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建筑深基坑工程施工安全技術規范
發布日期:2014-03-21 09:25:40

 建筑深基坑工程施工安全技術規范(JGJ311-2013

2013109日發布  201441日實施

 

  

1.0.1 為了在建筑深基坑工程實施的各個環節中貫徹執行國家有關的技術經濟政策,做到保障安全、技術先進、經濟適用、保護環境,制定本規范。 

1.0.2 本規范適用于建筑深基坑工程的現場勘查與環境調查、設計、施工、風險分析及基坑工程安全監測、基坑的安全使用與維護管理。 

1.0.3 建筑深基坑工程應綜合考慮深基坑及其周邊一定范圍內的工程地質、水文地質、開挖深度、周邊環境保護要求、降排水條件、支護結構類型及使用年限、施工工期條件等因素,并應結合工程經驗制定施工安全技術措施。 

1.0.4 建筑深基坑工程安全技術除應符合本規范的規定外,尚應符合國家現行有關標準的規定。 

 

術語和符號

2.1  術語 

2.1.1  基坑  construction pit  為進行建()筑物地下部分的施工由地面向下開挖出的空間。

2.1.2  風險控制 Risk control  為減少或降低深基坑安全風險損失所采取的處置對策、技術措施及應急方案。

2.1.3  基坑支護  retaining of construction pit  為保護地下主體結構施工和基坑周邊環境的安全,對基坑采用的臨時性支擋、加固、保護與地下水控制的措施。 

2.1.4  基坑側壁  side of foundation pit  構成基坑圍體的某一側面。 

2.1.5  基坑周邊環境  surroundings around foundation pit  基坑開挖影響范圍內包括既有建()筑物、道路、地下設施、地下管線、巖土體及地下水體等的統稱。 

2.1.6  支護結構  retaining structure  支擋或加固基坑側壁的承受荷載的結構。

2.1.7  設計使用年限  design service life  設計規定的從基坑開挖到預定深度至完成基坑支護使用功能的時段。

2.1.8  支擋式結構  retaining structure 以擋土構件和錨桿或支撐為主要構件,或以擋土構件為主要構件的支護結構。

2.1.9  錨拉式支擋結構  anchored retaining structure  以擋土構件和錨桿為主要構件的支擋式結構。

2.1.10  內撐式支擋結構  strutted retaining structure   以擋土構件和支撐為主要構件的支擋式結構。

2.1.11  懸臂式支擋結構  cantilever retaining structure  以頂端自由的擋土構件為主要構件的支擋式結構。

2.1.12  動態設計法  methcd of information design  根據信息施工法和施工勘察反饋的資料,對地質結論、設計參數及設計方案進行驗證,對原設計條件有較大變化,及時補充、修改原設計的設計方法。

2.1.13  排樁  arrayed-pile wall  沿基坑側壁排列設置的支護樁及冠梁所組成的支擋式結構部件或懸臂式支擋結構。

2.1.14  雙排樁  double-row-piles wall  沿基坑側壁排列設置的由前、后兩排支護樁和梁連接成的剛架及冠梁所組成的支擋式結構。 

2.1.15  地下連續墻  diaphragm wall  分槽段用專用機械成槽、澆筑鋼筋混凝土所形成的連續地下墻體。亦可稱為現澆地下連續墻。 

2.1.16  錨桿  anchor  由桿體(鋼絞線、普通鋼筋、熱處理鋼筋或鋼管)、注漿形成的固結體、錨具、套管、連接器所組成的一端與支護結構構件連接,另一端錨固在穩定巖土體內的受拉桿件。桿體采用鋼絞線時,亦可稱為錨索。

2.1.17  內支撐  strut  設置在基坑內的由鋼筋混凝土或鋼構件組成的用以支撐擋土構件的結構部件。支撐構件采用鋼材、混凝土時,分別稱為鋼內支撐、混凝土內支撐。

2.1.18  支撐體系  bracing system  由鋼或鋼筋混凝土構件組成的用以支撐基坑側壁的結構體系。

2.1.19  冠梁  continuum girder  設置在擋土構件頂部的鋼筋混凝土連梁。

2.1.20  腰梁  waling  設置在擋土構件側面的連接錨桿或內支撐的鋼筋混凝土或型鋼梁式構件。

2.1.21  土釘  soil nail  設置在基坑側壁土體內的承受拉力與剪力的桿件。例如,成孔后植入鋼筋桿體并通過孔內注漿在桿體周圍形成固結體的鋼筋土釘,將設有出漿孔的鋼管直接擊入基坑側壁土中并在鋼管內注漿的鋼管土釘。

2.1.22  土釘墻  soil nailing wall  由隨基坑開挖分層設置的、縱橫向密布的土釘群、噴射混凝土面層及原位土體所組成的支護結構。 

2.1.23  復合土釘墻  composite soil nailing wall  土釘墻與預應力錨桿、微型樁、旋噴樁、攪拌樁中的一種或多種組成的復合型支護結構。

2.1.24  重力式水泥土墻  gravity cement-soil wall  水泥土樁相互搭接成格柵或實體的重力式支護結構。

2.1.25  膨脹巖土  expansive rock and soil  富含親水性礦物并具有明顯的吸水膨脹與失水收縮特性的高塑性軟巖和黏土。

2.1.26  地下水控制  groundwater control  為保證支護結構、基坑開挖、地下結構的正常施工,防止地下水變化對基坑周邊環境產生影響所采用的截水、降水、排水、回灌等措施。

2.1.27  截水帷幕  waterproof curtain  用以阻隔或減少地下水通過基坑側壁與坑底流入基坑和防止基坑外地下水位下降的幕墻狀豎向截水體。 

2.1.28  落底式帷幕  closed waterproof curtain  底端穿透含水層并進入下部隔水層一定深度的截水帷幕。

2.1.29  懸掛式帷幕  unclosed waterproof curtain  底端未穿透含水層的截水帷幕。

2.1.30  降水  dewatering  為防止地下水通過基坑側壁與基底流入基坑,用抽水井或滲水井降低基坑內外地下水位的方法。 

2.1.31  集水明排  open pumping  用排水溝、集水井、泄水管、輸水管等組成的排水系統將地表水、滲漏水排泄至基坑外的方法。 

2.1.32  安全監測 safety monitoring  對基坑施工過程中支護結構及周邊市政工程內力、變形信息進行收集、匯總、分析和反饋的技術活動。 

2.1.33  安全預警 safety alerting  在基坑工程施工中,通過安全監測,針對可能引發生產安全事故的征兆所采取的預先報警和事前控制的技術措施。

2.1.34  應急預案 Contingency Plan  針對基坑工程施工過程中可能發生的事故或災害,為迅速、有序、有效地開展應急與救援行動、降低事故損失而預先制定的全面、具體的實施方案。

2.1.35  安全技術驗收 safety action appraising  對涉及基坑安全技術的實施結果根據相關標準進行確認的活動。

2.1.36  信息施工法  construction methhod information  根據施工現場的地質情況和監測數據,對地質條件、設計成果進行印證,以及對施工安全性進行判斷,必要時修正施工方案的施工方法。

2.1.37  風險評估 Risk Assessment  對深基坑安全風險發生可能性及其損失進行辨識、分析與評價過程。

2.1.38  風險分級 Risk classification  根據深基坑安全風險發生可能性及其損失進行風險等級劃分。

2.1.39  動態風險管理Dynamic risk management  利用深基坑施工監測和信息化技術等手段,對已評估的風險進行實時監控、循環跟蹤與應急決策的全過程。 

2.2  符號 

2.2.1  作用和作用效應          

G──支護結構、土的自重;          

J──滲透力;           

q──降水井的單井流量;

s──降水引起的建筑物基礎或地面的固結沉降量;

s0──基坑地下水位降深;

sd──基坑地下水位的設計降深;

u──孔隙水壓力;

v──擋土構件的水平位移。 

2.2.2  材料性能和抗力 

c──土的粘聚力;   

Es──錨桿桿體或支撐的彈性模量或土的壓縮模量;        

k──土的滲透系數;          

R──影響半徑; 

γ──土的天然重度;

γcs──水泥土重度; 

ϕ──土的內摩擦角; 

2.2.3  幾何參數          

d ──樁、錨桿、土釘的直徑或基礎埋置深度; 

h──基坑深度或構件截面高度;

zwa──基坑外地下水水位距地面的深度;

zwp──基坑內地下水水位距地面的深度;      

H──潛水含水層厚度; 

la──錨桿錨固段長度;   

ld──支護結構的嵌固深度、插入深度;

lf ──錨桿自由段長度;   

l0──受壓支撐構件的長度;

M──承壓含水層厚度;

rw──降水井半徑; 

β──土釘墻坡面與水平面的夾角; 

α──錨桿、土釘的傾角或支撐軸線與水平面的夾角。 

j S──周邊建(構)筑物距深基坑邊的水平距離

j H──周邊建(構)筑物距深基坑底的垂直距離 

2.2.4  設計參數和計算系數 

K──穩定性安全系數;

λ──支撐不動點調整系數;

ψw──沉降計算經驗系數。 

R──深基坑安全風險 

P──深基坑安全風險發生概率 

C──深基坑安全風險損失    

 

基本規定

3.0.1  建筑深基坑工程施工安全等級劃分應按現行國家標準《建筑地基基礎設計規范》GB50007規定的地基基礎設計等級,結合基坑本體安全、工程樁基與地基施工安全、基坑側壁土層與荷載條件、環境安全等,按表3.0.1規定劃分。 

3.0.1 建筑深基坑工程施工安全等級 

施工安全等級

劃分條件

 

 

 

 

 

一級

1 復雜地質條件及軟土地區的二層及二層以上地下室的基坑工程 

2 開挖深度大于15m的基坑工程

3 周邊環境條件復雜  

4 基坑采用支護結構與主體結構相結合的基坑工程

5 基坑工程設計使用年限超過2 

6 側壁為填土或軟土場地因開挖施工可能引起工程樁基發生傾斜、地基隆起等改變樁基、地鐵隧道設計性能的工程 

7 基坑側壁受水浸濕可能性大或基坑工程降水深度大于6m或降水對周邊環境有較大影響的工程 

8 地基施工對基坑側壁土體狀態及地基產生擠土效應或超孔隙水壓力較嚴重的工程

9 具有震動荷載作用且超載大于50kPa的工程

10 對支護結構變形控制要求嚴格的工程。

二級

《建筑地基基礎設計規范》GB50007規定的地基基礎設計等級為乙級及設計等級為丙級的工程

3.0.2  建設單位應進行基坑環境調查,查明周邊市政管線現狀及滲漏情況,鄰近建筑物基礎形式、埋深、結構類型、使用狀況;相鄰區域內正在施工和使用的基坑工程情況;相鄰建筑工程打樁振動及重載車輛通行等情況。

3.0.3  施工安全等級為一級的基坑工程設計應按有關國家技術規范要求經過必要的設計計算提出基坑變形與相關管線和建筑物沉降等控制指標;施工安全等級為二級的基坑工程可按《建筑地基基礎施工質量驗收規范》GB50202中二、三級基坑對變形規定的要求執行。

3.0.4  深基坑工程設計與施工組織設計時,應將開挖影響范圍內的塔吊荷載等納入設計計算范圍,并應滿足現行行業標準有關塔吊安全技術規定的要求。 

3.0.5  對施工安全等級為一級的基坑工程,應進行基坑安全監測方案的評審;對特別需要或特殊條件下的施工安全等級為一級的基坑工程宜進行基坑安全風險評估;對設計文件中明確提出變形控制要求的基坑工程,監測單位應將編制的監測方案經過基坑工程設計單位審查后實施。 

3.0.6  建設單位應組織土建設計、基坑工程設計、工程總承包及基坑工程施工與基坑安全監測單位進行圖紙會審和技術交底,并應留存記錄。

3.0.7  施工單位在基坑工程實施前應進行下列工作: 

1 組織所有施工技術人員熟悉設計文件、工程地質與水文地質報告、安全監測方案和相關技術標準,并參與基坑工程圖紙會審和技術交底; 

2 進行施工現場勘查和環境調查,進一步了解施工現場、基坑影響范圍內地下管線、建筑物地基基礎情況,必要時制定預先加固方案; 

3 掌握支護結構施工與地下水控制、土方開挖、安全監測的重點與難點,明確施工與設計和監測進行配合的義務與責任; 

4 按照評審通過的基坑工程設計施工圖、基坑工程安全監測方案、施工勘查與環境調查報告等文件,編制基坑工程施工組織設計,并應按照有關規定組織施工開挖方案的專家論證;施工安全等級為一級的基坑工程尚應編制施工安全專項方案。

3.0.8  基坑工程施工組織設計應包含以下主要內容: 

1 支護結構施工對環境的影響預測及控制措施;

2 降水與排水系統設計; 

3 土石方開挖與支護結構、降水配合施工的流程、技術與要求; 

4 雨、冬季期間開挖施工、地下管線滲漏等極端條件下的施工安全專項方案;

5 基坑工程安全應急預案; 

6 基坑安全使用與維護要求與技術措施。 

3.0.9  基坑開挖過程中發現地質條件或環境條件與原地質報告、環境調查報告不相符合時,應停止施工,及時會同相關設計、勘察單位進行設計驗算或設計修改后方可恢復施工。

3.0.10  支護結構施工應采取可靠技術手段減少對主體工程樁、周邊保護建筑物、地下設施的影響;支護結構的拆除應符合本規范第6章的有關規定。 

3.0.11  基坑工程的降水與排水應按有關設計要求嚴格控制降水深度、出水含砂量,對可能產生管涌和突涌、流土、淘蝕的工程,應考慮技術措施和預案。截水帷幕、降排水、封井處置與維護的具體技術選型和施工安全要求應符合本規范第7章的規定。 

3.0.12  土石方開挖前應制定詳細的安全措施,并應對支護結構施工質量進行檢驗,合格后方可進行,檢驗要求應符合本規范第10章規定的要求。 

3.0.13  支護結構施工與基坑開挖期間,支護結構達到設計強度要求前,嚴禁在設計預計的滑裂面范圍內堆載;臨時土石方的堆放應進行包括自身穩定性、鄰近建筑物地基和基坑穩定性驗算。 

3.0.14  膨脹土、可能發生凍脹的土、高靈敏度土等場地深基坑工程的施工安全應符合本規范第9章規定的要求,濕陷性黃土基坑工程應滿足《濕陷性黃土地區建筑基坑工程安全技術規程》JGJ167的要求。 

3.0.15  基坑工程施工過程中應全面落實信息化施工技術,當安全監測結果達到報警值后,應啟動應急預案,組織專家會同基坑設計、監測、監理等單位,進行專門論證,查明原因后恢復施工。 

3.0.16  當施工過程中發生安全事故時,必須采取有效措施,首先確保施工人員及保護建筑物內人員的生命安全、保護好事故現場,按規定程序立即上報,并及時分析原因,采取有效措施避免再次發生事故。 

 

現場勘查與環境調查

4.1  一般規定 

4.1.1 基坑工程現場勘查與環境調查應在已有勘察報告和基坑設計文件的基礎上,根據工程條件及可能采用的施工方法、工藝,初步判定需要補充的巖土工程參數及周邊條件。

4.1.2 在現場勘查與環境調查之前應取得以下資料:    

1工程勘察報告和基坑工程設計文件;     

2附有坐標和周邊已有建(構)筑物的總平面布置圖;     

3基坑及周邊地下管線、人防工程及其他地下構筑物、障礙物分布圖;     

4擬建建(構)筑物相對應的±0.000絕對標高、結構類型、荷載情況、基礎埋深和地基基礎型式及地下結構平面布置圖;

5基坑平面尺寸及場地自然地面標高、坑底標高及其變化情況;    

6當地常用的降水方法和施工資料等。 

4.2  現場勘查及環境調查要求 

4.2.1基坑周邊環境調查應查明以下內容:     

1周圍23倍基坑深度范圍內建(構)筑物的高度、結構類型、基礎型式、尺寸、埋深、地基處理情況和建成時間、沉降變形、損壞情況等使用現狀;     

2周圍23倍基坑深度范圍內各類地下管線的類型、材質、分布、重要性、使用情況、對施工振動和變形的承受能力,地面和地下貯水、輸水等用水設施的滲漏情況及其對基坑工程的影響程度;     

3對基坑及周圍23倍基坑深度范圍內存在的舊建筑基礎、人防工程、其他洞穴、地裂縫、河流水渠、人工填土、邊坡等不良工程地質現象,應查明其空間分布特征和對基坑工程的影響;     

4基坑周邊道路及運行車輛載重情況;    

5基坑周邊地表水的匯集和排泄情況;     

6基坑周邊正在進行抽降地下水施工時,應查明降深、影響范圍和可能的停抽時間,以及對基坑側壁土性指標的影響。     

7基坑周邊有振動荷載時,應查明其影響范圍和程度;     

8相鄰已有基坑工程的支護方法、開挖和使用對本基坑工程安全的影響;    

9相鄰工程盾構頂進、爆破等施工作業對本基坑安全的影響。 

4.2.2對施工安全等級為一級、周邊分布有地下管網的基坑工程應采用以物探為主、坑探為輔的勘查調查方法,查明地下管網的分布情況;對安全等級為二級的基坑工程應采用坑探方法予以查明。 

4.2.3現場勘查的勘探點間距應根據地層復雜程度,結合原勘察報告和設計支護類型確定,宜為20m35m,地層復雜時應加密勘探點;在基坑支護結構位置及基坑轉角處應布置勘查點。

4.2.4 勘探深度應根據支護結構設計深度和降水井設計深度確定;當開挖深度范圍內遇到巖石時,可根據巖石類別和支護要求適當減少勘查深度。 

4.2.5 勘探孔及探井施工結束后,應及時回填密實,回填質量應滿足相關規定。 

4.2.6 當支護土層存在大于2m的填土時,應通過實驗提供填土的重度和抗剪強度實驗結果。

4.2.7 基坑工程勘查與環境調查中的安全防護應按現行國家標準《巖土工程勘察安全規范》GB50585的有關規定執行。 

4.3  現場勘查與環境調查成果 

4.3.1 現場勘查與環境調查報告應包括下列主要內容:     

1勘查與環境調查目的、方法;     

2 擬采用的支護結構設計類型、基坑平面尺寸及深度,主體結構基礎類型及平面布置;   

3 與本規范第4.2.1條調查內容相對應的調查方法、實驗方法、檢測方法及調查結果與結論。 

4.3.2 現場勘查與環境調查報告應包括下列附件:     

1現場勘查與環境調查平面布置圖,平面布置圖應包括:     

1)勘查點(含原勘察報告的勘探點)平面位置圖;      

2)擬建建(構)筑物輪廓線和周圍已有建(構)筑物荷載、基礎類型、埋深、地基處 理深度等;       

3)相關地下管線的分布、埋深及分布情況;    

4)周邊道路的分布及動荷載情況。     

2 沿基坑邊線的工程地質剖面圖和垂直基坑邊線的工程地質剖面圖;    

3 室內試驗和原位測試成果有關圖表;    

4 必要的地層層面等值線圖。 

4.3.3 現場勘查與環境調查報告應明確載明引用原有《巖土工程勘察》報告的內容及核查變化情況,對設計文件的修改意見和建議,以及基坑工程施工和使用過程中的注意事項。 

 

施工安全專項方案設計

5.0.1  施工單位應根據環境條件、地質條件、設計文件等基礎性資料和相關工程建設標準,結合自身施工經驗,針對各級風險工程編制施工安全專項方案,經施工單位技術負責人簽認后,報監理審查。 

5.0.2  監理單位應組織對施工安全專項方案的審查,填報施工方案安全性評估表和施工組織合理性評估表,對施工安全專項方案的審查應邀請專家、相關單位和人員參加。

5.0.3  基坑工程施工安全專項方案設計應滿足下列要求: 

1 應有針對危險源及其特征和安全等級的具體安全技術應對措施;

2 應按照消除、隔離、減弱危險源的順序選擇基坑工程安全技術措施; 

3 應采用有可靠依據和科學的分析方法確定安全技術方案的可靠性和可行性;

4 應根據工程施工特點提出安全技術方案實施過程中的控制原則、明確重點監控部位和最低監控指標要求。 

5.0.4  應根據施工圖設計文件、風險評估結果、周邊環境與地質條件、施工工藝設備、施工經驗等選擇相應的安全分析、安全控制、監測預警、應急救援技術。 

5.0.5  應根據事故發生的可能性設定報警指標,提出可行的搶險方案和加固措施;對施工現場的臨時堆土、塔吊設置,應進行包括穩定性在內的計算復核。

5.0.6  安全專項方案應包括下列內容:  

1 工程概況; 

2 工程地質與水文地質條件;

3 風險因素分析; 

4 工程危險控制重點與難點;

5 施工方法和主要施工工藝;

6 基坑與周邊環境安全保護要求;

7 監測實施要求; 

8 變形控制指標與報警值;

9 施工安全技術措施;

10 應急方案;

11 組織管理措施。 

5.0.7  施工單位應根據審查意見修改完善施工安全專項方案,報監理單位審批后方可正式施工,同時報建設單位備案。

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