3、基本规定3,1.设计原则3、1，1.基坑支护是为主体结构地下部分施工而采取的临时措施 地下结构施工完成后.基坑支护也就随之完成其用途，由于支护结构的使用期短,一般情况在一年之内，因此 设计时采用的荷载一般不需考虑长期作用。如果基坑开挖后支护结构的使用持续时间较长,荷载可能会随时间发生改变.材料性能和基坑周边环境也可能会发生变化。所以。为了防止人们忽略由于延长支护结构使用期而带来的荷载.材料性能，基坑周边环境等条件的变化，避免超越设计状况，设计时应确定支护结构的使用期限 并应在设计文件中给出明确规定,支护结构设计时对使用环境周期的规定 主要是考虑到施工季节对支护结构的影响，一年中的不同季节.地下水位，气候 温度等外界环境的变化会使土的性状及支护结构的性能随之改变 而且有时影响较大 受各种因素的影响,设计预期的施工季节并不一定与实际施工的季节相同 即使对支护结构使用期不足一年的工程，也应使支护结构一年四季都能适用，因而 基坑支护的设计使用环境应按全年考虑，对有特殊施工周期要求工程,应该根据实际情况延长或缩短支护期限并应对荷载等设计条件作相应考虑 3 1 2，本条为强制性条文、基坑支护工程是为主体结构地下部分的施工而采取的临时性措施 因基坑开挖涉及基坑周边环境安全、支护结构除满足主体结构施工要求外。还需满足基坑周边环境要求.因此。支护结构的设计和施工应把保护基坑周边环境安全放在重要位置。本条规定了基坑支护应具有的两种功能，首先基坑支护应具有防止基坑的开挖危害周边环境的功能,这是支护结构的首要的功能、其次.应具有保证工程自身主体结构施工安全的功能、应为主体地下结构施工提供正常施工的作业空间及环境 提供施工材料,设备堆放和运输的场地、道路条件 隔断基坑内外地下水、地表水以保证地下结构和防水工程的正常施工。该条规定的目的 是明确基坑支护工程不能为了考虑本工程项目的要求和利益,而损害环境和相邻建 构.筑物所有权人的利益，3 1.3，本规程依据、工程结构可靠性设计统一标准。GB。50153对结构安全等级确定的原则,根据破坏后果严重程度，对支护结构的安全等级定量化分为三级.对基坑支护而言.破坏后果具体表现为支护结构破坏,土体过大变形对基坑周边环境及主体结构施工安全的影响.支护结构的安全等级 主要反映在设计时支护结构及其构件的重要性系数和各种稳定性安全系数的取值上，对内支撑结构、当基坑一侧支撑失稳破坏会殃及基坑另一侧支护结构因受力改变而使支护结构形成连续倒塌时 相互影响的基坑各边支护结构应取相同的安全等级。3。1，5 支护结构的重要性系数。遵循，工程结构可靠性设计统一标准。GB.50153的规定，对安全等级为一级,二级，三级的支护结构可分别取1，1.1,0及0、90当需要提高安全标准时.支护结构的重要性系数可以根据具体工程的实际情况取大于上述数值。3.1、6.依据现行国家标准,工程结构可靠性设计统一标准.GB 50153的规定并结合基坑工程自身的特殊性。本条对承载能力极限状态与正常使用极限状态这两类极限状态在基坑支护中的具体表现形式进行了归类 目的是使工程技术人员能够对基坑支护各类结构的各种破坏形式有一个总体认识，设计时对各种破坏模式和影响正常使用的状态进行控制,3。1 7.本条的极限状态设计方法的通用表达式依据现行国家标准 工程结构可靠性设计统一标准.GB 50153而定，是本规程各章各种支护结构统一的设计表达式.对承载能力极限状态、由材料强度控制的结构构件的破坏类型采用极限状态设计法，按公式、3。1.7，1 给出的表达式进行设计计算和验算，荷载效应采用荷载基本组合的设计值。抗力采用结构构件的承载力设计值并考虑结构构件的重要性系数 涉及岩土稳定性的承载能力极限状态.采用单一安全系数法、按公式，3、1，7，3，给出的表达式进行计算和验算.本规程对岩土稳定性的承载能力极限状态问题采用了传统的单一安全系数法,一是由于新制定的现行国家标准、工程结构可靠性设计统一标准、GB。50153。2008中明确提出了可以采用单一安全系数法 不会造成与基本规范不协调统一的问题、二是由于国内岩土工程界目前仍普遍认可单一安全系数法，单一安全系数法也适于岩土工程问题 以支护结构水平位移限值等为控制指标的正常使用极限状态的设计表达式也与有关结构设计规范保持一致、本规程的荷载综合分项系数取1、25。是依据前国家标准、建筑结构荷载规范，GBJ9。87而定的.随着我国建筑结构可靠度设计标准的提高,现行国家标准,建筑结构荷载规范，GB。50009。2001。2006年版。已将永久荷载。可变荷载的分项系数调高、对由永久荷载效应控制的永久荷载分项系数取γG，1。35.各结构规范也均相应对此进行了调整.由于本规程对象是临时性支护结构，在编制时，也研究讨论了荷载分项系数如何取值问题。如荷载综合分项系数由1，25调为1 35 这样将会大大增加支护结构的工程造价、在征求了国内一些专家、学者的意见后，认为还是维持原行业标准。建筑基坑支护技术规程、JGJ，120,99的规定为好，支护结构构件按承载能力极限状态设计时的作用基本组合综合分项系数γF仍取1,25.其理由如下 其一,支护结构是临时性结构。一般来说.支护结构使用时间不会超过一年、在安全储备上与主体建筑结构应有所区别、其二，荷载综合分项系数的调高只影响支护结构构件的承载力设计 如增加挡土构件的截面配筋。锚杆的钢绞线数量等，并未提高有关岩土的稳定性安全系数 如圆弧滑动稳定性，抗隆起稳定性.锚杆抗拔力.抗倾覆稳定性等、而大部分基坑工程事故主要还是岩土类型的破坏形式、为避免与。工程结构可靠性设计统一标准、GB，50153及，建筑结构荷载规范.GB、50009、2001.2006年版.的荷载分项系数取值不一致带来的不统一问题 其系数称为荷载综合分项系数.荷载综合分项系数中包括了临时性结构对荷载基本组合下的系数调整、3、1 8。本规程的结构构件极限状态设计表达式、3,1.7、1，在具体应用到各种结构构件的承载力计算时,将公式中的荷载基本组合的效应设计值Sd与结构构件的重要性系数γ0相乘后,用内力设计值代替、这样在各章的结构构件承载力计算时、各具体表达式或公式中就不再出现重要性系数γ0,因为γ0已含在内力设计值中了，根据内力的具体意义。其设计值可为弯矩设计值M.剪力设计值V或轴向拉力 压力设计值N等。公式,3 1，8,1。公式。3,1、8,3。中。弯矩值Mk、剪力值Vk及轴向拉力,压力值Nk按荷载标准组合计算 3。1.9,支护结构的水平位移是反映支护结构工作状况的直观数据。对监控基坑与基坑周边环境安全能起到相当重要的作用,是进行基坑工程信息化施工的主要监测内容。因此，本规程规定应在设计文件中提出明确的水平位移控制值 作为支护结构设计的一个重要指标、本条对支护结构水平位移控制值的取值提出了两点要求，1.视支护结构正常使用的要求,应根据本条第1款的要求,按基坑周边建筑、地下管线。道路等环境对象对基坑变形的适应能力及主体结构设计施工的要求确定。保护基坑周边环境的安全与正常使用.由于基坑周边环境条件的多样性和复杂性。不同环境对象对基坑变形的适应能力及要求不同.所以。目前还很难定出统一的、定量的限值以适合各种情况.如支护结构位移和周边建筑物沉降限值按统一标准考虑。可能会出现有些情况偏严、有些情况偏松的不合理地方、目前还是由设计人员根据工程的实际条件 具体问题具体分析确定较好、所以。本规程未给出正常使用要求下具体的支护结构水平位移控制值和建筑物沉降控制值.支护结构水平位移控制值和建筑物沉降控制值如何定的合理是个难题.今后应对此问题开展深入具体的研究工作,积累试验，实测数据,进行理论分析研究 为合理确定支护结构水平位移控制值打下基础.同时，本款提出支护结构水平位移控制值和环境保护对象沉降控制值应符合现行国家标准。建筑地基基础设计规范 GB，50007中对地基变形允许值的要求及相关规范对地下管线、地下构筑物 道路变形的要求。在执行时会存在沉降值是从建筑物等建设时还是基坑支护施工前开始度量的问题。按这些规范要求应从建筑物等建设时算起,但基坑周边建筑物等从建设到基坑支护施工前这段时间又可能缺少地基变形的数据，存在操作上的困难,需要工程相关人员斟酌掌握。2。当支护结构构件同时用作主体地下结构构件时，支护结构水平位移控制值不应大于主体结构设计对其变形的限值的规定、是主体结构设计对支护结构构件的要求.这种情况有时在采用地下连续墙和内支撑结构时会作为一个控制指标,当基坑周边无需要保护的建筑物等时,设计文件中也要设定支护结构水平位移控制值、这是出于控制支护结构承载力和稳定性等达到极限状态的要求,实测位移是检验支护结构受力和稳定状态的一种直观方法.岩土失稳或结构破坏前一般会产生一定的位移量。通常变形速率增长且不收敛，而在出现位移速率增长前.会有较大的累积位移量。因此.通过支护结构位移从某种程度上能反映支护结构的稳定状况,由于基坑支护破坏形式和土的性质的多样性，难以建立稳定极限状态与位移的定量关系,本规程没有规定此情况下的支护结构水平位移控制值。而应根据地区经验确定。国内一些地方基坑支护技术标准根据当地经验提出了支护结构水平位移的量化要求,如,北京市地方标准,建筑基坑支护技术规程 DB11 489.2007中规定、当无明确要求时 最大水平变形限值，一级基坑为0.002h，二级基坑为0。004h，三级基坑为0.006h、深圳市标准，深圳地区建筑深基坑支护技术规范 SJG、05,96中规定,当无特殊要求时的支护结构最大水平位移允许值见表1。表1。支护结构最大水平位移允许值、注,表中h为基坑深度,mm 新修订的深圳市标准，深圳地区建筑深基坑支护技术规范。对支护结构水平位移控制值又作了一定调整。见表2 表2 支护结构顶部最大水平位移允许值。mm、注,表中h为基坑深度 mm,湖北省地方标准。基坑工程技术规程.DB42 159 2004中规定，基坑监测项目的监控报警值,如设计有要求时，以设计要求为依据.如设计无具体要求时。重要性等级为一级的基坑,边坡土体 支护结构水平位移 最大值.监控报警值为30mm,重要性等级为二级的基坑。边坡土体.支护结构水平位移 最大值。监控报警值为60mm 3 1，10,本条有两个含义、1,防止设计的盲目性。基坑支护的首要功能是保护周边环境，建筑物、地下管线.道路等、的安全和正常使用,同时基坑周边建筑物.地下管线。道路又对支护结构产生附加荷载、对支护结构施工造成障碍.管线中地下水的渗漏会降低土的强度,因此。支护结构设计必须要针对具体情况选择合理的方案 支护结构变形和地下水控制方法要按基坑周边建筑物,地下管线、道路的变形要求进行控制,基坑周边建筑物 地下管线。道路、施工荷载对支护结构产生的附加荷载,对施工的不利影响等因素要在设计时仔细地加以考虑 2，设计中应提出明确的基坑周边荷载限值、地下水和地表水控制等基坑使用要求,这些设计条件和基坑使用要求应作为重要内容在设计文件的中明确体现、支护结构设计总平面图。剖面图上应准确标出。设计说明中应写明施工注意事项，以防止在支护结构施工和使用期间的实际状况超过这些设计条件,从而酿成安全事故和恶果,基坑支护的另一个功能是提供安全的主体地下结构施工环境、支护结构的设计与施工除应保护基坑周边环境安全外。还应满足主体结构施工及使用对基坑的要求 3、1、11 支护结构简化为平面结构模型计算时，沿基坑周边的各个竖向平面的设计条件常常是不同的 除了各部位基坑深度、周边环境条件及附加荷载可能不同外,地质条件的变异性是支护结构不同于上部结构的一个很重要的特殊性，自然形成的成层土.各土层的分布及厚度往往在基坑尺度的范围内就存在较大的差异。因而 当基坑深度 周边环境及地质条件存在差异时 这些差异对支护结构的土压力荷载的影响不可忽略、本条强调了按基坑周边的实际条件划分设计与计算剖面的原则和要求 具体划分为多少个剖面根据工程的实际情况来确定.每一个剖面也应按剖面内的最不利情况取设计计算参数 3,1。12。由于基坑支护工程具有基坑开挖与支护结构施工交替进行的特点.所以,支护结构的计算应按基坑开挖与支护结构的实际过程分工况计算 且设计计算的工况应与实际施工的工况相一致、大多数情况下.基坑开挖到设计最大深度时内力与变形最大 但少数情况下，支护结构某构件的受力状况不一定随开挖进程是递增的、也会出现开挖过程某个中间工况的内力最大,设计文件中应指明支护结构各构件施工顺序及相应的基坑开挖深度。以防止在基坑开挖过程中、未按设计工况完成某项施工内容就开挖到下一步基坑深度 从而造成基坑超挖 由于基坑超挖使支护结构实际受力状态大大超过设计要求而使基坑垮塌，实际工程事故的教训是十分惨痛的,