深基坑设计手册.doc
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深基坑设计手册
III
深基坑设计手册
目录
1 总则 1
1.1 编制目的 1
1.2 适用范围 1
1.3 编制依据 1
1.3.1 主要技术文件 1
2 基本要求 3
2.1 一般规定 3
2.2 标准 3
2.3 设计荷载 3
2.4 工程材料 5
3 基坑工程设计 5
3.1 基坑保护等级 5
3.1.1 根据基坑开挖深度等因素，基坑工程安全等级分为以下三级：
5
3.1.2 根据基坑周围环境的重要性程度及其与基坑的距离，基坑工程环境保护等级应分为以下三级：
6
3.1.3 当基坑周围环境没有明确的变形控制标准时，可根据基坑的环境保护等级参考下表确定基坑变形的设计控制指标。
6
3.2 围护结构选型 6
3.3 围护结构插入比 7
3.4 围护稳定性计算 7
3.4.1 板式支护 7
3.4.2 水泥土重力式支护 8
3.5 围护结构变形及内力计算 8
3.5.1 一般规定 8
3.5.2 型钢水泥土搅拌墙内力计算 8
3.5.3 地下连续墙变形及内力计算 9
3.6 地基加固方法的选择及指标要求 11
3.6.1 水平基床系数Kh参考取值 12
3.7 支撑布置要求 14
4 主体结构设计 16
4.1 一般规定 16
4.2 结构型式 16
4.3 结构计算 16
4.4 结构配筋率 17
5 构造要求 18
5.1 变形缝、施工缝的构造 18
5.2 混凝土保护层厚度 18
5.3 抗震构造要求 18
5.4 钢围檩与钢支撑节点构造措施 19
5.5 地下连续墙钢筋及钢筋连接器布置方式 19
6 防水 23
6.1 防水设计原则及防水等级 26
6.1.1 防水设计原则 26
6.1.2 隧道工程结构防水等级 26
6.1.3 混凝土结构自防水 27
6.2 结构外防水层的设计 29
6.2.1 叠合衬砌结构底板、侧墙的外防水层的选择原则 29
6.2.2 非叠合衬砌结构底板、侧墙的外防水层的选择原则 29
6.2.3 结构顶板防水层的选择原则 30
6.3 结构接缝防水的设计 30
6.3.1 结构接缝的设置原则 30
6.3.2 结构接缝的防水构造措施 30
6.3.3 结构接缝的渗漏处理原则 32
7 结构耐久性设计 33
7.1 设计目的与总体要求 33
7.2 设计原则 33
7.3 环境作用等级 34
7.4 混凝土最低强度等级 34
7.5 表面裂缝计算宽度限制 35
7.6 混凝土保护层厚度 35
7.7 胶凝材料用量 36
7.8 耐久性设计总体要求 36
7.9 材料要求 37
7.9.1
（1）混凝土及其配合比要求 37
7.10 构造要求 38
7.11 混凝土耐久性的附加措施 39
7.12 混凝土耐久性检验 40
7.12.1 混凝土碱含量检验 40
7.12.2 混凝土密实度、抗碳化、抗裂性检验 40
7.12.3 混凝土结构裂缝和渗水状况的监测 41
深基坑设计手册
1总则
1.1编制目的
为规范、统一上海市道路隧道设计相关技术标准，便于技术管理，特制定本设计指导意见。
1.2适用范围
本设计指导意见适用于上海地区采用盾构法和明挖法建造的城市道路隧道。
其他同类工程也可参考。
1.3编制依据
在依据遵循国家现行的相关规划的法律、法规、标准与规范的前提下，制定和执行本程序。
1.3.1主要技术文件
GB50153-2008
工程结构可靠性设计统一标准
GB50223-2008
建筑工程抗震设防分类标准
GB50007-2011
建筑地基基础设计规范
GB50009-2012
建筑结构荷载规范
GB50010-2010
混凝土结构设计规范
GB50011-2010
建筑抗震设计规范
GB50017-2003
钢结构设计规范
GB50038-2005
人民防空地下室设计规范
GB50051-2002
烟囱设计规范
GB50108-2008
地下工程防水技术规范
GB50367-2006
混凝土结构加固设计规范
JGJ79-2002
建筑地基处理技术规范
JGJ81-2002
建筑钢结构焊接技术规程
JGJ82-2011
钢结构高强度螺栓连接技术规程
JGJ94-2008
建筑桩基技术规范
JGJ107-2010
钢筋机械连接技术规程
JGJ120-2012
建筑基坑支护技术规程
JTJ/T259-2004
水下深层水泥搅拌法加固软土地基技术规程
YB9258-97
建筑基坑工程技术规范
DG/TJ08-40-2010
地基处理技术规范
DG/TJ08-50-2012
隧道工程防水技术规程
DG/TJ08-61-2010
基坑工程技术规范
DGJ08-9-2003
建筑抗震设计规程
DGJ08-11-2010
地基基础设计规范
DGJ08-114-2005
临时性建（构）筑物应用技术规程
DB11/489-2007
建筑基坑支护技术规程
DB29-38-2002
建筑桩基检测技术规程
DB29-65-2011
挤扩灌注桩技术规程
DB29-202-2010
建筑基坑工程技术规程
DB33/T1008-2000
建筑基坑工程技术规程
GB50202-2002
建筑地基基础工程施工质量验收规范
GB50204-2002
混凝土结构工程施工质量验收规范（2011年版）
GB50205-2001
钢结构工程施工质量验收规范
GB50208-2011
地下防水工程质量验收规范
GB50300-2001
建筑工程施工质量验收统一标准
GB50497-2009
建筑基坑工程监测技术规范
GB50666-2011
混凝土结构工程施工规范
JGJ18-2012
钢筋焊接及验收规程
JGJ106-2003
建筑基桩检测技术规范
DB29-103-2010
钢筋混凝土地下连续墙施工技术规程
DGJ08-218-2003
建筑基桩检测技术规程
DG/TJ08-202-2007
钻孔灌注桩施工规程
DG/TJ08-236-2006
市政地下工程施工质量验收规范
DG/TJ08-2001-2006
基坑工程施工监测规程
DG/TJ08-2073-2010
地下连续墙施工规程
39
2基本要求
2.1一般规定
（1）工程结构的设计以工程勘察资料为依据，根据工程沿线的建设条件、考虑施工和建成后对环境的影响和环境的改变对结构的作用，通过技术经济、功能效果、环境和社会效益的综合评价，选择施工方法和结构型式。
（2）结构应用以概率理论为基础的极限状态设计法，应分别按施工阶段和正常使用阶段进行强度、刚度、稳定性计算和耐久性设计，并进行裂缝宽度验算。
（3）主体结构安全等级为一级，设计使用年限为100年，在使用阶段承载力计算中，荷载效应组合的设计值乘以重要性系数1.1。
（4）根据工程所处的具体位置及周围环境的条件和要求，分段确定基坑变形控制保护等级。
（5）隧道结构在荷载、结构形式和工程地质条件发生显著改变的部位设置变形缝时，应采取工程技术措施，控制变形缝两侧不产生影响结构使用的差异沉降。
2.2标准
（1）结构抗震设防类别乙类，抗震设防烈度为7度，并按8度采取抗震措施。
（2）混凝土结构允许裂缝开展，暗埋段、引道段钢筋混凝土构件最大裂缝宽度≤0.2mm，对于临时地下支护结构一般可仅对施工阶段的变形进行验算。
（3）结构进行抗浮验算时，应按最不利情况验算，自重抗浮分项系数可取1.05～1.1，当仅采用自重进行抗浮时，自重抗浮分项系数不宜小于1.1。
（4）结构设计需按6级人防抗力等级验算，并设置相应的防护措施。
2.3设计荷载
明挖隧道结构设计荷载可按下表采用。
明挖隧道结构荷载分类表2.3-01
荷载类型
荷载名称
永
久
荷
载
结构自重
地层压力
地基反力
水压力及浮力
侧向土压力
混凝土收缩及徐变作用
设备重量
地基下沉影响力
可
变
荷
载
基本可变荷载
地面超载
地面超载引起的侧向土压力
隧道内部荷载（车辆荷载、行人荷载等）
其他可变荷载
温度作用（力）
施工荷载
偶然荷载
地震载荷
人防荷载
注：
1.设计中要求考虑的其他荷载，可根据其性质分别列入上述三类荷载中；2.静水压力按设计常水位计算；3.施工荷载包括：
设备运输及吊装荷载、施工机具及人群荷载、施工堆载、相邻隧道施工的影响。
（1）永久荷载
①结构自重
按《建筑结构荷载规范》（GB50009）附录A选用并按结构断面尺寸及材料重度计算。
②地层压力
竖向地层压力可按顶板上全部覆土重量计算。
③地基反力
④水压力及浮力
⑤侧向土压力
宜按水土分算原则考虑。
当地层以粘性土为主并有可靠工程经验时，施工阶段水平地层压力按水土合算，采用经验系数计算；砂性土按水土分算，采用主动土压力（郎肯土压力公式）计算。
使用阶段水平地层压力采用水土分算，按静止土压力计算。
⑥混凝土的收缩及徐变作用
⑦设备重量
⑧地基下沉影响力
（2）可变荷载
①地面超载
一般可按标准值20kPa计算，因盾构施工需要占地部分按30kPa计；对于道路上的车辆荷载由计算确定；基坑开挖阶段钢支撑上的竖向施工荷载可按4kPa计算。
②地面超载引起的侧向土压力
③汽车荷载
按城市道路和公路等相对应的车辆荷载标准进行包络计算。
④设备荷载
依据设备的实际重量、动力影响、安装、吊运荷载等进行结构计算。
⑤施工荷载：
按实际情况考虑
（3）偶然荷载：
地震荷载、人防荷载
①地震荷载应按现行上海市工程建设规范《建筑抗震设计规程》（DGJ08-9）的规定计算确定；
②人防荷载应按现行国家标准《人民防空工程设计规范》（GB50225）的规定计算确定。
2.4工程材料
（1）混凝土最低强度等级：
内部结构为C35；作为永久结构的地下连续墙和钻孔灌注桩为水下C30。
（2）混凝土应采用自防水混凝土，处于不同埋深区域的隧道结构防水混凝土的抗渗等级应符合下表规定：
防水混凝土设计抗渗等级表2.4-01
工程埋置深度（m）
设计抗渗等级
0~20
P8
20~30
P10
30~40
P12
（3）钢筋可采用HPB300级、HRB335级、HRB400级钢，强度控制的钢筋混凝土框架结构宜采用HRB400钢筋。
3基坑工程设计
3.1基坑保护等级
3.1.1根据基坑开挖深度等因素，基坑工程安全等级分为以下三级：
（1）基坑开挖深度大于、等于12m或基坑采用支护结构与主体结构相结合时，属一级安全等级基坑工程；
（2）基坑开挖深度小于7m时，属三级安全等级基坑工程；
（3）除一级和三级以外的基坑均属二级安全等级基坑工程。
根据基坑工程安全等级确定基坑变形设计控制指标表3.1-01
基坑环境保护等级
围护结构最大侧移
坑外地表最大沉降
一级
0.4％H
0.32%H
二级
0.5％H
0.4%H
三级
0.8%H
0.64%H
3.1.2根据基坑周围环境的重要性程度及其与基坑的距离，基坑工程环境保护等级应分为以下三级：
基坑工程的环境保护等级表23.1-02
环境保护对象
保护对象与基坑的距离
基坑工程环境保护等级
优秀历史建筑、有精密仪器与设备的厂房、其它采用天然地基或短桩基础
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