基坑支护工程讲座(一)

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1、基坑支护工程讲座（一）王曙光中国建筑科学研究院地基所2007年11月基坑开挖是基础和地下工程施工中的一个古老的传统课题。同时又是一个综合性的岩土工程难题，既涉及土力学中典型的强度与稳定问题，又包括了变形问题，同时还涉及到土与支护结构的共同作用。实践证明基坑工程是实践性很强的岩土工程问题。基坑的稳定性、支护结构的内力和变形以及周围地层的位移对周围建筑物和地下管线的影响及保护的计算分析，目前尚吧能准确地得出定量的结果，但是，有关地基的稳定及变形的理论，对解决这类实际工程问题仍然有非常重要的指导意义，故目前在基坑工程实践中采用

2、理论导向、量测定量和经验判断三者相结合的方法。基坑工程广义上讲应包括勘察、支护结构设计、施工、监测和周围环境的保护等几个方面的内容。内容一、基坑支护设计二、基坑支护施工三、基坑支护监测基坑支护设计1、概念及现状2、分类与选型3、设计之前应考虑的影响因素及应具备的条件4、设计内容5、土钉墙设计6、排桩的设计7、设计文件的编制概念与现状建筑基坑：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面以下空间。（《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99））基坑支护：为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边

3、环境采用的支挡、加固与保护措施。（《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99））我国70年代以前的基坑都比较浅，上海的高层、多层建筑的地下室均为4m深的单层地下室。80年代后广东、北京、上海、天津以及其他城市修建的深基坑陆续增加。近十年来，我国建筑业以惊人的速度发展，每年城镇竣工的建筑面积达5亿平方米。随着人们对建筑的工程质量、环境和功能需求的不断增长，以及我国人口持续增长，可耕地面积因人类活动而逐渐减少，用地紧张、交通拥挤的矛盾在大城市和特大城市日趋突出。科学、合理和持续利用地下空间，这是我国城市化发展的客观要求。充

4、分利用土地资源，在建筑工程中节能省地、建设节约型社会，高层建筑越来越多，高层建筑的基础向超大、超深、大跨、大底盘方向发展。基坑也向超大、超深发展，北京最深的基坑26m。（财源中心26m，国瑞城21-24m，北京饭店21m，中银大厦20m）上海的深基坑超过30m。支护结构的选型与安全度取值原则一旦基坑坍塌造成的后果基坑变形过大造成的后果安全系数取值原则支护结构分类与选型《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）规定：北京地区基坑支护常用方法及适用范围1、土钉墙支护结构普通土钉墙、复合式土钉墙(指加带预应力锚杆+梁、柱或

5、微型桩)特点：工期短、节省造价，但引起边坡水平位移，及周边变形较大2、排桩加预应力锚杆支护结构（简称护坡桩支护结构）特点：可有效控制边坡水平位移及周边变形，但相应工期长、造价高3、组合支护结构（护坡桩支护结构+土钉墙支护结构）特点：可一定程度地控制边坡水平位移及周边变形，比较全护坡桩支护工期短、节省造价。4、适用范围上述支护结构的适用范围主要由下列因素决定1）、周边建筑物基坑支护的影响范围主要是距离基坑1.0H（H为基坑深度）的范围之内，对于对变形敏感的重要建筑物（如古建、精密仪器制造建筑）要考虑到1.5H~2.0H（H

6、为基坑深度）的范围。土钉墙支护变形较大，对基坑影响范围内存在建筑物的情况下不宜采用。采用护坡桩支护结构要根据相邻建筑物对变形的要求采用变形控制的设计方法。2）、地质情况对于软弱的淤泥质土、不易成孔的卵砾石层、回填土层较厚时，不宜采用土钉墙支护结构。3）、基坑深度10m可考虑普通土钉支护结构10~15m复合式土钉墙结构15m以上护坡桩或组合式支护结构设计之前应考虑的影响因素及应具备的条件《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第9.1.4条  基坑开挖与支护设计应具备下列资料：1.岩土工程勘察报告；2.建筑总平

7、面图，地下管线图，地下结构的平面图和剖面图；3.邻近建筑物和地下设施的类型，分布情况和结构质量的检测评价。《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）规定：3.1.4支护结构设计应考虑其结构水平变形、地下水的变化对周边环境的水平与竖向变形的影响，对于安全等级为一级和对周边环境变形有限定要求的二级建筑基坑侧壁，应根据周边环境的重要性、对变形的适应能力及土的性质等因素确定支护结构的水平变形限值。3.1.5当场地内有地下水时，应根据场地及周边区域的工程地质条件、水文地质条件、周边环境情况和支护结构与基础型式等因素，确定地下水

8、控制方法。当场地周围有地表水汇流、排泻或地下水管渗漏时，应对基坑采取保护措施。主要影响因素基坑周边环境：基坑开挖影响范围内包括既有建（构）筑物、道路、地下设施、地下管线、岩土体及地下水体等的统称。周边建（构）筑物的影响重点考虑的地下管线类型施工材料、车辆荷载的影响应重点考虑的土类地下水条件周边建筑物与支护结构相互影响