学习“建筑基坑支护技术规程”的体会 JGJ120-2012 建筑物基坑支护与施工技术是一门从实践中发展的技术。以前 高层建筑物较少，一般建筑基坑大部分可采用放坡开挖或少量的钢 板桩支护，基坑深度一般在5m以内。因此，基坑侧壁放坡或支护方 法较简单。近几年来，高层建筑的迅速兴起，促进了深基坑支护技 术的发展。但是，现在的城市建筑间距很小，有的基坑边缘距已有 建筑仅数十米、甚至几米，给基础工程施工带来很大的难度。因此， 深基坑支护的安全问题工程技术人员应予以高度重视。 1 深基坑支护存在的问题 1.1 支护结构设计中土体的物理力学参数选择不当。深基坑支 护结构所承担的土压力大小直接影响其安全度，但由于地质情况多 变且十分复杂，要精确地计算土压力目前还十分困难，关于土体物 理参数的选择是一个非常复杂的问题，尤其是在深基坑开挖后，含 水率、内摩擦角和粘聚力三个参数是可变值，很难；隹确计算出支 护结构的实际受力。 在深基坑支护结构设计中，如果对地基土体的物理力学参数取 值，将对设计的结果产生很大影响。土力学试验数据表明：内磨擦 角值相差5，其产生的主动土压力不同 原土体的内凝聚力与开挖后 土体的内凝聚力，则差别更大。施工工艺和支护结构形式不同，对 土体的物理力学参数的选择也有很大影响。 1.2基坑土体的取样具有不完全性。在深基坑支护结构设计之 前，必须对地基土层进行取样分析，以取得土体比较合理的物理力 学指标，为减少勘探的工作量和降低工程造价，不可能钻孔过多。 因此，所取得的土样具有一定的随机性和不完全性。但是，地质构 造是极其复杂、多变的、取得的土样不可能全面反映土层的真实性。 因此，支护结构的设计也就不一定完全符合实际的地质情况。 1.3基坑开挖存在的空间效应考虑不周。深基坑开挖中大量的 实测资料表明.基坑周边向基坑内发生的水平位移是中间大两边小。 深基坑边坡的失稳，常常以长边的居中位置发生，这是以深基 坑开挖是一个空间问题。传统的深基坑支护结构的设计是按平面应 变问题处理的。对一些细长条基坑来讲，这种平面应变假设是比较 符合实际的，而对近似方形或长方形深基坑则差别比较大。所以， 在未进行空间问题处理前而按平面应变假设设计时，支护结构要适 当进行调整，以适应开挖空间效应的要求。 1.4支护结构设计计算与实际受力不符 目前，深基坑支护结构的设计计算仍基于极限平衡理论，但支 护结构的实际受力并不那么简单。工程实践证明，有的支护结构按 极限平衡理论设计计算的安全系数，从理论上讲是绝对安全的，但 有时却发生破坏 有的支护结构安全系数虽然比较小，甚至达不到规 范的要求，但在实际工程中却满足要求。 极限平衡理论是深基坑支护结构的一种静态设计，而实际上开 挖后的土体是一种动态平衡状态，也是一个土体逐渐松弛的过程，随着时间的增长，土体强度逐渐下降，并产生一定的变形。所以， 在设计中必须充分考虑到这一点。 2 基坑支护施工的安全技术 保证基坑支护结构安全工作，除必须有合理的设计外，还需施 工的密切配合，严格按设计要求精心施工。任何超挖都使得支护结 构超载工作，必然导致严重后果，因此，施工前应严密组织，编制 施工组织设计。 2.1基坑土方开挖应在降水排水施工完成且运转正常达到预期 要求后方可进行。基坑周围地面应采取防水、排水措施，避免地表 水渗八基坑周围土体和流入坑内。坑内应设置排水沟和集水井，及 时抽除积水。 2.2基坑开挖应连续施工，尽量减少无支护暴露时间，开挖必 须遵循“自上而下，先撑后挖，分层开挖，严禁超挖”的原则。利 用锚杆做支护结构时，应按设计要求，及时进行锚杆施工，而且必 须待锚杆张拉锁定后方可进行下一步开挖。 2.3坑边不宜堆放土方和建筑材料，如不可避免时，一般应距 基坑上部边缘不小于2m，弃土堆高不超过1.5m，并且不超设计荷载 值。在垂直的坑壁边距离还应适当增大。软土地区不宜在坑边堆置 弃土。当重型机构在坑边作业时，应设置专门的平台或深基础等。 同时，应限制或隔离坑顶周围振动荷载的作用。 2.4基坑挖土时，要做好挖土机械、车辆的通道布置，安排好 挖土顺序等，不得在挖土过程中碰撞围护结构。并做好机械上下基坑坡道部位的支护。 2.5采用机械开挖日寸，为保证基坑土体的原状结构，应预 留3O0mm原土层，由人工挖掘修整。基坑开挖完毕后，应及时清 底验槽并铺设垫层，以防止暴晒和雨水浸刷破坏原状结构。如果基 底超挖，应用素混凝土回填或夯实回填，使基底土承载性能达到设 计要求。 2.6基坑周边设围护栏杆和安全标志，严禁从坑顶扔抛物体。 坑内应设安全出口便于人员撤离。所有机械行驶、停放要平稳，坡 道应牢固可靠，必要时进行加固。 2.7配合机构作业的清底、平整场地、修坡等施工人员，应在 机械回转半径以外工作当必须在回转半径以内工作时，应停止机械 回转并制动好后方可作业。 2.8土方机械严禁在离电缆1m距离以内作业。机械运行中，严 禁接触转动部位和进行检修在修理工作装置时，应使其降到最底位 置，并应在悬空部位垫上垫土。 2.9挖掘机正铲作业时。其最大开挖高度和深度不超过机械本 身性能的规定。反铲作业时，履带距工作面边缘距离应大于1.5m。 3 深基坑支护设计中的注意事项. 3.1彻底转变传统的设计理念。对于深基坑支护结构的设计， 国内外至今尚没有一种精确的计算方法，多数是处于摸索和探讨阶 段，我国也没有统一的支护结构设计规范。土压力分布还按库伦或 朗肯理论确定，支护桩仍用“等值梁法”进行计算。其计算结果与深基坑支护结构的实际受力悬殊较大，既不安全也不经济。由此可 见，深基坑支护结构的设计不应再采用传统的“结构荷载法”，而 应彻底改变传统的设计观念，逐步建立以施工监测为主导的信息反 馈动态设汁体系。这是设计人员需要加强科研攻关的方向。 3.2建立变形控制的新的工程设汁方法。目前，设计人员用的 极限平衡原理是一种简便实用的常用设汁方法，其计算结果具重要 的参考价值。但是，将这种设计方法用于深基坑支护结构，只能单 纯满足支护结构的强度要求，而不能保证支护结构的刚度。众多工 程事故就是因为支护结构产生过大的变形而造成的。鉴于上述实际， 在建立新的变形控制设计法时，应着重研究支护结构变形控制的标 准、空间效应 转化为平面应变和地面超载的确定及其对支护结构的 影响等问题。 3.3大力开展支护结构的试验研究。开展支护结构的试验研究 包括实验室模拟试验和工程现场试验），虽然要耗费部分资金，但 由于深基坑支护工程投资巨大，如经过科学试验再进行设计时，行 定会节省可观的经费。因此，工程现场试验是非常必要的。通过工 程实践积累大量的测试数据，可对同类工程的成功打奸基础，为理 论研究和建立新的计算方法提供可靠的第一手资料。 建筑基坑的开挖与支护结构是一个系统工程，涉及工程地质、 水文地质、厂程结构、建筑材料、施工工艺和施工管理等多方面。 它是集上力学、水力学、材料才学和结构力学等于一体的综合性学 科。支护结构又是由若干具有独立功能的体系组成的整体。正因如此，无论是结构设计还是施工组织都应当从整体功能出发，将各组 成部分协调好，才能确保它的安全可靠、经济合理。李杰2015年8月14 日