DB42 159-2004 基坑工程技术规程.pdf
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1、联合发布 联合发布 联合发布 联合发布 ICS 93.020 P 22 湖 北 省 地 方 标 准 D B 42 D B 42 D B 42 D B 42 DB42/ 1592004 代替DB42/ 1591998 基坑工程技术规程 Technical Specification for Engineering of Foundation Excavation 2004-08-12 发布 2004-10-01 实施 湖 北 省 建 设 厅 湖北省质量技术监督局 联合发布 联合发布 联合发布 联合发布DB42/ 1592004 I 目 次 前 言III 1 总 则1 2 规范性引用文件1 3 术
2、语、符号2 3.1 术 语2 3.2 符 号4 4 基本规定6 5 岩土工程勘察8 5.1 一般规定8 5.2 勘探与现场测试8 5.3 室内试验9 5.4 勘察成果.10 6 支护结构设计.11 6.1 支护结构的类型和适用条件.11 6.2 土压力、基坑稳定性及变形计算.12 6.3 悬臂式排桩支护结构.18 6.4 桩锚支护结构.19 6.5 地下连续墙.20 6.6 围筒式支护结构.21 6.7 内支撑.22 6.8 水泥土挡墙.25 6.9 喷锚支护与土钉墙.28 6.10 放坡开挖、坡面保护与坡体加固31 7 地下水治理.33 7.1 一般规定.33 7.2 明沟、盲沟排水.33
3、7.3 轻型井点降水.33 7.4 管井降水.34 7.5 隔 渗.35 8 基坑施工.36 8.1 一般规定.36 8.2 施工组织设计.36 8.3 灌注桩施工.37 8.4 钢板桩施工.37 8.5 地下连续墙施工.38 8.6 锚杆施工.39 8.7 喷锚支护与土钉墙施工.39 8.8 内支撑施工.40 8.9 高压 喷射注浆施工 .41DB42/ 1592004 II 8.10 深层搅拌施工42 8.11 土方开挖与回填42 8.12 施工质量验收43 9 环境影响及防治措施.43 9.1 对环境影响的评价.43 9.2 对环境影响的防治措施.44 10 监 测45 附录A (资料性
4、附录) 区域工程地质及水文地质概况.48 附录B (资料性附录) 土的抗剪强度指标参考值.61 附录C (规范性附录) 土的地基抗力系数.62 附录D (资料性附录) 圆形截面受弯构件的承载力表.63 附录E (资料性附录) 土与锚杆浆体的极限摩擦力f 值推荐值 67 附录F (资料性附录) 内支撑节点构造大样示意.68 用词和用语说明.70 条文说明.71DB42/ 1592004 III 前 言 本标准为湖北省基坑工程勘察、设计、施工和监测的技术标准。 本标准自实施之日起,代替DB42/ 1591998深基坑工程技术规定 。 本标准是在深基坑工程技术规定 (DB42/ 1591998)的基
5、础上,根据近几年来的实际工程经验 修改补充而成的。本标准与原标准相比在以下几方面作了补充与修改: 1、对标准名称作了修改,由“深基坑工程技术规定”改为“基坑工程技术规程”; 2、将“安全等级”改为“重要性等级”,避免与其它规范的安全等级混淆; 3、关于基坑工程的环境条件,重点补充了“内环境”问题; 4、补充了基坑工程计算开挖深度的确定原则; 5、对勘察中土的抗剪强度试验方法作出了较明确的规定; 6、关于支护结构设计的修改补充:支护结构类型中补充了复合喷锚支护并对双排桩的应用作出了 较明确的规定;补充了被动区地面非水平时土压力计算的规定;补充了放坡条件下的抗隆起计算方法; 删除极限土压力平衡法,
6、规定通过限定被动土压力与弹性抗力的比值(安全系数)来确定支护桩墙的嵌 入深度;补充了有关内支撑节点的构造要求;对水泥土挡墙规定以 28 天强度取代原规定的 90 天强度; 补充了喷锚支护设计的滑动面法;提出了喷锚与复合喷锚的构造要求;补充了分阶放坡的计算规定; 7、补充了降水引起的地面沉降估算中经验系数Ms取值的规定; 8、基坑工程施工方面提出了土方开挖的时空效应问题,并规定了相应的设计施工要求; 9、附录中的修改补充:补充了“湖北省水文地质及工程地质概况”;采用建设部行标中的经验公式 通过c、 计算“m ”值,但加入了反映地区经验的调整系数;删除了原规定中的“锚杆试验要点”, 以避免与其它地
7、方标准重复;补充了内支撑节点构造大样。 本标准的附录 A、附录 B、附录 D、附录 E、附录 F为资料性附录,附录 C 为规范性附录。 本标准由湖北省建设厅提出并归口。 本标准主要起草单位:湖北省深基坑工程咨询审查专家委员会、武汉市建设工程设计审查办公室、 武汉市深基坑工程咨询审查专家委员会。 本标准参编单位: 武汉市勘测设计研究院、 武汉中汉岩土工程技术开发公司、 总参工程兵科研三所 。 本标准起草人:李受祉、刘祖德、侯石涛、何克农、张凯萍、申俊甫、姚永华、袁内镇、冯晓腊、 唐传政、黄 刚、宋榜慈、戚 辉、余平安、陆祖欣、肖汉光、肖炳成、苏景中、施木俊、顾晴霞。 本标准由湖北省建设厅负责解释
8、。DB42/ 1592004 1 基坑工程技术规程 1 总 则 1.0.1 为使湖北省基坑工程的勘察、支护设计与施工、地下水治理、监测等工作规范化,做到安全可 靠、技术先进、经济合理,确保质量和环境安全,制定本规程。 1.0.2 本规程适用于建(构)筑物挖深超过 5m(含 5m)的基坑工程,或深厚软弱土层分布场地挖深 超过 3m(含 3m)的基坑工程以及其它设有地下室的建(构)筑物的基坑工程。市政公用设施的基坑 工程可参照本规程执行。 1.0.3 本规程适用于本省平原、河流阶地、岗地等地域。山区、采空区和岩溶地区使用时,宜遵守本 规程规定的基本原则。基坑工程设计和施工均应针对当地的特殊地质条件
9、和环境条件,因地制宜地确定 需要解决的重点问题。 1.0.4 对于开挖深度超过 15m或对大型地下设施、生命线工程和堤防安全有影响的基坑工程,应进行 专门研究。 1.0.5 基坑工程应精心设计、精心施工和严格管理,确保基坑支护结构、主体结构的地基与基础(工 程桩) 、邻近建(构)筑物、地下管线、道路等的安全。 1.0. 6 本规程未作明确规定或列入的内容,应执行国家、行业或地方的现行规范和规定。当基坑支护 结构作为永久性工程一部分时,尚应满足永久性工程的设计要求。 2 规范 性引 用文 件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的 修改单(不包括勘
10、误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB 50007 建筑地基基础设计规范 GB 50009 建筑结构荷载规范 GB 50010 混凝土结构设计规范 GB 50017 钢结构设计规范 GB 50021 岩土工程勘察规范 GB 50026 工程测量规范 GB 50027 供水水文地质勘察规范 GB 50202 地基与基础工程施工质量验收规范 GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范 GB 50330 建筑边坡工程技术规范 JGJ 120 建筑基坑支护技术规程DB42/ 15
11、92004 2 3 术语 、符 号 3.1 术 语 下列术语和符号适用于本标准。 3.1.1 基坑 工程 engineering of foundation excavation 为保证基坑正常施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的各工程措施的总称。主要 有岩土工程勘察、支护设计与施工、地下水及地表水的治理、周围环境监测与保护、土方开挖与回填等 内容。 3.1.2 主动 土压 力 active earth pressure 基坑开挖至某一深度后支护结构向坑内方向产生一定程度的位移或转动致使主动侧土体达到极限 状态时的最小侧向土压力。其值应小于静止土压力。 3.1.3 被动 土压 力
12、 passive earth pressure 支护结构在外力作用下产生向坑外方向或迎土面侧的一定程度的位移或转动致使被动侧土体达到 极限状态时的最大侧向土压力。其值应大于静止土压力。 3.1.4 支护 结构 retaining and protecting structure 基坑工程中为保持边坡和坑底稳定并控制其变形而采用的支护桩(墙) 、支撑(或土层锚杆) 、围檩 、 隔渗帷幕等结构体系的总称。 3.1.5 悬臂 式支 护 cantilever supporting 采用桩或墙支护边坡,基坑底面以上无支点,仅依靠嵌入段的土抗力保持平衡的支护方式。 3.1.6 桩锚 支护 anchored
13、 pile supporting 采用排桩(钻孔灌注桩、预制桩等桩型)及锚杆支护边坡,依靠基坑底面以上锚杆的锚固力和嵌入 段的土抗力保持平衡的支护方式。 3.1.7 内支 撑 bracing system 在基坑以内设置的水平向、斜向(垂向平面内)杆件或桁架,给支护桩、墙提供支点的受力构件系 统。 3.1.8 弹性 抗力 法 elastic resistance method 将被动区土体视为弹性地基,认为被动土体对支护结构产生的抗力与支护结构的位移呈线性关系, 用解析法、杆件有限元法、有限差分法等进行支护结构的平衡计算和内力计算的分析方法。 3.1.9 自稳 边坡 self-stabiliz
14、 ed slope 按照一定的坡率削缓开挖的、不需要支挡而能够依靠土体自身强度保持稳定的边坡。 3.1.10 加固 边坡 reinforcing slope 必须采用某种加固方式(设置某种支护结构或加固土体) ,方能保持稳定的非自稳边坡。DB42/ 1592004 3 3.1.11 分阶 边坡 stepped slope 基坑开挖较深或坡底上下存在软弱土层时,为保持边坡稳定和坑底抗隆起稳定,将边坡分为二阶或 多阶开挖,阶与阶之间设置一定宽度的平台,形成的边坡称为分阶边坡。 3.1.12 水泥 土挡 墙 cement-soil retaining wall 通过设置密排水泥土桩,形成实腹式或格构
15、式水泥土墙体,按重力式挡墙进行计算的支护结构。 3.1.13 坑内 扶壁 或暗 撑 interior counterfort or embedded brace 在深厚软弱土层中为了增加被动区抗力, 提高支护结构的稳定性并减小变形而设置的位于基坑底面 上、下墙状水泥土体。仅接触一侧支护结构并向坑内延伸一定距离的称为扶壁;位于基坑底以下且直抵 基坑相对两侧支护结构的称为暗撑。 3.1.14 喷锚 支护 bolting and shotcrete supporting 由面板和群锚组成的支护结构。侧向土压力通过面板和群锚传递至基坑外围稳定土体,依靠外围稳 定土体保持边坡稳定并限制其变形的支护结构型
16、式。 3.1.15 复合 喷锚 支护 composite bolting and shotcrete supporting 在基坑侧壁或底部存在软弱土层时,采用水泥土桩(墙) 、微型钢管等竖向结构与喷锚共同工作的 支护结构型式。 3.1.16 突涌 abrupt gush 基坑底以下存在承压含水层, 基坑开挖后, 坑底剩余隔水层厚度不足, 承压水冲破隔水层涌入基坑 , 造成破坏的现象称为突涌。 3.1.17 管涌 和流 土 piping and soil flow 在超过临界水力坡降的地下水渗流作用下,土体中的细小颗粒随渗透流通过粗大颗粒的孔隙,发生 移动或被带出的现象,称为管涌;粉土、粉细砂
17、层随水流失称为流土或淅土。管涌和流土严重时可在土 体中形成土洞引起地面塌陷。 3.1.18 隔渗 sequester seepage 在基坑侧壁、基坑底部或侧壁加底部人工设置不透水帷幕,防止地下水进入基坑,称为隔渗。 3.1.19 降水 dewatering 采用轻型井点或管井抽水,降低地下水位,以防止地下水对基坑的危害,称为降水。降低承压含水 层测压水位至含水层顶板以下,称为疏干降水;如坑底保留有一定厚度的隔水层,降低后的承压含水层 测压水位仍在含水层顶板以上,称为减压降水。 3.1.20 时空 效应 time-space effect 基坑土方开挖时,支护结构和土体的变形与一次开挖的深度、
18、长度,开挖后暴露时间的长短及支护 设施到位的及时与否有密切关系,一次开挖暴露面愈大,开挖时间愈长,支撑到位愈迟则变形越大。这 种效应称为时空效应。DB42/ 1592004 4 3.2 符 号 3.2.1 抗力 、材 料性 能、 作用 与作 用效 应 c k 土的粘聚力标准值 k 土的内摩擦角标准值 e az 深度 z处的主动土压力强度标准值 e pz 深度 z处的被动土压力强度标准值 E a 主动土压力合力 E p 被动土压力合力 土层的极限摩阻力 k、k o 含水层渗透系数、渗透系数概化值 k a 主动土压力系数 k p 被动土压力系数 M k 弯矩标准值 N a 锚杆轴向拉力设计值 N
19、ak 锚杆轴向拉力标准值 N uk 锚杆轴向极限抗拔力标准值 N h 、N z 支撑、立柱轴力设计值 N k 圆形围筒轴向压力标准值 p waz 主动侧深度 z处的孔隙水压力 p wpz 被动侧深度 z处的孔隙水压力 p az 主动侧深度 z处由于上覆土自重引起的竖向土压力标准值 p pz 被动侧深度 z处由于上覆土自重引起的竖向土压力标准值 q o 坡顶超载标准值 q z 深度 z处的由于超载引起的竖向土压力标准值 R结构构件抗力的设计值 S k 荷载效应的标准组合值 W水泥土挡墙的重量、滑动土条的重量 土的重力密度、简称重度DB42/ 1592004 5 3.2.2 几何 参数 h a 、
20、h P 主动土压力、被动土压力的力臂 H基坑设计开挖深度;自承压水含水层底部起算的承压水测压水位高度 H w 承压水水头高度 R引用影响半径;圆形围筒半径;结构构件抗力的设计值 R o 基坑等效圆半径 S水位降深 S x 、S y 锚杆水平和垂直方向的间距 滑动土条底面与水平面的夹角;潜在破裂与垂直面的夹角 坡面与水平面的夹角 锚杆倾角(轴线与水平线的夹角) 3.2.3 计算 系数 k hd 边坡或挡墙抗滑动安全系数 k lq 坑底抗隆起安全系数 k qf 挡墙抗倾覆安全系数 k ty 坑底突涌抗力分项系数 k gv 侧壁接触管涌抗力分项系数 t临时性支护结构调整系数DB42/ 1592004
21、 6 4 基本 规定 4.0.1 基坑工程根据其重要性按表 4.0.1划分为三个等级。 表 4.0. 1 基坑 工程 重要 性等 级划 分 4.0.2 基坑工程的有效使用期限不宜超过一年半。当基坑支护结构作为永久性工程一部分时,结构设 计应满足相应使用年限要求。 4.0.3 基坑工程设计前应取得下列资料: 1 用地和建筑红线图、场区地形图及地下工程结构施工图(含桩位图) ; 2 场地岩土工程勘察报告、水文地质勘察报告; 3 基坑周围环境资料; 4 相邻地下工程施工情况和经验性资料; 5 基础施工对基坑支护设计的要求; 6 基坑周边的地面堆载和活荷载(动、静) 。 4.0. 4 基坑工程设计应包
22、括下列内容: 1 支护结构方案选型与技术经济比较; 2 基坑内外土体稳定性验算; 3 支护结构的强度、稳定性和变形计算; 开挖深度 H(m) 环境条件与工程地质、水文地质条件 a2H H 15 一 102H 确定。如邻近建筑物为桩基,虽然 a2H 确定 重要性等级。 5、同一基坑周边条件不同时,可分别划分不同的重要性等级,但采用内支撑时应考虑各边的相互影响。 6、坑内外有工程桩需要保护时,重要性等级不应低于二级。桩周土软弱,桩径小时应定为一级。 7、距离基坑边开挖深度 1倍(对软土为 1.5倍)范围内存在历史文物或优秀建筑时,重要性等级应为一级。DB42/ 1592004 7 4 基坑降水、隔
23、渗的设计; 5 基坑开挖与地下水变化引起的土体变形对基坑内外环境影响的评估; 6 支护结构施工、土方开挖及环境监测的设计要求; 7 基坑工程施工图。 4.0. 5 基坑支护设计中的荷载与作用应包括下列内容: 1 土体的主动和被动土压力; 2 静水压力、渗流压力; 3 基坑开挖影响范围内建(构)筑物的荷载、地面超载(含既有堆载) ; 4 支护结构自重及其可能产生的施工荷载; 5 需要时,宜结合工程经验,考虑温度变化、混凝土收缩与徐变、土体开挖后的应力释放、浸水 或失水后的性状变化以及施工爆破、打桩振动、挤土等作用对支护结构产生的影响; 6 支护结构作为永久性结构使用时,尚应考虑相关规定的荷载与作
24、用及抗震要求。 4.0. 6 支护结构设计采用的作用效应最不利组合和相应的抗力限值应符合下列规定: 1 临时性支护结构 1)计算土压力、地基或边坡稳定、滑坡推力及锚杆抗拔力时,荷载效应组合应采用承载能力极 限状态下荷载效应的基本组合,但其分项系数和组合系数均取值为 1.0。 2)按地基承载力确定支护结构(如挡土墙、支撑立柱桩等)的基底面积及其埋深时,荷载效应 组合应采用正常使用极限状态下的标准组合,其组合系数取值为 1.0。其相应的抗力采用地基承载力特 征值或立柱桩的承载力特征值。 3)验算支护结构变形时,荷载效应组合应采用正常使用极限状态下的准永久组合,相应的限值 应为支护结构变形允许值。准
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