湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术标准(全面修订征求意见稿).docx下载简介:
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湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术标准(全面修订征求意见稿).docxw——土的天然含水量;
γ——土的重力密度(简称土的重度);
夜景照明施工组织设计γcs——水泥土墙的平均重度;
φk——土的内摩擦角标准值。
2.2.2 作用和作用效应
eak——水平荷载标准值;
K0 ——静止土压力系数;
Ka ——主动土压力系数;
Mk ——弯矩标准值;
Td ——锚杆抗拔力设计值;
Thk——支点水平力标准值;
Tk——土钉受拉荷载标准值;
2.2.3 几何参数
As——土钉中钢筋截面面积;
A——桩(墙)身截面面积;
as ——排桩中心距;
d ——锚杆锚固体直径;
dh ——支护结构嵌固深度设计值;
h ——基坑开挖深度。
2.2.4 计算系数
γ0——支护结构重要性系数。
3.1.1 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、施工工艺条件、支护结构使用期限等因素,并应结合地区工程经验,做到精心设计、合理布局、严格施工、有效监管。
3.1.2基坑工程的设计使用期限自基坑开挖时起算,土钉墙、坡率法、水泥土墙等无支撑支护体系设计使用期限不应小于1年;排桩、钢板桩等有支撑支护体系设计使用期限不应小于2年。
3.1.3 基坑工程设计应采用以下状态:
1 承载能力极限状态: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,地下水渗流引起基坑土体破坏;
2 正常使用极限状态:支护结构或基坑边坡的变形达到结构本身或周边建构筑物的正常使用限值或影响其耐久性能,地下水影响正常施工或周边环境正常使用。
3.1.4 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 当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 当基坑侧壁与支护结构的稳定性计算时,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,支护结构构件按承载能力极限状态设计时,应符合下式要求:
(3.1.4)
式中:——支护结构重要性系数,根据基坑侧壁安全等级取值,一、二、三级分别取
1.1、1.0、0.9,有特殊要求的基坑工程可适当提高重要性系数;
——作用基本组合的效应(轴力、弯矩、剪力)设计值;
——支护结构构件的抗力设计值;
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。
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,可不计入地震作用。
3.1.5 基坑支护设计时,应根据基坑开挖深度、周边建构筑物与基坑侧壁的相对距离、地质环境条件等,按表3.1.5划分基坑侧壁安全等级。
表3.1.5 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(α=x/h’),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。
3 地质环境条件分类:
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)基坑工程水位降深大于6m,降水对周边环境有较大影响;(3)坑壁土多为填土、饱和软黄土、自重湿陷性黄土。
Ⅱ——较复杂。具下列情况之一时,可视为较复杂:(1)基坑侧壁有受水浸湿可能性;(2)基坑工程水位降深介于3~6m,降水对周边环境有一定的影响;(3)坑壁土局部为填土层、饱和软黄土、自重湿陷性黄土。
Ⅲ——一般。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小;(2)基坑工程水位降深小于3m,降水对周边环境影响轻微;(3)坑壁土很少有填土层、饱和软黄土、自重湿陷性黄土。
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。
5 如邻近建(构)筑物为待拆除或临时性的,管线为非重要干线,一旦破坏没有危险且易于修复,则α值可增大一个范围值;当周边环境为变形特别敏感的邻近建(构)筑物或重点保护的古建筑物、市政管线等有特殊要求的建(构)筑物,当基坑侧壁安全等级为二级或三级时,安全等级应提高一级;当既有基础(或桩基础桩端)埋深大于基坑深度时,应根据基础距基坑底的相对距离、基底附加应力、桩基础形式以及上部结构对变形的敏感程度等因素,综合确定α值及安全等级。
6 支护结构与主体结构相结合的安全等级应为一级。
图3.1.5 相邻建筑物基础(管线)与基坑相对关系
3.1.6 安全等级为一级或易受水浸湿的坑壁,应采用天然状态下的参数进行设计,并采用饱和状态条件下的参数进行校核;校核时其安全系数不应小于1.05。
3.1.7基坑支护设计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 对变形控制有要求的基坑工程,应结合当地工程经验进行变形验算;
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。
3.1.8 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,最大变形限值可按表 3.1.8 确定。
表 3.1.8 支护结构安全使用的最大变形限值
注:1 h—基坑开挖深度(mm);
2 限值取绝对值和基坑设计深度h相对值两者的较小值。
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。
3.1.9 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,基坑开挖平面图,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 基坑周边地面排水情况,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。
3.1.10 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、土工试验方法以及设计安全系数相适应。当进行土压力及水压力计算、土的各类稳定性验算时,土压力、水压力的分合算方法及相应的土的抗剪强度指标类别应符合下列规定:
1 对地下水位以上的黏性土、黏质粉土,应采用三轴固结不排水剪切试验确定的抗剪强度指标ccu、φcu或采用直剪固结快剪试验确定的抗剪强度指标ccq、φcq;
2 对地下水位以下的黏性土、黏质粉土,可采用土压力、水压力合算方法;其中,对正常固结和超固结土,土的抗剪强度指标应采用三轴固结不排水剪切试验确定的抗剪强度指标ccu、φcu或采用直剪固结快剪方法确定的抗剪强度指标ccq、φcq;对欠固结土,宜采用有效自重压力下预固结的三轴不固结不排水试验确定的抗剪强度指标cuu、φuu;
3 对地下水位以下砂土和碎石土,应采用土压力、水压力分算方法,地下水以下的粉土,一般黏性土层以上的粉土可分算,砂土层以上的粉土可合算。土的抗剪强度指标应采用有效应力抗剪强度指标c´、φ´;对砂质粉土,当缺少有效应力强度指标时,也可采用三轴固结不排水抗剪强度指标ccu、φcu或直剪固结快剪强度指标ccq、φcq代替;对砂土和碎石土,有效应力抗剪强度指标φ´可根据标准贯入试验击数和水下休止角等物理力学指标取值;当采用土压力、水压力分算方法时,水压力可按静水压力计算;当存在地下水渗流时,宜按渗流理论计算水压力和土的竖向有效应力;当存在多层地下水时,应根据地下水赋存条件,分别计算与各层地下水相关的水压力;
4 当有工程经验时,土的抗剪强度指标可根据室内或原位测试得到的其他物理力学指标,按经验方法确定。
3.1.11 基坑工程计算荷载,应包括下列主要因素:
1 基坑内外土的自重(包括地下水);
2 材料和设备等施工荷载;
3 影响范围内建筑物荷载;
4 有场地内运输时车辆所产生的荷载;
5 支护结构作为主体结构一部分时应考虑地震作用;
6 冻胀、温度变化等产生的作用。
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型式可按表 3.1.13 选用。
表 3.1.12 支护结构选型
续表 3.1.12 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。
3.2.1基坑工程应采用动态设计与信息化施工。
3.2.2 基坑支护施工前应充分了解场地地质结构、气候条件及周边环境等,对可能影响施工安全的危险源进行辨识,并应采取防治措施。
3.2.3 基坑工程施工前应编制专项施工方案,应包括下列主要内容:
1 支护结构具体施工方案和部署;
2 基坑地下水控制方案与支护施工的交叉及实施、及相关环境保护方案;
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监管及质量、进度保证措施及环境保护措施;
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截、防、排水方案;
3.2.4 基坑支护结构施工应符合下列规定:
1支护结构施工前应进行工艺性试验确定施工技术参数;
2支护结构的施工与拆除应符合设计工况的要求,并应遵循先撑后挖的原则;
3支护结构施工与拆除应采取对周边环境的保护措施,不得影响周边建(构)筑物及邻近市政管线与地下设施等的正常使用;支撑结构爆破拆除前,应对永久性结构及周边环境采取隔离防护措施。
3.2.5 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。需要采取爆破拆除的,事项应履行备案申请审批手续。
3.2.6 基坑、管沟边沿及边坡等危险地段施工时,应设置安全护栏和明显的警示(灯)标志。夜间施工时,现场照明条件应满足施工要求。
3.2.7 基坑工程施工应按照专项施工方案中所要求的安全技术教育和措施。对参与施工的作业人员应进行专项安全教育培训和安全技术交底,未参加的人员不得从事现场作业生产。
3.3.1 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。
3.3.2 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(eak)可按下列规定计算(图 3.3.2):
图 3.3.2 水平荷载标准值计算简图
1 对于黏性土、粉土和位于地下水位以上的砂土、碎石土:
2对于地下水位以下的砂土、碎石土:
式中: Ka ——计算点土层的主动土压力系数,可按本规程第 3.3.3 条规定计算;
σk——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,按本规程第3.3.4 条规定计算;
天然砂砾石底基层施工方案hi ——计算点以上第i层土的厚度(m);
γi ——计算点以上第i层土的重度(kN/m3):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;
ck ——计算点土层的粘聚力标准值(kPa);
z ——计算点深度(m);
hwa——基坑外侧水位埋深(m);
双排悬挑脚手架专项施工方案γw——水的重度(kN/m3)。
3.3.3 计算点土层的主动土压力系数(Ka)应按下式计算: