《成都地区基坑工程设计与施工交流会》由会员分享，可在线阅读，更多相关《成都地区基坑工程设计与施工交流会（112页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、成都地区深基坑工程 设计施工交流会,2011.11.24,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,主要内容,第一部分 基坑工程特点 第二部分 支护结构设计 第三部分 基坑方案编制要点 第四部分 常见设计误区 第五部分 基坑审查要求 第六部分 案例,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,第一部分 基坑工程特点,1.1、基坑的概念（与边坡、滑坡的区别） 1.2、基坑工程的特点,返回,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,1.1基坑的概念（与边坡、滑坡的区别）,基坑（建筑）-建筑基坑支护技术规程 为进行建筑物包括构筑物基础与地下室的施工所开挖的地下空间。 边坡（建筑）-建筑边坡工程技术规范 在建（构）筑物场
2、地或其周边，由于建（构）筑物或市政工程开挖或填筑所形成的人工边坡和对建（构）筑物安全或稳定有影响的自然边坡。 滑坡-铁路路基支挡结构设计规范 斜坡上的岩土体沿某一界面发生剪切破坏向坡下运动的现象，属于地质灾害范畴,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,1.2-1基坑工程的特点 （相对于边坡、滑坡）,（1）临时性 一般使用期限小于2年（因此在设计文件中一定要明确基坑使用年限） 不考虑抗震 不考虑耐久性 分项系数 （2）周边环境复杂 （3）支护结构往往作为地下结构外墙的一部分（此时按一级基坑设计）,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,1.2-2基坑工程的特点 （相对于其它岩土工程）,(1)区域性 (
3、2)综合性 (3)风险性 (4)时空效应 (5)环境效应,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,(1) 区域性属地效应,成都地区常用的支护型式 1、锚喷（土钉墙）（一般土采用冲击安装钢管、卵石层和膨胀土采用螺旋钻孔注浆土钉） 2、悬臂排桩（人工挖孔桩为主，旋挖钻开始普及） 3、锚拉桩（预应力锚索、自钻式锚杆、全粘接锚杆） 4、放坡素喷或网喷 5、锚杆框架梁（常用于边坡）、锚杆挡墙 6、复合土钉墙（锚杆+土钉墙、土钉+底部挡土墙等） 7、内支撑（地铁、周边地下室） ，目前主要是地铁，基坑工程中，主要还是角撑、斜撑。百扬大厦 、二重 8、双排桩,返回,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,(2)综合性
4、技术效应,理论不完善-应力路径 基坑工程所需要解决的是卸荷状态下的应力应变关系，即1减小、 3不变。 土力学传统三课题的综合 土力学传统三课题：强度(或称稳定)、变形和渗流。而基坑工程则是这三个课题的综合。 岩土工程与结构工程、施工管理交叉 基坑工程不但要解决岩土工程问题外，还要和结构工程、工程施工管理紧密结合。,返回,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,(3)风险性社会效应,周边建筑物、管网较多，业主维权意识强 （如万年茗居、楼歪歪、首创爱这城等） 甲方认识不够，觉得基坑为临时工程，不愿意投入太多 超深基坑越来越多（目前成都地区最深达34m，国际金融中心，西南地区最深37.4m，二重），设计
5、、施工经验不足,返回,基坑不仅仅是一个技术问题，更是一个社会问题！,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,(4) 不确定性时空效应,目前主要是定性研究，定量很难，可用来指导施工 时间效应 反应的土体的流变性； 如：开外暴露时间要求、及时封闭等 空间效应 反应的是基坑作为平面体系，体系对结构的影响 （1）排桩中冠梁的作用； （2）基坑侧壁分段开挖；,返回,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,(5) 复杂性环境效应,周边建筑物变形、开裂 侧向卸荷，水平应力减少 地下水抽降 水资源采取费 降水导致地下水导致附加应力增加；砂层被抽走，产生侵蚀； 土方开挖 对交通、大气的影响，尤其是对扬尘的影响，裸土覆盖
6、,返回,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,基坑设计的总原则,1安全可靠：满足支护结构本身强度、稳定性、变形要求。 2经济合理：在安全可靠的前提下，从工期、造价、材料、设备、人工、环境 保护综合分析确定具有明显技术经济效益的方案。 3方便施工，节约工期。 4信息化设计和施工。,返回,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,基坑设计的一般规定,1重视基本理论的指导作用； 2考虑最不利的施工工况和最不利的地质情况； 3做好基坑工程总体方案的选择； 4注意综合治理，尤其做好水的控制； 5重视“时空效应”，做好基坑工程的概念设计； 6认真做好监测、预案，及时反馈，做好信息化施工； 7尊重地方经验和劳动工人
7、的首创精神。,返回,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,两种极限状态,1、承载能力极限状态： 支护结构达到最大承载能力或土体失稳、过大变形导致 支护结构和周边环境破坏。 2、正常使用极限状态：支护结构的变形妨碍地下结构施工，或者影响周边环境的正常使用功能。 支护结构均应进行承载能力极限状态的设计计算。 一级基坑和对变形有限定的二级基坑，还要进行支护结构和周边环境的变形计算。,返回,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,收集资料,1基坑勘察报告（包括水文气象条件等） 2邻近建筑物和地下设施的类型、分布、结构特征、基础类新和埋深、对变形要求等 3本工程有关的资料：用地界线和红线图、邻近地下管线土、建
8、筑总平面图、基础平面图及详图 施工单位的施工平面布置图 4基坑开挖和支护期间是否有相邻施工，其方法、施工工艺、与本基坑工程的相互影响。 5工期、质量、经济等方面的业主要求。,返回,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,设计内容,1工程概况和业主要求； 2支护结构方案比较和选型； 3支护结构强度和变形计算； 4基坑稳定性计算； 5抗渗计算（可选）； 6降水或止水方案； 7挖土方案（至少提出要求）； 8监测方案、环境保护要求。,返回,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,第二部分 支护结构设计,2.1计算模型（简图） 2.2计算参数（通用） 2.3计算方法 2.4构造 2.5基坑设计图件,返回,中国建
9、筑西南勘察设计研究院有限公司,2.1-1支护结构设计计算模型（排桩）,返回,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,2.1-2支护结构设计计算模型（锚喷）,返回,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,2.2 支护结构设计参数（通用）,（1）基坑安全等级 （2）超载 （3）基坑深度（地表基础垫层底面的深度） （4）坡线参数 （5）工况 （6）土的物理力学参数指标 （7）土压力,返回,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,（1）基坑安全等级,根据,基坑侧壁安全等级: 重要性系数 位移控制标准 一级基坑: 1.1 0.20.3%H 二级基坑: 1.0 0.40.6%H 三级基坑 0.9 一般不做要求 基坑位
10、移控制要求除与基坑深度有关系外,有些工程还对变形速率和变形总位移做了规定。 变形速率：23mm/d 总位移要求：一级2030mm；二级5060mm 注意：各本规范对基坑的安全等级规定并不一致！注意地方规范和规定优先！,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,基坑工程安全等级划分（JGJ72-2004）,高层建筑岩土工程勘察规范 （JGJ 72-2004）基坑等级确定说明： 1基坑环境条件：指临近既有建（构）筑物、管线、道路的重要性、邻近程度、荷载大小、基础类型和埋深、变形控制要求等； 2破坏后果：包括对本工程或周边环境的破坏后果； 3工程地质条件复杂程度：按照侧壁软土、砂土层的性质和厚度衡量； 4
11、地下水位低：指地下水位低于基坑深度；,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,基坑等级,各地方和行业规范有各自的规定，可参照使用。例： 广州地区建筑基坑支护技术规定（GBJ02-98）基坑侧壁安全等级,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,上海市基坑工程设计规程（DBJ08-61-97）基坑等级,基坑位于： 地铁、隧道等大型地下设施安全保护区范围内； 城市生命线工程； 对位移有特殊要求的精密仪器使用场所； 等建筑物附近的基坑工程按照市府有关文件和规定执行。 多为一级。,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,基坑侧壁安全等级 （JGJ120-99）,注：有特殊要求的基坑侧壁安全等级根据具体情况确定。,中
12、国建筑西南勘察设计研究院有限公司,成都市建筑工程深基坑施工管理办法,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,成都市建筑工程深基坑施工管理办法,说明： 1、基坑边坡影响范围内建（构）筑物的重要性划分： 重 要：三层及三层以上建筑物，低于三层的重要建筑物、重要管线和地下设施等。 一 般：一二层的建（构）筑物。 次 要：临时建筑物或其它次要设施。 2、表中H为基坑深度，S为建筑物距坑边的距离。 3、基坑支护结构作为永久性结构使用的基坑工程安全等级定为一级。,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,（2）超载,均布荷载、条形荷载和三角形荷载 周边有建筑物的,根据建筑物的实际情况确定;一般每层荷载考虑1015k
13、Pa即可。 距离支护结构1.5m内，按照60KPa取值；距离支护结构1.5m3m内，按照40KPa取值；（高大钊） 周边边有道路的,按道路的等级确定;原则上不小于20kN/m; 当考虑以上情况后，周边超载小于10kN/m2时，还应考虑一个均布荷载（施工检修荷载）,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,2 超载（续）,超载对支护结构的影响 （1）均部超载的影响范围包括桩的全部长度； （2）局部分布荷载对桩的影响是有限的，它的宽度和到基坑边缘的长度决定着其影响范围 这也是为什么一定要考虑一个均布超载的原因。,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,局部超载计算简图,A,B,C,D,450,450,450
14、,E,坑底,q0,q,b,F,a,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,建筑物的荷载,q0,a,b,q,450,450,a,A,F,坑底,d,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,（3）工况、内力位移包络图,岩土工程的内力反应与应力路径密切相关，是非线性的，不同的应力路径将产生不同的岩土内力，进而对支护结构内力产生影响。 不同的施工工序、开挖进度对支护结构内力影响较大，因此必须分工况进行计算，然后根据各工况的最大位移、内力包络图做为最后的配筋计算依据。 对悬臂桩而言，尽管施工过程分几次开挖，但最大的内力位移肯定出现在开挖的最终状态，因此可按一个工况进行。 对锚拉桩而言，各工况对应的开挖深度与锚索的
15、施工相适应。,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,（4）土的物理力学参数指标,2.6.1 几何参数 厚度 2.6.2物理参数 容重、压缩模量、回弹模量 2.6.3力学参数 C、（天然、水下、饱和） 2.6.4其它参数 与锚固体摩阻力、与土钉体摩阻力、m值、抗剪强度,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,（5）土压力,主动土压力、被动土压力、静止土压力 郎金土压力与库伦土压力 （1）朗金主动土压力大小一般稍偏大，偏于安全； 朗金被动土压力结果偏小。 （2）库仑主动土压力大小一般比较准确； 库仑被动土压力一般因基坑底部达不到被动极限状态，结果偏大； 基坑设计计算土压力调整（why） 基坑开挖深度以下
16、的主动土压力维持不变 土钉墙土压力与郎肯土压力的区别 土压力与位移的关系（主动是0.10.5%,被动15%基坑深度）,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,主动土压力放大,1、 基坑外侧的土压力介于静止土压力和主动土压力之间，宜按照场地工程条件选用。 2、变形有严格限制的建筑物或地下管线位于区时，采用Ko计算土压力；位于区时，采用(Ko+Ka）/2计算土压力。,h,0.5h,h,坑底,区采用Ko 区采用 0.5(Ko+Ka),建筑物,地下管线,中国建筑西南勘察设计研究院有限公司,被动土压力调整,1、一般来说，支护结构墙体在被动区不允许达到被动极限状态，被动土压力也达不到极限值。降低的被动土压力可
