1.3 基坑支护设计原则
(1)基坑支护设计应规定 其设计使用期限基坑支护的设计使用期限不应小于一年。
(2)基坑支护应满足的功能要求
①保证基坑周边建(构)筑物、地下管线、道路的安全和正常使用;
②保证主体地下结构的施工空间。
(3)基坑支护设计时,应综合考虑基坑周边环境和地质条件的复杂程度、基坑深度等因素 地基支护结构的安全等级按表1-1采用。对同一基坑的不同部位,可采用不同的安全等级。
表1-1 地基支护结构的安全等级
(4)支护结构设计时应采用的极限状态
①承载能力极限状态 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;支护结构和土体整体滑动;坑底因隆起而丧失稳定;对支挡式结构,挡土构件因坑底土体丧失嵌固能力而推移或倾覆;对锚拉式支挡结构或土钉墙,锚杆或土钉因土体丧失锚固能力而拔动;对重力式水泥土墙,墙体倾覆或滑移;对重力式水泥土墙、支挡式结构,其持力土层因丧失承载能力而破坏;地下水渗流引起的土体渗透破坏。
②正常使用极限状态 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;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;影响主体地下结构正常施工的支护结构位移;影响主体地下结构正常施工的地下水渗流。
(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
①承载能力极限状态。
a.支护结构构件或连接因超过材料强度或过度变形的承载能力极限状态设计,应符合下式要求:
γ0Sd≤Rd (1-1)
式中 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。
对临时性支护结构,作用基本组合的效应设计值应按下式确定:
Sd=γFSk (1-2)
式中 γF——作用基本组合的综合分项系数;
Sk——作用标准组合的效应。
b.整体滑动、坑底隆起失稳、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、土体渗透破坏等稳定性计算和验算,均应符合下式要求:
式中 Rk——抗滑力、抗滑力矩、抗倾覆力矩、锚杆和土钉的极限抗拔承载力等土的抗力标准值;
Sk——滑动力、滑动力矩、倾覆力矩、锚杆和土钉的拉力等作用标准值的效应;
K——安全系数。
②正常使用极限状态。由支护结构水平位移、基坑周边建筑物和地面沉降等控制的正常使用极限状态设计,应符合下式要求:
Sd≤C (1-4)
式中 Sd——作用标准组合的效应(位移、沉降等)设计值;
C——支护结构水平位移、基坑周边建筑物和地面沉降的限值。
(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。
(7)支护结构重要性系数与作用基本组合的效应设计值的乘积(γ0Sd)可采用下列内力设计值表示:
弯矩设计值
M=γ0γFMk (1-5)
剪力设计值
V=γ0γFVk (1-6)
轴向力设计值
N=γ0γFNk (1-7)
式中 M——弯矩设计值,kN·m;
Mk——作用标准组合的弯矩值,kN·m;
V——剪力设计值,kN;
Vk——作用标准组合的剪力值,kN;
N——轴向拉力设计值或轴向压力设计值,kN;
Nk——作用标准组合的轴向拉力或轴向压力值,kN。