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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
!
《 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】
! 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
!
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 】50153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G《B 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《 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G】B :501?5,。3-: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
】
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
》
— 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】GBJ9《-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》 500《09-2001【(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γG=1》.3:5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1.2》。。5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 120【-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γF仍【取1:.2:5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:
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【γ,0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γ0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N—k按荷载《标准:组合计算
—。
《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
!
《。 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
】 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—/489-20【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0.00—4h三级基坑—为0.0《06h”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!。
》
表1 》支护结?构最:大水平位移允许值】
》
】 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
》
》表2 ?。 支护结构顶部【最大水平《位移允许值》(,mm)
】
《
注表!中h为基《坑深度(m》m)
》
? 湖北—省,。地方标?准基坑?工程技术规程DB】42/159-2】004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6】0mm
《
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
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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
》
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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