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1、基坑工程技术规程修订要点介绍L.S.Z2012年 10月关于修订的背景在武汉市及湖北省建设工程中，深基坑开挖问题提 上议事日程大致始于上世纪90年代初期，迄今大约有20 年左右。有关基坑工程的技术标准也应运而生，并随着 时间推移和建设规模的扩大而累次升版。现行湖北省地 方标准（基坑工程技术规程DB42 159-2004）的前 身最早为武汉市1995年颁布的武汉市深基坑工程技术 指南。1998年，升格为省标深基坑工程技术规定 。2004年再次修订为基坑工程技术规程，即现行规 程。其中指南与规定由已故工程院院士刘广润 主编。自指南问世至今，已有17年了，现行规程 实施至今也有7年了。就武汉市而言，
2、大批高层、超高层楼宇的兴建、城 市交通（轻轨、地铁）建设的全面铺开以及大规模地下 空间开发利用还是近五、六年之内的事情，也就是现行 规程颁布以后的事情。就全省而言，情况也大体如 此。这五、六年之内基坑工程规模的扩大，开挖深度的 增加是以往难以相比的。在这期间，我们遇到了许多以 往没有遇到的问题，引进采用了不少以往没有采用过的 支护技术和工法，也发生了因深开挖、降水导致的比以 往更为突出的环境问题。因此，认真总结这几年来的工 程实践经验教训，对现行规程进行修订，以便更好 地指导今后的工程实践，无疑是必要的。武汉市深基坑工 程技术指南1995深基坑工程技术 规定 1998基坑工程技术规 程 200
3、4基坑工程技术规 程 2011-2012此次修订的主要想法1、现行规程是随着本地区基坑工程的长期实践的而逐步形成的 。本地有关专家和从事基坑工程的设计、施工单位一致认为现行规 程具有简单、可操作性强的特点。基坑工程集中的武汉市多年来没 有发生过恶性事故，安全度的把握比较适度。因此对现行规程可 以保持总的格局，主要计算理论模式、方法不必修改，安全度标准基 本维持不变。 2、对现行规程尚未解决的而实际工程中经常遇到的问题应予以 适当的补充（如被动区留土时的变形计算、被动区加固的设计等）。 对少数条款中欠妥的规定应予以修改。 3、对现行规程中未纳入而目前已经应用的新技术、新方法（如 逆作法、型钢水泥
4、土搅拌墙等）应予以补充。 4、对于目前认识尚未统一处理难度较大的问题（如降水与环境保护 的关系）暂不作硬性规定，留待以后解决。对有些属于各地处理的问 题（如对锚杆使用的限制、需要进行专题研究的基坑工程）留待各地 管理部门自行规定。修订重点内容简介 1、关于岩土工程勘察 2、关于岩土压力计算 3、关于被动区留土的计算 4、关于水平变形控制标准 5、关于壁悬嵌岩桩（“吊脚桩”）的设 计 6、关于双排桩设计 7、关于内支撑设计 8、关于水泥土挡墙设计 9、关于被动区加固 10、关于地下水控制 11、其它新补充章节关于岩土工程勘察 1、要求对自地面至坑底以下2倍基坑深度范围内 的土层进行合理划分，综合
5、指标（如承载力）差 别大于30%时应单独分层；水平方向有趋势性变 化时可分区段划分亚层。原因在于目前勘察资料 对浅部土层分层偏粗，对设计影响很大。 2、要求对黏性土与粉土、粉砂交互层土的c、可 按三者的比例综合取值，同时提供三者中的最小 值。原因在于设计时需要根据不同情况取值。考 虑顺层剪切时取小值，考虑水平力和变形时取综 合值。关于土层强度参数c 、值一、 c 、 值对于支护结构设计至关重要，随着基坑规模的扩大，这一点愈来愈明 显。往往一两度之差就关系到数以百万计的资金投入。二、不同试验方法会得到不同的结果1、不同试验方法排水剪与不排水剪固结与不固结不同规范规程有不同的规定。2、通常固结不排
6、水剪的结果比不固结不排水剪大。按福州经验：cu=uu(1+9/uu) ccu= cuu(1 +2.5/cuu) (适用于uu11以下的软土)三、使用不同参数应采用不同的计算模式、安全系数。三、土样扰动的影响不容忽视土样扰动导致不固结不排水剪结果降低，相反导致固结不排水剪结果偏高。四、武汉地区大多数勘察报告提供的 c 、 参数为直剪结果。如何排除土样扰动影响根据魏汝龙先生的研究, 取样扰动对土的强度影响特别大。对于快 剪，扰动可使强度参数大大降低，对于固结快剪则相反，扰动将导致强 度参数偏高。在连云港、深圳赤湾、广深高速公路的对比试验表明，用 固定活塞薄壁取土器取样试验可使快剪强度提高4060%
7、，固快指标降 低1015%。（见魏汝龙固结快剪试验中的几个问题一文）一、尽可能采用高质量取土器。二、试验前对土试样进行恢复原位应力的预压。三、参照规程的c、参数表，勘察评价时注意状态描述、各种试验结 果、承载力评价之间的相互关系。四、建设单位应重视勘察，给勘察从事细致工作的足够时间和经费。 关于抗剪强度指标的综合意见一、比较一致的看法是采用什么样的强度参数应与计算模式、安全系数配套。二、本规程主要依据武汉地区多年的经验，按照我们所采用的各种计算模式和 方法，认为首选的是直接快剪或自重应力下预固结的三轴不排水剪cuu、uu。固结快剪ccu、cu数值偏高，用于土水合算结果偏于不安全。对于软土，未经
8、预固结的三轴uu试验结果往往偏低，偏于保守，因此需 要在试验前对试样进行自重应力下的固结。三、近几年的工程实践表明，当支护桩、墙底部仍为饱和软弱黏性土时,由于 深部土层试样取出地面后扰动过大，一般直剪试验结果往往严重偏低，从而大 大增加桩、墙的嵌固深度。此时，对受开挖卸荷影响不大的深部正常固结土可 采用在原位应力下预固结后的剪切试验c、值进行计算，以消除土样扰动的 部分影响。如有可靠经验也可采用固结快剪ccu、cu值,乘以适当的折减系数。四、随着工程规模的扩大，这个问题的重要性将越来越明显。希望今后多积累 经验，在下一次修订时能更好地解决这个问题。关于岩土压力计算明确抗剪强度参数取值：对土层的
9、抗剪强度指标可取直剪快剪值。武汉地区目前剪力力试 验一般有直剪快剪和三轴快剪两种，固结快剪很少见，岩土工程勘察 规范要求的恢复原位应力固结后进行试验基本上未能实行。多年来， 基坑支护设计都是采用直剪快剪数据，而三轴快剪公认偏低无法使用 。可以说本地区多年的经验基本上是基于直剪快剪数据建立起来的， 这次修订维持不变且予以明确规定。补充1、岩层的侧向压力应通过结构面分析按块体平衡方法计算。对强风 化软质岩和破碎岩可取等效内摩擦角按按土层公式计算。对中、微风 化的中硬岩或硬质岩，如不存在足以引起岩体滑移的不利结构面，则 可不计主动侧向压力，被动侧可视为刚性层，在弹性抗力法计算中用 极大刚度系数模拟。
10、2、补充：参照其它规范补充有限范围土体土压力计算。关于水平变形控制标准维持原定以绝对值而不用相对值控制的规定不变，但对一 级基坑的控制值进行了细分。共分为三挡，即30mm、 40mm、50mm。总的原则是对多数一级基坑维持40mm，少数环境条件特 别严峻的基坑从严取30mm，对环境条件宽松的一级基坑 从宽取50mm。对三级基坑由原来的100mm改为80mm。 被动区留土情况下的土压力和变形计算是用经典理论难以 解决的问题。参考外地资料和本地区的经验，提出坑底被 动区留土时支护结构的变形可根据经验采用以下方法近似 计算：1、考虑留土的抗力作用，调整其 m（或 kh）值；2、考虑留土的平衡作用，扣
11、减部分主动土压力。 这两种方法只能是实用方法，由于还不够成熟，具体方法 在条文说明中介绍。关于被动区留土的计算oABCDEFZ1Z2ZXKh = m (Z-Z0)式中: m- 计算深度所在土层的m值;Z -计算点深度;Z0-按以下条件分段取值:深度AB范围内:Z0=Z1深度BC范围内:Z0=Zx深度C点以下:Z0=Z2Zx - 按右图几何关系计算确定.GBE、DF、CG 均与水 平线呈45-/2角被动区留土时的”m”法计算实用方法示意之一（调整kh法）（b ）ABEFHC、GD均与水平线 呈45+/2角COOD被动区留土时的”m”法计算实用方法示意之二 （平衡土压力法）1、 假定留土产生的土压
12、力部分 地抵消右侧主动土压力，可称之为“ 平衡土压力” 。2、考虑平衡土压力，右侧主动土 压力净值计算如下：a）OA段、DE段按常规计算。b）AB段c）BC段q 为留土全高度的土自重压力d）CD段按图示插值计算。3、C、D 点深度按右图几何关系 计算确定。GHhOA（c）关于悬壁嵌岩桩（“吊脚桩”）悬壁嵌岩桩（“吊脚桩”）是岩土组合边坡支 护可能采用的一种形式，最近武汉地铁有的基坑 也用到这种桩。山区工作的同志希望能在修订规 程中有所反映，因此在桩锚支护一节中加上了几 条，对这种桩的设计提出了若干原则要求。这些 要求是根据实际工程方案论证中专家意见综合而 来的。“吊脚桩”一词是俗称，意思并不确
13、切，经 考虑命名为“悬壁嵌岩桩”可能更合适一些。悬壁嵌岩桩（“吊脚桩”）的设计（a）嵌岩桩支护示意图（b）悬壁嵌岩桩支护示意图锁脚锚杆 喷锚 钢管 土层土层软质岩或破碎岩中硬岩或硬质岩悬壁嵌岩桩是否可靠，与底部岩体状况关系密切，实际应用中务必谨慎。岩体破碎、强风化或极软岩质时不应采用；如为较完整的中硬岩、硬质岩 可以采用，但应注意满足有关构造要求。其中锁脚锚杆至关重要，一般不能省 略；竖向钢管视情况设置；岩石喷锚密度、深度根据岩层完整程度确定。施工现场最好有地质人员配合。 关于双排桩设计 我们与2003年提出了考虑双排桩桩间土的计算模 型，并纳入现行规程的条文说明中。经过这几年 的实践，认为这
14、一模型是基本合理的，因此修订 后纳入正文。稍有不同的是原模型将桩间土仅模 拟为压缩弹簧，现将桩间土划分为实体单元，既 能反映桩间土传递水平力的作用，也能抗力桩间 土的剪切刚度的贡献。 除计算模型外，还补充了双排桩的抗滑、抗倾覆 稳定性计算及嵌固深度的确定，使双排桩的设计 趋于完整。关于双排桩的应用一、全部双排桩1、在坑底土质条件较好的情况下悬臂支护深度可 达1012m,变形可控制在20mm左右。2、若坑底存在软弱土层，应配合被动区加固。3、无内支撑，施工方便，有利于缩短工期，但工 程造价需要提高3050%。二、部分双排桩1、用于减少部分内支撑，如右图减少中间的对顶 撑，扩大坑内作业空间。2、工
15、程造价介于全单排全双排之间。三、构造要求1、前后排距宜为34倍桩径。2、前后排之间的桩间土应进行加固，有利于控制 变形，并兼有隔渗作用 。3、前后排桩纵向可为一对一，有时也可前二后一 。4、处理好前后桩与顶部横梁的联结。关于水泥土挡墙设计一、增加变截面挡墙，对其构造要求和设计计算作出了规定。变截面挡 墙在实际工程中的应用甚至比等截面挡墙更多。当坑底有一定厚度的软土 时，挡墙必须深置于下部较好土层上，墙高因此增加。墙高增加，墙宽必 须随之增加。因主动区受场地限制，墙体只好向坑内被动区方向扩展，因 而形成了跨于主、被动区之间的变截面挡墙。这种形式挡墙的构造与计算 与等截面挡墙相比有所不同，有必要作
16、出相应的规定。二、对格构式挡墙的使用作了一定的限制。武汉地区不乏挡墙支护失效 的实例，因采用格构式整体性难以保证是其主要原因。因此我们原则上不 主张在软弱土层中设置格构式挡墙。如果采用格构式，至少应保证较高的 置换率。格构布置应首先保证一定的肋宽和肋的贯通（指垂直边坡方向） 。三、取消大高宽比的“挡墙”。这种“挡墙”高而瘦，工作性状介于桩与墙 之间，似桩非桩，似墙非墙。现行版规程提出了对这种“挡墙”的计算方法 ，但问题较多。这种“挡墙”多出现在坑底软土厚度很大的情况，此时采用 挡墙并不合适，采用刚性桩加被动区加固更合理一些。HH2H1BB1B2变截面挡墙应满足：1、B0.6H2、B1 0.6H13、H22B2挡墙结合被动区加固：A区视为挡墙B区视为加固土层A B12水泥土重力式挡墙截面的有关规定关于内支撑设
