: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
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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
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!。
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 50【153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
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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】 501《53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》
—。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 !50153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 50【1,53-2008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GB【J9-?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 5【0009-》20:01(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J】G,J 12《0-9?9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—γF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 50—153?。。及建筑?结构荷载规范GB】 50009-20!01(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Vk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G!B 5000—7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
! : :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DB!11/?4,89-20》。07:中规定“《当无明确要》求时最大水平变【形限值一级基坑为0!.002h二—级基坑?为0.?004h三级—。基坑为0.》006h”深圳市】标准深圳地》区建筑?深基:坑支护技术》规范SJG 05】-96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)
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》。。 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
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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)
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《。 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
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3.》1.10《 :本条有两个含义【
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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
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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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