JGJ167-2009 湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程.doc

UDC G J 中华人民共和国行业标准J P JGJ1672009 湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程Technical Specifications for Safe Retaining and Protection of Building Foundation Excavation Engineering in Collapsible Loess Regions 2009315发布200971日实施 中华人民共和国建设部发布 关于发布行业标准湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程的公告中华人民共和国住房和城乡建设部 公告 第 242 号 关于发布行业标准湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程的 公告 现批准湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程为行业标准,编号为JGJ167-2009,自2009年7月1日起实施。其中,第3.1.5、5.1.4、5.2.5、13.2.4条为强制性条文,必须严格执行。 本规程由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 二○○九年三月十五日 前言 根据建设部“关于印发2007年工程建设标准规范制订、修订计划第一批的通知”建标[2007] 125号的要求,标准编制组在深入调查研究,认真总结国内外科研成果和大量实践经验,并在广泛征求意见的基础上,制定了本规程。 本规程的主要技术内容是1.总则、2.术语符号、3.基本规定、4.基坑工程勘察、5.坡率法、6.土钉墙、7.水泥土墙、8.排桩、9.降水与土方工程、10.基槽工程、11.环境保护与监测、12.基坑工程验收、13.基坑工程的安全使用与维护。 本规程由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由主编单位负责具体技术内容的解释。 本规程以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。 本规程主编单位陕西省建设工程质量安全监督总站 地址西安市龙首北路西段七号航天新都五楼;邮政编码710015。 参加单位中国有色金属工业西安勘察设计研究院 西北综合勘察设计研究院 中国有色金属工业西安岩土工程公司 陕西工程勘察研究院 甘肃省地基基础有限责任公司 陕西地质工程总公司 西安市勘察测绘院 机械工业勘察设计研究院 西北有色勘测工程公司 山西省勘察设计研究院 陕西三秦工程技术质量咨询有限责任公司 信息产业部电子综合勘察研究院 主要起草人姚建强朱沈阳 李三红万增亭王俊川田树玉边尔伦朱金生任澍华吴小梅吴群昌 李玉林杨宝山邱祖全柳宗仁赵晓峰原永智徐张建蔡金选魏乐军 夏季丁守宽任占厚赵瑞青杨震李西海王宝峰王军夏杰 杨宏昌 目次 1 总则 1 2 术语、符号 2 2.1 术语 2 2.2 符号 3 3 基本规定 5 3.1 设计原则 5 3.2 一般规定 7 3.3 水平荷载 9 3.4 被动土压力 12 4 基坑工程勘察 14 4.1 一般规定 14 4.2 勘察要求 14 4.3 勘察成果 16 5 坡率法 17 5.1 一般规定 17 5.2 设计 17 5.3 构造要求 18 5.4 施工 19 6 土钉墙 20 6.1 一般规定 20 6.2 设计计算 20 6.3 构造 23 6.4 施工与检测 24 7 水泥土墙 26 7.1 一般规定 26 7.2 设计 27 7.3 施工 31 7.4 质量检验与监测 32 8 排桩 33 8.1 一般规定 33 8.2 嵌固深度及支点力计算 33 8.3 结构计算 35 8.4 排桩截面承载力计算 38 8.5 锚杆计算 38 8.6 施工与检测 41 9 降水与土方工程 43 9.1 一般规定 43 9.2 管井降水 43 9.3 土方开挖 45 9.4 土方回填 46 10 基槽工程 47 10.1 一般规定 47 10.2 设计 47 10.3 施工、回填与检测 47 11 环境保护与监测 49 11.1 一般规定 49 11.2 环境保护 49 11.3 监测 50 12 基坑工程验收 53 12.1 一般规定 53 12.2 验收内容 53 12.3 验收程序和组织 53 13 基坑工程的安全使用与维护 54 13.1 一般规定 54 13.2 安全措施 54 13.3 安全控制 54 附录 A 圆弧滑动简单条分法 56 附录 B 水泥土的配比试验 58 附录 C 悬臂梁内力及变位计算公式 61 附录 D 基坑涌水量计算 63 用词说明 67 条文说明 68 1 总则 1.0.1 为确保湿陷性黄土地区建筑基坑工程在各环节中做到安全适用、技术先进、经济合理和保护环境,制定本规程。 1.0.2 本规程适用于湿陷性黄土地区建筑基坑工程的勘察、设计、施工、检测、监测与安全技术管理。 1.0.3 基坑工程应综合考虑基坑及其周边一定范围内的工程地质与水文地质条件、开挖深度、周边环境、基坑重要性、受水浸湿的可能性、施工条件、支护结构使用期限等因素,并应结合工程经验,做到精心设计、合理布局、严格施工、有效监管。 1.0.4 湿陷性黄土地区建筑基坑工程除应符合本规程的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术语、符号 2.1 术语 2.1.1 湿陷性黄土collapsible loess 在一定压力的作用下受水浸湿时,土的结构迅速破坏,并产生显著附加下沉的黄土。2.1.2建筑基坑building foundation pit 为进行建筑物包括构筑物基础与地下室施工所开挖的地面以下空间,包括基槽。2.1.3 基坑侧壁foundation pit wall 构成基坑围体的某一侧面。 2.1.4 基坑周边环境surroundings foundation pit 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。 2.1.5 基坑支护retaining and protecting for foundation excavation 为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全,对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。 2.1.6 坡率法slope ratio 通过选择合理的边坡坡度进行放坡,依靠土体自身强度保持基坑侧壁稳定的无支护基坑开挖施工方法。 2.1.7 土钉墙soil-nailed wall 采用土钉加固的基坑侧壁土体与护面等组成的支护结构。 2.1.8 水泥土墙cement-soil wall 由水泥土桩相互搭接形成的格栅状、壁状等形式的重力式支护与挡水结构。 2.1.9 排桩soldier piles 以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构。 2.1.10 土层锚杆ground anchor 由设置于钻孔内,端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体。 2.1.11 冠梁top beam 设置在支护结构顶部的钢筋混凝土连梁或钢质连梁。 2.1.12 腰梁waist beam 设置在支护结构顶部以下,传递支护结构、锚杆或内支撑支点力的钢筋混凝土梁或钢梁。 2.1.13 支点bearing point 锚杆或支撑体系对支护结构的水平约束点。 2.1.14 支点刚度系数stiffness of fulcrum bearing 锚杆或支撑体系对支护结构的水平向反作用力与其相应位移的比值。 2.1.15 嵌固深度embedded depth 桩墙结构在基坑开挖底面以下的埋置深度。 2.1.16 截水帷幕cut-off curtain 用于阻截或减少基坑周围及底部地下水渗入基坑而采用的连续止水体。 2.1.17 防护范围 area of protection 基坑周边防护距离以内的区域。 2.1.18 信息施工法 ination feed back construction 根据施工现场的地质情况和监测数据,对地质结论、设计参数进行验证,对施工安全性进行判断并及时修正施工方案的施工方法。 2.1.19 动态设计法ination feed back design 根据施工勘察和信息施工法反馈的资料,对地质结论、设计参数及设计方案进行再验证。如确认原设计条件有较大变化,及时补充、修改原设计的设计方法。 2.1.20 基坑工程监测 monitoring for foundation excavation 在基坑开挖及地下工程施工过程中,对基坑侧壁和支护结构的内力、变形、周围环境条件的变化等进行系统的观测和分析,并将监测结果及时反馈,以指导设计和施工的工作。 2.1.21 安全设施 safety device 为保护人、机械的安全,在基坑工程中设置的护栏、标志、防电等设施的总称。 2.2 符 号 2.2.1 抗力和材料性能 s A 土钉中钢筋截面面积; k c 土的黏聚力标准值; e 土的孔隙比; pk e 被动土压力标准值; ck f 、c f 混凝土轴心抗压强度标准值、设计值; 28cu f 养护28天的水泥土立方体抗压强度标准值; py f 、py f 预应力钢筋的抗拉、抗压强度设计值; y f 、y f 普通钢筋的抗拉、抗压强度设计值; yk f 、pyk f 普通钢筋、预应力钢筋抗拉强度标准值; k 土的渗透系数; p K 被动土压力系数; s k 基坑开挖面以下土体弹簧系数; T K 支点刚度系数弹簧系数 ; m 地基土水平抗力系数的比例系数; R 结构构件抗力的设计值; t R 锚杆土钉抗拔承载力特征值; S荷载效应基本组合的设计值; S荷载效应的标准组合值; k w土的天然含水量; γ土的重力密度简称土的重度; γ水泥土墙的平均重度; cs ϕ土的内摩擦角标准值。 k 2.2.2 作用和作用效应 e水平荷载标准值; ak K静止土压力系数; K主动土压力系数; a M弯矩设计值; M弯矩标准值; k T锚杆抗拔力设计值; d T支点力标准值; hk T土钉受拉荷载标准值; k V剪力设计值; V剪力标准值。 k 2.2.3 几何参数 A桩墙身截面面积; b墙身厚度; d桩身设计直径; h基坑开挖深度; h支护结构嵌固深度设计值; d s排桩中心距。 a 2.2.4 计算系数 K安全系数; γ重要性系数。 3 基 本 规 定 3.1 设 计 原 则 3.1.1 本规程所列各种支护结构,除特殊说明外,均应按保证安全和正常使用一年的临时性结构进行设计;永久性基坑工程设计使用年限不应低于受其影响的邻近建构筑物的使用年限。 3.1.2 基坑工程设计可分为下列两类极限状态 1 承载能力极限状态对应于支护结构达到承载力破坏,锚固或支挡系统失效或基坑侧壁失稳; 2 正常使用极限状态对应于支护结构和基坑边坡变形达到结构本身或保护建构筑物的正常使用限值或影响其耐久性能。 3.1.3 基坑工程设计采用的荷载效应最不利组合和与之相应的抗力限值应符合下列规定 1 按地基承载力确定支护结构立柱肋柱或桩和挡墙的基础底面积及其埋深时,荷载效应组合应采用正常使用极限状态的标准组合,相应的抗力应采用地基承载力特征值; 2 基坑侧壁与支护结构的稳定性和锚杆等锚固体与土层的锚固长度计算时,荷载效应组合应采用承载能力极限状态的基本组合,但其荷载分项系数均取1.0;也可对由永久荷载效应控制的基本组合采用简化规则,荷载效应基本组合的设计值S 应按下式确定 k S S 35.1≤R 3.1.3 式中 R 结构构件抗力的设计值; k S 荷载效应的标准组合值。 3 在确定锚杆、土钉、支护结构立柱、挡板、挡墙截面尺寸、内力及配筋和验算材料强度时,荷载效应组合应采用承载能力极限状态的基本组合,并应采用相应的分项系数,支护结构重要性系数0γ应按相关规定采用。 4 计算锚杆变形和支护结构水平位移与垂直位移时,荷载效应组合应采用正常使用极限状态的准永久组合,可不计入地震荷载。 3.1.4 根据基坑工程的开挖深度,地下历史文物等与基坑侧壁的相对距离比、基坑周边环境条件和坑壁土受水浸湿可能性等,按破坏后果的严重性依据表3.1.4可将基坑侧壁分为3个安全等级。支护结构设计中应根据不同的安全等级选用下列相应的重要性系数 1 一级破坏后果很严重,0γ 1.10; 2 二级破坏后果严重, 0γ1.00; 3 三级破坏后果不严重,0γ 0.90。 有特殊要求的基坑工程可依据具体情况适当提高重要性系数。对永久性基坑工程,重要性系数0γ应提高0.10。 表3.1.4 基坑侧壁安全等级划分 注1 h 基坑开挖深度m 2 α相对距离比h x /α ,为邻近建构筑物基础外边缘或管线最外边缘距基坑侧壁的水平距离与基础管线底面距基坑底垂直距离的比值,如图3.1.4所示。 h 基坑x 基础外边缘距坑口 内壁的水平距离 既有建筑物基础管线 基础管线底面 距坑底的垂直距离h† 图3.1.4 相邻建筑物基础管线与基坑相对关系示意图 3 环境条件、工程地质、水文地质条件分类 Ⅰ复杂。具下列情况之一时,可视为复杂1基坑侧壁受水浸湿可能性大;2基坑工程降水深度大于6米,降水对周边环境有较大影响;3坑壁土多为填土或软弱黄土层。 Ⅱ较复杂。具下列情况之一时,可视为较复杂1基坑侧壁受水浸湿可能性较大;2基坑工程降水深度介于36米,降水对周边环境有一定的影响;3坑壁土局部为填土层或软弱黄土层; Ⅲ简单。具有下述全部条件时,可视为简单1基坑侧壁受水浸湿可能性不大;2基坑工程降水深度小于3米,降水对周边环境影响轻微;3坑壁土很少有填土层或软弱黄土层。 4 同一基坑依周边条件不同,可划分为不同的侧壁安全等级。 3.1.5 对安全等级为一级且易于受水浸湿的坑壁以及永久性坑壁,设计中应采用天然状态下的土性参数进行稳定和变形计算,并应采用饱和状态r s 85条件下的参数进行校核;校核时其安全系数不应小于1.05。 3.1.6 基坑支护结构设计时应进行下列计算和验算 1 支护结构的强度计算桩、面板、挡墙及其基础的抗压、抗弯、抗剪、抗冲切承载力和局部受压承载力计算,锚杆、土钉杆体的抗拉承载力计算等; 2 锚杆及土钉锚固体的抗拔承载力,桩的承载力和挡墙基础的地基承载力; 3 支护结构整体和局部稳定性; 4 对变形有控制要求的基坑工程,应结合当地工程经验进行变形验算,同时应采取有效的综合措施保证基坑边坡和邻近建构筑物,地下管线的变形应满足安全使用要求; 5 地下水控制计算和验算; 6 对施工期间可能出现的不利工况进行验算。 3.1.7 基坑支护结构设计应考虑结构变形、地下水位升降对周边环境变形的影响,并应符合下列规定 1 对于安全等级为一级和周边环境变形有限定要求的二级建筑基坑侧壁,应根据周边环境重要性、对变形的适应能力及岩土工程性质等因素确定支护结构变形限值,最大变形限值应符合设计要求。当设计无要求时,最大水平位移限值可按表3.1.7确定。 表3.1.7 支护结构安全使用最大水平位移限值 注h基坑开挖深度mm。 2 降低地下水对相邻建构筑物产生的沉降量允许值,可采用现行国家标准建筑地基基础设计规范GB50007规定的建筑物地基变形允许值; 3 当建筑基坑邻近重要管线或支护结构用作永久性结构时,其安全使用水平变形和竖向变形应按特殊要求进行控制。 3.1.8基坑工程设计应具备下列资料 1满足基坑工程设计及施工要求的岩土工程勘察报告; 2 用地红线范围图,建构筑物总平面图,地下结构平面图、剖面图,地基处理和基础平面布置及其结构图,基础埋深等; 3 临近已有建构筑物、道路、地下管线及设施的类型、分布情况、结构型式及质量状况,基础形式、埋深、地基处理情况、重要性及其现状等; 4 基坑周边地面可能的堆载及大型机械车辆运行情况;施工现场用水、排水量大的建构筑物分布情况; 5 当地基坑工程经验及施工能力; 6 基坑周围地面排水情况,地面雨水、污水、上下水管线排入或渗入基坑坡体的可能性及其管理控制资料。 3.1.9基坑工程不同支护体系的计算模式应与所采用的坑壁土体土性指标、采用的土工试验 方法以及设计安全系数相适应。 3.2.10 基坑工程设计应包括下列内容 1 支护体系的方案技术经济比较和选型; 2 支护结构的强度、稳定和变形计算; 3 基坑内外土体稳定性验算; 4 基坑降水或止水帷幕设计以及围护墙的抗渗设计; 5 基坑开挖与地下水变化引起的基坑内外土体的变形及其对工程本身基础桩安全、临近建筑物和周边环境安全的影响; 6 基坑开挖施工方法、顺序及与基坑工程安全使用相关的检测、监测内容和要求; 7 基坑工程设计支护结构的安全有效期限; 8 支护结构的变形限值及报警值。 3.1.11基坑工程设计应考虑下列荷载 1土压力、水压力; 2 一般地面超载; 3 影响范围内建筑物荷载; 4 施工荷载及有场地内运输时车辆所产生的荷载; 5 永久性支护结构或支护结构作为主体结构一部分时应考虑地震荷载。 3.1.12基坑土体的强度计算指标宜根据基坑降水情况、坑内地基处理加固方法、工程类型和桩的分布形式,并结合工程经验进行适当调整。 3.1.13 基坑支护结构型式应依据场地工程地质与水文地质条件、场地湿陷类型及地基湿陷等级、开挖深度、周边环境、当地施工条件及施工经验等选用。同一基坑可采用一种支护结构型式,也可采用几种支护结构型式或组合,同一坡体水平向宜采用相同的支护型式。湿陷性黄土地区常用的支护结构形式可按表3.2.6选用。 表3.2.6 支护结构选型 注对于基坑上部采用放坡或土钉墙,下部采用排桩的组合支护型式时,上部放坡或土钉墙高度不宜大于基坑总深度的1/2;且 应严格控制排桩顶部水平位移。 3.2 施工要求 3.2.1 安全等级为一级的基坑工程设计,应采用动态设计法及信息施工法。 3.2.2 基坑工程施工前应编制专项施工方案,主要内容应包括 1 支护结构具体施工方案和部署; 2 基坑排水、降水方案与支护施工的交叉及实施,止水帷幕施工的布置; 3 支护施工对土方开挖的具体要求及控制要素; 4 支护施工过程中的安全及质量、进度保证措施; 5 支护施工过程基坑安全监测、检测方案及预警措施; 6 防止坑壁受水浸湿的具体措施。 7 安全应急预案。 3.2.3 基坑工程专项施工方案应经单位技术负责人审批,项目总监理工程师认可后方可实施。 3.2.4 基坑工程施工应按照专项施工方案中所要求的安全技术和措施执行。对参与施工的作业人员应进行专项安全教育,未参加安全教育的人员不得从事现场作业生产。 3.3 水 平 荷 载 3.3.1 作用于支护结构的水平荷载应包括土压力、水压力以及邻近建筑和地面荷载引起的附加土压力。 3.3.2 当支护结构位于地下水位以下时,作用在支护结构上的土压力和水压力,对砂土、碎石土应按水土分算方法计算,对黏性土和粉土可按水土合算方法计算。 3.3.3 支护结构上的水平荷载应按当地经验确定。当无经验时土压力宜按朗肯土压力理论计算。当按朗肯土压力计算时,作用在支护结构上任意点的水平荷载标准值ak e 可按下列规定计算图3.3.3 1 对于黏性土、粉土和位于地下水位以上的砂土、碎石土 a k a i i k ak K c K h e 2-∑γσ 3.3.3-1 2 对于地下水位以下的砂土、碎石土 w wa a i i k ak h z K h e γγσ-∑ 3.3.3-2 式中 a K 计算点土层的主动土压力系数,可按本规程第3.3.4条规定计算; k σ支护结构外侧附加荷载产生的作用于深度z 处的附加竖向应力标准值, 可按本规程第3.3.5条规定计算; i h 计算点以上第i 层土的厚度m; i γ计算点以上第i 层土的重度kN/m 3水位以上采用天然重度;水位以下 对于黏性土、粉土采用饱和重度,对于砂土及碎石土采用浮重度; k c 计算点土层的粘聚力标准值kPa ; z 计算点深度m ; wa h 基坑外侧水位埋深m; w γ水的重度kN/m 3。 图3.3.3 水平荷载标准值计算简图 3.3.4 计算点土层的主动土压力系数a K 应按下式计算 2452k a tg K ϕ - 3.3.4 式中 a K 土层的主动土压力系数; k ϕ计算点土层的内摩擦角标准值。 3.3.5 支护结构外侧地面荷载、建筑物荷载等产生的竖向附加应力值k σ可按下列规定计算 1 当支护结构外侧地面考虑施工材料、施工机具堆放、道路行车等荷载时,宜按满布的均布荷载计算,计算点深度处的附加竖向应力标准值k σ可按下式计算图3.3.5-1 k σ0q 3.3.5-1 式中 0q 均布荷载kPa 。 q 图3.3.5-1 半无限均布地面荷载附加竖向应力计算简图 2 距支护结构距离为b 1处,在与支护结构走向平行方向作用有宽度为b 的条形基础荷载时,基坑外侧CD 范围内计算深度处的附加竖向应力标准值k σ可按下式计算图3.3.5-2 1 2 b b b d p k -γσ 3.3.5-2 式中 p 基础下基底压力标准值kPa ,当rd p -0时,取0; d 基础埋深m ; γ基底以上土的平均重度kN/m 3; b 1距支护结构距离m。 图3.3.5-2 条形矩形均布荷载附加竖向应力计算简图 3 距支护结构距离为b 1处有作用宽度为b 长度为l 的矩形基础荷载时,基坑外侧CD 范围内计算深度处的附加竖向应力标准值σk 可按下式计算 1122 k bl p d b b l b σγ- 3.3.5-3 3.3.6 对严格限制位移的支护结构,水平荷载宜采用静止土压力计算 0K h r e i i k ak ∑ σ 3.3.6 式中 i γ计算点以上第i 层土的重度kN/m 3 ; i h 计算点以上第i 层土的厚度m ; 0K 计算点处的静止土压力系数。 3.3.7 静止土压力系数宜通过试验确定,当无试验条件和经验资料时,对正常固结土可按表 3.3.7估算。 表3.3.7 静 止 土 压 力 系 数 K 3.4 被 动 土 压 力 3.4.1 基坑内侧作用在支护结构上任意点的被动土压力标准值可按下列规定计算图 3.4.1 图3.4.1 被动土压力标准值计算简图 1 对于黏性土、粉土和地下水位以上的砂土、碎石土 p k p i i pk K c K h e 2∑γ 3.4.1-1 式中 pk e 被动土压力标准值kPa ; 2 对于地下水位以下的砂土、碎石土 w p wp p k p i i pk k h z k c K h e γγ12--∑ 3.4.1-2 式中 p K 计算点土层的被动土压力系数,可按本规程第3.4.2条规定计算; wp h 基坑内侧地下水位埋深m 。 3.4.2 计算点土层的被动土压力系数应按下式计算 2452k p tg K ϕ 3.4.2 3.4.3 当基坑内侧被动区土体经采用人工降水或加固处理后,土体力学强度指标可根据试验或可靠经验确定。 3.4.4 当支护结构位移有严格限制时,可根据经验对被动土压力进行折减。可根据支护结构容许最大侧向位移值的大小,将被动土压力强度标准值乘以0.50.9的折减系数;或可按弹性地基反力法计算确定实际发挥的被动土压力值。 4 基坑工程勘察 4.1 一般规定 4.1.1 基坑工程的岩土工程勘察宜与拟建工程勘察同步进行。在初步勘察阶段,应根据岩土工程条件,初步判定基坑开挖可能发生的工程问题和需要采取的支护措施;在详细勘察阶段,应针对基坑工程的设计、施工要求进行勘察。 4.1.2当已有勘察资料不能满足基坑工程设计和施工要求时,应进行专项勘察。 4.1.3 在进行基坑工程勘察之前应取得以下资料 1附有坐标和周边已有建构筑物的总平面布置图; 2场地及周边地下管线、人防工程及其它地下构筑物的分布图; 3拟建建构筑物相对应的0.000绝对标高、结构类型、荷载情况、基础埋深和地基基础型式; 4拟建场地地面标高、坑底标高和基坑平面尺寸; 5当地常用的基坑支护方式、降水方法和施工经验等。 4.1.4 基坑的岩土工程勘察应包含下列主要内容 1基坑和其周围岩土的成因类型、岩性、分布规律及其物理与力学性质,应重点查明湿陷性土和填土的分布情况; 2地层软弱结构面带的分布特征、力学性质及与基坑开挖临空面的组合关系等; 3地下含水层和隔水层的厚度、埋藏及分布特征横向分布是否稳定,隔水层是否有天窗等、与基坑工程有关的地下水包括上层滞水、潜水和承压水的补给、排泄及各层地下水之间的水力联系等; 4支护结构设计、地下水控制设计及基坑开挖、降水对周围环境影响评价所需的计算参数。 4.1.5岩土工程勘察的方法和工作量宜按基坑侧壁安全等级合理选择和确定。对一、二级基坑工程宜采用多种勘探测试方法,综合分析评价岩土的特性参数。当场地有可能为自重湿陷性黄土场地时,应布置适量探井。 4.1.6 勘探范围宜根据拟建建构筑物的范围、基坑拟开挖的深度和场地岩土工程条件确定,宜在基坑周围相当于基坑开挖深度的12倍范围内布置勘探点,对饱和软黄土分布较厚的区域宜适当扩大勘探范围。 4.2 勘察要求 4.2.1基坑周围环境调查应包括以下内容 1周围23倍基坑深度范围内建构筑物的高度、结构类型、基础型式、尺寸、埋深、地基处理情况和使用现状; 2周围23倍基坑深度范围内各类地下管线的类型、材质、分布、重要性、使用情况、对施工振动和变形的承受能力,地面和地下贮水、输水等用水设施的渗漏情况及其对基坑工程的影响程度; 3对基坑及周围23倍基坑深度范围内存在的旧建筑基础、人防工程、其他洞穴、地 裂缝、厚层人工填土、高陡边坡等不良工程地质现象,应查明其空间分布特征和对基坑工程的影响; 4基坑四周道路及运行车辆载重情况; 5基坑周围地表水的汇集和排泄情况; 6场地附近正在抽降地下水的施工现场,应查明其降深、影响范围和可能的停抽时间; 7相邻已有基坑工程的支护方法和对拟建场地的影响。 4.2.2 勘探点间距应根据地层复杂程度确定,宜为2035m,地层复杂时,应加密勘探点;在基坑支护结构附近及转角处宜布有勘探点。 4.2.3 勘探点深度应根据基坑工程设计要求确定,不应小于基坑深度的2.5倍;当遇到厚层饱和黄土或为满足降水设计的需要,勘探点应适当加深,但在此深度内遇到岩石时,可根据岩石类别和支护要求适当减少。 4.2.4 采取不扰动土试样和原位测试的勘探点数量不得少于全部勘探点的2/3,其中采取不扰动土试样的勘探点不宜少于全部勘探点的1/2,取样数量对每一主要岩土层的每一重点试验项目不应少于6个,为进行抗剪强度试验、渗透试验和湿陷性试验而采取的土试样,其质量等级应为Ⅰ级。 4.2.5 勘察时应及时测量孔内初见水位和经一定时间间隔稳定后的稳定水位。当存在多层地下水,且某些层位的地下水对基坑工程影响较大时,可设置专门性的地下水观测孔,分别观测各分层的地下潜水位及承压水头。 4.2.6 勘探孔及探井施工结束后,应及时夯实回填,回填质量应满足相关规定。 4.2.7 室内土工试验宜符合下列要求 1除常规试验项目外,还应进行土的湿陷性试验、抗剪强度试验和渗透试验。如分布有岩石,宜进行岩石在天然和饱和状态下的单轴抗压强度试验;如分布有砂土宜增加休止角试验。 2土的抗剪强度指标试验条件应与计算模型配套,可采用三轴固结不排水剪切试验;当有经验时,也可采用直接剪切固结快剪试验;对于一级基坑,应采用三轴试验。 3对于重要性为一级、浸水可能性比较大或分布在自重湿陷性黄土场地的基坑,宜测定天然状态及饱和状态下的抗剪强度指标。 4对地下水应进行腐蚀性试验。 5当估算相邻建筑在基坑降水后的沉降量时,应进行土的先期固结压力试验。 4.2.8 原位测试应符合下列要求 1对砂土应进行标准贯入试验; 2对粉土和黏性土宜进行标准贯入试验或静力触探试验; 3对饱和黄土、淤泥和淤泥质土等软土宜进行静力触探及十字板剪切试验; 4对碎石类土应进行动力触探试验; 5当场地水文地质条件复杂或降水深度较大而缺乏工程经验时,宜采用现场抽水试验测定土的渗透系数及单井涌水量;当有承压水存在时,应量测承压水的压力水头; 6对一级基坑宜采用原位测试试验,确定土的静止土压力系数。 4.2.9 当填土厚度大于3m时,应提供密度和抗剪强度试验参数值。 4.2.10 基坑工程勘察中的安全防护应按国家现行标准建筑工程地质钻探技术标准JGJ87的有关规定执行。 4.3 勘察成果 4.3.1 基坑岩土工程勘察报告应包括下列主要内容 1勘察目的、设计要求和勘察依据; 2基坑的平面尺寸、深度,建议采用的支护结构类型; 3场地位置、地形地貌、地层结构、岩土的物理、力学性质指标和基坑支护设计所需参数的建议值; 4场地地下水的类型、层数、埋藏条件、水位变化幅度和地下水控制设计所需水文地质参数的建议值; 5对基坑侧壁安全等级和基坑开挖、支护方案、地下水控制方案提出建议,并说明施工中应注意的问题; 6对场地周边环境条件及基坑开挖、支护和降水的影响进行评价,对检测和监测工作提出建议; 7对周边环境的调查结果。 4.3.2 基坑岩土工程勘察报告应包括下列附件 1勘探点平面位置图,应附拟建建构筑物轮廓线和周围已有建构筑物、管线、道路的分布情况; 2沿基坑边线的工程地质剖面图和垂直基坑边线的工程地质剖面图。工程地质剖面图上宜附有基坑开挖底线; 3室内试验和原位测试成果的有关图表; 4必要时绘制关键地层层面等值线图等。 4.3.3 当基坑岩土工程勘察与拟建建构筑物岩土工程勘察同步进行时,勘察报告应有专门的章节论述基坑工程的内容。 5 坡率法 5.1 一般规定 5.1.1 当场地开阔、坑壁土质较好、地下水位较深及基坑开挖深度较浅时,可优先采用坡率法。同一工程可视场地具体条件采用局部放坡或全深度、全范围放坡开挖。 5.1.2 对开挖深度不大于5m、完全采用自然放坡开挖、不需支护及降水的基坑工程,可不进行专门设计。应由基坑土方开挖单位对其施工的可行性进行评价,并应采取相应的措施。 5.1.3 采用坡率法时,基坑侧壁坡度高宽比应符合本规程第5.2节的设计要求;当坡率法与其它基坑支护方法结合使用时,应按相关规定进行设计。 5.1.4 存在下列情况之一时,不应采用坡率法 1放坡开挖对拟建或相邻建构筑物及重要管线有不利影响; 2不能有效降低地下水位和保持基坑内干作业; 3填土较厚或土质松软、饱和,稳定性差; 4场地不能满足放坡要求。 5.2 设计 5.2.1 对于同时符合下列条件的基坑,可不放坡而进行垂直开挖 1场地地下水位低于基坑设计底标高; 2基坑深度范围内土质较均匀,松散杂填土或素填土层较薄,且含水率较低; 3坑边无动荷载和静荷载,土的静止自立高度大于3m,且开挖深度不大于2m。 5.2.2 当基坑深度超过垂直开挖的深度限值时,采用坡率法应依据坑壁岩土的类别、性状、基坑深度、开挖方法及坑边荷载情况等条件按表5.2.2确定放坡坡度。 表5.2.2 土质基坑侧壁放坡坡度允许值高宽比 5.2.3 基坑侧壁型式按坡率分级情况可分为下列3种型式见图5.2.3 图5.2.3 基坑侧壁型式 1 单坡型一坡到顶适用于基坑深度小于10m 的一般均质侧壁、小于15m 的黄土 侧壁及岩石侧壁; 2 折线型适用于基坑深度较大,且上下土层性状有较大差别的土质侧壁,可根据坑 壁岩土的变化采用不同的坡率; 3 台阶型当基坑深度较大或地层不均匀时,应根据工程实际条件在岩土分界或一定 深度处设置一级或多级过渡平台,对于土层的平台宽度不宜小于 1.0m ,对于岩石的平台宽度不宜小于0.5m 。 5.2.4 对下列情况的基坑侧壁坡率值应通过稳定性分析计算确定 1深度超过本规程表5.2.2范围的基坑; 2具有与坑壁坡向一致的软弱结构面; 3坑顶边缘附近有荷载; 4土质较松软; 5其它易使坑壁失稳的不利情况。 5.2.5 基坑侧壁稳定性验算,应考虑垂直裂缝的影响,对于具有垂直张裂隙的黄土基坑,在稳定计算中应考虑裂隙的影响,裂隙深度应采用静止直立高度a k c z γ20 计算。一级基坑安全系数不得低于1.30,二、三级基坑安全系数可取不得低于1.20。 5.2.6 当地下水位高于基坑底标高时,应进行降水设计,采取适当的降、排水措施。 5.3 构 造 要 求 5.3.1 基坑周围地面应向远离基坑方向形成排水坡势,并应沿基坑外围设置排水沟及截水沟,基坑周围排水应畅通,严禁地表水渗入基坑周边土体和冲刷坡体。 5.3.2 基坑坑底应视具体情况设置排水系统,坑底不得积水和冲刷边坡,在影响边坡稳定的范围内不得积水。 5.3.3 对台阶型坑壁,应在过渡平台上设置排水沟,排水沟不应渗漏。 5.3.4 当坡面有渗水时,应根据实际情况设置外倾的泄水孔,对坡体内的积水应采取导排措施,确保其不渗入、不冲刷坑壁。 5.3.5 对于土质坑壁或易软化的岩质坑壁,应视土层条件、施工季节、坑壁裸露时间等具体情况采取适当的坡面和坡脚保护措施如覆盖薄膜、砂浆抹面、设置挂网喷射混凝土或混凝土面层、堆放土砂袋或砌筑砖石挡墙等。 5.3.6 当坡面有旧房基础、孤石等不稳定块体存在时,应予以清除,并应采取有效措施进行加固处理。 5.4 施工 5.4.1 施工前应核验基坑位置及开挖尺寸线,施工过程中应经常检查平面位置、坑底标高、坑壁坡度、排水及降水系统,并应随时观测周围的环境变化。 5.4.2 土方开挖必须遵循自上而下的开挖顺序,分层、分段按设计的工况进行。 5.4.3 机械开挖时,对坡体土层应预留1020cm,由人工予以清除,修坡与检查工作应随时跟进,确保坑壁无超挖,坡面无虚土,坑壁坡度及坡面平整度满足设计要求。 5.4.4 在距离坑顶边线2.0m范围内及坡面上,严禁堆放弃土及建筑材料等;2.0m以外堆土时,堆置高度不应大于 1.5m;重型机械在坑边作业宜设置专门平台或深基础;土方运输车辆应在设计安全防护距离范围外行驶。 5.4.5 配合机械作业的清底、平整、修坡等人员,应在机械回转半径以外工作;当需在回转半径以内工作时,应停止机械回转并制动后,方可作业。 6 土 钉 墙 6.1 一 般 规 定 6.1.1 土钉墙适用于地下水位以上或经人工降水后具有一定临时自稳能力土体的基坑支护。不适用于对变形有严格要求的基坑支护。 6.1.2 土钉墙设计、施工及使用期间应采取措施,