杨生贵基坑支护技术勘察设计协会.ppt

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1、基坑支护设计、施工、检测与监测,杨生贵中国建筑科学研究院地基基础研究所2011年11月,地基基础研究所,内容提要,1 基坑支护结构选型及设计要点2 基坑工程设计、施工中值得关注的一些问题3 基坑工程的质量检测4 基坑监测5 基坑支护设计文件（技术文件）的主要内容6 国家技术标准中关于基坑工程的强制性条文,END,1 国家行业标准建筑基坑支护技术规程JGJ120现状,国家行业标准建筑基坑支护技术规程JGJ12099（现行版）国家行业标准建筑基坑支护技术规程 JGJ120（修订版）(报批阶段)主要内容修订版规程总体框架,JGJ120-99（现行版）,1999年9月1日现在,新版规程JGJ120总体

2、框架,支挡式支护结构常用形式,悬臂式桩、墙结构桩、墙锚杆结构桩、墙内支撑结构组合结构双排桩、墙结构（刚架）逆作法其他结构,支挡式结构悬臂式,支挡式结构锚拉式,支挡式结构内支撑式,支挡式结构双排桩刚架,支挡式结构支护与主体结构结合及逆作法,（a）（b）（c）地下连续墙与地下结构外墙结合的形式（a）单一墙；（b）重合墙；（c）复合墙1地下连续墙；2主体结构；3楼面结构；4衬垫材料,支挡式结构组合式1,支挡式结构组合式2,支挡式结构选型与布置,应满足主体地下结构的施工要求：1 基坑侧壁与主体地下结构的净空间和地下水控制应满足主体地下结构及防水的施工要求；2 采用锚杆时，锚杆的锚头及腰梁不应妨碍地下结

3、构外墙的施工；3 采用内支撑时，内支撑及腰梁的设置应便于地下结构及防水的施工。支护结构选型时，应综合考虑下列因素：1 基坑深度；2 土的性状及地下水条件；3 基坑周边环境对基坑变形的承受能力及支护结构一旦失效可能产生的后果；4 主体地下结构及其基础形式、基坑平面尺寸及形状；5 支护结构施工工艺的可行性；6 施工场地条件及施工季节；7 经济指标、环保性能和施工工期。,支挡式结构计算、验算内容,荷载计算结构内力、变形计算嵌固段土体水平承载力验算（倾覆、滑移、踢脚）整体滑动稳定性验算基坑底抗隆起稳定性挡土构件（钢筋砼护坡桩、型钢护坡桩、地下连续墙等）截面承载力计算锚杆（土钉）抗拔、受拉承载力计算，腰

4、梁截面承载力计算支撑构件（钢、钢筋砼）截面承载力计算渗透稳定性验算基坑周边环境（建筑物、地下管线、道路等）变形预测,支挡式结构荷载计算,特殊情况下的土压力问题,特殊情况下的土压力问题,挡土构件受力分析,结构分析时考虑锚杆或支撑的设置与拆除,计算示例,内支撑结构受力分析,内支撑结构一般按平面结构进行分析，挡土结构传至内支撑的荷载应取挡土结构分析时得出的支点力；对挡土结构和内支撑结构分别进行分析时，应考虑其相互之间的变形协调.,水平支撑：简单对撑(钢、钢混),水平支撑：桁架,水平支撑：钢混环梁网格,返回目录,双排桩刚架受力分析,嵌固段土体水平承载力验算,整体滑动稳定性验算,基坑底抗隆起稳定性验算,

5、渗透稳定性,挡土构件（钢筋砼护坡桩、型钢护坡桩、地下连续墙等）截面承载力计算,钢筋砼构件：国家标准混凝土结构设计规范GB50010；钢构件：国家标准钢结构设计规范BG50017。,锚杆承载力计算,锚杆腰梁内力计算,基坑周边环境（建筑物、地下管线、道路等）变形预测,支挡式结构构造、节点设计,钢筋砼、钢结构构件构造要求钢支撑与冠梁、腰梁连接构造腰梁与护坡桩、墙的连接构造内支撑立柱与支撑构件的连接构造护坡桩桩间土护面钢腰梁台座以及与护坡桩的连接构造锚杆间距、长度基本构造要求,土钉墙常用形式,单一土钉墙复合土钉墙,土钉墙,1-土钉；2喷射混凝土面层,复合土钉墙,(a)(b)复合土钉墙的形式（a）垂直土

6、钉墙+微型桩或水泥土桩+预应力锚杆；（b）土钉墙+预应力锚杆1-土钉；2预应力锚杆；3喷射混凝土面层；4微型桩或水泥土桩,土钉墙与支挡式结构的组合,土钉墙(复合土钉墙)整体滑动稳定性验算,土钉墙坑底抗隆起稳定性验算,土钉承载力计算,土钉墙结构构造、节点,重力式挡墙,放坡,地下水控制,截水降水集水明排 强调地下水的环境影响问题、强调地下水控制对地下水资源的保护,截水地下连续墙,地下连续墙槽段柔性接头,地下连续墙槽段刚性接头,地下连续墙可以做到一墙多用。地下结构施工阶段，地下连续墙的功能是基坑支护、截水，建筑物使用阶段，地下连续墙可作为地下结构的外墙，必要时，地下连续墙尚可作为建筑物的竖向承重结构

7、。因此，相对其它基坑支护形式而言，地下连续墙是隔水效果最好、安全性最高、资源消耗最少、保护环境最佳、占地最小、整体工期最短(逆作法)的支护结构形式。,截水护坡桩+桩间旋喷桩（联合式）,截水水泥土桩+型钢（联合式）,截水护坡桩水泥土截水帷幕(独立式),（1排或2排）,2 基坑工程中值得关注的一些问题,2.1如何准确理解、正确使用标准规范2.2考虑可持续发展的基坑方案选型2.3基坑支护结构计算问题2.4基坑截水结构的选型、质量控制及事故预防2.5关于锚杆的选型2.6土抗剪强度指标的选取及可靠性、合理性分析判断2.7设计应考虑正常施工偏差对工程质量的影响2.8冻胀与冻融对基坑的影响2.9施工过程中对

8、地质条件的验证及处理2.10施工过程中的地下水处理,返回目录,2.1如何准确理解、正确使用标准规范,1）标准规范的作用 目前我们国家的工程建设技术标准分为四级，即：国家标准（GB*）、行业标准（如建工JG*）、地方标准（DB*）及企业标准（QB*）。其中又分为强制性与推荐性标准（标准号前有“T”字）。我国标准编制管理原则是行业标准、地方标准及企业标准必须遵守、满足国标的基本要求并严于、高于国标，除非是地方标准中针对地方气候、地域等特点制定的特有的条文。规范条文主要是明确、规定、强调必须要遵守、执行的一般、基本要求，即为体现技术先进，经济合理，保护环境、安全适用原则下的“最低”要求。技术标准规范

9、的另一个作用就是引领技术进步，即要及时将保证工程建设安全、经济合理，保护环境、成熟的技术纳入规范，同时限制、淘汰落后技术。,2.1如何准确理解、正确使用标准规范,2）准确、全面、系统掌握基坑工程相关标准规范各自特点、体系 标准尚未“标准”，规范有待“规范”。目前我国的岩土工程技术标准种类繁多、各自为政。据初步统计，不包括各省市的地方标准，岩土工程方面的国家、行业标准就有200多种，其中各行业规范自成体系，形成了名词术语、岩土分类、参数、公式、设计理论的高度不一致。基坑工程是岩土工程的一个分支，毫无例外。目前涉及基坑工程内容的比较常用的一部分全国性标准有：国家行业标准建筑基坑支护技术规程JGJ1

10、20-99、国家行业标准建筑基坑工程技术规范YB9258-97、国家标准建筑边坡工程技术规范GB50330-2002、中国工程建设标准化协会标准基坑土钉支护技术规程CECS96：97、中国工程建设标准化协会标准岩土锚杆（索）技术规程CESC 22：2005、国家军用标准土钉支护技术规范GJB5055-2006、国家标准建筑地基基础设计规范GB50007-2002、国家标准岩土工程勘察规范GB50021-2001、国家标准锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001、国家行业标准高层建筑岩土工程勘察规程JGJ72-2004等等。地方上，北京、上海、天津、广东、深圳、浙江、湖北等地，均编制了

11、具有当地特色的方标准。这些技术标准存在的诸多不一致，给工程技术人员应用规范带来困惑，甚至因理解错误导致事故。技术标准的一致和协调是建设行业管理部门及编制部门的事，姑且不论。现只探讨工程技术人员如何在如此纷繁的技术标准中保持清醒的头脑，合理应用、不犯错误。基坑支护的设计计算，应使用同一本标准的体系，最好不要几本标准体系混用。在参考多本规范时，不能只看术语、符号的外表，而必须掌握其实质的含义和准确的概念。有的术语或符号字面相同，但在不同的标准中概念和意义不同；有的同一个概念和意义，在不同的标准中采用了不同的术语或符号。,锚杆参数在不同标准中的含义,不同标准中的荷载分项系数取值,不同标准中的锚杆安全

12、系数取值,基坑稳定性验算中计算方法、土工参数、安全系数的配套,国内各级别的基坑工程技术标准中，均有基坑稳定性验算的规定。但是，对于同一种稳定问题，各本标准要求的安全系数不尽相同，有的甚至差别巨大。究其原因，第一是稳定性验算方法、土工参数、安全系数之间需要配套，第二大概是因各本标准所依据的资料来源、工程经验的差异。例如，同样是以Prandtl经典地基极限承载力公式为基础的抗隆起验算，国家标准建筑地基基础设计规范GB50007-2002规定，土的抗剪强度采用十字板试验或三轴不固结不排水试验确定，安全系数不小于1.6，而上海市地方标准基坑工程设计规程DBJ08-61-97规定，土的抗剪强度采用采用直

13、剪固结快剪参数，安全系数为2.5、2.0、1.7(一级、二级、三级)。因此，在岩土工程中要重视各种分析方法的适用条件。在稳定分析中，强调所采用的稳定分析方法、分析中所采用的土工参数、土工参数的测定方法、分析中采用的安全系数是相互配套的。若采用的稳定分析方法不同，则采用的安全系数值不同；在应用同一稳定分析方法时，采用不同的方法测定的土工参数，采用的安全系数亦不同。岩土工程的许多分析方法都是来自工程经验的积累和案例分析，而不是来自精确的理论推导。,2.2考虑可持续发展的基坑方案选型,(1)以材料消耗最小为目标的基坑方案选型(a).一墙多用的地下连续墙方案。(b).型钢水泥土搅拌墙。(c).钢支撑方

14、案。(2)基坑方案选型需有利于地下空间的开发利用(3)基坑方案选型与地下水环境保护,2.3基坑支护结构的计算问题,目前基坑支护设计计算的商业软件众多，软件可代替传统的手算，又解决了手算无法实现的复杂计算问题，给岩土工程师设计计算提供了方便。但是，当前基坑工程领域有过分依靠软件的倾向，惟软件是从，常常会得出一些啼笑皆非、不合常理的结果来。30年前，同济大学俞调梅教授曾对电子计算机的作用提出了不要“Garbage into,garbage out”的警世名言。俞教授认为输入计算机运算的数据是至关重要的,如果输入的数据没有工程意义，即使计算机再精确,输出的结果也是垃圾,没有任何工程意义。而输入的数据

15、是否具有工程意义，与岩土工程师的基本理论、工程经验、综合判断有关。此外，目前众多的基坑支护设计商业软件良莠不齐，其中有些软件还存在着错漏，设计时也常常发现不同的软件其计算结果不同，这就更加需要岩土工程师具有一双火眼金睛，需要建立在理论基础之上的丰富的实战经验。“不求计算精确,只求判断正确”顾宝和大师“理论导向，实测定量，经验判断，检测验证”刘建航院士“基坑设计无论怎么算都是错的，成功的设计就是将错就错！”,2.4基坑截水结构的选型、质量控制及事故预防,截水是当前基坑工程地下水控制的主要手段之一，常见的截水结构主要有混凝土、水泥土。混凝土截水结构有地下连续墙和咬合式排桩，截水结构、挡土结构合二为

16、一。水泥土系的截水结构通常叫作截水帷幕，常用施工方法有水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、搅拌喷射注浆法、注浆法等。冻结法形成的冻土墙是一种特殊的截水结构，在特点的情况下亦有应用。以上截水结构，都是由先后施工的截水单元相互搭接形成的。截水单元本身的质量缺陷、单元之间的搭接缺陷都将导致截水失败。全国各地，只要有基坑截水的，几乎都有截水失败事例的报道。可见，基坑截水问题的严峻性和严重性。这些事故的发生，主要有截水结构的设计选型、质量缺陷和应急预防措施不力。(1)截水结构的选型和设计，需重点考虑漏水的后果、含水层的土性、地下水特性、支护结构形式、施工条件等因素。对于漏水后果严重（如建筑物、公共设施损坏等）

17、的基坑，对施工质量无十分把握的截水结构，如水泥土系的截水结构，不宜少于2道防线。选择的截水结构施工工艺需适合场地的地层特性。截水的基坑，支护结构的变形控制设计尚需考虑截水结构的抗变形能力，支护结构或土体变形过大会引起截水结构开裂，导致漏水。(2)施工阶段，严格按照相关技术标准、施工工艺、操作规程等精心施工是确保截水结构质量的必要条件，但不是充分条件。尚有诸多不确定因素会造成截水结构致命的缺陷，例如，实际地质条件与勘察资料的符合程度，包括砂卵石地层中粒径的大小、表层填土的成分、地下水的流动性等等。地下障碍物往往导致截水结构不能正常施工，出现桩体缺陷、位置偏移、桩体倾斜等质量问题。(3)截水帷幕施

18、工质量的评价标准是截水效果。但在帷幕施工完成后基坑开挖前，目前还没有合理可行的、行之有效的、方便快捷的手段检测帷幕的渗透性及截水效果。现有的一些检测方法，可间接反映帷幕的施工质量，也是必要的。这些检测方法有：(a)帷幕固结体的单轴抗压强度检测，以期通过固结体强度间接推测帷幕质量。(b)轻型动力触探。(c)孔内压水和抽水试验。(d)围井压水和抽水试验。以上检测方法均不能准确的评价帷幕的整体截水效果，最终的截水帷幕质量是要通过开挖后的截水效果来检验。(4)影响截水质量的因素着实太多太复杂，施工很难做到绝对不漏，而且现有的检测方法均不能准确的评价帷幕的整体截水效果。因而应急预防是截水基坑工程不可或缺

19、而且是非常重要的一个环节。应急预防讲究措施切实有力、监控及时高效、反应迅速到位。施工现场需具有充足的技术、人力、物资准备，监控、报警、反应、行动高效有序。必要时可按照事先制定的抢险应急预案进行现场演习。总之，确保截水结构的截水效果，需要“过程控制，辅助检测，应急到位”。,8.1 帷幕渗漏的控制与预防坑壁渗漏及流土的危害,2.5关于锚杆的选型,(1)锚杆成孔(2)锚杆注浆(3)帷幕截水条件下锚杆的施工(4)如何使锚杆更“给力”,二次高压注浆加固机理示意图,加筋效应：细粒土(粘性土、粉土、粉细砂)因劈裂注浆形成加筋复合土,充填胶结效应：粗粒土（卵砾、粗中砂）因渗入注浆被胶结,2.6土抗剪强度指标的

20、选取及可靠性、合理性分析判断,目前，土抗剪强度指标通过室内剪切试验确定，土样需经历现场钻孔取样、运输、室内试验操作等一系列人工干预的过程。抛开试验本身局限性(如应力路径、排水条件难以准确模拟实际)不谈，单是室内试验的土样与现场实际土体的符合程度，在经过一系列的人工干预后，已不容乐观，勘察报告提供的土的力学参数可能与实际情况大相径庭。因此在进行基坑的设计计算选取土的抗剪强度指标时，不能简单的仅看勘察报告提供的抗剪强度指标内聚力c、内摩擦角，尚需将抗剪强度指标与土的其它物理、力学参数（包括室内、原位试验）的进行对比分析，判断计算采用的抗剪强度指标的可靠性与合理性，防止误用。当抗剪强度指标与其他物理

21、力学参数的相关性差，或岩土勘察资料缺少可靠数据时，应结合类似工程经验和相邻、相近场地的岩土勘察数据通过可靠的综合分析判断后合理取值。,2.7设计应考虑正常施工偏差对工程质量的影响,基坑工程中，施工偏差对工程质量、安全的影响有时是致命的，如帷幕施工偏差过大导致截水帷幕搭接不好产生渗漏，护坡桩因施工偏差过大而侵占主体地下结构施工空间，锚杆施工偏差过大时不利于钢腰梁、锚具垫板受力，支撑构件施工偏差过大使得偏心弯矩增大，等等。但是，是施工就存在偏差，正常的、合理的偏差，设计阶段应该加以充分的考虑。(1)截水结构单元的设计搭接长度(2)支护结构施工偏差对主体地下结构施工空间的影响(3)支撑构件的安装误差

22、(4)锚杆上下位置偏差与钢腰梁间距、锚具垫板尺寸的关系,设计需考虑施工时的正常偏差,截水帷幕桩体搭接：设计搭接长度有效搭接长度桩长垂直度偏差2,返回目录,施工偏差问题,定位偏差、垂直度偏差过大时，截水桩体下部不能有效搭接导致帷幕渗漏,2.8冻胀与冻融对基坑的影响,不同的基坑支护形式，对冻胀与冻融的反映和敏感性有所不同。对于支挡式结构，冻胀增加了支护结构的水平荷载，使得支护结构变形、内力增大；冻土融化时，融化水对土体结构及强度造成破坏和削弱。疏排桩支护的桩间土，冻胀、冻融易引起桩间土脱落。因此，季节性冻土地区需越冬的基坑，需结合地区经验考虑冻胀影响，并且适当提高支挡式结构各个构件、连接节点的抗力

23、及安全度，桩间土护面需与护坡桩连接可靠。对于土钉墙，冻胀改变了土钉墙的受力特点。常规情况下，土钉钢筋的拉力沿长度方向分布呈中间大两头小，以潜在滑动面处最大，到土钉钢筋与面层连接处，因钉土之间的粘结力使得钢筋拉力大大衰减。因此常规的土钉墙设计，土钉与面层的连接节点的承载能力均小于土钉的最大拉力，土钉头节点、面层厚度及配筋均按构造设置，一般不进行受力计算。但是，当土钉墙后土体受冻膨胀后，冻胀力作用于面层增加了面层的荷载，又通过面层传递到土钉头节点，再传递到土钉，使得面层、土钉头节点、土钉荷载增加，尤其按照构造设置的面层、土钉头节点，极易在冻胀力作用下出现承载力不足而破坏。因此，在季节性冻土地区冬季

24、进行基坑施工，最好不采用土钉墙支护，否则需充分考虑冻胀的影响，在土钉头节点强度、面层强度、土钉承载力等各个环节均需精心设计。同时，设计计算尚需考虑一冻一融对土体结构的损伤、融化水的水压力及融化水降低了土体的强度等因素。,2.9施工过程中对地质条件的验证及处理,岩土工程勘察报告是基坑设计施工的依据，但是基坑的设计施工也不能过分的依赖于勘察报告。勘探点均按照一定的间距布置，不可能把基坑影响范围内的土层特性、地下水情况全部反映清楚；有时勘察点的布置受现场条件所限，不能完全布置在基坑工程的关键部位；勘察报告的准确性和真实性较差等等。因此，在基坑工程设计施工过程中，尤其在老城区或建筑物密集地段的基坑工程

25、，设计、施工必须密切配合，对以下一些情况，加以重视。(1)基坑涉及范围内的土层是否曾经受过扰动。基坑设计时，对其扰动历史不容忽略，需进行调查收集资料，必要时，进行有针对性的专项勘察。(2)基坑开挖后揭露的地层性状、地下水情况是否与勘察报告相符。若二者有差别，需根据实际情况及时进行必要的验算、设计调整及施工措施调整。,2.10施工过程中的地下水处理,与基坑工程有关土中水有天然存在的地下水如潜水、承压水，尤其需要重点关注的是施工过程中出现的水，包括降雨及与人类生活有关的地下设施如供水管、污水雨水管、化粪池等的渗漏、破损带来的水，而后者十有八九要给基坑带来麻烦，轻则出现险情抢险加固，重则酿成重大基坑

26、事故，尤以土钉墙、复合土钉墙对土中水最为敏感。水对基坑工程的影响大致有以下几个方面：(1)降低土体强度(2)引起支护结构荷载变化(3)水位降低影响周围环境的安全或正常运行(4)渗透破坏(5)土中水对锚杆(土钉)施工质量的影响。因此，在基坑开挖过程中，要时刻注意地下水的动向。若发现土体中有水，需要立即判断水害的来源：降水不力、土体本身的滞水、地下设施漏水、雨水或者施工用水等等。治理水害，必须查清水源，具体原因具体对待。一般有截断、排泄、疏导等措施。所谓截断,就是对地下设施的漏水，找到源头，堵死封住截断水源，使之不再流入边坡土体内。所谓排泄,就是设置排水沟,把地面积水排走使之不渗透到边坡土体中，把

27、基坑内的积水及时排走。所谓疏导,就是在支护过程中,在坑壁设置滤水管,使边坡土体中的水沿滤水管流出。这些措施简单易行，针对不同的情况可采取一种或者同时采取几种。,返回目录,饱和度对土抗剪强度的影响,（资料来源：林鸿州等，基质吸力对非饱和土抗剪强度的影响）,3 基坑工程的质量检测,3.1钢筋混凝土护坡桩质量检测3.2地下连续墙质量检测3.3锚杆质量检测3.4内支撑结构质量检测3.5逆作法中的质量检测问题3.6土钉质量检测3.7重力式水泥土墙质量检测3.8截水帷幕质量检测3.9降水井含砂量检测3.10 检测报告,3.1钢筋混凝土护坡桩质量检测,1）应采用低应变动测法检测桩身完整性，检测桩数不宜少于总

28、桩数的20%，且不得少于5根；2）当根据低应变动测法判定的桩身完整性为类或类时，应采用钻芯法进行验证，并扩大检测数量。,3.2地下连续墙质量检测,1）应进行槽壁垂直度检测，检测数量不得小于同条件下总槽段数的20，且不少于10幅；当地下连续墙作为主体地下结构构件时，槽壁垂直度检测数量应为100；2）应进行槽底沉渣厚度检测；当地下连续墙作为主体地下结构构件时，槽底沉渣厚度检测数量应为100；3）地下连续墙灌注混凝土应留置抗压强度试块，每50m3混凝土不少于1组试块，且每幅槽段不少于一组试块；4）应采用声波透射法对墙体混凝土质量进行检测，检测墙段数量不宜少于同条件下总墙段数的20%，且不得少于3幅墙

29、段，每个检测墙段的预埋超声波管数不应少于4个，且宜布置在墙身截面的四边中点处；5）当根据声波透射法判定的墙身质量不合格时，应采用钻芯法进行验证，并扩大检测数量。,3.3锚杆质量检测,锚杆应按规程规定的试验方法进行抗拔力检测，锚杆检测应符合下列规定：1）锚杆抗拔力的检测数量不应少于锚杆总数的5%，且同一土层内的锚杆数量不应少于3根；当锚杆抗拔力不合格时，应扩大检测数量；2）锚杆抗拔试验应在锚杆的固结体强度达到设计强度的75%后进行；3）试验检测应采用随机抽样的方法选取；4）锚杆抗拔试验的最大轴向拉力应按规程的规定取值。,3.4内支撑结构质量检测,1）钢筋混凝土支撑施工应符合现行国家标准混凝土结构

30、工程施工质量验收规GB50204的规定。2）钢支撑的安装应符合现行国家标准钢结构工程施工质量验收规GB50205的规定。,3.5逆作法中的质量检测问题,除符合上述相关的质量检测规定外，尚需对逆作法中的重要承重构件进行检测。应对立柱的垂直度与柱位进行检测，检测数量应取立柱的100。开挖过程应采用敲击法对立柱进行检验，检测数量应大于立柱总数的20，当发现立柱缺陷时，应采用超声波或钻芯法进行验证，并扩大检测数量。,3.6土钉质量检测,1）应对土钉的抗拔承载力进行检测，抗拔试验可采用逐级加荷法；同一土层条件下，土钉的试验数量不宜少于土钉总数的1%，且不应少于3根；试验最大荷载不应小于土钉轴向拉力标准值

31、的1.2倍；试验土钉应按随机抽样的原则选取，并应在土钉固结体强度达到设计强度的70后进行试验；试验方法应符合规程的规定；2）土钉墙与预应力锚杆复合时，应对锚杆的抗拔承载力进行检测；锚杆抗拔承载力的检测应符合锚杆检测的相关规定；3）土钉墙面层喷射混凝土应进行现场试块强度试验，试验数量不应少于喷射混凝土面积每500m2一组，每组试块不应少于3个；4）应对土钉墙的喷射混凝土面层厚度进行检测，检查数量不应少于喷射混凝土面积每500m2一组，每组检查数量不应少于3个；全部检测点的面层厚度平均值不应小于厚度设计值，最小厚度不应小于厚度设计值的80；,3.7重力式水泥土墙质量检测,1）应采用开挖的方法，检测

32、水泥土固结体的直径、搭接长度、位置偏差。检测时间宜在搅拌桩、旋喷桩施工完成28天后进行；2）应采用钻芯法检测水泥土的单轴抗压强度及完整性、水泥土墙的深度。进行单轴抗压强度试验的芯样直径不应小于80mm。检测桩数不应少于总桩数的1，且不应少于6根。,3.8截水帷幕质量检测,1)在搅拌桩、高压喷射注浆施工完成28d后，对帷幕固结体的搭接部位钻取固结体芯样，检测帷幕深度、固结体的单轴抗压强度及完整性，检测点的数量不宜少于总注浆孔数的1%；检测点的部位应按随机方法选取，同时应选取地质情况复杂、施工中出现异常情况的部位；2)可在基坑内预降水，同时观测基坑外地下水观测井水位变化；3)可通过现场开挖检查帷幕

33、的截水效果。,3.9降水井含砂量检测,管井、辐射井等竣工后应进行单井试抽检查降水效果，必要时应调整降水方案。降水初期和降水过程中，抽排水的含砂量控制指标（北京地区基坑规程）：1）管井抽水半小时内含砂量小于万分之一；2）管井正常运行时含砂量小于5万分之一；3）辐射井抽水半小时内含砂量小于2万分之一；4）辐射井正常运行时含砂量小于20万分之一。,3.10 检测报告,质量检测是评价施工质量比较可靠的手段，检测报告应是施工验收的依据。检测一般应由具有相应检测资质的第三方来做，并出具检测报告。,返回目录,4 基坑监测,基坑支护结构在施工期和使用期可能出现地层差异、荷载变化、施工条件变化、季节变换、自然因

34、素变化等情况，基坑监测是预防不测、确保支护结构、周边环境保护对象安全的重要保证。另外，基坑工程实测资料的反馈与分析是促进基坑支护技术科技进步的重要手段之一。大量工程实践表明，多数基坑工程事故是有征兆的。基坑工程施工和使用期间及时发现异常现象和事故征兆并采取有效措施是防止事故发生的重要手段。,GB50497-2009,基坑监测项目（JGJ120）,基坑仪器监测项目（GB50497-2009）,基坑巡视检查内容（GB50497-2009）,当前基坑监测工作中存在的一些问题,技术人员的专业技能、责任感 国家标准建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）条文说明：“基坑工程监测对技术人员的专

35、业水平要求较高。要求监测数据分析人员要有岩土工程、结构工程、工程测量等方面的综合知识和较为丰富的工程实践经验“。监测数据真实可靠性监测数据的分析与判断,结束,返回目录,5 基坑支护设计文件（技术文件）的主要内容,5.1设计依据5.2基坑周边环境条件5.3工程地质和水文地质条件5.4基坑周边使用条件5.5支护结构设计选型5.6计算书5.7基坑开挖方案要点、施工关键环节5.8监测方案与应急预案5.9施工图5.10质量检测要求,5.1设计依据,设计依据是基坑工程设计文件的重要组成部分。设计依据包括相关图纸资料、相关技术标准和相关法规。相关图纸资料包括拟建建筑物基础图、岩土工程勘察报告、管线图及基坑影

36、响范围内既有建筑物结构型式、基础埋深等；相关技术标准包括地方标准或行业标准或国家标准，如建筑基坑支护技术规程(JGJ120)、混凝土结构设计规范(GB50010-2002)、建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)等。当有地方标准时，首先应按地方标准严格执行，只有当没有地方标准或地方标准未规定的内容，方可按行业标准或国家标准执行；相关法规包括与设计施工密切相关的条例和地方法规，如建设工程安全生产管理条例(国务院第393号令)、危险性较大工程安全专项施工方案编制及专家论证审查办法（建设部建质2004213号）等。,5.2基坑周边环境条件,基坑工程的目的除满足基础结构安全施工外，就是要保护基坑周边

37、环境安全和正常使用。如果环境条件不清楚，则支护结构设计既无的放矢，也缺乏可行性。基坑周边环境条件包括建（构）筑物、道路及地下管线。基坑周边环境状况应描述下列内容：1)邻近建（构）筑物、道路及地下管线与基坑的位置关系；邻近建（构）筑物的工程重要性、层数、结构型式、基础型式、基础埋深、建设及竣工时间、结构完好情况及使用状况；2)邻近道路的重要性、交通负载量、道路特征、使用情况；3)地下管线（包括供水、排水、燃气、热力、供电、通信、消防等）的重要性、特征、埋置深度、走向、使用情况；4)环境平面图应标注与基坑之间的平面关系及尺寸，剖面图应标注邻近建（构）筑物的埋深、地下管线的用途、材质、规格尺寸、埋深

38、等。,5.3工程地质和水文地质条件,工程地质和水文地质条件是基坑设计文件中必不可少的部分，是决定支护结构选型、设计计算的重要依据。工程地质条件包括土层类别、分布、厚度、物理力学性质等。水文地质条件包括含水层的类型，含水层的厚度及顶、底板标高，含水层的富水性、渗透性、补给与排泄条件，各含水层之间的水力联系，地下水位标高及动态变化。地层简单且分布稳定时，可绘制一个概化剖面；对于地层变化较大的场地，宜沿基坑周边绘制地层展开剖面图。图中标明基坑支护设计所需的各有关地层物理力学性质参数如：、k等。,5.4基坑周边使用条件,基坑周边使用条件是指基坑周边受开挖影响较大区域内的料场、临时设施、临时施工道路、塔

39、吊、生活用水等地表水的排泄方式等，它们直接关系到基坑安全，却容易被设计者所忽视，因而造成基坑周边使用上的不便，甚至造成基坑事故。基坑工程施工完成后，交付总承包单位使用，总承包单位通常都要在邻近基坑的区域布置临时施工道路、堆料场及加工场，建设临时设施，安装塔吊等，如果基坑工程设计施工单位在编制施工方案时没有考虑这些因素，就容易造成基坑边坡超载，留下安全隐患。基坑工程设计施工单位在编制方案之前，应当与总包单位协商，了解基坑周边的用途，合理确定基坑边坡的超载值及生活用水等地表水的排堵方式等。基坑工程交付总包时，应当提供基坑工程使用说明书。,5.5支护结构设计选型,该部分是设计文件的核心内容，包括支护

40、结构选型、选取计算参数、计算方法和计算工况。支护结构选型的主要是根据基坑侧壁安全等级、包括基坑深度、工程地质及水文地质条件、环境条件和使用条件、以及施工、气候、工期及造价条件等确定。常用的支护结构类型有连续墙、排桩、重力式水泥土墙、土钉墙及复合土钉墙等。计算参数包括基坑坡顶超载、基坑开挖主要影响区内建筑物荷载、土层分层厚度及各土层力学参数等。计算方法应优先选用地方标准中规定的计算方法，无地方标准的，应以行业标准等为依据。设计时，首先应当依据基坑深度、工程水文地质条件、环境条件和使用条件等合理划分基坑侧壁安全等级，然后综合基坑侧壁安全等级、施工、气候条件、工期要求、造价等因素合理选择支护结构类型

41、。同一基坑的不同侧壁可分别确定为不同的安全等级，并依据侧壁安全等级分别进行设计。但当采用内支撑支护体系时，应以支撑两侧安全等级高的控制设计。,5.6计算书,计算书是基坑支护结构的设计依据，是各地进行基坑方案审查的重要内容。计算书包括原始输入数据、计算和验算结果，要求完整、真实和清楚。原始输入数据包括支护设计参数和土层参数取值。支护设计参数包括基坑深度、地下水位深度、土钉墙放坡角度、超载类型及超载值，基坑侧壁重要性系数等。土层参数取值包括土层厚度、k、m等。计算结果所包含的内容则因支护结构类型而异，如排桩包括桩径、桩间距、桩长及嵌固深度，内力及变形，配筋量及配筋方式，支护结构受力简图等；锚杆包括

42、自由段、锚固段长度，直径、倾角及杆体材料、数量，受拉承载力设计值；内支撑包括支撑与立柱材料、截面尺寸及配筋、节点构造等；土钉墙包括土钉位置及长度，水平向及垂直向间距、直径、倾角及杆体材料及规格，土钉抗拉承载力设计值，土钉墙整体稳定分析验算，必要时进行水平位移计算。基坑的稳定性验算包括整体稳定性、抗隆起稳定性、抗倾覆稳定性、抗滑移稳定性、渗透稳定性等(因支护形式而异)。地下水控制采用降水时，设计计算包括基坑涌水量、井间距、数量及井位、井径、井深、降水维持时间等；地面沉降的估算、及其对周边环境影响的评价。地下水控制采用截水时，设计计算包括确定截水帷幕型式、深度、范围、工艺参数、渗透稳定性等。支护结

43、构的设计计算应充分考虑并模拟基坑工程的施工过程，实际施工应与设计工况相符。,5.7基坑开挖方案要点、施工关键环节,基坑开挖前，应根据工程的结构形式、基础设计深度、地质条件、气候条件、周围环境、施工方法、施工工期和地面附加荷载等有关资料，进行基坑开挖方案设计。基坑开挖方案内容主要应包括开挖方法、开挖时间、土方开挖顺序、坡道位置设定、运输车辆行走路线、开挖监测方案，以及对支护结构及周边环境需采取的保护措施等。尤其对于软土地层中基坑开挖，需充分利用时空效应原理分层、分块、对称、均衡开挖，严格控制无支撑暴露时间，严格限制每层开挖厚度，并要避免土方开挖引起坑内已施工桩的偏移。基坑开挖方案又是指导基坑开挖

44、的设计文件，施工中必须严格执行。一旦实际开挖方案必须作重大调整，必须经设计人员复核计算工况、认可后方可实施。设计文件中应明确施工质量控制的关键环节、特殊工序及要求、注意事项等。,5.8监测方案与应急预案,监测方案与应急预案是实现基坑工程信息化施工和确保安全前提基础，是基坑工程设计、施工的重要组成部分。监测方案主要内容包括监测项目、监测方法、监测精度、监测周期、变形控制值及报警值；监测仪器设备名称、型号、精度等级；中间监测成果的提交时间和主要内容；绘制基坑支护结构及周边环境监测点平面布置图等。应急预案主要内容包括根据基坑周边环境、工程地质及水文地质条件及支护结构特点，对施工中可能发生的情况逐一加

45、以分析说明，制定具体、可行、有针对性的应急抢险方案；明确应急预案的启动条件；以锚、撑作为应急措施的，应有节点、预埋件设计图等。监测项目应满足规范基本要求；合理确定监测周期，并及时分析反馈监测数据，以满足信息化施工要求；依据基坑周边环境、工程地质及水文地质条件及支护结构特点合理确定基坑侧壁变形控制值（应与设计控制条件原则一致）及报警值。基坑监测项目的监控报警值应根据监测对象的有关规范要求、设计要求和工程经验及既有监测对象现状拟定，并应结合现场监测成果的分析综合判定。应急预案应具有针对性和可操作性。,5.9施工图,基坑工程施工图包括设计说明、基坑总平面图（基坑周边环境条件图）、基坑支护平面布置图、

46、基坑监测点布置平面图、立面图、剖面图及大样图。设计说明主要包括设计依据、共性要求、图纸上难以表达的内容等。基坑总平面图主要包括支护结构的整体轮廓、支护结构与红线的关系、支护结构与拟建建筑物基础的关系、支护结构周边建筑物、地下管线、道路等的关系。基坑支护平面布置图主要包括支护结构平面轮廓、平面尺寸、支护结构的平面定位、支护结构剖面分区范围划分、支护结构与剖面图的关系、地面标高、坑底标高等。基坑监测点布置平面图应包括各监测项目及其监测点的位置和要求。立面图、剖面图主要包括支护结构立面、剖面轮廓、剖面尺寸、标高，支护结构与周边建筑物和地下管线的水平和竖向关系，地层分层柱状图，支护结构与拟建建筑物、地

47、下管线的尺寸关系等大样图主要包括配筋图、支护结构与大样图和其它剖面图的关系，剖面图无法表示的细部构造、尺寸、作法等。,5.10质量检测要求,质量检测是评价基坑工程施工质量的重要手段。现行的基坑工程技术标准中，对质量检测均有明确规定，但是，也许是缘于基坑工程的临时性以及监督管理人员的专业局限等因素，当前的基坑工程中，严格按照规范进行质量检测的寥寥无几，使得一些不合格的分项工程蒙混过关，这也是基坑工程事故频发的原因之一。因此，基坑设计文件应对支护结构、截水结构的质量检测提出明确的要求。现行的基坑工程技术标准对质量检测的规定是原则性的，设计需根据工程的具体特点提出有针对性的质量检测要求，以使检测能够

48、真正起到评价工程质量、发现隐患的作用。尤其支护结构中的重要构件或易出现质量问题的构件，质量检测工作需更加重视。如锚杆、土钉等，其施工质量与土层条件、地下水条件、施工工艺、人员素质、管理水平等多种因素有关，那个环节处理不当均易导致质量缺陷，而且，当前的锚杆、土钉抗拔承载力检测，由于设计人员或检测人员未深入了解其受力机理，有时试验高估了锚杆、土钉在实际工作状态下的承载力，给基坑支护带来不安全的因素。,返回目录,国家技术标准中关于基坑工程的强制性条文,建筑地基基础设计规范GB5000720029.1.3 基坑开挖与支护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

49、和变形计算;3.基坑内外土体的稳定性验算;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基础桩,邻近建筑物和周边环境的影响;6.基坑开挖施工方法的可行性及基坑施工过程中的监测要求。9.1.6 土方开挖完成后应立即对基坑进行封闭,防止水浸和暴露,并应及时进行地下结构施工.基坑土方开挖应严格按设计要求进行,不得超挖。基坑周边超载,不得超过设计荷载限制条件.9.2.8 支护结构的内支撑必须采用稳定的结构体系和连接构造,其刚度应满足变形计算要求。,国家技术标准中关于基坑工程的强制性条文,建筑基坑支护技术规程 JGJ 12099314支护结构设计应

50、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。315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。,国家技术标准中关于基坑工程的强制性条文,建筑基坑支护技术规程 JGJ 12099316根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计要求，基坑支护应按下列规定进行计算和验算：1基坑支