JGJ167-2009 湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程.pdf

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  • 由水泥土桩相互搭接形成的格栅状、壁状等形式的重力式支 护与挡水结构。

    以某种桩型按队列式布置组成的基坑支护结构

    由设置于钻孔内漆包线标准,端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线 内注浆体组成的受拉杆体。

    2.1.11 冠梁 top beam

    2. 1. 12腰梁 waist beam

    设置在支护结构顶部以下,传递支护结构、锚杆或内支 点力的钢筋混凝土梁或钢梁。

    锚杆或支撑体系对支护结构的水平向反作用力与其相应 的比值。

    用于阻截或减少基坑周围及底部地下水渗人基坑而采用 续止水体。

    2.1.18信息施工法infa

    根据施工现场的地质情况和监测数据,对地质结论、设 数进行验证,对施工安全性进行判断并及时修正施工方案的 方法。

    根据施工勘察和信息施工法反馈的资料,对地质结论、 参数及设计方案进行再验证。如确认原设计条件有较大变化 时补充、修改原设计的设计方法。

    20基坑工程监测 monitoring for foundation excavation

    在基坑开挖及地下工程施工过程中,对基坑侧壁和支护结构 的内力、变形、周围环境条件的变化等进行系统的观测和分析 并将监测结果及时反馈,以指导设计和施工的工作,

    为保护人、机械的安全,在基坑工程中设置的护栏、标志 防电等设施的总称。

    P 土的内摩擦角标准值。

    2.2.2作用和作用效应

    2. 2. 4 计算系数

    3.1.1本规程所列各种支护结构,除特殊说明外,均应按正常 使用一年的临时性结构进行设计,并应保证安全;永久性基坑工 程设计使用年限不应低于受其影响的邻近建(构)筑物的使用 年限。

    3.1.2基坑工程设计可分为下列两类极限状态

    3.1.2基坑工程设计可分为下列两类极限状态: 1承载能力极限状态:对应于支护结构达到承载力破坏: 锚固或支挡系统失效或基坑侧壁失稳: 2正常使用极限状态:对应于支护结构和基坑边坡变形达 到结构本身或保护建(构)筑物的正常使用限值或影响其耐久 性能。 3.1.3基坑工程设计采用的荷载效应最不利组合和与之相应的 抗力限值应符合下列规定: 1按地基承载力确定支护结构立柱(肋柱或桩)和挡墙的 基础底面积及其理深时,荷载效应组合应采用正常使用极限状态 的标准组合,相应的抗力应采用地基承载力特征值: 2计算基坑侧壁与支护结构的稳定性和锚杆等锚固体与士 层的锚固长度时,荷载效应组合应采用承载能力极限状态的基本 组合,但其荷载分项系数均取1.0;也可对由永久荷载效应控制 的基本组合采用简化规则,荷载效应基本组合的设计值(S) 应按下式确定:

    1按地基承载力确定支护结构立柱(肋柱或桩)和挡墙的 基础底面积及其理深时,荷载效应组合应采用正常使用极限状态 的标准组合,相应的抗力应采用地基承载力特征值: 2计算基坑侧壁与支护结构的稳定性和锚杆等锚固体与士 层的锚固长度时,荷载效应组合应采用承载能力极限状态的基本 组合,但其荷载分项系数均取1.0;也可对由永久荷载效应控制 的基本组合采用简化规则,荷载效应基本组合的设计值(S) 应按下式确定:

    S= 1. 35S. < R

    式中R一一结构构件抗力的设计值; Sk一一一荷载效应的标准组合值。 3在确定锚杆、土钉、支护结构立柱、挡板、挡墙

    寸、内力、配筋和验算材料强度时,荷载效应组合应采用承载能 力极限状态的基本组合,并应采用相应的分项系数,支护结构重 要性系数%应按相关规定采用: 4计算锚杆变形和支护结构水平位移与垂直位移时,荷载 效应组合应采用正常使用极限状态的准永久组合,可不计入地震 作用。 3.1.4根据基坑工程的开挖深度、地下历史文物等与基坑侧壁 的相对距离比、基坑周边环境条件和坑壁土受水浸湿可能性等, 按破坏后果的严重性依据表3.1.4可将基坑侧壁分为3个安全等 级。支护结构设计中应根据不同的安全等级选用下列相应的重要 性系数:

    表3.1.4基坑侧壁安全等级划分

    相邻建筑物基础(管线)与基坑术

    1支护结构的承载力计算:桩、面板、挡墙及其基础的抗 压、抗弯、抗剪、抗冲切承载力和局部受压承载力计算,锚杆、 土钉杆体的抗拉承载力计算等; 2锚杆及土钉锚固体的抗拔承载力,桩的承载力和挡墙基 础的地基承载力; 3支护结构整体和局部稳定性: 4对变形有控制要求的基坑工程,应结合当地工程经验进 行变形验算,同时应采取有效的综合措施保证基坑边坡和邻近建

    (构)筑物,地下管线的变形应满足安全使用要求; 5地下水控制计算和验算: 6对施工期间可能出现的不利工况进行验算。 3.1.7基坑支护结构设计应考虑结构变形、地下水位升降对周 边环境变形的影响,并应符合下列规定: 1对于安全等级为一级和周边环境变形有限定要求的二级 建筑基坑侧壁,应根据周边环境重要性、对变形的适应能力及岩 十工程性质等因素确定支护结构变形限值,最大变形限值应符合 设计要求。当设计无要求时,最大水平位移限值可按表3.1.7 确定。

    表3.1.7支护结构安全使用最大水平位移限值

    注:h—基坑开挖深度(mm)

    2降低地下水对相邻建(构)筑物产生的沉降量允许值, 可采用现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007规定 的建筑物地基变形充许值。 3当建筑基坑邻近重要管线或支护结构用作永久性结构时, 其安全使用水平变形和竖向变形应按特殊要求进行控制。 3.1.8基坑工程设计应具备下列资料: 1满足基坑工程设计及施工要求的岩土工程勘察报告; 2用地红线范围图,建(构)筑物总平面图,地下结构平 面图、部面图,地基处理和基础平面布置及其结构图,基础埋 深等; 3临近已有建(构)筑物、道路、地下管线及设施的类型、 分布情况、结构形式及质量状况,基础形式、埋深、地基处理情 况、重要性及其现状等; 4基坑周边地面可能的堆载及大型机械车辆运行情况,施

    工现场用水及排水量大的建(构)筑物分布情况; 5当地基坑工程经验及施工能力; 6基坑周围地面排水情况,地面雨水、污水、上下水管线 排人或渗人基坑坡体的可能性及其管理控制资料。 3.1.9基坑工程不同支护体系的计算模式应与所采用的坑壁土 体土性指标、土工试验方法以及设计安全系数相适应。 3.1.10基坑工程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支护结构的承载力、稳定和变形计算; 3 基坑内外士体稳定性验算: 4 基坑降水或截水雌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 对工程本身基础桩安全、临近建筑物和周边环境安全的影响; 6基坑开挖施工方法、顺序及与基坑工程安全使用相关的 检测、监测内容和要求; 7基坑工程设计支护结构的安全有效期限: 8支护结构的变形限值及报警值。 3.1.11 基坑工程设计应考虑下列荷载: 1 土压力、水压力; 2 一一般地面超载; 3 影响范围内建筑物荷载: 4 施工荷载及场地内运输时车辆所产生的荷载; 5永久性支护结构或支护结构作为主体结构一部分时应考 虑地震作用。 3.1.12基坑土体的强度计算指标宜根据基坑降水情况、坑内地 基处理加固方法、工程类型和桩的分布形式,并结合工程经验进 行适当调整。 3.1.13基坑支护结构形式应依据场地工程地质与水文地质条

    3.1.13基坑支护结构形式应依据场地工程地质与水文地质条

    牛、场地湿陷类型及地基湿陷等级、开挖深度、周边环境、 工条件及施工经验等选用。同一基坑可采用一种支护结

    式,也可采用几种支护结构形式或组合,同一坡体水平向宜采用 相同的支护形式。湿陷性黄土地区常用的支护结构形式可按表 3. 1. 13选用。

    表3.1.13支护结构选型

    注:对于基坑上部采用放坡或土钉墙,下部采用排桩的组合支护形式时,上部放 坡或土钉墙高度不宜大于基坑总深度的1/2;且应严格控制排桩顶部水平 位移。

    对于基坑上部采用放坡或土钉墙,下部采用排桩的组合支护形式时,上部 坡或土钉墙高度不宜大于基坑总深度的1/2,且应严格控制排桩顶部水 位移。

    安全等级为一级的基坑工程设计,应采用动态设计法及

    3.2.1安全等级为一级的基坑工程设计,应采用动态

    3.2.2基坑工程施工前应编制专项施工方案,主要内容应包括:

    1支护结构具体施工方案和部署; 2基坑排水、降水方案与支护施工的交义及实施,截水 幕施工的布置; 3支护施工对士方开挖的具体要求及控制要素; 4支护施工过程中的安全及质量、进度保证措施; 5支护施工过程基坑安全监测、检测方案及预警措施; 6 防止坑壁受水浸湿的具体措施: 7安全应急预案。 3.2.3基坑工程专项施工方案应经单位技术负责人审批,项目 总监理工程帅认可后方可实施。 3.2.4基坑工程施工应按照专项施工方案中所要求的安全技术 和措施执行。对参与施工的作业人员应进行专项安全教育,未参

    3.3.1作用于支护结构的水平荷载应包括土压力、水压力以及 邻近建筑和地面荷载引起的附加土压力。 3.3.2当支护结构位于地下水位以下时,作用在支护结构上的 土压力和水压力,对砂土、碎石土应按水土分算方法计算,对黏 生土和粉土可按水土合算方法计算。 3.3.3支护结构上的水平荷载应按当地经验确定。当无经验时 土压力宜按朗背土压力理论计算。当按朗肯士压力计算时,作用 在支护结构上任意点的水平荷载标准值(ek)可按下列规定计 算(见图3.3.3): 1对于黏性土、粉土和位于地下水位以上的砂土、碎石土:

    3.3.1作用于支护结构的水平荷载应包括士压力、水压力以及 邻近建筑和地面荷载引起的附加土压力。

    3.3.1作用于支护结构的水平荷载应包括十压力、水压力以及

    3.3.3支护结构上的水平荷载应按当地经验确定。当于

    宜按朗肯土压力理论计算。当按朗肯土压力计算时,作用 结构上任意点的水平荷载标准值(ek)可按下列规定计 图3.3.3): 对于黏性土、粉土和位于地下水位以上的砂土、碎石土:

    3.3.3水平荷载标准值计算简图

    4计算点土层的主动土压力系数(Ka)应按下式计算:

    3.3.4计算点土层的主动土压力系数(Ka)应按

    式中 Ka 土层的主动土压力系数;

    3.3.5支护结构外侧地面荷载、建筑物荷载等产生的竖向附加

    k (p—Xd) b b ± 2b

    力 基础下基底压力标准值(kPa),当(p一rd)< 时,取0;

    .6对严格限制位移的支护结构,水平荷载宜采用静止土 十算:

    表 3.3.7静止±压力系数(K)

    1 基坑内侧作用在支护结构上任意点的被动土压力标准 国

    3.4.1基坑内侧作用在支护结构上任意点的被动土压力标准值 可按下列规定计算(见图3.4.1): 1对于黏性土、粉土和地下水位以上的砂土、碎石土:

    1对于黏性土、粉土和地下水位以上的砂土、碎石土

    式中ek一 被动土压力标准值(kPa)。 2对于地下水位以下的砂土、碎石土

    euk = ZYh,K, + 2ckV/KJ

    图 3. 4. 1 被动士压力标准值计算简图

    式中K,一计算点土层的被动土压力系数,可按本规程第 3.4.2条规定计算; hwp基坑内侧地下水位埋深(m)。 .4.2计算点土层的被动土压力系数应按下式计算:

    Kp= tan(45°+

    3.4.3当基坑内侧被动区土体经人工降水或加固处理后,土体 力学强度指标可根据试验或可靠经验确定。 3.4.4当支护结构位移有严格限制时,可根据经验对被动土压 力进行折减。可根据支护结构最大容许侧向位移值的大小,将被 动土压力强度标准值乘以0.50~0.90的折减系数;或可按弹性 地基反力法计算确定实际发挥的被动土压力值

    4.1.1基坑工程的岩土工程勘察宜与拟建工程勘察

    在初步勘察阶段,应根据岩土工程条件,初步判定基坑开挖可能 发生的工程问题和需要采取的支护措施;在详细勘察阶段,应针 对基坑工程的设计、施工要求进行勘察。 4.1.2当已有察资料不能满足基坑工程设计和施工要求时, 应进行专项勘察。 4.1.3在进行基坑工程勘察之前应取得以下资料: 1 附有坐标和周边已有建(构)筑物的总平面布置图; 2场地及周边地下管线、人防工程及其他地下构筑物的分 布图; 3拟建建(构)筑物相对应的土0.000绝对标高、结构类 型、荷载情况、基础理深和地基基础形式: 4拟建场地地面标高、坑底标高和基坑平面尺寸; 5当地常用的基坑支护方式、降水方法和施工经验等。 4.1.4基坑的岩土工程察应包含下列主要内容: 1基坑和其周围岩土的成因类型、岩性、分布规律及其物 理与力学性质,应重点香明湿陷性土和填土的分布情况: 2地层软弱结构面(带)的分布特征、力学性质及与基坑 开挖临空面的组合关系等; 3地下含水层和隔水层的厚度、理埋藏及分布特征(横向分 布是否稳定,隔水层是否有天窗等),与基坑工程有关的地下水 (包括上层滞水、潜水和承压水)的补给、排泄及各层地下水之 间的水力联系等;

    1基坑和其周围岩土的成因类型、岩性、分布规律及其物 理与力学性质,应重点查明湿陷性土和填土的分布情况; 2地层软弱结构面(带)的分布特征、力学性质及与基坑 开挖临空面的组合关系等; 3地下含水层和隔水层的厚度、理埋藏及分布特征(横向分 布是否稳定,隔水层是否有天窗等),与基坑工程有关的地下水 (包括上层滞水、潜水和承压水)的补给、排泄及各层地下水之 可的水力联系等; 4支护结构设计、地下水控制设计及基坑开挖、降水对周

    同环境影响评价所需的计算参

    围环境影响评价所需的计算参数效。 4.1.5岩土工程勘察的方法和工作量宜按基坑侧壁安全等级合 理选择和确定。对一、二级基坑工程宜采用多种勘探测试方法 综合分析评价岩土的特性参数。当场地有可能为自重湿陷性黄土 场地时,应布置适量探井。 4.1.6勘探范围宜根据拟建建(构)筑物的范围、基坑拟开挖 的深度和场地岩土工程条件确定,宜在基坑周围相当于基坑开挖 深度的1~2倍范围内布置勘探点,对饱和软黄土分布较厚的区 域宜适当扩大勘探范围

    1周围2~3倍基坑深度范围内建(构)筑物的高度、结构 类型、基础形式、尺寸、理深、地基处理情况和使用现状; 2周围2~3倍基坑深度范围内各类地下管线的类型、材 贡、分布、重要性、使用情况,对施工振动和变形的承受能力, 地面和地下贮水、输水等用水设施的渗漏情况及其对基坑工程的 影响程度: 3对基坑及周围2~3倍基坑深度范围内存在的旧建筑基 础、人防工程、其他洞穴、地裂缝、厚层人工填土、高陡边坡等 不良工程地质现象,应查明其空间分布特征和对基坑工程的 影响; 4基坑四周道路及运行车辆载重情况; 5基坑周围地表水的汇集和排泄情况: 6场地附近正在抽降地下水的施工现场,应查明其降深、 影响范围和可能的停抽时间; 7相邻已有基坑工程的支护方法和对拟建场地的影响。 4.2.2勘探点间距应根据地层复杂程度确定,宜为20~35m, 地层复杂时,应加密勘探点;在基坑支护结构附近及转角处宜布 有勘探点

    4.2.3勘探点深度应根据基坑工程设计要求确定,不

    坑深度的2.5倍;当遇到厚层饱和黄土或为满足降水设计的需 要,勘探点应适当加深,但在此深度内遇到岩石时,可根据岩石 类别和支护要求适当减少。

    4.2.4采取不扰动土试样和原位测试的勘探点数量不得少于全

    部勘探点的2/3,其中采取不扰动土试样的勘探点不宜少于 勘探点的1/2,取样数量对每一主要岩土层的每一重点试验 不应少于6个,为进行抗剪强度试验、渗透试验和湿陷性订 采取的土试样,其质量等级应为I级

    4.2.5勘察时应及时测量孔内初见水位和经一定时间间阳

    后的稳定水位。当存在多层地下水,且某些层位的地下水对 工程影响较大时,可设置专门性的地下水观测孔,分别观测 层的地下潜水位及承压水头。

    4.2.6勘探孔及探井施工结束后,应及时夯实回填,

    6勘探孔及探井施工结束后,应及时实回填,回填质量 专足相关规定

    4.2.7 室内土工试验宜符合下列要

    1除常规试验项目外,还应进行土的湿陷性试验、抗剪强 度试验和渗透试验。如分布有岩石,宜进行岩石在天然和饱和状 态下的单轴抗压强度试验;如分布有砂十,增加体止角试验。 2土的抗剪强度指标试验条件应与计算模型配套,可采用 三轴固结不排水剪切试验;当有经验时,也可采用直接剪切(适 结快剪)试验;对于一级基坑,应采用三轴试验。 3对于重要性为一级、浸水可能性比较大或分布在自重湿 陷性黄土场地的基坑,宜测定大然状态及饱和状态下的抗剪强度 指标。 4对地下水应进行腐蚀性试验。 5当估算相邻建筑在基坑降水后的沉降量时,应进行土的 先期固结压力试验。

    1.2.8原位测试应符合下列要

    对砂土应进行标准贯入试验;

    2对粉土和黏性土宜进行标准贯入试验或静力触探试验; 3对饱和黄土、淤泥和淤泥质土等软土宜进行静力触探及 十字板剪切试验; 4对碎石类土应进行动力触探试验 5当场地水文地质条件复杂或降水深度较大而缺之工程经 验时,宜采用现场抽水试验测定土的渗透系数及单井涌水量;当 有承压水存在时,应测量承压水的压力水头; 6对一级基坑宜采用原位测试试验,确定土的静止土压力 系数。 4.2.9 当填土厚度大于3m时,应提供密度和抗剪强度试验参 数值。 4.2.10 基坑工程勘察中的安全防护应按国家现行标准《建筑工 程地质钻探技术标准》IGI87的有关规定执行

    4.3.1基坑岩王工程勘察报告应包括下列主要内容: 1 勘察自的、设计要求和勘察依据 2基坑的平面尺寸、深度,建议采用的支护结构类型;, 3场地位置、地形地貌、地层结构、岩土的物理、力学性 能指标和基坑支护设计所需参数的建议值; 4场地地下水的类型、层数、埋藏条件、水位变化幅度和 地下水控制设计所需水文地质参数的建议值: 5对基坑侧壁安全等级和基坑开挖、支护方案、地下水控 制方案提出建议,并说明施工中应注意的问题; 6对场地周边环境条件及基坑开挖、支护和降水的影响进 行评价,对检测和蓝测工作提出建议; 7对周边环境的调查结果。 4.3.2基坑岩土工程勘察报告应包括下列附件: 1勘探点平面位置图,应附拟建建(构)筑物轮廓线和周

    1勘探点平面位置图,应附拟建建(构)筑物轮廓线 已有建(构)筑物、管线、道路的分布情况;

    2沿基坑边线的工程地质剖面图和垂直基坑边线的工程地 质部面图,工程地质部面图上宜附有基坑开挖底线; 3室内试验和原位测试成果的有关图表; 4必要时绘制关键地层层面等值线图等, 4.3.3当基坑岩土工程勘察与拟建建(构)筑物岩土工程勘察 同步进行时,勘察报告应有专门的音节论述其坑工积的内容

    5.1.1当场地开阔、坑壁土质较好、地下水位较深及基坑升挖 深度较浅时,可优先采用坡率法。同一工程可视场地具体条件采 用局部放坡或全深度、全范围放坡开挖 5.1.2对开挖深度不大于5m、完全采用自然放坡开挖、不需支 护及降水的基坑工程,可不进行专门设计。应由基坑土方开挖单 应对其施工的可行性进行评价,并应采取相应的措施, 5.1.3采用坡率法时,基坑侧壁坡度(高宽比)应符合本规程 第5.2节的设计要求;当坡率法与其他基坑支护方法结合使用 时,应按相关规定进行设计。 5.1.4当有下列情况之一时胶合板标准,不应采用坡率法: 1放坡开挖对拟建或相邻建(构)筑物及重要管线有不利 影响;

    1放坡开挖对拟建或相邻建(构)筑物及重要管线有不利 影响; 2 不能有效降低地下水位和保持基坑内干作业; 3 填土较厚或土质松软、饱和,稳定性差; 4 场地不能满足放坡要求。

    5.2.1对于同时符合下列条件的基坑,可不放坡而进行垂直 开挖: 1 场地地下水位低于基坑设计底标高; 2基坑深度范围内土质较均勾,松散杂填土或素填土层较 薄,且含水率较低; 3坑边无动荷载和静荷载,土的静止自立高度大于3m,且 开挖深度不大于2m。

    5.2.2当基坑深度超过垂直开挖的深度限值时,采用坡率

    5.2.2当基坑深度超过垂直开挖的深度限值时,采用

    基抗深度超过垂直升开挖的深度限值时,来用玻率法应 依据坑壁岩土的类别、性状、基坑深度、开挖方法及坑边荷载情 况等条件按表5.2.2确定放坡坡度。

    汽车标准表5.2.2土质基坑侧壁放坡坡度允许值(高宽比)

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