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1、目 录1 基坑支护形式及适用范围2 基坑工程的特点及研究方法3 基坑工程设计基本要求4 基坑工程的监测与信息化施工5 基坑工程变形控制技术及应急措施6 基坑工程施工力学研究课题1 基坑支护形式及适用范围（ 1）基坑支护形式复合拱墙 支护体系复合桩墙支 护体系桩锚复合土钉支护体系水泥土桩 (小桩 )复合土钉支护 体系e、异性联合（复合）支 护体系d、土钉墙支护法c、喷锚网支护法（包括 注浆和拉锚）撑锚支护管锚支护墙锚支护板锚支护桩锚支护b、改良方法撑（钢支撑（槽钢、工 字钢、钢管）、木支撑、砂袋堆撑）管（钢管桩）墙（地下连续墙）板（槽钢钢板桩、工字 钢板桩）桩（人工挖孔桩、机械 钻孔桩、预制钢筋
2、混凝土桩、搅拌桩）a、传统方法土钉土钉支护技术土钉微型桩复合土钉支护技术预应力锚杆预应力排桩支护结构内支撑结构内支撑支护技术预应力锚杆水泥土桩加筋水泥土桩锚支护技术型钢或钢筋、钢管加筋水泥土桩小桩钢筋混凝土压顶板预应力锚杆人字形加筋水泥土桩锚支护技术柔性支护刚性支护支护结构刚度主动支护被动支护作用机理外锚式内撑式减小侧移方法土钉及锚喷锚杆式墙板式重力式受力特点基坑支护形式分类排桩式（ 2）基坑支护形式的适用范围和选型原则考虑因素：基坑深度及环境条件；工程地质条件和水文地质条件；支护体系可用空间与施工技术水平；施工工期要求。选型原则：安全性、稳定性条件；可施工性条件；经济型原则；环境保护原则。支
3、护结构选型表（ JGJ120-99）结构形式 适用条件排桩或地下连续墙1. 适于基坑侧壁安全等级一、二、三级适于基坑侧壁安全等级一、二、三级2. 悬臂式结构在软土场地中不宜大于悬臂式结构在软土场地中不宜大于 5m3. 当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩加截水帷幕或当地下水位高于基坑底面时，宜采用降水、排桩加截水帷幕或 地下连续墙地下连续墙水泥土墙1. 适于基坑侧壁安全等级二、三级适于基坑侧壁安全等级二、三级2. 水泥土桩施工范围内地基承载力不宜大于水泥土桩施工范围内地基承载力不宜大于 150kPa3. 基坑深度不宜大于基坑深度不宜大于 6m土钉墙1. 适于基坑侧壁安全等级二、三级适于基
4、坑侧壁安全等级二、三级4. 基坑深度不宜大于基坑深度不宜大于 12m5. 当地下水位高于基坑底面时，应采用降水或截水措施当地下水位高于基坑底面时，应采用降水或截水措施逆作拱墙1. 适于基坑侧壁安全等级二、三级适于基坑侧壁安全等级二、三级2. 淤泥和淤泥质场地不宜采用淤泥和淤泥质场地不宜采用3. 拱墙轴线的矢跨比不宜小于拱墙轴线的矢跨比不宜小于 1/84. 基坑深度不宜大于基坑深度不宜大于 12m5.当地下水位高于基坑底面时，应采用降水或截水措施当地下水位高于基坑底面时，应采用降水或截水措施2 基坑工程特点与研究方法u（ 1）城市建设u 地下空间的发展u “大、深、近、紧、异 ”基坑u 对基坑工
5、程的设计与施工技术提出更高的要求（ 2）地下工程的复杂性深基坑工程建设环境的 “恶化 ” 较大的风险、事故率高原时常设计方法不能适应设计中没有考虑施工过程中的诸多因素对施工过程中的复杂与突发情况未进行受力分析正常使用过程中异常突变未进行应有力学分析时变设计方法u技术特点：u（ 1）大部分基坑支护结构是 临时性 的，安全储备较小，具有较大风险性，在施工过程中应进行监测，并应有应急预案，在施工过程中一旦出现险情需及时抢救。 （ 2）基坑工程具有很强的）基坑工程具有很强的 区域性 ，不同的地区，工程地，不同的地区，工程地质条件和水文地质条件不同，甚至差别较大，因而基坑支护质条件和水文地质条件不同，甚
6、至差别较大，因而基坑支护结构设计、施工和开挖方式都应因地制宜，只可作为借鉴，结构设计、施工和开挖方式都应因地制宜，只可作为借鉴，不可生搬硬套。不可生搬硬套。（ 3）基坑支护与开挖施工技术具有很强的）基坑支护与开挖施工技术具有很强的 综合性 ，它不，它不仅需要岩土工程方面的知识，同时还需要结构工程、材料工仅需要岩土工程方面的知识，同时还需要结构工程、材料工程、水文、地质工程、优化设计、系统控制等方面的知识，程、水文、地质工程、优化设计、系统控制等方面的知识，否则不能合理、正确地进行设计与施工。否则不能合理、正确地进行设计与施工。 （ 4）基坑支护结构设计与施工过程中变形与荷载和抗力具有显著的 耦
7、联性 。主动、被动区的土压力是一个变量，随开挖深度、宽度、支护结构横向和纵向位移、地下水情况而变，在设计中需同时考虑强度、稳定、变形、土与支护结构（变体系）的共同作用及开挖施工力学的设计方法才是比较科学的。（ 5）基坑工程具有较强的）基坑工程具有较强的 时空效应 ，基坑的深度和平面，基坑的深度和平面形状对基坑支护结构的稳定性和变形有很大影响，例如基坑角形状对基坑支护结构的稳定性和变形有很大影响，例如基坑角部与中部的变形有较大差异，即基坑具有明显的空间效应部与中部的变形有较大差异，即基坑具有明显的空间效应 ;土体土体具有蠕变性，作用在支护结构上的土压力随时间变化，蠕变将具有蠕变性，作用在支护结构
8、上的土压力随时间变化，蠕变将使土体强度降低，从而降低基坑边坡的稳定性，另外土压力与使土体强度降低，从而降低基坑边坡的稳定性，另外土压力与开挖施工密切相关，即基坑工程具有很强的开挖施工密切相关，即基坑工程具有很强的 时间效应时间效应 。 基坑工程时空效应u空间效应 ： 基坑本身的空间效应u 支护体系的空间效应（空间结构）u 挖土工序的空间效应u时间效应： 基坑施工期间的施工效应u 支护体系使用阶段土体的时间效应u （土体流变）u 边支边挖的时间问题研究手段试验研究试验研究理论分析理论分析数值计算数值计算研究内容基坑稳定性分析基坑变形分析基坑中土与支护结构相互作用分析基坑时空效应分析基坑渗流分析基
9、坑施工时变力学分析基坑优化设计基坑边坡土体参数的反分析3 基坑工程设计基本方法广义基坑工程设计基坑支护系统设计、施工基坑支护系统设计、施工基坑降水系统基坑降水系统基坑土方开挖基坑土方开挖基坑检测与环境保护工程基坑检测与环境保护工程岩土工程勘察岩土工程勘察3.1 基本技术要求安全可靠性安全可靠性经济合理性经济合理性施工便利性和工期保证性施工便利性和工期保证性查看全文请点击3.4 土压力计算规范、规程、标准 计算方法 土压力调整GB50007 2002水平位移严格时，应采用静止土压力。砂水平位移严格时，应采用静止土压力。砂性土宜按水土分算，粘性土宜按水土合算性土宜按水土分算，粘性土宜按水土合算按变
10、形控制原则设计时，可按支护结按变形控制原则设计时，可按支护结构与土体的相互作用原理确定构与土体的相互作用原理确定JGJ12099采用采用 Rankine土压力。碎石土及砂土宜按土压力。碎石土及砂土宜按水土分算，粘性土按水土合算水土分算，粘性土按水土合算 主动侧开挖面以下土自重压力不变主动侧开挖面以下土自重压力不变YB925897存在地下水时，宜按水土分算；有经验时存在地下水时，宜按水土分算；有经验时，粘性土也可按水土合算，粘性土也可按水土合算Ka的调整值的调整值 Kma（ K0 Ka ） /2Kp的调整值的调整值 Kmp（ 0.5 0.7） Kp 湖 北采用采用 Rankine土压力。粘性土、
11、粉土按水土压力。粘性土、粉土按水土分算；砂类土水土分算，有经验时也可土分算；砂类土水土分算，有经验时也可按水土合算按水土合算一般不作调整一般不作调整深圳采用采用 Rankine土压力。水位以上水土合算土压力。水位以上水土合算；水位以下，粘性土按水土分算，粉土、；水位以下，粘性土按水土分算，粉土、砂土、碎石土按水土分算砂土、碎石土按水土分算无规定无规定上海 采用采用 Rankine土压力。以水土分算为主，土压力。以水土分算为主，对水泥土围护结构按水土合算对水泥土围护结构按水土合算 主动土压力系数介于主动土压力系数介于 K0 (K0 Ka )/2，被动土压力介于，被动土压力介于 (0.5 0.9)
12、Kp 广东 采用采用 Rankine土压力。以水土分算为主，土压力。以水土分算为主，有经验时对粘性土、淤泥可按水土合算有经验时对粘性土、淤泥可按水土合算 开挖面以下采用矩形分布模式开挖面以下采用矩形分布模式 查看全文请点击u工程实例4 基坑工程的监测与信息化施工查看全文请点击绿地世纪大厦 查看全文请点击绿地世纪大厦 查看全文请点击绿地世纪大厦 查看全文请点击A-16峰会天下 查看全文请点击上海 500KV地下变电站查看全文请点击郑州国贸10/11/06AM查看全文请点击郑州国贸10/11/06AM查看全文请点击4.2 工程检测级别与内容 （ GB50007-2002）检测检测项目项目地基地基基
13、础基础等级等级支支护护结结构构水水平平位位移移检测检测范围范围内建内建构筑构筑物沉物沉降与降与地下地下管线管线变形变形土土层层分分层层开开挖挖标标高高地地下下水水位位锚锚杆杆拉拉力力支支撑撑轴轴力力或或变变形形立立柱柱变变形形桩桩墙墙内内力力基基坑坑底底隆隆起起土土体体侧侧向向变变形形孔孔隙隙水水压压力力土土压压力力甲级甲级 乙级乙级 必测 ； 宜测； 可测。查看全文请点击建筑基坑支护技术规程（建筑基坑支护技术规程（ JGJ120-99）检测项目侧壁安全等级支护结构水平位移检测范围内建筑物、地下管线变形地下水位桩、墙内力锚杆拉力支撑轴力立柱变形土体分层竖向位移支护结构截面上侧压力一级 二级 三
14、级 必测 ； 宜测； 可测。查看全文请点击u4.3 变形控制指标与标准u （ 1）变形控制指标u 水平位移及其速率u 支护结构的倾斜u 支撑构件或锚头的位移量及其速率u 基坑隆起及其速率u 地表沉降及其速率u 临近设施的沉降、倾斜、变形等查看全文请点击（ 2） 变形控制标准上海地铁基坑工程支护结构安全控制标准保护等级 地面最大沉降量及围护墙侧移控制要求 环境条件特级1.地面最大沉降量 0.1 H ；2.围护墙最大水平位移 0.14 H ；3.抗隆起安全系数 Ks 2.2基坑周围 10m范围内设有地铁、共同沟、煤气管、大型压力总水管等重要建筑及设施，必须确保安全一级1.地面最大沉降量 0.2 H ；2.围护墙最大水平位移 0.3 H ；3.抗隆起安全系数 Ks 2.0基坑周围 H 范围内设有重要干线水管，大型对沉降敏感的建筑物、构筑物二级1.地面最大沉降量 0.5 H ；2.围护墙最大水平位移 0.7 H ；3.抗隆起安全系数 Ks 1.5基坑周围 H 范围内设有重要支线管道和建筑物、地下设施三级1.地面最大沉降量 1.0 H ；2.围护墙最大水平位移 1. 4 H ；3.抗隆起安全系数 Ks
