:3 : ,基本规?定
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3.1 设】计原则?
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3.1.1【 基坑《支护是为主》体结:。。构地下部分施工【而采取的临时—措,施地下?结构施工完》成后基坑支护也就】随之完成其用途由】。于支护结《构的使用期短—(一般情况》在一年之内)因此设!计,时采用的荷载一般不!需,考虑长期作用如【。果,基坑开挖后》支护结构《的使用持续时—间较长荷载可能【会随时间发》生改变材料性—能和:基坑周边环境也可】能会发生变化—所以为了防止—人们:忽,略由于?延长支护结》构,使用期而带来—的荷载、材》料性能、基坑—。周边环境等条—件,的,。变化:避免超越设计状【况设计时《应确定支护结构的】使用期限并应—在设计文件中—给出明?确规:定
! 支护《结构设计《时对使用环境—周期的规定》主要是?考虑到施工季节对支!。护结构的影》响,一年中的不同季【节,地下:水位、气候、温【度等:外界:。环境的变化会使土】的性状及《支护结构《的性能随之》改变而且有时影【响较大?受各种因素的影响设!计预期?的施工?季节并不《。一,定与实际施工的季】节相同即使对—支,护结构?使用期?不足:一年的工程也应【使支护结构一年四季!都能适用因而基坑】支护的设计》使用环?境应按全年考—虑
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《 对有特》殊施工周《期要求工程应该根据!实际情况延长或缩】短支护期《限并应对《荷载:等设计条件作相【应考虑
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:3.1.2 本】条为强制性条文【基坑:。支护工程是》为主体?结,构地下部分的施工而!采取的临时性措施】因基坑开挖涉及基坑!周边环境安全支【护结构除满》足主体结构》施工要求外还需满】足基坑周边环境要】求因此支《护结构的设》计和施?工应:把保:护,基坑周边环境安全】放在重要位置本条规!定了:基坑支护应具有的】两种功能《首先基坑《支护应具有》防止基坑的开挖危害!周边环境的功—能这是支护结构的】。首要的功能其次应】具有保证工程自身主!体结构施《工安全的功能—。应为主体地下结【构施工提《供正常施工》的作业空《间及环?境提供施工材料【、设备堆放和—运输的场地、道【。路条件隔断基坑内外!。地下水、地表水以保!。证地下结构和防水工!程的正常施工该条规!定的目的是》明确基坑《。。支护工程不能为【。了,。考虑本工程项目的】要求和利益而—损害环境和相邻建(!构):。筑物所有权人的【利益
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3.1》.3 《本规:程依据工《程结构可靠性设【计统一标准GB 】50153对结【构安全等级确定的】原则根据破坏后【果,严重程?度对支护《结构的安全等级定】量化分为《三级对?基坑支护而》言破坏后果具体表现!为支护结构破坏【、土体过大变形对基!坑周边环《境及主?体结构施工安全的】影响支?护结构的安全等级】主要反映在设计时支!护结构及其》构件的?重要性系数和—各种稳定性安全【系数的?取值上
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》。 ? 对内?支撑结构当基—坑一侧支撑失稳【破坏会殃及》基,。坑另一侧支护结构】因受力改变》而使:支护结构形成连续倒!塌时相互《影响的基坑》各边支?护结构应取相—同的安全等》。。级
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3:.1:.5 支护—。结构的?重要性系《数,遵循工程结》。。构可靠?性设计统一标—准GB 501【53的?规定对安《。全等级为一级、【二级、三级的支护】结构可?分别取1.》1、1.0及0.】90当需要》提高安全标准时支】护结构的重要—性系数可《以根据具《体工程的《实际:情况取大于上述【数,值
【3.1?.6 依据现行国!家标准?工程结构可靠性设】计,统一标准GB— 5015》3的规定《并,结合基坑工程自身的!特殊性本条》对承载能力极限【状态与正《常使用极限状态这】两类极?限状态在基坑支【护中:的具体表现形式进】行了归类目》的是使工程技术【人,员能够对基坑支【护各类结构的各种破!坏形式?有一个总体认—识设计时《。对各种破坏模—式和影响正常使用】。的状态进行控制
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3.1【.7 本条的极限!状态设?。计方法的通用—表达式?依据现行国》家标准?工程结?构可:靠性设?计,统一标准GB— 50?153而定是本【规程各?章各种支护结构【统,一的设计表达式【
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: ? 对承载能力—极限状态由》。。材,料强度控制的—结构构件的破—坏类型采用极限状】态设计法按》。。公式(3.1.【7-1)给出的表】达,式进行设计计算【和验算荷载效—应采用?荷载基本组合—的设计值抗》力,采用结构构》件的承载力设计【值并考虑结》构构件?的重要性系数涉及岩!土稳定性的承载能力!。极限状?态采用单一》安,全系数法按公式(】3.1.7》-3)给出》的表达式进行—计算和验算本—规程对岩土》稳定性的承载—能力极?限状态问《题采用了传统—的单一安全系数【法一是?由于新制定的现行】国,家标准工程结—构可靠性设》计统一标准GB 5!0,153-2008中!明确提出《了可以采《用单一安全》系数法不会造成与】。基本规范不协调【统一的问题;二是】由于国内岩土工程界!目前仍普遍认—。可,单一安全系》数法:单一安?全系数法《也适:于岩土工《程,问,题
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以支护结!构水平位移限值等为!控,制指标的正常使用】极限状?态的:设计表达式也与有关!结构设计《规范保持一致—
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本规程!的荷载综合分项系数!取1.2《。5是依据前国—家标:准建筑结构荷载【规范GBJ》9-87而定的随】着我国建筑结构可】靠度设计标》准的提高现行国家标!准建筑?结构:。荷载规范《。GB ?50009-200!1(:2006《年版)已将永久【荷载、可变荷载【的分项系数调—高对由永久》荷载效应《控制的永《久荷载分项系数取γ!G=1.35—各结构规范》也均相应对此进行】了调整由于》本规程对象是临时性!支护结构在编—制时:也研究讨论了—荷载分项系数如何】取值:问题如荷载综合【分项系数由1.25!调为1.35—这样将会大大—增加:支护结构的工—程造价在征求了【国内一些专家、学者!的意见后认为—还是维持原行业标】准建筑基坑支护技】术规程JGJ 12!0,-99的规定—为好支护结》构构件按《承载能力极限状态设!计,时,的作用基本组合【综合分项系》数γ:F仍取1.25其】理由如下其一支护】结构是临时性结构】一般来?说支护结构使用时间!。。不会超过一年—。在安全?储备上与主体—建筑结构应有所【区别其二荷》载综合分项系数的调!高只影响支》护结构构件的承【载力设计如》增,加挡土构件的截面配!筋、锚杆的》钢绞线数量等并未】提高有关岩》土,的稳定性安全系【数如圆?弧滑:动稳定性、抗隆起稳!定性、锚杆》抗拔力、抗倾—。覆稳定性等》而,大部分基坑工程【事故主要还》。是岩土类型的破【坏形式为避免与工】程结构可靠性设计统!一标准GB —50153及—建筑结构荷载规范G!B 50009-2!001(2006】年版)的《荷载分?项系数取《。值不一致带》来的不统一问题其】系,数称为荷载综—。合分项系数荷载【综合分项系数中包括!了临时?性结构?对荷载基本组合【。下的系数调整
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3.1.【。8 本《。。规程的结构构件极】限状态设《计表达式(3.1.!。7-1)在具体应用!到各种结构构件【的承载力计算时将公!式中的荷载》基本组合《的效应?设计值Sd与—结构构件的重要性】系数γ0相乘后【用内力设计值—代替这样《在各章的结构构件承!载力:计算时各《具体表达式或—公式中就《不再出?现重要性《系数γ?0因为γ0已含在】内,力设计值中了—。根据内力的具体【。意义其设计值可为弯!矩设计值M》、剪力设《计值V或轴向拉力、!压力设计值N等【公式(3.》1.8-1)~公】式(3.《1.8-3)中弯矩!值Mk、剪》力,值V:k,及轴向拉力》、压力值《Nk:按荷载标准》组合计算
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3.—。1.9 《 支护结构的—水平位移是反映支】护结构工作》状况的直观数—据对监控《。基,坑与基坑周边环境安!全能起?到相当重要的作【用是:进行基坑工》程信息化施》工的主要监测内【容因:此本规程规定应在设!计文件中提出明确的!水,平位移控制值—作为支护《结构:设计的一个重要指】标
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: : 本条对支护结】构水平位移控制值的!取值提出了》两点要求
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1! 视支《护结构正常使用的】要求应根据》本条第1《。款,的要求按基坑周【边建:。筑、:地下管?线、道路等环境对象!对基坑变形的—。适应能力及主—。体结构设计施—工的要求确定—保护基坑周边环境】。的安全与正》常,使用由于基坑周边】环境条?件的:多样性和《复杂性不同》环,境对象对基》坑变形?的适:应能力及要求—不,同所以目前》。还很难定出统一的】、定量的限值—以适合各《种情况如支护结构】位移和周边建筑物沉!降限值按统一标准】考,虑可:能会出现有》些,情况偏?严、有些情》况偏松的不合理地】方目:前还是由《。设计人?员,。根据工?程的实?。际,条,件具体问题具—体分析确定较—好所以本规》程未给出正常—使用要求下具体【的支护结构水平位移!控制值和建筑物【沉降控制值支护【结,。构水平位移控制值】和建筑物《沉,降控制值如何定的】合理是个难题今后应!对,此问题开《展深入具体的研究】工作积?累试:验、实测数据进行理!论分析研究为合理确!定支护结构水平【位移控制值打下基础!同,时本:款提出支护结构水平!位移控制《值,和,环境保护对象沉【降控制值应符合现】行国家标《准建筑?地基:基础设?计规:范GB 《50007》中对地基变》形允许?值的要求及》相关规范《对地下管线、地【下构筑物《。、道路变形的要求在!执行时会存》在沉:降值是从建筑物等】建设时还是基坑支护!施工前开《始度量的问题按【这些规范要求应从】建筑:物等建设时算起【但基坑周边建筑物】等从建设到基—坑支护施工》前这段时《。间又:可能缺少地基—变形的数据存在操作!上的困?难需要工程相关人员!斟酌掌握
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2 【 当支护结》构构件同时》用作主体地下结构构!件时支护结构水平位!移控制?值不应大于主体【结构设计对其变形的!限值的规《定是主体《结构设计对支护结构!构件的要《。求这种?情况有时《在,采用地?下,连续:墙,和内支撑结》构,时会作为一》个控制指《标
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当基】坑,周边无需要》。保护的建筑物等时设!计文件中《也要设定《支护结构水》平,位,移控制值这是出于控!制支护结构承—载力和稳定性等达到!。。极限状态的要求实测!位移是检验支护结构!受力和稳定状态的】一种:直观方法岩土失稳或!结构:破坏前一般》。会产生一定》。的位移?量通常变形速率增】。长且不收敛而在【出现位?移速率增长前—会有较大的累积位移!量,因此通?。过支:护,结构位移从某种程】度上能反《映支护结构的稳定状!况由于基《坑支护破坏形式和土!的性质的多样性难以!建立:稳定极限《状态与位移》的定量?关,系,本,规程没有规定—此情:况下的?支护结构水》平位移?控制值?而,应根据地区经验确定!国内一些地方基坑支!护技术标准根—据当地经验提—出了支护《结构水平位移的【量化要求如北京【市地方标《。准建筑基坑》支护技术规》程DB11/489!-2007中规定】“当无明确要求时】。最大水?平变:形限值一《级基:坑为0.00—2h二级基坑为【0,.004h》三级基坑为0.00!6h”深圳市标【准深圳地区建筑深】基坑支护技术—规范SJG 0【5-9?6中规定当无—特殊要求时》的支护结构最大水平!位移允许值见表【1,
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表1 】 支护结构最大水】平位移?允许值
!
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【注表中h《为基坑深度(mm)!
【 , :新修:订的深圳市》标准深圳地区建筑深!。。。基坑支护技术—规范对?支护结构水平位移】控制值?又作了一定调—整见表2
!
表2 支—。。。护结构?顶部最大水平位移允!许值(mm》)
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【
【 ,注表中h《为基坑深度(mm)!
《。
《 湖北省地方标准!基坑工程技术—规程DB42—/,159-20—04中规定》基坑监?测,项目的监《控报警值如》设计有要求》时以设计要求为依据!。如设计无具体要【求时:重要性等级》为一:级的基坑《边坡土?体,、,支护结构水平位【。移(最大值)监控报!警值:为30mm;重要】性等级为《二级的基坑》边坡土?体、支护结》构,水平位移(》。最,大值)?监控:报警值为60m【m
》
3?。.1.10 【本条有两个含义
】
— 1 防【止设计的《盲目性基坑支—护,。的首要功《能是保护周边—环境:(建筑物《。、地下管线、道路】等)的?安全:和正常使用》同时基坑周边建【筑物、地下管线、道!路又对支护结构【。产生附加荷载、【对支护结构施工【造成障碍管线中地】下水的渗《。漏会降低土的强度】因此支护结构设计】必须要针《。对具体情况选择【合理的方案支—护,结构变?形和地下《水控:。制方法?要按基坑周》边建筑物、》地下管线、道—路的变形《要,求进行控制基—坑周:边建筑物、地—下管线、《道,路、施工荷载对支】。护结构产生的—。附加荷载、对—施工的不利》影响等因素要在设计!时仔细地加以考虑
!。
【 2? 设?计中应提出明确【的基坑?周边荷载限值—、地下?水和地表水控制等】基坑使用要》求这些?设计条件和基坑【使用要求《应,作为:重要:内,容在设?。计文件的中明—确体现支护结—。构设计总平面—图、剖面图上应准】确标出设计说—明中应写明施—。工注意?事项以防《止在支护结构施【。工和使用期》间的实际《状况超过《这,些设:。计,条件从而酿成安【全事故?和恶果
】
基坑【支护的另一个功【能是提供安全的【主体:地下结构施工环【境支护结构的设【计与施工除应保【护基坑周边环境安】全外还?应满足主体结构施】工及:使用对基《坑的要?求
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3.》1.11 支【。护结构?简化:为平面结构模型计算!时,沿基坑周边》的各个竖向平面【的设计?条件常常是不同的除!了各部位基坑深度、!。周边:环境条件及附加荷载!可能不同外地—质条件的变异性【是支护结构不同【于上部结构的一个】很重:要的特殊性自然形】成的成层土》各土层的分布及厚度!往往在基坑尺度的范!围内就?存在较大的》。差异因而当基坑深】度、周边环境及【地,。质,条,。件存在差异》时这些差《异对支护结构—。的土压力荷》载的影响不可忽略】本条强调了按—基,坑周边的《实际条?件划分设计与计算】剖面的原则和要【求具体划分为多【少,个剖面根据工程的实!际情况来确定—每一个剖面也—应按剖面内》的最不利情》况取设计计算参【数
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3.1.!12 由于基坑】支,。护工程具有基坑【开挖与支护结构施】工交:替进行的特点所【以支护结构的—计算:应按基坑开挖与支】护结构的实际过程】分工况计算且设计计!算的工况应与实【际施工的工》况相一致大多数情况!下基坑开挖到设【计,。最大深度时内—力与变形最大但【。少数情况下》。支护结构某》构件的受力状况【不一定随开挖进程是!递增的也会出现开挖!过,程某个中《间工况的内》力最大设计》文件中应《指明支护结构各【构件施工顺》序及相应的基—坑开挖深度》。以防止在基坑开挖】过程中未按设计工况!完成某?项施工内《容就开挖到下一步】基,坑深度从而造成基坑!超挖由于基坑超挖使!支护结构实际受【力状态大《大超过设《计要求而使基坑【垮塌实际工程事故的!教训是十《分惨痛的
》。
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