣工的建筑面積達5億平方米。隨著人們對建筑的工程質(zhì)量、環(huán)境和功能需求的不斷增長，以及我國人口持續(xù)增長，可耕地面積因人類活動而逐漸減少，用地緊張、交通擁擠的矛盾在大城市和特大城市日趨突出?？茖W(xué)、合理和持續(xù)利用地下空間，這是我國城市化發(fā)展的客觀要求。充

4、分利用土地資源，在建筑工程中節(jié)能省地、建設(shè)節(jié)約型社會，高層建筑越來越多，高層建筑的基礎(chǔ)向超大、超深、大跨、大底盤方向發(fā)展。基坑也向超大、超深發(fā)展，北京最深的基坑26m。（財源中心26m，國瑞城21-24m，北京飯店21m，中銀大廈20m）上海的深基坑超過30m。支護結(jié)構(gòu)的選型與安全度取值原則一旦基坑坍塌造成的后果基坑變形過大造成的后果安全系數(shù)取值原則支護結(jié)構(gòu)分類與選型《建筑基坑支護技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）規(guī)定：北京地區(qū)基坑支護常用方法及適用范圍1、土釘墻支護結(jié)構(gòu)普通土釘墻、復(fù)合式土釘墻(指加帶預(yù)應(yīng)力錨桿+梁、柱或

5、微型樁)特點：工期短、節(jié)省造價，但引起邊坡水平位移，及周邊變形較大2、排樁加預(yù)應(yīng)力錨桿支護結(jié)構(gòu)（簡稱護坡樁支護結(jié)構(gòu)）特點：可有效控制邊坡水平位移及周邊變形，但相應(yīng)工期長、造價高3、組合支護結(jié)構(gòu)（護坡樁支護結(jié)構(gòu)+土釘墻支護結(jié)構(gòu)）特點：可一定程度地控制邊坡水平位移及周邊變形，比較全護坡樁支護工期短、節(jié)省造價。4、適用范圍上述支護結(jié)構(gòu)的適用范圍主要由下列因素決定1）、周邊建筑物基坑支護的影響范圍主要是距離基坑1.0H（H為基坑深度）的范圍之內(nèi)，對于對變形敏感的重要建筑物（如古建、精密儀器制造建筑）要考慮到1.5H~2.0H（H

6、為基坑深度）的范圍。土釘墻支護變形較大，對基坑影響范圍內(nèi)存在建筑物的情況下不宜采用。采用護坡樁支護結(jié)構(gòu)要根據(jù)相鄰建筑物對變形的要求采用變形控制的設(shè)計方法。2）、地質(zhì)情況對于軟弱的淤泥質(zhì)土、不易成孔的卵礫石層、回填土層較厚時，不宜采用土釘墻支護結(jié)構(gòu)。3）、基坑深度10m可考慮普通土釘支護結(jié)構(gòu)10~15m復(fù)合式土釘墻結(jié)構(gòu)15m以上護坡樁或組合式支護結(jié)構(gòu)設(shè)計之前應(yīng)考慮的影響因素及應(yīng)具備的條件《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2002）第9.1.4條??基坑開挖與支護設(shè)計應(yīng)具備下列資料：1.巖土工程勘察報告；2.建筑總平

7、面圖，地下管線圖，地下結(jié)構(gòu)的平面圖和剖面圖；3.鄰近建筑物和地下設(shè)施的類型，分布情況和結(jié)構(gòu)質(zhì)量的檢測評價?！督ㄖ又ёo技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）規(guī)定：3.1.4支護結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)考慮其結(jié)構(gòu)水平變形、地下水的變化對周邊環(huán)境的水平與豎向變形的影響，對于安全等級為一級和對周邊環(huán)境變形有限定要求的二級建筑基坑側(cè)壁，應(yīng)根據(jù)周邊環(huán)境的重要性、對變形的適應(yīng)能力及土的性質(zhì)等因素確定支護結(jié)構(gòu)的水平變形限值。3.1.5當(dāng)場地內(nèi)有地下水時，應(yīng)根據(jù)場地及周邊區(qū)域的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境情況和支護結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)型式等因素，確定地下水

8、控制方法。當(dāng)場地周圍有地表水匯流、排瀉或地下水管滲漏時，應(yīng)對基坑采取保護措施。主要影響因素基坑周邊環(huán)境：基坑開挖影響范圍內(nèi)包括既有建（構(gòu)）筑物、道路、地下設(shè)施、地下管線、巖土體及地下水體等的統(tǒng)稱。周邊建（構(gòu)）筑物的影響重點考慮的地下管線類型施工材料、車輛荷載的影響應(yīng)重點考慮的土類地下水條件周邊建筑物與支護結(jié)構(gòu)相互影響