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文檔簡介

深基坑工程程講座(一)內(nèi)容容深基坑工程程總論深基坑工程程方案設計計深基坑工程程設計計算算深基坑工程程施工圖設設計深基坑工程程總論深基坑工程程的若干事事故實例地下連續(xù)墻墻圍護結構構的垮塌鋼支撐的失失穩(wěn)工程樁的傾傾斜采用拱圈結結構深基坑坑的垮塌土釘墻的垮垮塌深基坑工程程總論1.深基基坑工程的的技術要求求;2.深基基坑圍護結結構的類型型;3.深基基坑工程的的失效模式式;4.深基基坑工程的的安全等級級與設計、、施工要求求;5.深基基坑圍護結結構的設計計荷載;6.深基基坑設計表表達式及安安全控制標標準;深基坑工程程的技術要要求深基坑工程程是指包括基基坑開挖、、降水和支支護結構設設計、施工工與監(jiān)測在在內(nèi)的總稱稱。支護結構則由包括具具有擋土、、止水功能能的圍護結構和維持圍護護結構平衡衡的支、錨體系系兩部分組成成;支、錨錨體系是指指內(nèi)支撐體系系或錨桿體體系,內(nèi)支撐體系系由支撐、圍圍檁和立柱柱等構件組組成,錨桿體系則由錨桿、、腰粱和臺臺座等組成成。對深基坑工工程的技術術要求包括括:一深基坑坑工程的功功能要求1.擋擋土功能能2.止止水功能能3.作作為地下下結構外墻墻的使用功功能二環(huán)境保保護與處理理相鄰關系系的要求1.控控制圍護護結構位移移和坑底隆隆起對環(huán)境境的影響2.控控制降低低地下水位位對環(huán)境的的影響3.控控制土錨錨對相鄰場場地的影響響深基坑工程的的功能要求求為什么要做做深基坑工工程?由地下室的的施工引起起的問題::擋土和止水水的功能--臨時性的的結構物作為深基坑坑圍護結構構的地下連連續(xù)墻可以以同時用作作地下結構構的永久性性外墻的使使用功能擋土功能放坡開挖和和支護開挖挖雖是兩種種可供選擇擇的開挖方方案,但放放坡開挖的的適用范圍圍有限,因因為深基坑坑的放坡范范圍過大,,城市不可可能提供太太大的放坡坡空間;深深基坑放坡坡所增加的的土方量也也比較大;;如在軟土土地區(qū)更由由于可能產(chǎn)產(chǎn)生深層滑滑動的制約約,在深基基坑中放坡坡開挖的風風險很大。。因此深基坑坑工程大多多采用支護護開挖的方方案。深基基坑設置支護結構(一般包括圍護結結構和支錨錨體系兩部分)的的目的是阻阻止基坑外外側(cè)土體的的坍塌,為為基礎施工工提供安全全的工作空空間。支護結構的的功能是擋擋土,對基基礎施工空空間來說具具有防護的的作用,統(tǒng)統(tǒng)稱為支護護結構,但但將圍護結結構和支錨錨體系加以以區(qū)別可更更確切地表表達其在基基坑工程中中的不同作作用。根據(jù)擋土的的要求,圍圍護結構不不一定是連連續(xù)密閉的的,在土的的強度比較較高的地區(qū)區(qū),采用間間隔式的圍圍護結構就就足以起到到擋土的作作用;但在在軟土地區(qū)區(qū),由于土土的強度低低,土壓力力比較大,,則需要設設置連續(xù)排排列的圍護護結構才有有足夠的強強度抵抗土土壓力的作作用和防止止軟土在側(cè)側(cè)向壓力作作用下通過過支擋的間間隙繞流。。不同地區(qū)、、不同土類類、不同開開挖深度的的基坑,根根據(jù)擋土的的功能要求求可以選擇擇不同的圍圍護結構型型式和支錨錨體系的類類型。止水功能在地下水位位比較高的的地區(qū),為為了使施工工作業(yè)的空空間比較干干燥,必須須采取坑內(nèi)內(nèi)排水或降降低地下水水位的措施施。如在坑坑內(nèi)降低地地下水位則則造成了坑坑內(nèi)外的水水位差,地下水在在水頭壓力力的作用下下從坑外流流向坑內(nèi),,不僅不能能保持坑內(nèi)內(nèi)的干燥,,而且還會會產(chǎn)生管涌涌、流砂等等滲透變形形,危及基基坑的安全全。在這種種情況下,,要求圍護結結構同時具具有止水的的功能,能能阻止地下下水流向坑坑內(nèi),以保保證坑內(nèi)的的施工作業(yè)業(yè)條件。實現(xiàn)圍護結結構止水功功能的條件件,一方面面是要求圍圍護結構本本身要有一一定的隔水性能,可以同時時起止水帷帷幕的作用用,另一方方面是要求求設置的止止水帷幕有有足夠的長長度,或者者能切入不不透水層,,或者能將水頭梯度度減少到不不會發(fā)生危危害的數(shù)值值。有些類型的的圍護結構構可以同時時具有擋土土和止水的的功能,如如地下連續(xù)續(xù)墻;但有有些擋土結結構物卻不不具有止水水的作用,,如排樁式式圍護結構構,此時就就需要設置置止水帷幕幕,采用兩兩種材料的的復合結構構。作為地下結結構外墻的的使用功能能在軟土地區(qū)區(qū),深基坑坑工程的圍圍護結構造造價很高,,特別如地地下連續(xù)墻墻有時可達達數(shù)千萬之之巨,如果果僅用作施施工時的臨臨時性圍護護結構,在在地下室施施工完畢以以后就喪失失了使用價價值,確實實非常可惜惜。為了充充分利用地地下連續(xù)墻墻的使用價價值,提出出了將圍護護結構同時時作為地下下室外墻的的設計要求求,這種設設想無疑是是具有經(jīng)濟濟意義的。。在這種條件件下,支護護結構就具具有地下室室外墻的使使用功能要要求,即永永久性的止止水功能、、永久性的的擋土作用用以及傳遞遞建筑物荷荷載的功能能。對于同時具具有地下室室外墻使用用功能要求求的圍護結結構,其設設計和施工工的技術要要求和一般般圍護結構構不同,技技術難度比比較大,也也比較復雜雜,需要作作專門的研研究。環(huán)境保護與與處理相鄰鄰關系的要要求1.控控制圍護護結構位移移和坑底隆隆起對環(huán)境境的影響2.控控制降低低地下水位位對環(huán)境的的影響3.控控制土錨對對相鄰場的的影響控制圍護結結構位移和和坑底隆起起對環(huán)境的的影響基坑開挖對對土體來說說是一種卸卸荷作用,,打破了土土體原來的的平衡狀態(tài)態(tài),土體就就會產(chǎn)生各各種形態(tài)的的位移,在在基坑內(nèi)部部,表現(xiàn)為為圍護結構構的水平位移和坑底的隆起,盡管設置置了圍護體體的支、錨錨結構,但但圍護結構構連同周圍圍的土體仍仍然有不同同程度的水水平位移;;坑底的隆起起是一種向向上的位移移,產(chǎn)生的的原因一是是深層土的的卸荷回彈彈,二是由由開挖形成成的壓力差差導致的土土體塑流。。由于土體體是連續(xù)體體,坑底的的隆起和圍圍護結構的的水平位移移必然導致致坑外土體體產(chǎn)生沉降降和水平位位移,帶動動相鄰建筑筑物或市政政設施發(fā)生生傾斜或撓撓曲,這些些附加的變變形使結構構構件或管管道可能產(chǎn)產(chǎn)生開裂,,影響使用用,危及安安全??刂浦平到档偷偷氐叵孪滤晃粚Νh(huán)環(huán)境境的的影影響響基坑坑開開挖挖時時必必須須采采取取坑坑內(nèi)內(nèi)排排水水或或降降低低地地下下水水位位的的措措施施以以獲獲得得干干燥燥的的施施工工工工作作空空間間。。如采采用用坑坑外外降降水水會會使使大大范范圍圍的的地地下下水水位位下下降降;;如如在在坑坑內(nèi)內(nèi)降降水水而而圍圍護護結結構構不不具具有有止止水水的的功功能能,,或或止止水水功功能能失失效效,,則則也也會會引引起起坑坑外外地地下下水水位位下下降降;;基基坑坑的的開開挖挖深深度度越越深深,,地地下下水水位位下下降降越越多多,,影影響響的的范范圍圍也也就就越越大大。。當當采采用用坑坑內(nèi)內(nèi)降降水水方方案案而而止止水水帷帷幕幕能能有有效效工工作作時時,,坑坑外外的的地地下下水水位位不不會會明明顯顯下下降降,,對對相相鄰鄰建建筑筑物物不不會會構構成成威威脅脅。。地下下水水位位下下降降造造成成土土體體有有效效應應力力增增加加,,產(chǎn)產(chǎn)生生大大范范圍圍的的地面面沉沉降降,在在影影響響范范圍圍內(nèi)內(nèi)的的建建筑筑物物和和市市政政設設施施就就要要受受到到不不同同程程度度的的損損害害。。因此此在在軟軟土土地地區(qū)區(qū)通通常常都都采采用用止止水水帷帷幕幕來來防防止止坑坑外外地地下下水水位位的的下下降降,,在在基基坑坑工工程程設設計計和和施施工工時時,,必必須須充充分分重重視視止止水水帷帷幕幕的的質(zhì)質(zhì)量量,,密切切監(jiān)監(jiān)控控坑坑外外地地下下水水位位的的變變化化??刂浦仆镣铃^錨對對相相鄰鄰場場地地的的影影響響對坑坑內(nèi)內(nèi)的的施施工工條條件件來來說說,,采采用用土土錨錨比比內(nèi)內(nèi)支支撐撐更更為為有有利利,,可可以以減減少少對對挖挖土土和和澆澆筑筑基基礎礎的的干干擾擾。。因因此此在在地地質(zhì)質(zhì)條條件件比比較較好好的的的的地地方方,,大大量量采采用用土土錨錨;;而而在在軟軟土土地地區(qū)區(qū),,由由于于軟軟土土無無法法提提供供足足夠夠的的錨錨固固力力,,很很少少采采用用土土錨錨。。但但除除了了上上述述技技術術方方面面的的考考慮慮之之外外,,采采用用土土錨錨時時還還應應充充分分注注意意其其對對相相鄰鄰關關系系的的影影響響,,除除非非建建筑筑場場地地十十分分空空曠曠,,土土錨錨能能完完全全設設置置在在建建筑筑紅紅線線范范圍圍以以內(nèi)內(nèi)。。建筑筑紅紅線線是是法法定定的的建建筑筑界界限限,,不不僅僅限限定定地地面面建建筑筑的的范范圍圍,,而而且且也也不不容容許許地地下下的的設設施施超超出出紅紅線線范范圍圍。。在在一一般般情情況況下下,,土土錨錨的的錨錨固固段段常常常常超超出出紅紅線線,,亦亦即即已已經(jīng)經(jīng)進進入入相相鄰鄰場場地地的的范范圍圍,,如如果果相相鄰鄰場場地地進進行行地地下下的的施施工工或或設設置置樁樁體體,,土土錨錨就就成成為為其其地地下下障障礙礙物物,,因因此此可可能能產(chǎn)產(chǎn)生生相相鄰鄰的的糾糾紛紛。。從從民民法法的的角角度度來來看看,,采采用用的的土土錨錨如如已已進進入入相相鄰鄰場場地地范范圍圍,,則則已已經(jīng)經(jīng)侵侵犯犯了了相相鄰鄰場場地地業(yè)業(yè)主主的的合合法法權權益益,,相相鄰鄰場場地地業(yè)業(yè)主主可可以以訴訴諸諸法法律律。。深基基坑坑圍圍護護結結構構的的類類型型按功功能能劃劃分分按圍圍護護結結構構剛剛度度劃劃分分按圍圍護護結結構構保保持持穩(wěn)穩(wěn)定定方方式式劃劃分分按圍圍護護結結構構的的施施工工工工藝藝與與材材料料劃劃分分按功功能能劃劃分分按圍圍護護結結構構功功能能劃劃分分為為臨時時性性結結構構和兼兼有有永永久久性性結結構構功功能能((兩墻墻合合一一)兩兩類類。。臨時時性性圍圍護護結結構構的的功功能能比比較較單單一一,,設設計計時時只只要要滿滿足足施施工工圍圍護護結結構構的的擋擋土土、、止止水水和和環(huán)環(huán)境境保保護護的的要要求求;;永久久性性結結構構除除了了滿滿足足上上述述施施工工圍圍護護結結構構的的要要求求外外,,還還應應滿滿足足作作為為永永久久性性結結構構的的許許多多要要求求,,例例如如傳傳力力、、協(xié)協(xié)調(diào)調(diào)變變形形、、防防滲滲等等要要求求。。同同時時還還要要處處理理與與地地下下室室梁梁、、板板、、柱柱的的連連接接構構造造,,對對圍圍護護結結構構的的變變形形也也有有更更嚴嚴格格的的要要求求。。按圍圍護護結結構構剛剛度度劃劃分分按圍圍護護結結構構材材料料本本身身的的傳傳力力特特性性可可以以分分為為剛剛性性結結構構和和柔柔性性結結構構兩兩類類。。剛性性結結構構圍護護體體材材料料的的抗抗拉拉強強度度很很低低,,一一般般不不考考慮慮承承受受彎彎矩矩,,其其變變形形的的特特點點主主要要是是平平移移和和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動動,,當當發(fā)發(fā)生生撓撓曲曲變變形形時時很很容容易易出出現(xiàn)現(xiàn)開開裂裂;;柔性性結結構構圍護護體體材材料料能能承承受受較較大大的的彎彎矩矩和和拉拉應應力力,,因因此此可可以以容容許許發(fā)發(fā)生生較較大大的的撓撓曲曲而而結結構構不不出出現(xiàn)現(xiàn)裂裂縫縫。。按圍圍護護結結構構保保持持穩(wěn)穩(wěn)定定方方式式劃劃分分按圍護護結構構保持持穩(wěn)定定的方方式,,可劃劃分為為自立立式和和支錨錨式兩兩類。。自立式式圍護護結構構可以不不依靠靠支撐撐或錨錨桿的的傳力力作用用而保保持其其平衡衡,按按照保保持穩(wěn)穩(wěn)定的的機制制可以以分為為重力力式和和懸臂臂式兩兩類。。重力力式圍圍護結結構依依靠自自身的的重力力所形形成的的穩(wěn)定定力矩矩和摩摩阻力力來抵抵抗土土壓力力所引引起的的傾覆覆和滑滑移;;懸臂臂式則則依靠靠插入入深度度范圍圍內(nèi)土土的嵌嵌固作作用維維持穩(wěn)穩(wěn)定。。支錨式式圍護護結構構則需要要依靠靠內(nèi)支支撐或或土錨錨才能能保持持圍護護結構構的穩(wěn)穩(wěn)定。。主動土壓力Ea被動抗力Ep基底摩阻力H重力G重力式式圍護護結構構主動土壓力Ea被動抗力Ep被動抗力E′p懸臂式式圍護護結構構拉錨土錨土錨或或拉錨錨支撐立柱立柱樁圍護墻圍檁坑底加固內(nèi)支撐撐體系系按圍護護結構構施工工工藝藝與材材料劃劃分按圍護護結構構的施施工工工藝與與材料料劃分分可分分為以以水泥泥穩(wěn)定定土為為材料料的水水泥攪攪拌樁樁,以以鋼為為材料料的鋼鋼板樁樁和以以鋼筋筋混凝凝土為為材料料的鉆鉆孔灌灌注樁樁、地地下連連續(xù)墻墻或鋼鋼筋混混凝土土板樁樁。圍護結結構的的受力力性能能與材材料密密切有有關。。用水水泥攪攪拌樁樁做成成的壩壩體是是剛性性的、、自立立式的的。用用鋼材材或鋼鋼筋混混凝土土制成成的圍圍護結結構是是柔性性的,,一般般需要要采用用支錨錨體系系來維維持其其穩(wěn)定定。但但鋼筋筋混凝凝土地地下連連續(xù)墻墻也可可以做做成如如圖所所示的的重力力式圍圍護結結構;;水泥泥攪拌拌樁可可以加加勁性性的型型鋼成成為柔柔性的的圍護護結構構(SMW工法)),也也可以以用作作柔性性的排排樁式式圍護護結構構的止止水帷帷幕。。地下連連續(xù)墻墻作重重力式式基坑工工程的的失效效模式式1.整體失失穩(wěn)2.坑底隆隆起3.圍護結結構傾傾覆失失穩(wěn)4.圍護結結構滑滑移失失穩(wěn)5.圍護結結構底底部地地基承承載力力失穩(wěn)穩(wěn)6.““踢踢腳””失穩(wěn)穩(wěn)7.止止水水帷幕幕功能能失效效和坑坑底滲滲透變變形破破壞8.圍圍護護結構構的結結構性性破壞壞9.支支、錨錨體系系失穩(wěn)穩(wěn)破壞壞整體失失穩(wěn)整體失失穩(wěn)是是指在在土體體中形形成了了滑動動面,,圍護護結構構連同同基坑坑外側(cè)側(cè)及坑坑底的的土體體一起起喪失失穩(wěn)定定性,,一般般的失失穩(wěn)形形態(tài)是是圍護護結構構的上上部向向坑外外傾倒倒,圍圍護結結構的的底部部向坑坑內(nèi)移移動,,坑底底土體體隆起起,坑坑外地地面下下陷。??拥茁÷∑鹂拥茁÷∑鹗鞘侵缚涌拥淄镣馏w產(chǎn)產(chǎn)生向向上的的塑性性變形形?;娱_開挖以以后,,坑底底向上上位移移的原原因有有兩種種,一一是卸卸載引引起的的回彈,其數(shù)數(shù)值較較??;;另一一種是是在開開挖引引起的的壓力力差作作用下下土體體中產(chǎn)產(chǎn)生的的塑性變變形,這種種變形形如果果數(shù)量量較大大,表表示土土體中中的塑塑流已已經(jīng)比比較嚴嚴重,,如果果圍護護結構構和內(nèi)內(nèi)支撐撐能形形成整整體性性好的的體系系,則則塑流流僅引引起坑坑外地地面下下沉,,影響響環(huán)境境安全全;如如果是是自立立式結結構或或節(jié)點點強度度差的的支撐撐體系系,隆隆起可可能是是整體體失穩(wěn)穩(wěn)的前前兆;;如果果穩(wěn)定定性不不能得得到有有效的的控制制,就就會發(fā)發(fā)生整整體性性失穩(wěn)穩(wěn)。圍護結結構傾傾覆失失穩(wěn)圍護結結構的的傾覆覆失穩(wěn)穩(wěn)主要要發(fā)生生在重重力式式結構構或懸懸臂式式圍護護結構構,重重力式式結構構在坑坑外主主動土土壓力力的作作用下下,圍圍護結結構繞繞其下下部的的某點點轉(zhuǎn)動動,圍護結結構的的頂部部向坑坑內(nèi)傾傾倒。抵抗抗傾覆覆失穩(wěn)穩(wěn)的力力矩主主要由由圍護護結構構自身身的重重力形形成,,坑底底的被被動抗抗力也也是構構成抵抵抗力力矩的的因素素。關關于轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動中中心的的位置置有不不同的的看法法,傳傳統(tǒng)的的方法法是將將轉(zhuǎn)動中中心放放在圍圍護結結構的的前趾趾,但也也有認認為繞繞前趾趾上面面或下下面的的某一一點轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動比比較合合理,,特別別的軟軟土地地區(qū)由由于基基底土土比較較軟弱弱,在在力矩矩作用用下前趾有有下沉沉的可可能。圍護結結構滑滑移失失穩(wěn)圍護結結構的的滑移移失穩(wěn)穩(wěn)亦主主要發(fā)發(fā)生在在重力力式結結構中中,在在坑外外主動動土壓壓力的的作用用下,,圍護結結構向向坑內(nèi)內(nèi)平移移。抵抗抗滑移移的阻阻力主主要由由圍護護體底底面的的摩阻阻力以以及內(nèi)內(nèi)側(cè)的的被動動土壓壓力構構成。。當坑坑底土土軟弱弱或圍圍護結結構底底部的的地基基土軟軟化時時,墻墻體發(fā)發(fā)生滑滑移失失穩(wěn)。。圍護結結構底底部地地基承承載力力失穩(wěn)穩(wěn)重力式式圍護護結構構的底底面壓壓力過過大,,地基基承載載力不不足引引起的的失穩(wěn)穩(wěn)。由于在在圍護護結構構的外外側(cè)還還作用用著土土壓力力,因因此其其合力力是傾傾斜的的。在在傾斜斜荷載載作用用下,,地基基土發(fā)發(fā)生向向坑內(nèi)內(nèi)的擠擠出,,圍護護結構構產(chǎn)生生不均均勻的的沉降降,可可能導導致部部分圍圍護結結構的的開裂裂損壞壞?!疤吣_腳”失失穩(wěn)在單支支撐的的基坑坑中,,可能能發(fā)生生撓支撐點轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動,圍護結構構上部向坑坑外傾倒,,圍護結構構的下部向向上翻的失失穩(wěn)模式,,故形象地地稱為“踢踢腳”失穩(wěn)穩(wěn)。在多支支撐的圍護護結構中一一般不會產(chǎn)產(chǎn)生踢腳失失穩(wěn),除非非其它支撐撐都已失效效,只有一一道支撐起起作用的情情況。止水帷幕功功能失效和和坑底滲透透變形破壞壞止水帷幕喪喪失擋水功功能,產(chǎn)生生滲漏、涌水水、流土或或流砂。由于水土土流失使基基坑外地面面下沉、塌塌陷,導致致鄰近建筑筑物的開裂裂和損壞。。引起圍護護結構止水水帷幕功能能失效的主主要原因是是施工因素素,其次是是設計因素素和材料的的因素。由由于施工質(zhì)質(zhì)量低劣,,止水帷幕幕有空洞或或裂縫,成成為漏水的的通道是最最普遍的現(xiàn)現(xiàn)象;止水水帷幕設計計過短,沒沒有全部切切斷透水層層也是漏水水的可能原原因。由于止水帷帷幕失效產(chǎn)產(chǎn)生過大的的水力坡降降引起坑底底滲透變形破破壞。坑內(nèi)采用用排水或降降水措施后后,造成了了坑內(nèi)外的的水頭差,,地下水在在水頭差的的作用下向向坑內(nèi)滲流流,在滲流流出口處土土的細顆粒粒被帶出,,或土顆粒粒處于懸浮浮狀態(tài)涌出出。這種由由滲透引起起的破壞因因破壞機理理不同而有有不同的名名稱,如管管涌、流砂砂或流土。。如不及時時制止,由由滲透變形形引起的坑坑外土體的的位移和陷陷落是嚴重重的。圍護結構的的結構性破破壞圍護結構的的結構性破破壞是指圍圍護體本身身發(fā)生開裂、折斷斷、剪斷或或壓屈,致使結構構失去了承承載能力的的破壞模式式。結構性損壞壞的原因可可能是方案案性的錯誤誤,如支撐撐體系不當當或圍護結結構不閉合合;也可能能是設計計計算時荷載載估計不足足或結構材材料強度估估計過高,,支撐或圍圍檁截面不不足導致破破壞;此外外,結構節(jié)節(jié)點處理不不當,也會會因局部失失穩(wěn)而引起起整體破壞壞,特別在在鋼支撐體體系中,節(jié)節(jié)點多,加加工與安裝裝質(zhì)量不易易控制。節(jié)節(jié)點處理包包括支撐和和墻體的連連接處,如如不設置圍圍檁或連接接強度不夠夠。支、錨體系系失穩(wěn)破壞壞支錨體系的的失穩(wěn)破壞壞包括兩種種不同的破破壞模式。。錨桿的破破壞主要表表現(xiàn)為錨桿的拔出出、斷裂或或預應力松松弛,土錨的破破壞大多是是局部的,,群錨的破破壞實際上上是土體的的失穩(wěn)而并并非是錨桿桿的結構性性破壞;支支撐的失穩(wěn)穩(wěn)很可能是是整體性的的,其形態(tài)態(tài)因體系不不同而不同同,支撐體體系大多是是超靜定的的,局部的的破壞會造造成整體的的失穩(wěn),尤尤其是鋼支支撐體系,,局部節(jié)點點的失效概概率比較大大。安全等級與與設計、施施工要求確定安全等等級的原則則考慮劃分安安全等級的的因素已有規(guī)范對對安全等級級的劃分標標準不同安全等等級基坑工工程的設計計及施工要要求基坑設計的的表達式及及設計原則則關于安全系系數(shù)的規(guī)定定確定安全等等級的原則則1.基坑工程程大多數(shù)是臨時性的,其安全度度和耐久性的的要求低于一一般的結構工工程;2.圍護結構構失效對周圍環(huán)境影影響的重要性甚于于圍護結構本本身;3.在許多情情況下,變形的控制高于強度控制制。考慮劃分安全全等級的因素素1.基坑的開挖深度由于土壓力與與深度的平方方成正比,基基坑深度越大大,圍護結構構的內(nèi)力與變變形都相應急急劇增大,支支錨結構的軸軸力也隨之增增大。無論對對于圍護結構構本身的安全全或?qū)Νh(huán)境的的影響都增加加了技術難度度,工程的重重要性和失效效帶來的危害害性都加大了了,對于深基基坑應提高對對設計和施工工的技術要求求;2.土質(zhì)條件在相同開挖深深度的條件下下,土質(zhì)越差差,抗剪強度度低,側(cè)土壓壓力增大,結結構內(nèi)力加大大,對環(huán)境的的影響也越大大,控制的要要求必須相應應提高;3.地下下水位地下水對基坑坑圍護結構的的安全與使用用具有決定性性的作用,如如果地下水位位很深,則技技術難度和工工程的危險性性都要小得多多;在地下水水位高的地方方,降水會形形成地面的沉沉降和損害相相鄰建筑物,,如果設置止止水帷幕,則則使圍護結構構承受很大的的水壓力,同同時增加了滲滲透變形的危危險性,因此此必須提高對對設計和施工工的要求;4.相鄰鄰建筑物與設設施的重要性性以及對變形形的承受能力力相鄰建筑物的的重要性增大大,對變形控控制的要求更更嚴格,安全全等級就越高高,例如在地地下鐵道鄰近近地區(qū)開挖基基坑時,常需需要提高設計計的安全度以以保證地下鐵鐵道的安全運運行;對于變變形十分敏感感的建筑物或或設施,也必必須嚴格控制變形形,提高對設計計施工的要求求。規(guī)范對安全等等級的劃分標標準現(xiàn)有各部門和和地方的基坑坑工程規(guī)范已已經(jīng)提出了基基坑工程安全全等級的劃分分方法,見下下表,表中出出現(xiàn)的差別反反映了地區(qū)的的地質(zhì)條件和和經(jīng)驗的不同同以及規(guī)范覆覆蓋面的不同同,地方規(guī)范范針對性強,,可以規(guī)定得得具體一些,,而全國性的的規(guī)范只能規(guī)規(guī)定得原則些些。不同安全等級級基坑工程的的設計及施工工要求為了統(tǒng)一設計計標準,對不不同的工程區(qū)區(qū)別對待,需需要制定設計計依據(jù)的控制制標準。有些些規(guī)范對基坑坑工程劃分了了安全等級,,但有的規(guī)范范不主張劃分分安全等級。。下面主要討討論按安全等等級確定的設設計施工要求求。從地方規(guī)范的的規(guī)定可以看看出,對基坑坑圍護設計的的要求主要按按變形控制,,對不同安全全等級的基坑坑提出不同數(shù)數(shù)量的變形控控制值,安全全等級越高,,變形控制值值越小。變形形控制值有兩兩種不同方法法,一種是按水平位移的的數(shù)值控制,另一種是按水平位移與與圍護結構高高度的相對比比值控制。其實這兩種不不同的控制方方法表示了不不同的控制側(cè)側(cè)重點,相對對比值用于控控制圍護結構構本身能處于于安全的工作作狀態(tài),與安安全系數(shù)相配配合以保持圍圍護結構的安安全;水平位位移的絕對值值用于將圍護護結構對相鄰鄰建筑物的影影響控制在許許可的范圍以以內(nèi)。對于面向全國國的規(guī)范,由由于各地地質(zhì)質(zhì)條件相差懸懸殊,很難如如地方規(guī)范那那樣對變形作作出具體的規(guī)規(guī)定,建筑基基坑工程技術術規(guī)范在編制制過程中曾分分別鄰近有無無永久性建筑筑物給出了變變形控制值,,但在最終頒頒布時刪去了了這些內(nèi)容。。作為一種經(jīng)經(jīng)驗的總結還還是有參考價價值?;釉O計的表表達式及設計計原則基坑設計由兩兩部分組成,,一部分是涉涉及土體穩(wěn)定性的驗算;另一一部分是圍護護結構、支撐撐或錨桿的結構設計。前一種驗算算時,主要的的荷載和抗力力都是由土體體產(chǎn)生的;后后一種設計的的荷載主要由由土體引起的的,而抗力是是由結構材料料提供的。這這兩種設計表表達式中的荷荷載和抗力項項的物理意義義不同、性質(zhì)質(zhì)不同,安全全控制的標準準也不相同。。從表可以看出出,對穩(wěn)定性性驗算,各規(guī)規(guī)范所采用的的設計方法基基本相同,都都是安全系數(shù)數(shù)方法。雖然然安全系數(shù)設設計方法不符符合設計統(tǒng)一一標準關于概概率極限狀態(tài)態(tài)設計原則的的要求,但在在設計表達式式的兩邊都采采用標準值表表示設計變量量,設計體系系內(nèi)部封閉,,尚不致造成成誤解和錯誤誤。但是圍護護結構墻身設設計、支撐截截面設計和錨錨桿截面設計計的情況就不不一樣了,設設計表達式兩兩邊物理量的的性質(zhì)不同,,需要在基坑坑規(guī)范中加以以協(xié)調(diào)。在圍護結構、、支撐或錨桿桿的結構設計計表達式中,,必須充分注注意荷載和抗抗力的統(tǒng)一。。這是因為,,產(chǎn)生結構內(nèi)內(nèi)力的荷載主主要是由土形形成的,所求求得的土壓力力和結構內(nèi)力力都是標準值值,但材料的的強度采用現(xiàn)現(xiàn)行的混凝土土結構規(guī)范的的設計值,則則設計表達式式的兩端是不不一致的,必必須采取一定定的調(diào)整措施施加以平衡。。如果采用現(xiàn)行行地基基礎規(guī)規(guī)范中關于土土壓力的計算算方法和結構構內(nèi)力計算方方法強度結構構的內(nèi)力,同同時采用現(xiàn)行行混凝土結構構規(guī)范中的材材料強度設計計值進行截面面強度驗算和和配筋,忽視視了兩者之間間在設計原則則上的差異,,就降低了結結構的安全度度,留下了隱隱患。關于安全系數(shù)數(shù)的規(guī)定各規(guī)范對設計計安全系數(shù)的的規(guī)定很不一一致,符號和和術語也并不不一致,在使使用時務必充充分注意區(qū)別別。各規(guī)范對對不同的驗算算模式所規(guī)定定的安全系數(shù)數(shù)允許值見下下表。由于各各規(guī)范都按自自己的符號術術語系統(tǒng)規(guī)定定其物理意義義,選用各不不相同的安全全水準和各種種系數(shù),讀者者在使用這些些規(guī)范時,只只能認定執(zhí)行行一本規(guī)范的的規(guī)定,切忌忌幾本規(guī)范混混用。深基坑圍護結結構的設計荷荷載基坑工程設計計的荷載不同同于一般的結結構物,作用用于圍護結構構上的荷載主主要是側(cè)向壓壓力包括土壓壓力和水壓力力。其它的一一些作用,如如地面的施工工荷載、相鄰鄰建筑物的基基底荷載等垂垂直荷載也都都通過側(cè)向壓壓力的形式作作用于圍護結結構;相鄰場場地的沉樁擠擠土作用,也也以水平壓力力的形式傳給給圍護結構;;直接作用于于圍護結構上上的垂直荷載載很少,主要要是作用于內(nèi)內(nèi)支撐上的一一些施工機械械。作用于圍護結結構上的側(cè)向向荷載都是非非標準的荷載載,其值是不不確定的、不不穩(wěn)定的,受受施工條件和和環(huán)境條件的的影響非常大大,預估的荷荷載與實際產(chǎn)產(chǎn)生的荷載可可能相差很遠遠,荷載的確確定是基坑工工程設計中最最為困難而又又十分重要的的環(huán)節(jié)。作用于圍護結結構的側(cè)向土土壓力作用于圍護結結構的水壓力力施工荷載永久性荷載作用于圍護結結構的側(cè)向土土壓力1.對經(jīng)經(jīng)典土壓力理理論的認識2.土壓壓力的量測試試驗結果3.土壓壓力計算中若若干問題的討討論4.土壓力力計算的一些些經(jīng)驗方法對經(jīng)典土壓力力理論的認識識在討論到土壓壓力問題時,,人們就會提提到經(jīng)典的庫庫侖理論和朗朗肯理論。由由于建設規(guī)模模的發(fā)展,也也由于量測技技術和計算技技術的進步,,近代對于土土壓力的性質(zhì)質(zhì)和土壓力的的分布與變化化規(guī)律的認識識遠遠超過了了朗肯和庫侖侖的年代,因因此在許多文文獻中,人們們不斷地發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實測的結果果與理論不符符,也經(jīng)常聽聽到對經(jīng)典土土壓力理論的的批評。但是經(jīng)典的土土壓力理論依依然是實用計計算公式的基基本形式,許許多關于土壓壓力計算的討討論常常是環(huán)環(huán)繞著如何修修正經(jīng)典公式式來開展的,,經(jīng)典公式的的局限性是明明顯的,但至至今尚沒有看看到超越他們們的新的理論論公式問世。。經(jīng)典土壓力理理論得到的是是極限值基坑尚未開挖挖時作用在圍圍護結構墻面面上的是靜止止土壓力,此此時土體處于于完全彈性狀狀態(tài),基坑開開挖以后土體體處于塑性局局部發(fā)展的過過程中,墻后后和墻前的土土壓力都沒有有達到極限狀狀態(tài),處在圖圖中的兩條不同同的曲線上,,而按經(jīng)典土土壓力理論計計算的僅是曲曲線的兩個端端點。至于塑塑性發(fā)展的過過程,經(jīng)典土土壓力理論并并沒有給出解解答,迄今為為止,還沒有有解析的方法法可以計算這這個過程。經(jīng)典土壓力理理論只能計算算剛性界面上上的接觸壓力力經(jīng)典土壓力理理論沒有考慮慮擋墻本身的的變形,即將將擋墻作為完全剛性的,只考慮擋擋墻的平移或轉(zhuǎn)動等剛性位移。。但在基坑工程程中,排樁式式和地下連續(xù)續(xù)墻等板式的的圍護結構都都是柔性的,,會產(chǎn)生比較較大的變形,,而且在支撐撐和錨桿的約約束下,圍護護結構的變形形非常復雜,,目前也沒有有解析的方法法可以計算柔柔性擋墻與土土體的接觸壓壓力。經(jīng)典土壓力理理論是在平面應變條件件下的解答無論是庫侖理理論或者是朗朗肯理論,都都是平面應變變條件下的解解答,沒有考考慮末端的影影響。而實際的工程程條件總是有有限長的,在在長邊方向的的中部比較接接近于平面條條件,但在基基坑的轉(zhuǎn)角處處則與平面問問題假定相距距甚遠,存在末端的影影響。土壓力的量測測試驗結果國內(nèi)在90年代初,周應應英等報道了了五組很有意意義的試驗結結果,為認識識土壓力的分分布規(guī)律提供供了實測的數(shù)數(shù)據(jù)。試驗填料分別別采用砂土和和粘性土。采采用壓力盒量量測土壓力,,在砂土的試試驗中用了20個壓力盒,粘粘性土的試驗驗中用了59個壓力盒。寬高比為1.0寬高比為0.66不同寬高比的的影響繞墻底轉(zhuǎn)動時時繞墻頂轉(zhuǎn)動及及平移時墻平移時說明當墻身的的高寬比為1時,實測土壓壓力隨深度增增加而增大,,實測數(shù)據(jù)在在理論分布線線兩側(cè)波動,,靜止條件下下的實測土壓壓力最大,隨隨著位移的增增大,土壓力力減小;墻身身的高寬比1.5時的實測結果果,分布曲線線偏離理論直直線比較大,,在墻的上半半部實測主動動土壓力值大大于庫侖理論論值,下部則則相反,出現(xiàn)現(xiàn)在工程實測測時通常出現(xiàn)現(xiàn)的R形分布;五種種不同的寬高高比(0.5,0.6,1.0,1.5,2.0)的墻體試驗驗結果說明墻身剛度越小小,實測的主主動土壓力分分布越偏離庫庫侖理論值。。當墻身繞墻底轉(zhuǎn)動時,實測土壓壓力的數(shù)據(jù)隨隨深度增大,,并接近于直線分布;但當墻身平平移或繞墻頂頂轉(zhuǎn)動時,實實測主動土壓壓力的分布與與直線分布偏偏離比較大,,其分布特點點是墻身上部部大于理論值值,下部小于于理論值。同同時還可以看看出,當墻底底部繞墻頂?shù)牡奈灰屏颗c平平移量相等時時,轉(zhuǎn)動的總總土壓力大于于平移的土壓壓力,且平移移時更偏離于于理論值。比較三種不同同性質(zhì)位移的的試驗結果可可知,墻平移移時的土壓力力合力最小,,繞墻頂轉(zhuǎn)動時的土壓壓力合力最大;為了研究不不同性質(zhì)位移移的相互關系系,在進行了了繞墻頂轉(zhuǎn)動動的試驗之后后,又將墻頂頂移動使墻恢恢復豎直,這這相當于兩種種轉(zhuǎn)動的疊加加,與平移相相當;此時上上部土壓力由由大變小,下下部的土壓力力由小變大,,與直接平移移的試驗結果果相當接近,,說明不同性質(zhì)的位位移可以疊加加。位移疊加對土土壓力的影響響,假設擋墻墻先繞底部B點轉(zhuǎn)動,墻頂頂由A移至A`,然后繞頂部A`點轉(zhuǎn)動,墻底底B點移至B`,分兩步完成有有關平移的運運動,則土壓壓力可由前兩兩種情況的平平均求得,見見圖(c)。三種不同性質(zhì)質(zhì)位移所產(chǎn)生生的破裂面位位置很接近,,與墻背面的的夾角約為33.5,但三種情況況土壓力的大大小與分布卻卻差別比較大大。三種不同同位移所產(chǎn)生生的土壓力有有較大差別的的原因可以用用滑動面上在在墻頂處抗剪剪強度發(fā)揮的的不同程度來來解釋。轉(zhuǎn)動時由于轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動中心處基基本上沒有位位移,滑動面面上的抗剪強強度得不到充充分的發(fā)揮;;而平移時各各點的位移接接近,沿滑動動面上發(fā)揮了了相同的較大大的強度,因因而土壓力最最小,實測主主動土壓力為為40.61kN,而采用楔體試試算法,考慮慮滑動面上的的粘聚力和墻墻面上的粘結結力,計算得得到的結果為為38.75kN,兩者非常接近近,說明試驗驗的結果是比比較可信的。。理論分析的成成果繞墻頂轉(zhuǎn)動繞墻底轉(zhuǎn)動這種理論計算算的結果雖然然是在簡化假假定的基礎上上求得的,但但和上述試驗驗的結果卻非非常吻合,至至少可以說明明剛性墻的土壓壓力分布的不不同圖形是由由于墻的位移移性質(zhì)所決定定的。極限狀態(tài)時的的位移值當開挖基坑時時,在圍護結結構的前方卸卸載,墻就有有向坑內(nèi)產(chǎn)生生位移的趨勢勢,墻后的靜靜止土壓力逐逐步減小,向向主動狀態(tài)發(fā)發(fā)展。太沙基基通過試驗發(fā)發(fā)現(xiàn)當水平位位移與墻高之之比為1:1000數(shù)量級時墻后后土壓力就減減小到最小的的主動土壓力力值;萊姆和和惠特曼在砂砂土的三軸試試驗中觀察到到水平應變達達到0.005數(shù)量級時就完完成了從靜止止狀態(tài)到主動動狀態(tài)的發(fā)展展過程。土壓力計算中中若干問題的的討論水土合算與水水土分算墻面與土之間間摩阻力的影影響不同試驗指標標的影響水土合算與水水土分算在土壓力計算算公式中,要要用到土的重重度指標,這這反映了土體體的自重對土土壓力的影響響。所謂水土合算和水水土分算,就是在在計算公公式中,,土的重重度是用用天然重重度還是是浮重度度,在物物理概念念上是土土中水對對擋墻的的作用如如何考慮慮的問題題。從不不同的概概念出發(fā)發(fā),建立立在不同同假定的的基礎上上,采用用不同的的強度指指標,可可以得出出不同的的計算方方法。按有效應應力原理理計算地下水的的作用單單獨考慮慮,則土土壓力采采用浮重度計算,內(nèi)內(nèi)摩擦角角也采用用有效內(nèi)摩摩擦角,即按有有效應力力原理計計算:總應力法法計算水土分算算:地下下水作用用單獨考考慮,土土壓力用用浮重度計算,但但內(nèi)摩擦擦角則用用總應力指指標計算:水土合算算:地下下水的作作用合在在土的重重度中反反映,故故采用飽和重度度計算,內(nèi)內(nèi)摩擦角角也采用用總應力指指標:上海地區(qū)區(qū)的一些些局部經(jīng)經(jīng)驗按水土分分算原則則,應采采用有效效指標計計算,但但目前勘勘察報告告中很少少提供有有效指標標,如果果采用總總應力指指標是否否可行??對于開挖挖深度在在5m左右的基基坑,若若干對比比數(shù)據(jù)的的計算表表明,采采用總應應力指標標計算的的土壓力力與采用用有效指指標計算算的土壓壓力基本本相當。。四個工程的的計算對比資資料墻面與土之之間摩阻力力的影響圍護結構的的表面有一一定的粗糙糙度,與土土體之間必必然存在摩摩阻力,計計算土壓力力時考慮了了摩阻力的的存在就會會減小主動動土壓力和和增大被動動土壓力,,在需要充充分挖掘潛潛力時可以以將摩阻力力考慮進去去。上海市市標準《基基坑工程設設計規(guī)程》》(DBJ08-61-97)規(guī)定在計算算柔性圍護護結構墻前前被動土壓壓力時需要要考慮圍護護結構與土土之間的摩摩阻力,土土壓力的計計算公式仍仍采用朗肯肯土壓力理理論的表達達式,但土土壓力系數(shù)數(shù)采用庫侖侖公式。不同試驗指指標的影響響在基坑開挖挖時,基坑坑外側(cè)如果果不考慮地地下水位的的變化,豎豎向的自重重應力保持持不變,水水平方向的的應力減少少,隨著開開挖深度增增加,水平平應力逐步步減小,直直至主動土土壓力狀態(tài)態(tài)。這個變變化過程可可以用減少少試樣側(cè)壓壓力的方法法進行模擬擬,在三軸軸儀上,保保持軸向壓壓力不變而而減少側(cè)壓壓力,直至至試樣破壞壞。土壓力計算算的一些經(jīng)經(jīng)驗方法主動土壓力力關于主動土土壓力的計計算,各規(guī)規(guī)范大多采采用朗肯理理論計算,,也有朗肯肯與庫侖理理論并列的的。在考慮慮土中水對對側(cè)向壓力力的影響時時,各規(guī)范范作了大體體相同的規(guī)規(guī)定,即砂砂土和粉土土大多規(guī)定定采用水土土分算,對對粘性土規(guī)規(guī)定可以采采用水土合合算。對于抗剪強強度指標,,大多數(shù)規(guī)規(guī)范都規(guī)定定水土分算算時采用有有效強度指指標,水土土合算時采采用總應力力指標;但但是上海市市基坑工程程設計規(guī)程程則規(guī)定全全部采用總總應力指標標,這種規(guī)規(guī)定帶有很很強的地方方經(jīng)驗色彩彩??辜魪姸戎钢笜艘话悴刹捎梅逯祻姀姸?,即取取剪切試驗驗時應力應應變曲線上上的峰值計計算抗剪強強度指標。。武漢深基基坑工程技技術指南規(guī)規(guī)定對老粘粘土的粘聚聚力打折扣扣,建筑基基坑支護技技術規(guī)程規(guī)規(guī)定粘性土土水土合算算采用總應應力指標時時采用七折折強度指標標。被動土壓力力考慮到發(fā)揮揮主動極限限狀態(tài)和被被動極限狀狀態(tài)所需的的位移不同同,在主動動土壓力側(cè)側(cè)出現(xiàn)極限限狀態(tài)時,,擋墻的內(nèi)內(nèi)側(cè)遠未達達到極限狀狀態(tài),因此此不可能發(fā)發(fā)揮全部的的被動土壓壓力。鑒于于這種考慮慮,有的規(guī)規(guī)范規(guī)定對對按被動極極限狀態(tài)計計算的土壓壓力必須乘乘以小于1的經(jīng)驗系數(shù)數(shù),作為動動用土壓力力。土壓力的分分布一些實測資資料表明,,墻后主動動土壓力沿沿深度并不不完全符合合直線,而而是呈近似似的R形分布,即即在淺層呈呈線性,在在一定的深深度以下土土壓力變小小,如下圖圖所示。對對于墻后主主動土壓力力沿深度并并不完全符符合直線分分布的原因因,還不能能解釋得非非常清楚,盡管意見并并不一致,,但都接受受了這一觀觀測到的客客觀事實。。柔性墻的實實測土壓力力分布重力式、懸懸臂結構板式結構板樁墻作用于圍護護結構的水水壓力無地下水滲滲流時,作作用在圍護護結構外側(cè)側(cè),即主動動土壓力側(cè)側(cè)的水壓力力,在坑內(nèi)內(nèi)水位以上上按靜水壓壓力三角形形分布計算算;在坑內(nèi)內(nèi)水位以下下按矩形分分布計算,,即水壓力力沿深度不不變,并不不計作用于于圍護結構構被動土壓壓力側(cè)的水水壓力。無地下水滲滲流時的水水壓力分布布dh考慮滲流時時的簡化分分布圖式dh施工荷載基坑施工時時,在基坑坑周圍通常??赡芏逊欧沤ㄖ牧狭?,運行施施工機械和和過往載重重汽車,這這些施工荷荷載對基坑坑的穩(wěn)定性性也有影響響,設計時時必須加以以考慮。通通常按20kPa施工荷載計計算,對于局部部的過大超超載如無法法避免,如如場地狹窄窄時在坑邊邊堆放建筑筑材料等,,則應在設設計時加以以考慮,按按超載計算算,或采取取局部加強強的措施。。對于設計計時沒有計計算到的超超載必須嚴嚴格禁止出出現(xiàn)。施工荷載的的面積一般般是有限的的,但在計計算時往往往將20kPa施工荷載作作為大面積積均布荷載載考慮,這這是偏于安安全的。施工荷載還還包括塔吊的荷載載以及其它建建筑機械的的荷載,在在設計時都都必須加以以考慮,對對塔吊地基基進行加固固處理;如如機械下坑坑的棧橋利利用支撐承承載,在支支撐設計時時必須計入入機械的荷載載作用。永久性荷載載基坑設計的的永久性荷荷載主要是是指基坑周周邊的建筑筑物基礎底底面荷載,,這種荷載載對基坑穩(wěn)穩(wěn)定性有一一定的影響響。當建筑筑物離基坑坑比較近,,由這些永永久性荷載載產(chǎn)生的土土壓力就不不能忽視,,必須要加加以考慮。。均布和局部部均布荷載載作用下的的主動土壓壓力深基坑工程程方案設計計方案設計與與施工圖設設計深基坑工程程設計一般般分為總體體方案設計計和施工圖圖設計兩個個階段,總總體方案設設計的任務務是根據(jù)主主體工程的的性質(zhì)和對對地下室的的使用要求求、場地工工程地質(zhì)和和水文地質(zhì)質(zhì)條件、相相鄰環(huán)境對對基坑施工工的制約程程度等因素素,選擇合合適的圍護護結構與支支撐體系、、協(xié)調(diào)基坑坑工程與主主體工程的的關系、控控制環(huán)境質(zhì)質(zhì)量,為施施工圖設計計和基坑施施工組織計計劃提供控控制性方案案?;庸こ谭椒桨冈O計1)確定開挖方方案,包括括地下水的的處理方案案;2)選擇圍護結結構的類型型;3)選用土層錨錨桿或內(nèi)支支撐,選擇擇支撐材料料;4)對土層錨桿桿或內(nèi)支撐撐進行平面面和豎向布布置,包括括圍檁和立立柱的布置置;5)進行各項穩(wěn)穩(wěn)定驗算和和結構內(nèi)力力計算以確確定圍護結結構、支撐撐、圍檁或或錨桿的材材料強度和和截面尺寸寸,確定是是否需要加加固坑底;;進行降水水的控制性性計算;6)進行變形驗驗算以檢驗驗是否滿足足環(huán)境要求求;7)對施工方案案提出要求求;8)進行多方案案的技術經(jīng)經(jīng)濟比較,,優(yōu)選方案案?;訃o設設計的依據(jù)據(jù)深大基坑的的設計是一一項綜合性性的設計工工作,它與與上部結構構(包括地地下室)設設計、工程程地質(zhì)勘察察、地下室室施工方案案以及周圍圍的自然環(huán)環(huán)境、工程程環(huán)境和社社會環(huán)境都都有密切的的關系,因因此,在基基坑工程設設計時必須須具備下列列幾個方面面的資料::主體結構設設計圖紙基坑工程的的規(guī)模和技技術要求,,很大程度度上取決于于主體工程程,主體工工程地下室室的面積、、層數(shù)和使使用要求決決定了基坑坑的大小、、深度以及及基坑設計計的難易程程度。對于圍護結結構不作為為永久性結結構一部分分的基坑工工程,設計計基坑時至至少應有建建筑物的總平面圖、、地下室結結構的平面面和剖面圖圖、樁位圖圖,以明確基基坑邊線與與紅線的關關系、基坑坑底面的標標高、基樁樁位置、地地下室外墻墻尺寸、地地下室各層層樓面的標標高等主要要參數(shù)。對于圍護結結構兼作主主體工程永永久性結構構的基坑工工程設計,,更需要與與上部結構構設計密切切配合,應應具備完整整的工程設設計資料,,包括完整整的建筑設設計和結構構設計文件件和圖紙、、地下室主主體結構的的使用要求求及防水要要求和地下下結構及地地面主體建建筑的施工工方案。工程勘察報報告(1)提供供基坑工程程設計所需需的土工參參數(shù)指標,,如供計算算土壓力之之用的抗剪剪強度指標標、土層的的滲透系數(shù)數(shù)等;如果果計算土壓壓力問題的的抗剪強度度指標取值值方法與其其他土工問問題不同,,則應專門門給出符合合基坑工程程設計要求求的抗剪強強度指標;;(2)評價價地下水對對基坑工程程的影響,,對降水或或截水的必必要性和可可能性進行行論證,提提出降水或或截水方案案的建議;;(3)對基基坑方案提提出初步的的建議,并并論證實施施這些建議議方案的條條件和設計計、施工應應注意的問問題;(4)評價價場地周邊邊的環(huán)境條條件對基坑坑開挖、支支護、降水水(截水))的要求以以及基坑開開挖、支護護、降水((截水)、、回灌對周周邊環(huán)境的的可能影響響。提出基基坑工程的的設計、施施工應注意意的問題和和應采取的的保護措施施;(5)對施施工過程中中形成流砂砂、流土、、管涌及整整體失穩(wěn)等等滲透破壞壞現(xiàn)象的可可能性進行行評價并提提出預防措措施;(6)提供供場地地下下障礙物((如防空洞洞、廢基礎礎、廢管道道等)的分分布范圍、、埋藏深度度、分散程程度以及挖挖除處理方方法的建議議;(7)提供供場地平整整時回填土土的情況,,包括回填填材料、密密實度及在在場地的分分布情況以以及暗浜的的分布范圍圍及其深度度;(8)提供供各種必要要的圖件和和表格。環(huán)境調(diào)查資資料基坑開挖引引起的周邊邊地面沉降降和水平位位移會對鄰鄰近建筑物物、道路和和市政管線線造成不良良的影響,,在基坑工工程設計時時應當采取取必要的措措施,把這這種不良影影響減少到到最低程度度。因此需需要在設計計前對環(huán)境境情況作充充分的調(diào)查查,了解基基坑周邊鄰鄰近建筑物物和市政設設施的基本本情況,研研究它們對對土體變形形的承受能能力和敏感感程度,以以便根據(jù)環(huán)環(huán)境的要求求選擇合適適的設計方方案和施工工方案,確確定施工控控制的標準準?;又苓叺氐貐^(qū)建筑物物情況調(diào)查的范圍圍應根據(jù)周周圍建筑物物的實際情情況確定,,一般在基基坑外緣以以外20~50m范圍內(nèi)的建建筑物都必必須予以調(diào)調(diào)查,淺基基坑用下限限,深基坑坑用上限。。如果周邊邊相鄰建筑筑物采用的的是樁基,,則基坑開開挖對它的的影響可能能很??;如如果是對變變形很敏感感的建筑物物,或重要要的、保護護性的建筑筑物,即使使已經(jīng)超出出這個范圍圍,也需要要加以了解解。調(diào)查的內(nèi)容容包括建筑筑物的分布布情況;建建筑物與基基坑邊線的的距離,與與紅線的距距離;建筑筑物的平面面尺寸、層層數(shù)、高度度,建筑物物的性質(zhì),,結構特點點和基礎型型式與基礎礎埋深;在在基坑開挖挖前建筑物物已有的裂裂縫和傾斜斜等情況,,通過測量量、拍照片片、錄象或或描述予以以記錄,并并對開裂部部位,裂縫縫的走向和和長度作出出標記,以以便與開挖挖以后的可可能變化進進行比較。?;又苓叺氐貐^(qū)市政設設施情況市政設施包包括地下管管線(煤氣氣、上水、、下水、動動力電纜、、通訊電纜纜等五大管管線,在集集中供熱的的地區(qū)還有有熱力管道道)及變電電站、泵房房、分壓站站等設施,,地下構筑筑物(地下下鐵道、地地下車庫、、地下人行行通道等))。市政設設施的種類類很多,情情況各異,,需要區(qū)別別不同類型型的特點,,有側(cè)重地地進行調(diào)查查。在地下管線線中,煤氣氣管線最為為敏感,一一旦有所損損壞,后果果非常嚴重重。不同年年代的管道道,接頭的的方法不同同,對差異異沉降的承承受能力也也各不相同同,尤其是是年代久遠遠的煤氣管管道更容易易折斷破裂裂。因此在在調(diào)查中要要收集管徑徑、管材、、壁厚、管管壓、埋設設年代、接接頭方式等等資料?;又苓叺氐貐^(qū)道路情情況調(diào)查周邊地地區(qū)道路的的數(shù)量、性性質(zhì)、類型型、路面結結構和寬度度;也要了了解道路交交通流量、、通行規(guī)則則(單行道道、雙行道道、禁止停停車等);;道路路面面的損壞情情況及已經(jīng)經(jīng)修復的情情況?;庸こ淌┦┕l件基坑工程設設計方案的的可行性及及施工的質(zhì)質(zhì)量主要取取決于施工工條件,施施工條件包包括施工裝裝備和檢測測設備、施施工隊伍的的經(jīng)驗、技技術水平與與管理水平平。對于重重大工程的的深基坑,,在基坑設設計時應已已明確主要要的施工單單位,并有有總包單位位或施工單單位的人員員參與基坑坑設計方案案的討論。。對于尚未未明確施工工單位的項項目,則應應根據(jù)當?shù)氐匾呀?jīng)成熟熟的施工方方法和設備備條件進行行方案設計計。開挖方案選選擇基坑工程設設計方案的的第一步是是選擇開挖挖方案,各各種不同的的開挖方法法適用于不不同的場合合,不同的的開挖方法法對圍護結結構和支撐撐體系也提提出不同的的要求。開挖方案選選擇放坡開挖無支撐開挖挖重力式擋墻墻懸臂式擋墻墻錨固式擋墻墻有支撐的開開挖組合型的開開挖方案放坡開挖放坡開挖的的直接費用用最少,而而且為主體體工程創(chuàng)造造了比較寬寬敞的施工工作業(yè)空間間,因而工工作面寬,,工期也比比較短,如如果場地條條件允許,,放坡開挖挖應該是首首選的方案案。制約采采用放坡開開挖的因素素主要是周周圍場地和和開挖深度度的限制。。放坡需要要占用比較較大的場地地,在城市市或建成區(qū)區(qū)往往沒有有這個條件件。由于坡體不不可避免地地會產(chǎn)生一一定的位移移,如果在在場地附近近有建筑物物或市政管管線不能承承受較大的的變形,亦亦常常限制制了放坡開開挖方法的的采用;開開挖深度也也是一個制制約條件,,但開挖深深度是相對對于土質(zhì)而而言的,如如土質(zhì)比較較好,坡度度可以比較較陡,占用用場地也比比較小,深深度限制就就不那么明明顯;在軟軟土地區(qū),,由于土質(zhì)質(zhì)軟弱,放放坡開挖深深度就不能能太深。如整體穩(wěn)定定性允許,,可以采用用放坡開挖挖方案時。。但有時受受場地的限限制,只能能取用較陡陡的坡度;;如坡面的的穩(wěn)定性不不能得到保保證時,則則可采用噴噴錨支護或或土釘墻的的方案。噴噴錨支護和和土釘墻從從受力機理理上講不同同于無支撐撐的自立式式擋墻,而而是屬于坡坡面加固處處理的一種種

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