基坑规范2012的修订版分析

• 在确定基础或桩承台高度、支挡结构截面、计算基础护坡 支挡结构内力、确定配筋及验算材料的强度时，应按承载 能力极限状态下荷载效应的基本组合，采用相应的分项系 数。
3.1.4 支护结构设计时应采用下列极限状 态：
• 1 承载能力极限状态
• 1）支护结构构件或连接因超过材料强度而破坏，或因过度变形而不适于继续 承受荷载，或出现压屈、局部失稳；
较重要的自来水管、煤气 管、污水管等市政管线、 采用天然地基或短桩基础 的建筑物等
保护对象与基坑距 基坑工程的环境
离关系
保护等级
sH
一级
H<s2H
二级
2H<s4H
三级
sH H<s2H
二级 三级
s：保护对象与基坑开挖边的净距。
《深圳地区建筑基坑支护技术规程》
(SJG05-2011)
安全等级
一级
二级
三级
• 2 正常使用极限状态
• 1）造成基坑周边建（构）筑物、地下管线、道路等损坏或影响其正常使用的 支护结构位移；
• 2）因地下水位下降、地下水渗流或施工因素而造成基坑周边建（构）筑物、 地下管线、道路等损坏或影响其正常使用的土体变形；
• 3）影响主体地下结构正常施工的支护结构位移； • 4）影响主体地下结构正常施工的地下水渗流。
直剪固结快剪强度指标ccq、φcq，
• 对欠固结土，宜采用有效自重压力下预固结的三 轴不固结不排水抗剪强度指标cuu、φuu；
地下水位以下砂土、碎石土和粉土
• 地下水位以下砂质粉土、砂土和碎石土，土压力、水压力 应采用分算方法；
• 土压力计算、土体稳定验算应采用有效应力法，
• 强度指标采用有效应力强度指标c,; • 对于粉土缺少有效应力强度指标时，可用ccu,cu；或者
对临时性支护结构，作 用基本组合的效应设计
Sd F Sk
值应按下式确定：
γF──作用基本组合的综合分项系数，应按 本规程第3.1.6条的规定采用； Sk──作用标准组合的效应。
2）坑体滑动、坑底隆起、挡土构 件嵌固段推移、锚杆与土钉拔动、 支护结构倾覆与滑移、土的渗透变 形等稳定性计算和验算，均应符合 下式要求：
强度试验并提出相应的抗剪强度指标； • 查明各含水层的埋深、厚度和分布，判断地下水类型、补
给和排泄条件；有承压水时，应分层测量其水头高度 ； • 当基坑需要降水时，宜采用抽水试验测定各含水层的渗透
系数与影响半径；勘察报告中应提出各含水层的渗透系数。
基坑周边环境条件
• 既有建筑物的结构类型、层数、位置、基础形式 和尺寸、埋深、使用年限、用途等；
• 对安全等级为一级、二级、三级的支护结 构，其结构重要性系数分别不应小于1.1、 1.0、0.9。
• 各类稳定性安全系数应按本规程各章的规 定取值。
(3) 土压力及水压力计算
地下水位以上
• 土压力计算、土的滑动稳定性验算时，对 黏性土、黏质粉土，土的抗剪强度指标应 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，
• 各种既有地下管线、地下构筑物的类型、位置、 尺寸、埋深、使用年限、用途等；对既有供水、 污水、雨水等地下输水管线，尚应包括其使用状 况及渗漏状况；
• 2）支护结构及土体整体滑动； • 3）坑底土体隆起而丧失稳定； • 4）对支挡式结构，坑底土体丧失嵌固能力而使支护结构推移或倾覆； • 5）对锚拉式支挡结构或土钉墙，土体丧失对锚杆或土钉的锚固能力； • 6）重力式水泥土墙整体倾覆或滑移； • 7）重力式水泥土墙、支挡式结构因其持力土层丧失承载能力而破坏； • 8）地下水渗流引起的土体渗透破坏。
强制性条文
• 最近以来，对规范中的强制性条文进行删 剪，清理；
• 上述条文都是几十年从血的教训中得出的， 必须严格遵守和严格管理检查的；
• 是工程师的“工程伦理”的体现，现场技 术人员敢于坚持原则，敢于负起责任。
3 基本规定
(1) 关于基坑支护的安全等级
－分类根据
• 综合考虑： • 基坑周边环境状况、 • 地质条件的复杂程度、 • 基坑深度等因素， • 根据可能产生的破坏后果的严重程度。 • 同一基坑的不同侧壁安全等级可以不同。
《建筑基坑支护技术规程》
Technical Specification for Retaining and Protection of
Building Foundation Excavations (JGJ 120-2012)
清华大学 岩土工程研究所 李广信
目录
• 1 前言 • 2 强制性条文 • 3 基本规定 • 4 桩、墙支挡式结构； • 5 土钉墙； • 6 重力式水泥土墙； • 7 地下水控制； • 8 基坑开挖与监测。
ccq,cq代替； • 重度采用浮重度. • 对砂土和碎石土，有效应力强度指标´可根据标准贯入试
验实测击数和水下休止角等物理力学指标取值。 • 有可靠的地方经验时，土的抗剪强度指标尚可根据室内、
原位试验得到的其他物理力学指标，按经验方法确定。
分算时水压力计算
• 土压力、水压力采用分算方法时，水压力 可按静水压力计算；
可靠度设计示意图
f(S) f(R)
S sSk
R Rk / R
S
R
S R
R，S R，S
岩土工程的不确定性
• 地层土水分布不确定性； • 现场与实验室岩土指标的不确定性； • 现场原位应力与孔隙水压力的不确定性； • 外加荷载及其分布的不确定性； • 岩土材料性质的复杂性； • 计算理论和方法的不确定性； • 参数的相关性。
工安全的影响严重
施工影响严重
支护结构失效、土体过大变形 支护结构失效、土体失稳或基坑过
对基坑周边环境或主体结构施 大变形对基坑周边环境及主体结构
工安全的影响不严重
施工影响不严重
变化不大！
分类原则
• 安全等级表3.1.3仍维持了原规程对支护结构安全 等级的原则性划分方法。
• 本规程依据国家标准《工程结构可靠性设计统一 标准》GB50153-2008对结构安全等级确定的原 则，以破坏后果严重程度，对支护结构划分为三 个安全等级。
Sd C
Sd──作用标准组合的效应（位移、沉降等） 设计值；
C──支护结构的位移、基坑周边建筑物和地 面的沉降的限值。
为什么不用准永久组合，不计入风荷载和 地震作用？
地基变形的土层损失法
相邻地面的沉降变形 -瞬时变
坑底隆起的变形
重要性系数、分项系数与安全系数
• 3.1.6支护结构构件按承载能力极限状态设 计时，作用基本组合的综合分项系数不应 小于1.25。
• 对砂质粉土、砂土、碎石土，土的抗剪强 度指标应采用有效应力强度指标c´、φ´；
地下水位以下黏性土（Ip>17, 17Ip>10) 土
• 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，土压力计算、 土的滑动稳定性验算可采用总应力法；
• 此时，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抗剪强度指标ccu、φcu或
• 8.1.4 采用锚杆或支撑的支护结构，在未达 到设计规定的拆除条件时，严禁拆除锚杆 或支撑。
• 8.1.5 基坑周边施工材料、设施或车辆荷载 严禁超过设计要求的地面荷载限值。
说明
• 很多基坑事故表明：超挖是事故主要原因， 而深层次的原因往往由于甲方领导赶工期、 献礼及尽快回收资金；
• “基坑周边施工材料、设施或车辆荷载严 禁超过设计要求的地面荷载限值。”－施 工管理水平的标尺；地面荷载在饱和软黏 土中产生超静孔隙水压力；对灵敏性土反 复扰动造成损伤。
3.1.5 支护结构、基坑周边建筑物和地面沉降、 地下水控制的计算和验算应采用下列设计表达
式：
• 1 承载能力料强度或过度变形的
0 Sd Rd
承载能力极限状态设计 γ0──支护结构重要性系数，
Sd──作用基本组合的效应(轴力、弯矩等)设计值；
Rd──结构构件的抗力设计值。
《建筑地基基础工程设计规范》中的荷
载组合
• 按地基承载能力确定基础底面积及埋深，或按单桩承载力 确定桩数时，传至基底的荷载效应可按正常使用极限状态 下荷载效应的标准组合。
• 计算地基变形时，传至基础底面上的荷载应按正常使用极 限状态下荷载效应的准永久组合，不计入风荷载和地震作 用；
• 计算挡土墙土压力、地基或斜坡稳定及滑坡推力时，（采 用的是安全系数法），荷载效应可按承载能力极限状态下 的荷载效应基本组合，但其（荷载）分项系数均为1.0。
工程条件 基坑深度(m)
破坏后果
很严重 >12
严重 8-12
不严重 <8
软弱土层单层厚度(m)
>5
3-5
<3
基坑边缘与邻近浅基础或
<h
桩长<1.3h;摩擦桩基础的
建筑物或重要管线的净距
h-2h
基坑边缘与地铁的水平距 离或深度(m)
<10或hh1
10-30或 h<h1
h1为地铁顶埋深；有两项或以上最先符合该标准者，定为该等级。
1 前言
• 经过十余年的基坑工程实践，取得了很多经验； • 在技术上有很大的发展：复合土钉墙、型钢水泥
土墙（SMW工法和TRD工法 ）； • 也有些工艺不适用后者应用不普遍－逆作拱墙； • 水资源的保护：由单纯的降水变为地下水控制； • 大量的地铁工程基坑实践； • 众多的基坑失事案例，使我们取得了宝贵的教训。 • (JGJ 120-99)有很多理论和技术方面的不足。
• 与地方规范比较，国家行业规范面对更大的范围， 宜粗不宜细。
上海标准：《基坑工程技术规范》
(DG/TJ08-61-2010)
环境保护对象
优秀的历史建筑、有精密 仪器与设备的厂房、其他 采用天然地基或短桩基础 的重要建筑物、轨道交通 设施、隧道、防汛墙、原 水管、自来水总管、煤气 总管、共同沟等重要建 （构）筑物或设施。