基坑工程設(shè)計(jì)與施工中的一些重要問(wèn)題總結(jié)知識(shí)分享

1、基坑工程設(shè)計(jì)與施工中的一些重要問(wèn)題總結(jié)講 座 人：工作單位：二 OO 五年九月七日講座內(nèi)容一、基坑工程設(shè)計(jì)與施工必備的規(guī)范 1二、基坑工程使用年限規(guī)定 2三、基坑工程主要規(guī)范用語(yǔ) 2四、基坑工程設(shè)計(jì)前的勘察要求 6五、基坑工程設(shè)計(jì)和施工前的環(huán)境調(diào)查 7六、基坑工程設(shè)計(jì)荷載及設(shè)計(jì)原則 7七、基坑工程的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 9八、基坑工程設(shè)計(jì)計(jì)算的常見(jiàn)問(wèn)題 11九、基坑工程監(jiān)測(cè)及相關(guān)控制值 25十、基坑開(kāi)挖對(duì)環(huán)境影響的防治理措施 29一、基坑工程設(shè)計(jì)與施工必備的規(guī)范1、建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) GB50068-2001； 2、建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 GB50009-2001； 3、巖土工程勘察規(guī)范 GB500

2、21-2001； 4、建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程 JGJ120-99；5、建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50007-2002； 6、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50017-2003； 7、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010-2002； 8、建筑樁基技術(shù)規(guī)范 JGJ94-94；9、建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范 GB50330-2002；10、錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范 GB50086-2001； 11、鋼筋焊接接頭試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn) JGJ/27-2001； 12、砌筑砂漿配合比設(shè)計(jì)規(guī)程 JGJ98-2000； 13、預(yù)應(yīng)力筋錨具、夾具和連接器應(yīng)用技術(shù)規(guī)程 JGJ85-2002； 14、建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程 JGJ81-91；

3、15、普通混凝土配合比設(shè)計(jì)規(guī)程 JGJ55-2000； 16、建筑地基基礎(chǔ)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB50202-2002； 17、建筑變形測(cè)量規(guī)程 JGJ/T8-97；18、建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)程 JGJ/T111-98； 19、加筋水泥土樁錨支護(hù)技術(shù)規(guī)程 CECS147：2004； 20、廣東省標(biāo)準(zhǔn)地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程 DBJ/T15-13-95； 21、廣東省標(biāo)準(zhǔn)建筑基坑支護(hù)工程技術(shù)規(guī)程 DBJ/T15-20-97；22、廣州市標(biāo)準(zhǔn)廣州地區(qū)建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)定 GJB02-98；23、深圳市標(biāo)準(zhǔn)深圳地區(qū)深基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)范 SJG05-96；24、湖北省地方標(biāo)準(zhǔn)基坑工程技術(shù)規(guī)程DB42/1

4、59-2004 （建議收集）；25、鐵路路基支檔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范TB10025-2001 （參考使用）26、鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范TB10001-99 （參考使用）。二、基坑工程使用年限規(guī)定國(guó)標(biāo)未見(jiàn)說(shuō)明，省標(biāo)及廣州市標(biāo)和深圳市標(biāo)規(guī)定，基坑開(kāi)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后至基坑回填完畢宜不超過(guò)一年，有些地方（如湖北）按 1.5年考慮。如 果基坑暴露或閑置一年以上，或遇臺(tái)風(fēng)暴雨季節(jié)，則在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮這些 因素的影響。三、基坑工程主要規(guī)范用語(yǔ)1 、基坑工程為保證基坑正常施工、主體地下結(jié)構(gòu)的安全和周?chē)h(huán)境不受損害而采 取的各工程措施的總稱。主要有：巖土工程勘察、支護(hù)設(shè)計(jì)與施工、地下 水及地表水的治理、周?chē)h(huán)境監(jiān)測(cè)與保護(hù)、土方開(kāi)

5、挖與回填等內(nèi)容。2、主動(dòng)土壓力 基坑開(kāi)挖至某一深度后支護(hù)結(jié)構(gòu)向坑內(nèi)方向產(chǎn)生一定程度的位移或轉(zhuǎn) 動(dòng)致使主動(dòng)側(cè)土體達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)的最小土壓力。3、被動(dòng)土壓力 支護(hù)結(jié)構(gòu)在外力作用下產(chǎn)生向坑外方向一定程度的位移或轉(zhuǎn)動(dòng)致使被 動(dòng)側(cè)土體到極限狀態(tài)時(shí)的最大側(cè)向土壓力。4、支護(hù)結(jié)構(gòu) 基坑工程中為保持邊坡和坑底穩(wěn)定并控制其變形而采用的支護(hù)樁（墻）、支撐（或土層錨桿） 、圍檁、隔滲帷幕等結(jié)構(gòu)體系的總稱。5、懸臂式支護(hù) 采用樁（或墻）支護(hù)邊坡，基坑底面以上無(wú)支點(diǎn)，僅靠嵌入段的土抗力保持平衡的支護(hù)方式。6、樁錨支護(hù)采用排樁（如鉆孔樁、挖孔樁）及錨桿支護(hù)邊坡，依靠基坑底面以上 錨桿的錨固力和嵌入段的土抗力保持平衡的支護(hù)

6、方式。7、內(nèi)支撐 在基坑以內(nèi)設(shè)置的水平向、斜向或桁架，給支護(hù)樁（墻）提供支點(diǎn)的 受力構(gòu)件系統(tǒng)。8、彈性抗力法 將被動(dòng)區(qū)土體視為彈性地基，認(rèn)為被動(dòng)土體對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的抗力與 支護(hù)結(jié)構(gòu)的位移呈線性關(guān)系，用解析法、桿件有限元法、有限差分法等進(jìn) 行支護(hù)結(jié)構(gòu)的平衡計(jì)算和內(nèi)力計(jì)算的分析方法。9、自穩(wěn)邊坡 按照一定的坡率削緩開(kāi)挖的、不需要支擋而能依靠土體自身強(qiáng)度保持 穩(wěn)定的邊坡。10、分階邊坡 基坑開(kāi)挖較深或坡底上下存在軟弱土層時(shí)，為保持邊坡穩(wěn)定和坑底抗 隆起穩(wěn)定，將邊坡分為二階或多階開(kāi)挖，階與階之間設(shè)置一定寬度的平臺(tái)， 形成的邊坡稱為分階邊坡。11、錨桿 埋入基坑土（或巖）體中承受拉力和剪力以維持邊坡穩(wěn)定

7、的桿件（鋼 筋、鋼鉸線或鋼管等） 。12、土釘墻 采用土釘加固的基坑側(cè)壁土體與護(hù)面等組成的支護(hù)結(jié)構(gòu)。 13、支點(diǎn)及支點(diǎn)剛度系數(shù) 錨桿或支撐體系對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平約束點(diǎn)叫支點(diǎn)。支點(diǎn)處錨桿或支撐 體系對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平向反作用力與其位移的比值叫支點(diǎn)剛度系數(shù)。14、突涌基坑底以下存在承壓含水層，基坑開(kāi)挖后，坑底剩余隔水層厚度不足， 承壓水沖破隔水層涌入基坑，造成破壞的現(xiàn)象。15、管涌和流土 在超過(guò)臨界水力坡降的地下水滲流作用下，土體中的細(xì)小顆粒隨滲透 流通過(guò)大顆粒的孔隙，發(fā)生移動(dòng)或被帶出的現(xiàn)象，稱為管涌；粉土、粉細(xì) 砂層隨水流失稱為流土或淅土。16、隔滲（截水） 在基坑側(cè)壁、基坑底部或側(cè)壁加底部人工設(shè)置

8、不透水圍幕，防地下水 進(jìn)入基坑，稱為隔滲。一般有：攪拌樁、施噴樁、注漿或地下連續(xù)等型式。 一般有落底式和懸掛式兩種。17、降水 采用輕型井點(diǎn)或管井抽水，降低地下水位，以防止地下水對(duì)基坑的危 害，稱為降水。有疏干降水和減壓降水兩種。18、明溝排水 在基坑頂或底設(shè)置排水溝和集水井等排水。19、時(shí)空效應(yīng) 基坑土方開(kāi)挖時(shí)，支護(hù)結(jié)構(gòu)和土體的變形與一次開(kāi)挖的深度、長(zhǎng)度， 開(kāi)挖后暴露時(shí)間的長(zhǎng)短及支護(hù)設(shè)施到位的及時(shí)與否有密切關(guān)系，一次開(kāi)挖 暴露面愈大，開(kāi)挖時(shí)間愈長(zhǎng)，支撐到位愈遲則變形愈大。這種效應(yīng)稱為時(shí) 空效應(yīng)。20、水泥土擋墻 通過(guò)設(shè)置密排水泥土樁，形成腹式或格構(gòu)式水泥土墻體，按重力式擋墻 進(jìn)行計(jì)算的支護(hù)結(jié)

9、構(gòu)。21、坑內(nèi)扶壁或暗撐 在深厚軟弱土層中為了增加被動(dòng)區(qū)抗力，提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn) 定性并減 少變形而設(shè)置的位于基坑底面上、下墻狀水泥土體。僅接觸一側(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu) 并向坑內(nèi)延伸一定距離的稱為扶壁；位于基坑底以下且直抵基坑相對(duì)兩側(cè) 支護(hù)結(jié)構(gòu)的稱為暗撐。22、噴錨支護(hù)由面板（鋼筋混凝土）和群錨（釘）組成的支護(hù)結(jié)構(gòu)?；旧吓c土釘 墻一樣，有時(shí)即為加強(qiáng)型土釘墻。23、復(fù)合噴錨支護(hù) 在基坑側(cè)壁或底部在軟弱土層時(shí)，采用水泥土樁（墻） ，微型樁等堅(jiān)向 結(jié)構(gòu)與噴錨共同工作的支護(hù)結(jié)構(gòu)型式。24、逆作法施工 利用地下結(jié)構(gòu)的各層樓面梁板或核心部分及其外伸部分作為基坑四周 支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平支撐，從地面由上而下逐層開(kāi)挖土方和建造

10、地下室結(jié)構(gòu)的 施工方法。25、基坑整體穩(wěn)定性基坑抵抗整體滑動(dòng)破壞的能力。樁錨（撐） 、土釘墻（噴錨）及復(fù)合噴 錨的支護(hù)計(jì)算方法不同。26、基坑變形控制值 基坑支護(hù)工程設(shè)計(jì)或施工時(shí)控制基坑變形的目標(biāo)值，與基坑周邊環(huán)境， 基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)型式密切相關(guān)。27、基坑變形預(yù)警值 作為基坑變形量達(dá)到足以引起重視的界限，目前無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。一般 包括總量上的控制值（可取控制值的 80%）和速度上的控制值（可取 2-5mm/d）。28、基坑周邊環(huán)境基坑周?chē)芑娱_(kāi)挖（降水）影響范圍內(nèi)的已有建筑物、構(gòu)筑物、道路、管線、地下設(shè)施等的總稱。四、基坑工程設(shè)計(jì)前的勘察要求 勘察報(bào)告是設(shè)計(jì)依據(jù)中最重要的依據(jù)，在基坑工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)

11、引起高度 重視?？辈鞈?yīng)包括勘探、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試和室內(nèi)土工試驗(yàn)。1、勘探 勘察范圍應(yīng)根據(jù)開(kāi)挖深度及場(chǎng)地的巖土工程條件（地形地貌）確定， 條件允許時(shí)，勘探點(diǎn)布置范圍應(yīng)擴(kuò)大到基坑開(kāi)挖邊線外12倍開(kāi)挖深度，最好擴(kuò)大到錨桿端部。對(duì)地形或地質(zhì)條件復(fù)雜的基坑，尚應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大勘 察范圍。基坑周邊勘探點(diǎn)的深度應(yīng)根據(jù)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求確定，一般不應(yīng) 小于 2 倍開(kāi)挖深度，軟土地區(qū)應(yīng)穿越軟土層?？碧近c(diǎn)平面間距應(yīng)視地層條件而定， 一般應(yīng)按12m24m的間距布孔， 地層變化較大時(shí)，應(yīng)加密勘探點(diǎn)，查明分布規(guī)律。水文地質(zhì)勘察應(yīng)查明開(kāi)挖范圍及鄰近場(chǎng)地地下水含水層和隔水層的層 位、埋深和分布情況，查明各含水層的補(bǔ)給條件和水力聯(lián)系。

12、測(cè)量場(chǎng)地的 含水層的滲透系數(shù)和滲透影響半徑。還應(yīng)分析施工過(guò)程中水位變化對(duì)支護(hù) 結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境的影響。2、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試可采用靜力觸探、動(dòng)力觸探、標(biāo)貫、十字板剪切等手段。對(duì) 軟土及粉土夾層或粉粘土、砂層交互層宜側(cè)重采用靜力觸探試驗(yàn)。現(xiàn)場(chǎng)取土應(yīng)按1.01.5m的間距，且每一層土應(yīng)不少于6組巖土樣。對(duì) 于重要基坑，水文地質(zhì)勘察時(shí)應(yīng)布置水文地質(zhì)試驗(yàn)孔，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抽水或壓 水試驗(yàn)。試驗(yàn)應(yīng)盡量模擬工程降水時(shí)的特點(diǎn)，合理布置試驗(yàn)孔和水位觀測(cè) 孔。對(duì)多層含水層應(yīng)分層進(jìn)行抽水試驗(yàn)，當(dāng)降水深度超過(guò)12m，抽水試驗(yàn)應(yīng)采用群孔干擾試驗(yàn)。3、室內(nèi)土工試驗(yàn) 室內(nèi)土工試驗(yàn)，應(yīng)包括能提供各巖土層的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)及重度指標(biāo)，

13、軟土的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度及靈敏度，老粘性土應(yīng)測(cè)定膨脹性指標(biāo)，一般粘性 土及粉土應(yīng)測(cè)定垂向方向和水平方向的滲透系數(shù)，對(duì)重要工程尚應(yīng)提供土 的靜止土壓力系數(shù)?；訋r土層抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的確定應(yīng)符合以下原則：對(duì)粘性土和粉土采 用直接快剪或不固結(jié)不排水三軸剪，一般取總應(yīng)力法的C、指標(biāo)；對(duì)粘性土與粉土、粉砂交互層土的 C、值取其中的最小值；對(duì)老粘性土以及 殘積土、軟巖應(yīng)充分參考基坑開(kāi)挖暴露后的強(qiáng)度衰減，其中對(duì)老粘性土應(yīng) 按室內(nèi)試驗(yàn)確定的粘聚力乘以0.30.6的折減系數(shù)，且最大不宜大于50kpa; 對(duì)于較純凈的砂土， C值按零考慮，值宜根據(jù)標(biāo)貫擊數(shù)相關(guān)公式計(jì)算。五、基坑工程設(shè)計(jì)和施工前的環(huán)境調(diào)查基坑工程的環(huán)境調(diào)查

14、和勘察同等重要，也是基坑工程設(shè)計(jì)保護(hù)環(huán)境的 必然要求。環(huán)境調(diào)查應(yīng)包括以下內(nèi)容：1、查明基坑四周一定范圍內(nèi)（至少是 2 倍基坑深度）相鄰建（構(gòu)）筑 物分布位置、層數(shù)、結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)型式與埋置深度以及使用年限和完好 程度等；2、查明基坑附近的各類地下設(shè)施，包括各種地下管線及地下人防工程 的位置及其規(guī)模、埋置深度、結(jié)構(gòu)類型和構(gòu)筑年代等；3、查明基坑周邊道路、寬度及車(chē)輛動(dòng)載情況；4、查明基坑附近所分布的湖泊、 水塘等地表水體和暗塘、 暗溝的位置、 范圍、規(guī)模、水深（埋深）以及與地下水的聯(lián)系等。5、查明已有舊、危房的變形、開(kāi)裂情況。六、基坑工程設(shè)計(jì)荷載及設(shè)計(jì)原則1、設(shè)計(jì)荷載及其效應(yīng)組合的幾個(gè)主要概念永久

15、荷載在結(jié)構(gòu)使用期間，其值不隨時(shí)間變化，或其變化與平均值 相比可以忽略不計(jì)，或其變化是單調(diào)的并能趨于限值的荷載?？勺兒奢d在結(jié)構(gòu)使用期間，其值隨時(shí)間變化，且其變化與平均值相 比不可以忽略不計(jì)的荷載。偶然荷載：在結(jié)構(gòu)使用期間，不一定出現(xiàn)，一旦出現(xiàn)，其值很大且持 續(xù)時(shí)間很短的荷載。準(zhǔn)永久荷載：對(duì)可變荷載，在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，其超越的總時(shí)間約為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期一半的荷載。荷載設(shè)計(jì)值：荷載代表值與荷載分項(xiàng)系數(shù)的乘積。荷載效應(yīng)：由荷載引起結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反應(yīng)，例如內(nèi)力、變形和裂 縫等。荷載組合：按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，為保證結(jié)構(gòu)的可靠性而對(duì)同時(shí)出現(xiàn)的 各種荷載設(shè)計(jì)值的規(guī)定?；窘M合承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，永久作用和可變

16、作用的組 合。標(biāo)準(zhǔn)組合：正常使用極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，采用標(biāo)準(zhǔn)值或組合值為荷載代 表值的組合。準(zhǔn)永久組合：正常使用極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，對(duì)可變荷載采用準(zhǔn)永久值為 荷載代表值的組合。2、荷載分項(xiàng)系數(shù)永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)：當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)，對(duì)由可變荷載效應(yīng)控 制的組合應(yīng)取1.2；對(duì)由永久荷載效應(yīng)控制的組合應(yīng)取 1.35。當(dāng)其效應(yīng)對(duì)結(jié) 構(gòu)有利時(shí)，一般情況下取1.0；對(duì)結(jié)構(gòu)傾覆，滑移驗(yàn)算應(yīng)取 0.9?？勺兒奢d的分項(xiàng)系數(shù)：一般情況下取 1.4。3、基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用的荷載效應(yīng)組合（按臨時(shí)結(jié)構(gòu)）計(jì)算土壓力、滑坡推力及錨桿（土釘）抗拔力時(shí)，荷載效應(yīng)組合應(yīng)采 用承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合，其分項(xiàng)系數(shù)和組合系

17、數(shù)均取 1.0。按地基承載力確定支護(hù)結(jié)構(gòu)（如擋土墻、支撐立柱樁等）的基底面積 及其埋深時(shí)，荷載組合應(yīng)采用正常使用極限狀態(tài)下的標(biāo)準(zhǔn)組合，其組合系 數(shù)取1.0。其相應(yīng)的抗力采用地基承載力特征值或立柱樁的承載力特征值。驗(yàn)算支護(hù)結(jié)構(gòu)變形時(shí)，荷載效應(yīng)組合應(yīng)采用正常使用極限狀態(tài)下的準(zhǔn) 永久組合，相應(yīng)的限值應(yīng)為支護(hù)結(jié)構(gòu)變形允許值。其組合系數(shù)取1.0。確定支護(hù)結(jié)構(gòu)（樁墻、錨桿、支撐等）截面尺寸及配筋和驗(yàn)算材料強(qiáng) 度時(shí)，荷載效應(yīng)組合應(yīng)采用承載能力極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的基本組合。其 組合設(shè)計(jì)值S應(yīng)采用下式：S=1.35 - ro Sk R（1）R結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的設(shè)計(jì)值；Sk荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合值；ro基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的重要

18、性系數(shù)，分別按一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)取1.1、1.0和0.9。4、基坑工程設(shè)計(jì)原則基坑工程支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)采用以分項(xiàng)系數(shù)表示的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行 設(shè)計(jì)。極限狀態(tài)分為：承載能力極限狀態(tài)：對(duì)應(yīng)于支護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到最大承載能力或土體失穩(wěn)、 過(guò)大變形導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)或基坑周邊環(huán)境破壞。正常使用極限狀態(tài)：對(duì)應(yīng)于支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形已妨礙地下結(jié)構(gòu)施工或影 響基坑周邊環(huán)境的正常使用功能。七、基坑工程的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容（包含應(yīng)取得的資料）1、設(shè)計(jì)應(yīng)取得的基本資料一般應(yīng)有：用地和建筑紅線圖，場(chǎng)區(qū)地形圖及地下工程結(jié)構(gòu)施工圖（含 樁位圖）；場(chǎng)地巖土工程勘察報(bào)告，水文地質(zhì)勘察報(bào)告；基坑周邊環(huán)境資料； 相鄰地下工程施工情況和經(jīng)驗(yàn)性資料；基礎(chǔ)施工對(duì)

19、基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的要求； 基坑周邊的地面堆載和活荷載；建設(shè)方或政府的特定要求等等。2、基坑支護(hù)類型及護(hù)坡方法基坑支護(hù)類型包括：放坡、坡體加固、排樁、地下連續(xù)墻及圓筒等五 種，各種支護(hù)類型采用的護(hù)坡方法如下：放坡:采用自穩(wěn)邊坡，護(hù)坡法按土質(zhì)條件和一定坡率放坡，坡面采取 保護(hù)措施，坡腳采用砂袋、土包反壓坡腳、坡面。坡體加固：采用加筋土重力式擋墻、水泥土重力式擋墻、噴錨或復(fù)合 噴錨等護(hù)坡方法。加筋土重力式擋墻一般有土釘、螺旋錨、鋼管注漿等型 式。水泥土重力式擋墻一般有注漿、旋噴、攪拌樁等型式，平面上成壁式、 格柵式及拱式，豎向上有扶壁式及暗撐式。噴錨一般是面層為鋼筋混凝土， 加橫向（斜向）錨桿。復(fù)合噴錨

20、除了面層和橫向（斜向）錨桿外，另在豎 向加水泥土樁或其它支護(hù)樁，以解決深部整體滑移和坑底隆起問(wèn)題。排樁：采用懸臂樁、雙排樁、錨固式排樁（錨樁）和內(nèi)支撐式排樁等 形式。樁型一般有：鉆孔樁、挖孔樁、預(yù)制樁及鋼板樁等。雙排樁指雙排 平行布置的樁，樁頂部用鋼筋混凝土橫梁連結(jié)，必要時(shí)對(duì)樁間（軟土）進(jìn) 行加固處理。錨樁一般是上列樁型加錨桿（預(yù)應(yīng)力錨桿）、螺旋錨或錨定板 等。內(nèi)支撐式排樁一般是上列樁型加型鋼或鋼筋混凝土支撐，支撐有水平 向的，也有豎向斜撐，外加立柱樁。地下連續(xù)墻：是既擋水又擋土的雙效支護(hù)結(jié)構(gòu)，有懸臂式也有錨撐式。圓筒：利用圓形、橢圓形，拱形或復(fù)合型的較好受力體系，進(jìn)行支護(hù) 的方法。筒形結(jié)構(gòu)體

21、一般為樁和地下連續(xù)墻，輔以少量環(huán)撐。該方法一般 是基坑平面形狀接近上述形態(tài)，利用結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)，徑向位移小，筒壁彎矩小。3、基坑工程設(shè)計(jì)內(nèi)容 首先，應(yīng)全面分析場(chǎng)地的地層結(jié)構(gòu)和巖土的物理力學(xué)性質(zhì)以及周邊環(huán) 境的要求，進(jìn)行支護(hù)方法的選型和技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。其次，應(yīng)綜合考慮地下水及地表水的特性，確定地下水的控制方法。 第三，在確定了支護(hù)方法后，應(yīng)先確定基坑開(kāi)挖范圍內(nèi)建（構(gòu)）筑物 的荷載、地面超載，包括施工材料和設(shè)施的荷載。再準(zhǔn)確確定設(shè)計(jì)計(jì)算中 的相關(guān)參數(shù)，計(jì)算土體的主、被動(dòng)土壓力。第四，對(duì)基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和變形進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，對(duì)基坑 內(nèi)外土體進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算。第五，對(duì)地下水和地表水的控制進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算

22、，并應(yīng)分析地下水水位 變化引起的土體和周邊環(huán)境的影響。第六，根據(jù)基坑支護(hù)方法和周邊環(huán)境狀況，以及地下水和地表水的控 制方法，確定施工過(guò)程中應(yīng)采取的監(jiān)測(cè)或檢測(cè)方法。第七，指出基坑開(kāi)挖流程，應(yīng)注意的關(guān)鍵問(wèn)題，以及可能出現(xiàn)突發(fā)情 況的預(yù)處理方案。第八，編寫(xiě)設(shè)計(jì)詳細(xì)說(shuō)明及完整的設(shè)計(jì)施工圖。第九，應(yīng)根據(jù)施工過(guò)程中反饋的信息進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整或變更。八、基坑工程設(shè)計(jì)計(jì)算的常見(jiàn)問(wèn)題1、地面荷載產(chǎn)生側(cè)向土壓力的確定準(zhǔn)確確定地面荷載是準(zhǔn)確計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)受力和變形的先決條件，它同 準(zhǔn)確確定土壓力一樣重要，地面荷載一般包括地面建（構(gòu)）筑構(gòu)荷載、地 面堆載和車(chē)輛荷載等。車(chē)輛荷載按1520KPa考慮即可，大型或重型車(chē)輛荷載按

23、30KPa考慮, 地面堆載按堆放材料的密度（重度）乘以高度計(jì)算地面建（構(gòu)）筑物荷載相對(duì)復(fù)雜一點(diǎn)，它與建（構(gòu)）筑物的結(jié)構(gòu)類型、 層數(shù)、基礎(chǔ)類型及埋深 基礎(chǔ)荷載大小及室內(nèi)可變荷載等有關(guān)， 還與建（構(gòu)） 筑物與基坑邊相對(duì)關(guān)系有關(guān)。很多規(guī)范針對(duì)不同地面荷載產(chǎn)生側(cè)向壓力的 計(jì)算方法都有說(shuō)明。當(dāng)建（構(gòu)）筑物長(zhǎng)邊平行于基坑邊時(shí)，規(guī)范規(guī)定附加荷載起始點(diǎn)按基礎(chǔ)底外緣30（矩形基礎(chǔ)）和45 （條形基礎(chǔ)）角畫(huà)線至支護(hù)結(jié)構(gòu)；但當(dāng)長(zhǎng)邊垂直于基坑邊時(shí)，規(guī)范未見(jiàn)規(guī)定，我的論文“深基坑 邊坡超載計(jì)算方法及其工程應(yīng)用”（水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2000年第2期）有 詳細(xì)堆導(dǎo)，這里作一簡(jiǎn)介，詳細(xì)情況見(jiàn)論文原文。如圖1,當(dāng)建筑物長(zhǎng)邊垂直

24、于基坑邊時(shí)，除了要計(jì)算建筑物寬度范圍內(nèi)的土壓力外，還應(yīng)計(jì)算寬度外一定范圍內(nèi)的土壓力，計(jì)算范圍B0=（H-d） tg?,?取30 （短形基礎(chǔ)）或45 （條形基礎(chǔ)）附加土壓力大小+ /2,附加土壓工程設(shè)計(jì)人員經(jīng)建筑物寬度范圍內(nèi)附加土壓力擴(kuò)散角a=45/2, 為：e0=Ka qo;建筑物寬度以外Bo范圍內(nèi)附加土壓力擴(kuò)散角B =45 力大小為 e0=Ka qo L B/B+2z tg?) (L+2z tg?)常忽視了這部分土壓力，往往導(dǎo)致分界處開(kāi)裂或變形過(guò)大平面圖B0 二 B印二（b）1-1剖面圖d+z3(c)2-2剖面圖圖1基坑坡頂超載計(jì)算分析簡(jiǎn)圖2、分級(jí)放坡當(dāng)基坑深度大于12m時(shí)，為了減少支護(hù)難度

25、，可采用分級(jí)放坡的辦法， 降低下級(jí)坡的支護(hù)高度。我的論文“深圳地鐵水晶島站深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)算 方法簡(jiǎn)介”(巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，1999年第18卷)，介紹了深度16.8m的 深基坑采用分兩級(jí)坡的型式，上下坡各 8.4m，上坡按1:0.82的自穩(wěn)邊坡放 坡，下坡采用1:0.2的噴錨支護(hù)方法，節(jié)省了大量造價(jià)，且邊坡位移不足2cm。 這里要提請(qǐng)注意的是，該方法應(yīng)是在四周空曠或有一定的放坡空間且對(duì)變 形要求不很?chē)?yán)格的基坑支護(hù)中采用。分級(jí)放坡可先計(jì)算上級(jí)坡的穩(wěn)定性，按上級(jí)坡高進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)；計(jì)算 下級(jí)做的穩(wěn)定性時(shí)，把上級(jí)坡當(dāng)超載考慮，從而對(duì)下級(jí)坡進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)。3、噴錨或復(fù)合噴錨在軟土邊坡支護(hù)中的應(yīng)用問(wèn)題許多規(guī)

26、范關(guān)于噴錨或復(fù)合噴錨在軟土層邊坡支護(hù)中的應(yīng)用作出了禁用 的規(guī)定。但是，大量的工程實(shí)踐表明，只要設(shè)計(jì)得當(dāng)，軟土層邊坡還是可 采用噴錨或復(fù)合噴錨的支護(hù)方法，值得一提的是設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不是的工程師慎 用。我在論文“軟土層深基坑邊坡支護(hù)工程實(shí)例分析與設(shè)計(jì)”(巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2000年第19卷)中，把軟土層分布狀態(tài)歸為四種類型，如圖2所示。0.00(a)軟土位于坑底以上砂包壓腳淤泥質(zhì)土麟 1 -6.10粘性土鋼花管注漿土釘填土-3.10(b)軟土層底與坑底平行0.00圖2軟土層分布層位與支護(hù)方法0.00（c）軟土層底超過(guò)坑底0.00快、屣土釘粘性土（d）軟土層位于坑底以下且較厚圖2軟土層分布層位與支護(hù)方法

27、在圖2中，列舉了四個(gè)典型軟土層分布層位和相應(yīng)的支護(hù)方法。對(duì)于 圖2（a）類型，穩(wěn)定性分析思路為：當(dāng)支護(hù)不當(dāng)時(shí)，也坡土體會(huì)沿著淤泥 層與中粗砂層界面滑移，因此，支護(hù)設(shè)計(jì)應(yīng)驗(yàn)算該界面的抗滑安全系數(shù)， 一般要求抗滑安全系數(shù)大于1.5。對(duì)于圖2 （b）類型，穩(wěn)定性分析思路為：當(dāng)支護(hù)不當(dāng)時(shí)，淤泥質(zhì)土層 將產(chǎn)生側(cè)向擠壓，因此，支護(hù)著重考慮淤泥質(zhì)土層的水平移動(dòng)，一方面采 用鋼花管注漿改善軟土的性質(zhì)，另一方面驗(yàn)算鋼管及注漿體和反壓砂包的 穩(wěn)定性問(wèn)題，重點(diǎn)驗(yàn)算其抗傾安全系數(shù)，一般要求其抗傾安全系數(shù)大于1.4對(duì)于圖2（c）類型，穩(wěn)定性分析思路為：當(dāng)支護(hù)不當(dāng)時(shí)，邊坡將產(chǎn)生 整體失穩(wěn)，因此，應(yīng)著重考慮抗滑移措施，并驗(yàn)

28、算整體穩(wěn)定性安全系數(shù)， 一般要求整體穩(wěn)定性安全系數(shù)大于 1.5。對(duì)于圖2（d）類型，穩(wěn)定性分析思路為：當(dāng)支護(hù)不當(dāng)時(shí)，坑底以上的 填土層會(huì)沿著軟土層頂面滑移，或者產(chǎn)生坑底以下深層滑移。因此，支護(hù) 設(shè)計(jì)時(shí)，一方面要驗(yàn)算填土與軟土層界面的抗滑安全系數(shù)，一般要求抗滑 安全系數(shù)大于1.5;另一方面要驗(yàn)算深層（以攪拌樁底為界面）抗滑移安全 系數(shù)，一般要求深層抗滑移安全系數(shù)大于 1.2。應(yīng)引起高度注意的是，上列四種軟土層坡深度均未超過(guò)8.0m，當(dāng)超過(guò)8m時(shí)應(yīng)專門(mén)研究，近幾年出現(xiàn)了不少超過(guò) 8m深的軟土層基坑采用噴錨支 護(hù)時(shí)，出現(xiàn)滑移和整體失穩(wěn)的工程事故。4、懸臂樁（也含錨樁）變形計(jì)算支護(hù)樁的變形計(jì)算是基坑支

29、護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算的重要內(nèi)容之一，它既要分析 支護(hù)樁的特性、撐錨特性，又要分析巖土特性，比支護(hù)樁的受力計(jì)算復(fù)雜 得多。因支護(hù)樁包括懸臂樁、錨樁（支撐樁）及雙排樁，各種支護(hù)樁的受 力狀態(tài)及變形特征存在較大差異，目前的變形計(jì)算方法有線彈性地基反力 系數(shù)法、彈性理論法和有限無(wú)法等三種基本方法。其中線彈性地基反力系 數(shù)法中有張氏法、m法、c法和k值法等，目前規(guī)范大多推薦采用 m法， 該法假定地基水平反力系數(shù) Kh與深度x呈線變化，即Kh=mx，m為地基水 平反力系數(shù)的比例系數(shù)（kN/m4）。但是，現(xiàn)行規(guī)范在推薦該法時(shí)，未注意 到該法的不足之處，以下以懸臂樁為例，在計(jì)算懸臂樁的變形時(shí)，把樁分 為兩部分：如圖3所

30、示，坑底以上部分按懸臂梁考慮，坑底以下部分按線 性地基梁考慮。計(jì)算時(shí)，把坑底以上主動(dòng)土壓力移植到坑底處，得到一個(gè) 主動(dòng)土壓力合為Qo，另一個(gè)主動(dòng)土壓力形成的彎矩 Mo,建立樁身?yè)隙任⒎?方程式：EI# boKhy=O（Kh=mx， b土壓力計(jì)算寬度）（2）式（2）可用幕級(jí)數(shù)法求解，從而得出坑底處樁的水平位移 yo和轉(zhuǎn)角 0的表達(dá)式為：yo=Qo 8 qq+M o 8 mq（3）(4) 0=-（ Qo 8 QM +M 0 8 MM ）（c）實(shí)際簡(jiǎn)化型（d）坑底處樁的位移（a）支護(hù)樁原型剖面圖（b）規(guī)范簡(jiǎn)化型圖3懸臂支護(hù)樁變形計(jì)算簡(jiǎn)圖有了坑底處樁的水平位移和轉(zhuǎn)角，就可以計(jì)算出坑底以上樁身的位移，

31、如樁頂位移 Yo二 y+y。-o H （ y樁身在樁頂處的彈性變形量，按材 料力學(xué)方法計(jì)算）。該方法的不足之處是，未考慮邊坡土體自重產(chǎn)生的豎向 荷載P。，實(shí)際計(jì)算時(shí)不應(yīng)忽視該部分荷載，因此式（2）應(yīng)改為：d 4 yEI 卅+ boKhy二 boPoKa（ka主動(dòng)土壓力系數(shù)）（5）式（5）也可以用幕級(jí)數(shù)法進(jìn)行求解，當(dāng)然與式（2）比要復(fù)雜得多， 通過(guò)求解式（5）也可以得到坑底處的水平位移和轉(zhuǎn)角表達(dá)式為：yo=Qo S qq+M o 8 mq +boPoKa S pp（6） 0=- （ Qo 8 QM +M 0 8 mm + boPoKa Se p）（7）同樣有了坑底處樁的水平位移和轉(zhuǎn)角，就可以計(jì)算

32、出坑底以上樁身及 樁頂?shù)奈灰?。?jīng)多個(gè)工程實(shí)例驗(yàn)算表明，考慮邊坡土體自重荷載 Po計(jì)算的樁身位移 與實(shí)測(cè)值較吻合，不考慮邊坡土體自重荷載 Po計(jì)算的樁身位移比實(shí)側(cè)值小 20%左右。式（5）、（6） （7）的詳細(xì)推導(dǎo)見(jiàn)我的論文“懸臂支護(hù)樁的變形計(jì)算方 法探討”（巖土力學(xué)，2000年第3期），式中的符號(hào)及各種系數(shù)亦見(jiàn)該文。有了懸臂樁的變形計(jì)算方法后，錨（撐）樁和雙排樁的變形計(jì)算亦可類推5、地基水平反力系數(shù)計(jì)算方法前面已談到求解支護(hù)樁的變形方法大多采用線彈性地基反力系數(shù)法，該方法中m法是目前規(guī)范推薦的方法，該方法假定地基水平反力等數(shù)Kh 與深度x呈線性變化，即Kh=m x式中。m是地基水平反力系數(shù)的比

33、例系 數(shù)（kN/m4）,可以根據(jù)單樁水平荷載試驗(yàn)求算，求算式為:(8)Her ,X crb(EI)式中，Her單樁水平臨界荷載（kN ） , Xer 單樁水平臨界荷載對(duì)應(yīng) 的位移（m）, X 樁頂位移系數(shù)，bo計(jì)算寬度。大家知道，基坑工程是 臨時(shí)性工程，況且單樁水平荷載試驗(yàn)無(wú)法在坑底處實(shí)施，故該法在工程實(shí) 際幾乎不能實(shí)現(xiàn)。國(guó)標(biāo)基坑規(guī)范推薦了層狀土的m求算公式，表達(dá)表為：mi二丄（0.2?：-?+5）（9）式中，？ ik、Cik分別為第i層土的快剪內(nèi)摩擦角和粘聚力的標(biāo)準(zhǔn)值，為基 坑底面處的位移量，無(wú)經(jīng)驗(yàn)處可取 10。工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)值的隨機(jī)性極強(qiáng)， 而且與支護(hù)方法有關(guān)。我在論文“深基坑圍護(hù)地連墻設(shè)計(jì)

34、中幾個(gè)問(wèn)題探計(jì)”（水文地質(zhì)工程地質(zhì)，2004年第3期）中就劉屋洲泵站地連墻工程大量的 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析后認(rèn)為，m值與錨（撐）方式有關(guān)，經(jīng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)反算得出， 錨拉結(jié)構(gòu)應(yīng)在5左右，而內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)則在20左右。有些地方規(guī)范對(duì)式（9）作了修正，如湖北基坑規(guī)范在式（9）右邊加了一個(gè)修正系數(shù)E,E 一對(duì)一般粘性土、砂土取 1.0,對(duì)老粘土、中密以上砂礫石取 1.82.0,對(duì) 軟土則取0.60.8。無(wú)經(jīng)驗(yàn)地區(qū)，式（9）應(yīng)慎用。有些地方規(guī)范推薦查表 法，即根據(jù)地基土類別不同、狀態(tài)不同和相應(yīng)單樁在地面處水平位移不同， 查國(guó)標(biāo)樁基規(guī)范m值一覽表。但是該表推薦值為一范圍值，且單樁在地面處的水平位移并不知道，因此，不同的人

35、查出的結(jié)果也不一樣。因上種種原因，我在基坑工程設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)反算和巖土層的物 理力學(xué)指標(biāo)及地基承載力相關(guān)的計(jì)算公式，提出了直接利用巖土層的物理 力學(xué)指標(biāo)和承載力相關(guān)系數(shù)計(jì)算地基水平反力系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式，具體過(guò)程 見(jiàn)我的論文“有限線單元法用于錨桿樁支護(hù)系統(tǒng)的計(jì)算分析” （工程勘察， 1997年第3期）。下面列出我提出的Kh計(jì)算公式：Kh=Koi K02 （C Nc+r z Nq）（10）式中，Nc、Nq承載力系數(shù)，可查國(guó)標(biāo)地基基礎(chǔ)規(guī)范； C土的粘聚 力；r土的重度，Z計(jì)算點(diǎn)深度；Koi與土質(zhì)有關(guān)的系數(shù)（m-1），對(duì)硬 粘土和密砂取30，對(duì)一般粘性土和中密以下砂土取 40; K02樁距，但無(wú)量

36、綱。本人推薦的Kh計(jì)算式的精確度詳見(jiàn)上述論文全文。6、擋土樁（墻）前堆載或預(yù)留土體分析在擋土樁（墻）前堆載土方或反壓砂包，是基坑支護(hù)工程施工過(guò)程中或 使用過(guò)程中處理位移過(guò)大或破壞失穩(wěn)常常采用的簡(jiǎn)易快捷的方法，該法也 稱堆載反壓法。而擋土樁（墻）前預(yù)留土體是逆作法和中心心島施工方法 常用的方法，該法把預(yù)留土體作為支護(hù)體系的一部分，且具有內(nèi)支撐的功 效，因此，越來(lái)越多的超大深基坑常采用此方法。多年前，由于類似工程 設(shè)計(jì)的需要，我采用力的平衡和等代推算方法，提出并推導(dǎo)了堆載反壓或 預(yù)留土體的設(shè)計(jì)計(jì)算公式。詳見(jiàn)論文“擋土墻前堆載反壓或預(yù)留土體分析 “（巖土力學(xué)， 1999年第 3 期）。該方法的計(jì)算包

37、括兩部分，如圖 4所示， 一部分是計(jì)算堆載或預(yù)留土體產(chǎn)生的坑底以下支護(hù)結(jié)構(gòu)被動(dòng)側(cè)的被動(dòng)土壓 力Ep,另一部分是計(jì)算堆載或預(yù)留土體產(chǎn)生的坑底以上作用給支護(hù)結(jié)構(gòu)的水 平抗力 E?？禹敁跬翗禕ttf堆載(或預(yù)留土體)坑底Bo(a)基坑剖面圖圖4擋墻前堆載或預(yù)留土體分析簡(jiǎn)圖經(jīng)力的等代推算，得出堆載或預(yù)留土體產(chǎn)生的被動(dòng)土壓力合力Ep= 2 Bo ka +Bt tan kp q,合力作用點(diǎn)離坑底的距離2 .hp=Boka+Bt ka tan +Bt2 tan2/3(B ka+Bt tan ).經(jīng)力的平衡分析并求解積分式，得出堆截或預(yù)留土體產(chǎn)生的水平抗力合力E=1 (Bo+Bt) Ho r tan+BC (

38、r 土的重度)，合力作用點(diǎn)離坑底2的距離 h= (Bo+2Bt) (r tan +c)H o/3(Bo+Bt)H。 r tan +6BC上述公式的提出和推導(dǎo)，為準(zhǔn)確計(jì)算該類型的基坑搶險(xiǎn)或預(yù)留土體提供了量化設(shè)計(jì)計(jì)算依據(jù)，建議大家使用。7、打入式和掏土式土釘載力由于土釘?shù)尼敳挠梢酝Ｓ玫匿摻钔卣沟浆F(xiàn)在常用的鋼管和鋼鉸線，因此，土釘?shù)某煽追椒ㄒ灿蛇^(guò)去常用的人工掏土和機(jī)械掏土發(fā)展到現(xiàn)在的打入式，少數(shù)一次性成釘，而且在填土層、軟弱土層和砂性土層中則基本上采用打入式。那么，打入式土釘如何確定土釘?shù)闹睆胶湍ψ枇δ?？現(xiàn)行所 有的規(guī)范沒(méi)有此內(nèi)容，此前，未見(jiàn)前相關(guān)理論研究。 1998 年，我在進(jìn)行深 圳市香密三村

39、五號(hào)樓基坑支護(hù)土釘施工檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)，打入式土釘?shù)哪ψ枇?比相同地質(zhì)條件下掏土式土釘?shù)哪ψ枇Υ蠛芏?，于是，在以后?6 年多 12 個(gè)不同地質(zhì)條件下的基坑工程中又作了對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)的結(jié)果見(jiàn)我的論文 “不同成釘方法的土釘抗拉承載力試驗(yàn)研究” （工業(yè)建筑， 2004 年增刊，全 國(guó)第三屆基坑會(huì)議論文集） 。在該文中，首先分析并推導(dǎo)了兩種成釘方式下 孔壁徑向應(yīng)力的計(jì)算式，從而揭示出兩種不同成釘方式下土釘摩阻力存在 差異的本質(zhì)和量化求算式。利用彈塑性理論和摩爾一庫(kù)侖極限平衡條件，推算出掏土條件下孔壁上徑向應(yīng)力6 r的表達(dá)式為：6 r=6 0 （1-sin ） C ctg sin （6 o上覆土體自重）（1

40、1）打入式條件下孔壁上的徑向應(yīng)力6 r的表達(dá)式為：6 r=6 o （1+sin） +C ctg sin （6 o同上）（12）假設(shè)摩阻力f= 6 r tg +c,不難發(fā)現(xiàn)打入式土釘摩阻力恒大于掏土式 土釘摩阻力，兩者差值可由上述兩式計(jì)算出來(lái)。工程實(shí)測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，打入 式土釘摩阻力比掏土式土釘摩阻力大 50%以上。工程設(shè)計(jì)時(shí)，建議按規(guī)范推 薦值乘以 1.5 倍系數(shù)采用。打入式土釘?shù)默F(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)表明，在砂性土中， 可以乘以23倍系數(shù)采用。打入式土釘?shù)默F(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖及釘材加工實(shí)際需要等，錨固體直徑基本上是釘材外徑加一個(gè)值，值一般在 2025mn之間。比如，打入一根 60的 鋼管，設(shè)計(jì)時(shí)土釘孔直徑可按80mn

41、考慮。8錨桿相關(guān)問(wèn)題A、單根錨桿的軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值計(jì)算公司ikak cosNa=1.35 -ro Nak（14）式中，Nak錨桿的軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）, Na錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值（kN）, Htk 錨桿所受水平拉力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）,錨桿水平傾角（）,r。一重要性系數(shù)。B、錨桿極限抗拔力和軸向拉力的關(guān)系(15)(16)Nak Nuk/1.7nNuk = Ai fii 1式中，Ai、t錨桿錨固段穿越的第i層土中錨固體面積（m2）和極限 摩阻力（kPa）, fi 可根據(jù)試驗(yàn)確定，也可查表取得；Nuk錨桿極限抗拔力 標(biāo)準(zhǔn)值（kN ）C、錨桿桿體材料截面面積計(jì)算公式As（17）y式中，As錨桿桿體材

42、料截面面積（m2）, fy桿體材料抗粒強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（kPa）, E錨桿工作系數(shù)，臨時(shí)性的取 0.92，永久性的取0.69。D、錨桿張拉鎖定要求錨桿張拉鎖定一般要求是：先加載到錨桿軸力拉力設(shè)計(jì)值的1.11.2 倍,然后退回到零，再加載到鎖定值鎖定。很多工程技術(shù)人員認(rèn)為只需要加載到錨桿鎖定荷載即鎖定即可，這是錯(cuò)誤的，也很危險(xiǎn)。E、基本試驗(yàn)和驗(yàn)收試驗(yàn)一般情況下，在做工程錨桿施工前，應(yīng)先做不少于 3 根的基本試驗(yàn)， 基本試驗(yàn)時(shí)應(yīng)將錨桿拉至破壞或加載至錨桿設(shè)計(jì)拉力的 1.3 倍（實(shí)際大約為 1.26 倍）以上。驗(yàn)收試驗(yàn)是對(duì)工程錨桿抗撥力的檢驗(yàn)試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)量應(yīng)大 于工程錨桿的 5%，檢驗(yàn)荷載應(yīng)達(dá)到錨桿設(shè)計(jì)拉

43、力的 1.2 倍以上。試驗(yàn)荷載 的加載等級(jí)應(yīng)為 0.2T、 0.4T、 0.6T、 0.8T、 1.0T、 1.1T、 1.2T、 1.3T、 1.4T、 1.5T 等。9、錨桿施工的新技術(shù) 傳統(tǒng)的錨桿施工大多采用鉆機(jī)成孔，或錨桿機(jī)成孔?，F(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了很 多新的施工技術(shù)，比如在軟土層中，可以先加固錨固土體，再在錨固土體 中施工錨桿，或直接作大直徑的軟土層錨桿（已達(dá)到 0.30.5m直徑）。在 砂性土中，采用一次性成錨技術(shù)，直徑可達(dá)0.17m。在粘性土中作擴(kuò)大頭錨 桿，擴(kuò)大頭直徑可達(dá)到0.50.8m，這些技術(shù)已在工程實(shí)踐中大量應(yīng)用，建 議大家積極引進(jìn)，增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。10、地下水控制 在基坑工程設(shè)計(jì)

44、中，必須有有效的地下水控制措施，防止因地下水引 起的管涌、流土等滲透變形造成的危害。具體要求是：保證基坑邊坡和坑 底土層的滲透穩(wěn)定，保證基坑土方開(kāi)挖期間和地下室施工期間不受地下水 的影響，保證降水不影響鄰近建（構(gòu)）筑物及地下管線、道路的正常使用。 地下水控制方法一般有：明溝、盲溝排水，降水（疏干降水和減壓降水） 隔滲，以及隔滲、降水及明溝排水相綜合的結(jié)合方法， 隔滲有豎向隔滲 （懸 掛式和落底式兩種）、水平隔滲或兩者相結(jié)合的周底隔滲。在進(jìn)行地下水控制設(shè)計(jì)時(shí)，除了進(jìn)行降水、隔滲的設(shè)計(jì)計(jì)算外，還應(yīng) 包括變形預(yù)測(cè)、變形觀測(cè)設(shè)計(jì)，信息化施工組織，信息反饋處理程序及應(yīng) 急應(yīng)變措施等內(nèi)容。各控制措施的技術(shù)

45、要求如下：A、明溝、盲溝排水明溝邊線應(yīng)距坡腳0.30.5m,溝底應(yīng)低于挖土層面0.3m,集水井應(yīng)比 溝底低 0.5m 以上，縱橫排水溝應(yīng)有導(dǎo)流坡度。盲溝有永久性的也有臨時(shí)性 的,應(yīng)進(jìn)行專門(mén)設(shè)計(jì)。B、輕型井點(diǎn)降水當(dāng)填土、粉土及薄層粉砂的粉質(zhì)粘土含水層涌水量不大時(shí),方可采用輕型井點(diǎn)降水。成孔直徑100150mm,管材可用48的鋼管，在底部3m 長(zhǎng)范圍內(nèi)設(shè)濾眼,井間距 1 . 0 1 . 5m ,抽水設(shè)備宜用真空泵。應(yīng)注意單級(jí)輕 型井點(diǎn)降水水位降深不宜超過(guò) 6m, 一般影響半徑要控制在56m范圍內(nèi)。C、管井降水 管井降水設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)水文地質(zhì)條件確定降水類型,并應(yīng)先行進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)降水試驗(yàn),校核或獲取水文地質(zhì)

46、參數(shù)。在疏干降水的情況下,降深應(yīng)大于 基坑底面以下0.51.0m;在減壓降水的情況下，應(yīng)根據(jù)基坑底以下保留的 土層性質(zhì)和厚度而定。當(dāng)基坑周邊有建筑物及地下管線需要保護(hù)或坑外水位降低范圍較大 時(shí),應(yīng)采用回灌措施,設(shè)置回灌井點(diǎn),回灌井的位置一般距離降水井不宜小于6m,以避免回灌形式反漏斗，反而增加基坑外壁的水頭高度。具體降 水計(jì)算見(jiàn)相關(guān)規(guī)范D、降水引起地面某點(diǎn)的沉降量估算由于基坑降水引起坑外地面某點(diǎn)的沉降是可按下式估算hi(T wi 匚si(18)n =Ki -K2 -i 1式中，水位下降引起的地面沉降（m）; ki與土層類別有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系 數(shù)，一般粘性土可取0.30.5,粉質(zhì)粘土、粉土、粉砂互層可

47、取 0.50.7, 軟土可取0.70.9; K2與抽水時(shí)間有關(guān)的系數(shù)，當(dāng)抽水時(shí)間在3個(gè)月之內(nèi) 可取0.50.7,當(dāng)抽水超過(guò)3個(gè)月時(shí)可取0.70.9; n計(jì)算分層數(shù)；hi受 降水影響（自降水前的水位至含水層底報(bào)之間）的分層厚度（ m）;（T wi水 位下降引起的計(jì)算土層有效應(yīng)力增量 （kPa）; Esi受降水影響土層的壓縮模 量（kPa）。在計(jì)算承壓水水位下降引起的有效應(yīng)力增量時(shí)，應(yīng)充分考慮常年地下水位變化及擬開(kāi)控基坑附近已竣工的降水工程對(duì)計(jì)算點(diǎn)地面沉降的影響。設(shè)置于基坑內(nèi)的降水井應(yīng)避開(kāi)基礎(chǔ)承臺(tái)或底板，當(dāng)確是不能避開(kāi)時(shí)應(yīng)在井 周設(shè)止水環(huán)。E、隔滲當(dāng)基坑開(kāi)挖深度以上或坑底以上接近坑底部位分布有粉土

48、、粉砂或砂 粘性土，有可能產(chǎn)生流土?xí)r；當(dāng)鄰近基坑有地表水體（湖塘、渠道、河流） 與基坑之間沒(méi)有可靠隔水層時(shí)；有承壓水突涌可能，且無(wú)降水措施時(shí)等情 況下應(yīng)設(shè)隔滲措施。在設(shè)計(jì)隔滲圍幕時(shí)，應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地地下水的滲流規(guī)律， 合理預(yù)估隔滲圍幕內(nèi)外的水壓力差和坑底浮托力，以此作為隔滲圍幕厚度 及強(qiáng)度的驗(yàn)算依據(jù)。豎向隔滲：可采用深層攪拌樁、高壓旋噴樁、雙液灌漿、鋼花管注漿， 鋼筋混凝土地下連續(xù)墻，塑性墻（素砼板墻、水泥土墻、素砼咬合樁墻） 等。各種隔滲措施應(yīng)充分結(jié)合地質(zhì)條件，支護(hù)結(jié)構(gòu)型式，現(xiàn)場(chǎng)施工條件及 經(jīng)濟(jì)比較等綜合因素進(jìn)行選擇，重要或復(fù)雜的工程還應(yīng)進(jìn)行工法及參數(shù)試 驗(yàn)。水平隔滲：可采用高壓旋噴樁，雙液灌漿或

49、鋼花管注漿等方法。懸掛式豎向隔滲：應(yīng)充爭(zhēng)滿足滲流穩(wěn)定的要求，當(dāng)基坑底部上、下存在砂質(zhì)粘土層時(shí)，隔滲圍幕應(yīng)穿過(guò)坑底以下不少于1.5m。近幾年已出現(xiàn)過(guò)幾個(gè)懸掛式豎向隔滲深度不夠?qū)е禄邮Х€(wěn)的重大事故。落底式豎向隔滲：隔滲圍幕應(yīng)穿過(guò)透水層進(jìn)入下臥完整的隔水層23m,在富含水層和強(qiáng)透水層和厚度大的透水層中，應(yīng)在圍幕內(nèi)側(cè)設(shè)置一定 數(shù)量的抽水井，以防圍幕質(zhì)量不好出現(xiàn)突發(fā)情況，在超深超大基坑中米取 這樣的附助措施很有必要。當(dāng)水平隔滲與懸掛式豎向隔滲相結(jié)合，形式五面封閉的周底隔滲時(shí)， 應(yīng)采取一定的其它附助措施，如布設(shè)減壓井。九、基坑工程監(jiān)測(cè)及相關(guān)控制值1、制定監(jiān)測(cè)方案在基坑開(kāi)挖前，應(yīng)進(jìn)行實(shí)行考察，根據(jù)基坑安全

50、等級(jí)、設(shè)計(jì)要求、基坑周邊環(huán)境狀況及開(kāi)挖施工方案等，制定嚴(yán)密、合理、可行的方案。監(jiān)測(cè) 方案應(yīng)包括：監(jiān)測(cè)目的、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、監(jiān)測(cè)方法及其精度要求、監(jiān)測(cè)儀器， 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布置、監(jiān)測(cè)頻率，以及監(jiān)控預(yù)警值以及信息反饋系統(tǒng)等。2、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)項(xiàng)目應(yīng)綜合考慮基坑安全等級(jí)，周邊環(huán)境狀況以及基坑使用期限 及所處施工季節(jié)等因素綜合選擇。下列項(xiàng)目可供設(shè)計(jì)參考。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目參考表監(jiān)測(cè)項(xiàng)目基坑安全等級(jí)周邊環(huán)境狀況一級(jí)二級(jí)三級(jí)復(fù)雜簡(jiǎn)單邊坡土體頂部、支部結(jié)構(gòu)頂部水平位移VVVVV邊坡土體、支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移觀測(cè)VVV邊坡上體沉降觀測(cè)VVVVV支護(hù)結(jié)構(gòu)沉降觀測(cè)VVVVV邊坡土體內(nèi)部沉降觀測(cè)*V*周?chē)ǎ?gòu)）筑物變形觀測(cè)VVVVV地下設(shè)

51、施變形觀測(cè)VVV立柱變形觀測(cè)VVV坑底回彈和隆起觀測(cè)*V*支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)監(jiān)測(cè)VV土壓力及孔隙水壓力監(jiān)測(cè)*V裂縫觀測(cè)VVV地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)采用降水措施時(shí)必須監(jiān)測(cè)注明：1、“”為必測(cè)，2、“”有條件時(shí)宜測(cè)；3、“*”可不測(cè)。3、監(jiān)測(cè)范圍在建筑物密集及地下管線復(fù)雜的城區(qū)，基坑監(jiān)測(cè)應(yīng)從基坑頂邊緣向外 35倍基坑開(kāi)挖深度的范圍內(nèi)對(duì)建（構(gòu)）筑物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)地下管線、地 面道路也必須進(jìn)行監(jiān)測(cè)。出現(xiàn)異常情況應(yīng)加大監(jiān)測(cè)范圍，異常情況包括涌 砂、突水、支護(hù)結(jié)構(gòu)和鄰近建筑物變形過(guò)大。對(duì)降水的基坑監(jiān)測(cè)，范圍應(yīng) 延至降水影響半徑以外5m左右。4、監(jiān)測(cè)技術(shù)要求監(jiān)測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)：不少于3個(gè)，應(yīng)設(shè)在基坑開(kāi)挖和降水影響范圍以外。精

52、度要求：符合測(cè)量等級(jí)要求。監(jiān)測(cè)成果：沉降觀測(cè)應(yīng)計(jì)算出觀測(cè)點(diǎn)的高程、累計(jì)沉降量、本次沉降 量、沉降速率；水平位移觀測(cè)應(yīng)計(jì)算出觀測(cè)點(diǎn)累計(jì)位移、本次位移和位移 速率。并繪制沉降一時(shí)間、水平位移一時(shí)間關(guān)系圖。監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量及間距：每個(gè)基坑的土體、支護(hù)結(jié)構(gòu)頂部位移點(diǎn)間距按10 15m間距設(shè)置。測(cè)斜孔大多應(yīng)布置在跨中，平面間距2030m,測(cè)點(diǎn)間距0.51.0m,周邊建（構(gòu)）筑物主要測(cè)沉降，測(cè)點(diǎn)應(yīng)沿建筑物四角、立柱或 外墻每1015m設(shè)點(diǎn)。地下管線有條件時(shí)可直接觀測(cè)，測(cè)點(diǎn)盡量布置在接 頭部位，通常用抱箍式和套筒式設(shè)點(diǎn)。立柱測(cè)點(diǎn)直接布設(shè)在立柱支撐面上。 支撐結(jié)構(gòu)軸力的測(cè)點(diǎn)一般應(yīng)設(shè)在主撐跨中上、下面上。樁（墻）內(nèi)力

53、監(jiān)測(cè) 點(diǎn)應(yīng)選擇在基坑每側(cè)受力最大處，豎向測(cè)點(diǎn)宜內(nèi)外均勻布置，點(diǎn)間距1.5-2m。錨桿拉力監(jiān)測(cè)可在其外端部安設(shè)壓力傳感器，數(shù)量及位置按設(shè)計(jì)要求 布置。土壓力的監(jiān)測(cè)宜與樁 （墻）內(nèi)力監(jiān)測(cè)配套設(shè)置， 盡量設(shè)在擬測(cè)樁 （墻） 后側(cè)，通常有掛布法、頂入法、彈入法、鉆孔法設(shè)置土壓力盒。孔隙水壓 力應(yīng)在地下水豐富且易受影響部位設(shè)置，數(shù)量不限。裂縫監(jiān)測(cè)直接在裂縫 表面貼紙用平尺法監(jiān)測(cè)，一般包括地面裂縫監(jiān)測(cè)、支撐結(jié)構(gòu)裂縫監(jiān)測(cè)和建 （構(gòu)）筑物的裂縫監(jiān)測(cè)。地下水動(dòng)態(tài)觀測(cè)包括：地下水位、抽（排）水量、 含砂量的定期觀測(cè)。5、監(jiān)測(cè)時(shí)間間隔（頻率） 以上各個(gè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目在基坑開(kāi)挖前應(yīng)測(cè)定初始數(shù)據(jù)，且不少于兩次。開(kāi) 挖初期觀測(cè)

54、時(shí)間間隔不宜超過(guò) 5 天，開(kāi)挖中期不宜超過(guò) 2 天，開(kāi)挖后期應(yīng) 每天觀測(cè)。當(dāng)測(cè)試數(shù)據(jù)接近監(jiān)控預(yù)警值時(shí)，應(yīng)加密觀測(cè)次數(shù)?；娱_(kāi)挖間 歇期，變形趨向穩(wěn)定時(shí)，觀測(cè)間隔可為57天，基坑使用期間隔可為10 15 天。6、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目預(yù)警值建議參考值 目前，國(guó)內(nèi)還未見(jiàn)有統(tǒng)一的基坑監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的監(jiān)控預(yù)警值，但監(jiān)控制預(yù) 警值應(yīng)由總變化量和速率兩部分控制是不存在爭(zhēng)議的，根據(jù)預(yù)警值的確定 原則，并參照國(guó)內(nèi)各地方的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，現(xiàn)提出一些監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的預(yù)警值，供 大家參考使用。A、基坑邊坡土體、支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移控制，一般按基坑安全等級(jí)計(jì) 算控制值的80%作為預(yù)警值，另外連續(xù)三天位移速率超過(guò) 5mm/d，也可作 為預(yù)警值。對(duì)于周?chē)袊?yán)格保護(hù)要求的建（構(gòu)）筑物，應(yīng)根據(jù)保護(hù)對(duì)象的 需要來(lái)確定。如基坑邊有地鐵隧道通過(guò)時(shí)， 地鐵隧道水平位移不得超過(guò) 2cm， 升降不得超過(guò)3cm，預(yù)警值取其80%。B、基坑周邊建（構(gòu)）筑物的變形可按國(guó)標(biāo)地基基礎(chǔ)規(guī)范中地基變形允許值的 80%作為監(jiān)控預(yù)警值。C、支撐軸