深基坑工程设计内容

深基坑工程设计内容

（1）基坑支护结构设计的极限状态

基坑支护结构设计应满足两种极限状态的要求：

1)承载能力极限状态

基坑工程的承载能力极限状态要求不出现以下各种状况：

①支护结构的结构性破坏——挡土结构、锚撑结构折断、压屈失稳，锚杆的断裂、拔出，挡土结构地基基础承载力不足等使结构失去承载能力的破坏形式。

②基坑内外土体失稳——基坑内外土体整体滑动，坑底隆起，结构倾倒或踢脚等破坏形式。

③止水帷幕失效——坑内出现管涌、流土或流砂。

2)正常使用极限状态

基坑的正常使用极限状态，要求不出现以

下各种状况：

①基坑变形影响基坑正常施工、工程桩产生破坏或变位；影响相邻地下结构、相邻建筑、管线、道路等正常使用。

②影响正常使用的外观或变形。

③因地下水抽降而导致过大的地面沉降。

（2）基坑支护结构的设计内容

①支护结构体系的选型及地下水控制方式。

②支护结构的强度和变形计算。

③基坑内外土体稳定性计算。

④基坑降水、止水帷幕设计。

⑤基坑施工监测设计及应急措施的制定。

⑥施工期可能出现的不利工况验算。

以上设计内容，可以分成三个部分。其一是支护结构的强度变形和基坑内外土体稳定性设计；其二是对基坑地下水的控制设计；其三是施工监测，包括对支护结构的监测和周边

环境的监测。软土地区的深基坑坑底以下土层较软，加固坑内被动区土体，可减小支护桩入土深度、基坑变形。加固范围由计算或类似工程经验确定。加固的方法常用喷射注浆、深层搅拌。深层搅拌局部加固的形式如图 2.2.3 所示。

图2.2.3 深层搅拌局部加固的形式5、基坑工程设计依据

基坑工程设计时，首先应掌握以下设计资料(即设计依据)：

①岩土工程勘察报告。区别基坑工程的安全

等级进行专门的岩土工程勘察，或与主体建筑勘察一并进行，但应满足基坑工程勘察的深度和要求。区别基坑工程的规模和地质环境条件复杂程度进行分阶段勘察和施工勘察。具体要求详见有关章节。

②建筑总平面图、工程用地红线图、地下工程的建筑、结构设计图。

③邻近建筑物的平面位置，基础类型及结构图、埋深及荷载，周围道路、地下设施、市政管道及通信工程管线图、基坑周围环境对基坑支护结构系统的设计要求。在基坑工程的设计中，支护结构、降水井、观测井及止水帷幕、锚拉系统等构件，均不得超越工程用地红线范围。

6、支护结构设计计算方法综述

实体重力式支护结构按重力式挡土墙的设计原则计算，主要涉及支承挡墙自重的地基

承载力及稳定验算，而稳定验算以条分法为主。

桩、墙式支护结构必须按土与支护结构共同作用的原则进行设计计算，即结构内力与支护结构的刚度、岩土体变形有关。按土与支护结构共同作用的原则进行分析是一个较难的课题。

目前，支护结构计算的静力平衡法和等值梁法还在广泛使用于桩、墙式支护结构。这些方法都未考虑土与结构的相互作用，显然只是在特定条件下方可使用——实际应仅用于地层条件及环境条件较好的小型基坑。

用于桩、墙式支护结构的弹性抗力法，又称为侧向弹性地基反力法、地基反力法、土抗力法、竖向弹性地基梁的基床系数法等，属于承受水平荷载的弹性地基梁分析的范畴，能较好地反映基坑开挖和回筑过程各种工况和复

杂情况对支护结构受力的影响，例如：施工过程中基坑开挖、支撑设置、失效或拆除、荷载变化、预加压力、墙体刚度改变、与主体结构板、墙的结合方式、内撑式挡土结构基坑两侧非对称荷载等的影响；结构与地层的相互作用及开挖过程中土体刚度变化的影响；支护结构的空间效应及支护结构与支撑系统的共同作用；反映施工过程及施工完成后的使用阶段墙体受力变化的连续性。因此对于地高层建筑施工层软弱、环境保护要求高的基坑、多支点支护结构或空间效应明显的支护结构，宜采用侧向弹性地基反力法。侧向弹性地基反力法的计算精度主要取决于一些基本计算参数的取值是否符合实际，如基床系数、墙背和墙前土压力的分布、支撑的刚度等。各地可通过地区经验加以完善；还需注意在淤泥质地层中，由于难以反映土体的流变特性，计算墙体水平位

移可能偏小，应通过工程实践予以调整。弹性抗力法可求得较为符合实际的内力及变形，但仍无法考虑非线性的条件；也无法求得基坑周围地面的沉降。因此，必须根据基坑支护的具体方法，分析支护结构各部分与土的相互作用条件，选取适当的算法，才能比较符合实际。影响支护结构变形和地面变形的因素复杂，目前尚无实用的理论计算方法可用于工程实践，在工程设计中主要依据设计经验和工程类比及采取控制性措施解决。