GJB 02-98 广州地区建筑基坑支护技术规定

广州地区建筑基坑支护

技术规定

(GJB 02-98)

《广州地区建筑基坑支护技术规定》

编委会

1998.6.15.广州

前 言

根据广州市建设委员会穗建技[1996]323号和穗建技[1996]368号文要求编制本规定。 本规定的主要技术内容包括：总则、术语、符号、基本规定、岩土工程勘察与环境调查、支护结构水平荷载和抗力计算、支护结构设计、支护结构施工与质量检测、地下水控制、基坑地基处理、基坑开挖与监测、基坑开挖对环境影响的评价等。

本规定由广州市建设委员会科技设计处负责管理，具体解释工作由广州市建筑科学研究院、广州市设计院、广州城建开发设计院有限公司共同负责。

组 织 单 位：广州市建设委员会

主 编 单 位：广州市建筑科学研究院

副主编 单位：广州市设计院

广州城建开发设计院有限公司

参 编 单 位：广东省水利水电科学研究所

中科院广州化学灌浆工程总公司

广东省基础工程公司

广东省建工设计院

广东省水利电力勘测设计研究院

广州市第一建筑工程有限公司

广州市第三建筑工程有限公司

广州市第四建筑工程有限公司

广州市城市规划勘测设计研究院

广州地区建设工程质量安全监督站

领导小组组长：俞公骅

领导小组成员：李希平 陈如桂 陈谦 方引晴 黄熙明

技 术 顾 问：陆培炎 彭家泓 容柏生 吴仁培 陈家辉

主 编：陈如桂

副 主 编：方引晴 陈 谦

主 要 起草人：唐孟雄 宋绍威 倪光乐 方小丹 谢剑波 邝健政 周湘渝 易 觉李少鹏 胡 辉 李 英 韩健强 刘丽艳 吴国翔 高玉斌 李崇铭 邹鸿洲 钟 活 谭敬乾 麦洪耀

参加讨论人员：田 涛 李志诚 谭英韬 陈 伟

目 录

1 总则 (1)

2 术语、符号 (2)

2.1 术语 (2)

2.2 符号 (4)

3 基本规定 (7)

3.1一般规定 (7)

3.2 设计规定 (8)

3.3 施工规定 (10)

4 岩土工程勘察与环境调查 (12)

4.1一般规定 (12)

4.2 勘察与测试 (12)

4.3环境调查 (14)

4.4 勘察报告 (14)

5 支护结构水平荷载和抗力计算 (16)

5.1 一般规定 (16)

5.2水平荷载标准值 (16)

5.3水平抗力标准值 (23)

6 支护结构设计 (25)

6.1支护结构分类与选型 (25)

6.2混凝土支护结构圆形截面承载力设计 (27)

6.3放坡设计 (29)

6.4 土钉墙设计 (31)

6.5 排桩结构设计 (40)

6.6 地下连续墙结构设计 (47)

I

6.7 重力式挡墙结构设计 (50)

6.8 锚杆设计 (56)

6.9 内支撑设计 (61)

6.10 逆作法支撑体系 (67)

6.11 组合式支护结构设计 (70)

7 地下水控制 (74)

7.1 一般规定 (74)

7.2 集水明排设计 (75)

7.3 降水设计 (76)

7.4 高压喷射注浆止水设计 (81)

7.5 深层搅拌法止水设计 (85)

7.6 压力注浆止水设计 (86)

7.7 回灌设计 (88)

7.8 集水明排施工 (88)

7.9 降水施工 (89)

7.10 高压喷射注浆止水施工 (89)

7.11 深层搅拌法止水施工 (92)

7.12 压力注浆止水施工 (92)

7.13 地下水回灌施工 (94)

8 支护结构施工与质量检测 (95)

8.1 施工组织设计 (95)

8.2放坡施工 (97)

8.3土钉墙施工 (97)

8.4 排桩施工 (101)

8.5 地下连续墙的施工 (103)

8.6 水泥土挡墙施工 (106)

II

8.8 内支撑施工 (112)

8.9 支护结构质量检测 (116)

9 基坑地基处理 (119)

9.1 一般规定 (119)

9.2 坑内地基处理 (119)

9.3坑外地基处埋 (120)

9.4地基处理方法 (120)

10 基坑开挖与监测 (124)

10.1 土方开挖 (124)

10.2基坑内爆破 (125)

10.3 基坑监测 (128)

10.4 抢险加固 (130)

11 基坑开挖对环境影响的评价 (133)

11.1 一般规定 (133)

11.2 基坑降水对环境影响的预估 (135)

11.3 重力式挡墙支护的基坑开挖对环境影响的预估 (136)

11.4 内支撑支护的基坑开挖对环境影响的预估 (137)

附录B-1 广州市各土层常规物理力学参数参考值 (142)

附录B-2 广州地区砂土与岩石物理力学参数参考值 (143)

附录C 桩墙结构变形计算的弹性地基梁法 (144)

附录D 弹性地基板法 (147)

附录E 用“大井法”计算基坑涌水量（Q）公式 (151)

附录F 锚杆试验 (153)

F.1一般规定 (153)

F.2 基本试验 (153)

F.3 验收试验 (154)

III

附录H 基坑工程实例汇表 (156)

附录G 圆弧滑动简单条分法 (160)

本规定用词说明 (161)

IV

1 总则

1.0.1 为了在广州地区建筑基坑支护的勘察、设计、施工、监控与检测工作中做到技术先进、经济合理、质量可靠，确保基坑支护顺利施工和周边环境安全，制定本规定。

1.0.2 本规定是在总结多年来建筑基坑支护设计、施工经验的基础上，吸取当前国内外建筑基坑支护的先进技术，结合广州地区的特点编写而成，适用于本地区基坑支护的勘察、支护设计、施工、开挖监控与检测。

1.0.3 基坑支护的设计与施工，应根据本地区的成功经验与失败教训，结合工程的实际情况与周边环境的特点和要求，做到因地制宜、因时制宜、合理没计、精心施工，严格监控和检测。

1.0.4广州地区基坑支护除应符合本规定外，还应符合国家、行业和广东省的现行有关标准及广州市的有关管理和技术规定。

1

2 术语、符号

2.1 术语

2.1.1建筑基坑

建（构）筑物基础或地下室的施工所开挖的地面以下空间。

2.1.2基坑支护

对开挖基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固或保护措施。

2.1.3基坑侧壁

构成建筑基坑围体的某一侧面。

2.1.4 主动侧

基坑支护周边土体主动变形一侧。

2.1.5被动侧

基坑支护周边土体被动变形一侧。

2.1.6 基坑周边环境

基坑开挖影响范围内的建（构）筑物、道路、地下设施、地下管线、岩土体及地下水体等的统称。

2.1.7 排桩

以某种桩型按队列布置组成的基坑支护结构。

2.1.8地下连续墙

用机械施工方法成槽浇灌钢筋混凝土形成的墙体。

2.1.9 水泥土墙

由水泥土桩相互搭接形成的格栅状、壁状等形式的重力式支护结构。

2

2.1.10 土钉墙

对基坑侧壁土体采用土钉或锚杆、钢筋网及混凝土护面的支护结构。2.1.11 组合式支护结构

排桩、地下连续墙、土钉墙、重力式挡墙或放坡等组合而成的支护结构。

2.1.12 土层锚杆

由设置于钻孔内、端部伸入稳定土层中的钢筋或钢绞线与孔内注浆体组成的受拉杆体。

2.1.13内支撑

用钢或钢筋混凝土构件支撑基坑侧壁的结构体系。

2.1.14冠梁

设置在支护结构顶部的钢筋混凝土连梁。

2.1.15腰梁

设置在支护结构顶部以下传递支护结构与锚杆或内支撑支点力的钢筋混凝土梁或钢梁。

2.1.16 支点

锚杆或内支撑对支护结构的水平约束点。

2.1.17支点刚度

锚杆或内支撑对支护结构的水平作用力与其位移的比值。

2.1.18 人工降水

人为地降低基坑及周边一定范围内的地下水位。

2.1.19 止水

人为地采取措施以阻止地下水流入基坑内。

3

2.1.20 止水帷幕

用于阻止或减少基坑侧壁外及基坑底地下水流入基坑而采用的连续止水体。

2.1.21 嵌固深度

桩墙结构在基坑开挖面以下的埋置深度。

2.1.22 地下水控制

为保证工程施工及基坑周边环境安全而采取的集水明排、降水、止水或回灌措施。

2.2 符号

2.2.1 抗力和材料性能：

c?土的不固结不排水粘聚力；

??土的不固结不排水内摩擦角；

e?土的孔隙比；

k?土的渗透系数；

w?土的天然含水量；

γ?土的重力密度（简称土的重度）；

γ

cs

?水泥土墙的平均重度；

f csk 、f

cs

?水泥土开挖龄期轴心抗压强度标准值、设计值；

f

r

?岩石饱和单轴抗压强度；

f ck 、f

c

?混凝土轴心抗压强度标准值、设计值；

f cmk 、f

cm

?混凝土弯曲抗压强度标准值、设计值；

4

f yk 、f

pyk

?普通钢筋、预应力钢筋强度标准值；

f y 、f

y

′?普通钢筋的抗拉、抗压强度设计值；

f py 、f

py

′?预应力钢筋的抗拉、抗压强度设计值；

e

pik

?基坑开挖面下i点被动侧抗力标准值；

K

pi

?第i层土被动土压力系数；

k

si

?基坑开挖面以下土体刚度系数；

N

k

?锚杆轴向拉力标准值；

M

u

?构件的正截面受弯承载力设计值；

B?受弯构件的截面刚度；

2.2.2 作用和作用效应

e

aik

?i点主动侧荷载标准值；

K

ai

?第i层土主动土压力系数；

N?组合轴向力设计值；

M?组合弯矩设计值；

V?组合剪力设计值；

T

d

?锚杆或内支撑水平荷载设计值；

M

k

?弯矩标准值；

V

k

?剪力标准值；

T

kj

?第j层支点力标准值；

2.2.3 几何参数

s

a

?排桩中心距；

h?基坑开挖深度；

5

?支护结构嵌固深度；

h

d

d?桩身直径；

b?墙身厚度；

A?桩（墙）身截面面积；

2.2.4计算系数

?建筑基坑侧壁重要性系数。

γ

6

3 基本规定

3.1一般规定

3.1.1 除特殊要求外，各种临时性支护结构均应保证安全和正常使用一年。对暴露时间超过一年的基坑，应考虑坑底长期积水软化等各种不利因素，采取相应的加强措施。

3.1.2 根据建筑基坑工程实施可能造成的破坏后果，对基坑侧壁应按表3.1.2确定其安全等级。

表3.1.2 建筑基坑侧壁安全等级

注1：凡符合基坑和环境条件中的一个条件即属于该侧壁安全等级，对同时满足不同安全等级条件的侧壁，应按基坑工程施工可能造成的破坏后果确定安全等级。

注2：有特殊要求的建筑基坑侧壁安全等级可根据具体情况另行确定。

3.1.3 基坑工程应按规定进行支护结构的质量检测和开挖监测，并应根据支

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护结构质量检测和开挖监测的结果进行动态设计和信息化施工，确保基坑及

周边环境的安全及正常使用。

3.1.4基坑支护工程的不可预见因素很多，风险性大，设计和施工应考虑的

首要问题是确保基坑支护本身及周边环境的安全。负责勘察、设计、施工、

检测与监测等项工作的有关单位在这一系统工程的实施过程中应做到互相配合，密切联系。

3.2 设计规定

3.2.1支护结构设计前，应取得如下资料：

1 工程用地红线图、地下工程的平面和剖面图；

2 场地的工程地质和水文地质勘察报告；

3 基坑周边环境状况调查资料；

4 建筑物设计和施工对基坑支护结构的要求；

5 有关基坑工程施工条件的资料，如可供选择的施工技术、设备性能、

施工季节、排水情况和施工期限等；

6 类似条件基坑工程（规模、开挖深度、地质条件）的实施效果和经验

教训。

3.2.2 基坑支护结构应采用以分项系数表示的极限状态设计表达式进行设计。

3.2.3基坑支护结构极限状态可分下列两类：

1 承载能力极限状态：对应于支护结构达到最大承载能力或土体失稳、

管涌导致支护结构和周边环境破坏；

2 正常使用极限状态：对应于支护结构的变形已妨碍地下结构施工或影

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响周边环境的正常使用。

3.2.4基坑支护结构应根据表3.2.4选用侧壁重要性系数。

表3.2.4 基坑侧壁重要性系数

安全等级 一级 二级 三级

重要性系数 1.10 1.00 0.90

3.2.5支护结构设计应符合以下原则：

1 满足边坡和支护结构稳定的要求：不应产生倾覆、滑移和整体或局部

失稳；基坑底部不应产生隆起、管涌；锚杆不应抗拔失效；支撑系统不应失稳。

2 满足支护结构构件受荷后不应发生强度破坏；

3 控制降水引起的地基沉降不应对邻近建筑物或重要管线造成使用安全事故；

4 止水设计应控制因渗漏而引起的水土流失；

5 支护结构变形不应超过周边环境保护要求的允许值，当作为竖向承重结构时，还需满足竖向承重结构的变形要求。

3.2.6 支护结构设计应考虑其结构水平变形及地下水位变化对周边环境的水平与竖向变形的影响。应根据周边环境的重要性，由变形的允许范围及土层性质等因素确定支护结构的水平变形值。除特殊要求外，支护结构的最大水平位移不宜超过表3.2.6的允许值。

表3.2.6 支护结构最大水平位移允许值

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3.2.7 基坑支护设计应包括下列内容：

1 支护体系的方案比较和选型；

2 保证基坑内外土体稳定的支护结构设计；

3 支护结构构件的承载力和变形，必要时进行裂缝宽度验算；

4 降水、止水方法的选择和要求；

5 开挖工序和开挖工况的安排和要求；

6 周边环境保护的要求；

7 支护结构质量检测和开挖监控项目及报警要求。

3.2.8类似基坑工程实施效果和经验，可用于本基坑支护的选型参考与对比设计。

3.2.9 一、二级基坑支护设计应遵循动态设计与信息化施工相结合的原则。设计人员应根据施工过程中监测的反馈信息，及时对设计进行验证及修正，完善设计。

3.2.10 基坑支护工程设计，应充分估计难以预见的复杂情况，预计事故发生的可能性，作好报警设计，提出可行的抢险加固措施。

3.3 施工规定

3.3.1 基坑施工前，监理单位或甲方与施工单位应会同设计人员进行设计图纸会审和技术交底。

3.3.2施工组织设计由施工单位编制，并经组织会审后方可进行施工。

3.3.3基坑开挖应连续施工，宜减少基坑暴露时间。

3.3.4 施工单位必须做好基坑开挖监测配合工作，严格保护监控设施，根据

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监测结果进行信息化施工。监测结果达到或超过报警值时，必须采取经设计人员同意的有效控制措施才可进行基坑的下一步开挖施工。

3.3.5 施工单位必须根据设计要求采取预防施工事故的措施，作好抢险加固的

准备工作。

3.3.6 施工结束后，必须提供完整的竣工报告。

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4 岩土工程勘察与环境调查

4.1一般规定

4.1.1 建筑基坑支护工程的岩土勘察宜与建筑地基岩土工程勘察同步进行，也可在建筑地基岩土工程勘察后，根据需要重点对基坑支护设计所需的项目进行补充岩土勘察。

4.1.2 基坑支护工程的岩土勘察前，应取得建筑及基坑的平面图、岩土工程勘察任务书等；并详细了解基坑支护结构设计的意图，包括基坑设计深度、可能采用的支护结构体系等。

4.1.3 勘察前应确定岩土勘探深度及勘探范围，编写好岩土工程勘察计划书。

4.1.4 基坑支护的岩土勘察的任务应包括：

l 查明基坑及周边的地层结构和岩土物理力学性质。

2 查明地下水类型、埋藏条件及透水层的渗透性，分析地下水对基坑支护工程的影响；提出可能采取的地下水控制措施；并评价其对已有建筑物及地面沉降的影响。

3 查明基坑周边的建筑物、给排水、供电供气线路系统，分析其对基坑侧壁侧向变形、地下水位变化等的适应能力，估计基坑支护可能对其产生的影响等。

4.2 勘察与测试

4.2.1基坑支护工程岩土勘察应在基坑及周边均匀布点，有条件时应在基坑边线外1～3倍基坑开挖深度范围内布置勘探点，对支护结构可能采用锚杆时，

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应查明锚杆施工范围内的岩土条件。

4.2.2勘探点布置间距应根据地层复杂程度和基坑侧壁安全等级而定，可取15～30m，但每剖面不宜少于3点，地层变化较大时，应增加勘探点，查明地层分布规律。

4.2.3勘探深度不应小于基坑开挖深度的两倍或进入基坑底以下中风化或微风化岩层不应小于3m，如遇软土或降水设计需要，勘探深度尚应穿过软土层或透水层（含水层），并到达隔水层。

4.2.4勘探必须查明地下填土、暗涌、强弱含水层、透镜状软土或砂层、承压含水层等，并应查明各含水层（包括上层滞水、潜水、承压水）的补给条件和水力联系，查明岩层的产状和走向。

4.2.5在所有的勘探点（孔）均应分层采取土工试验的土样，满足每一主要土层的重要土工试验不应少于6个数据的土样。取样时应减少对土样的扰动。

4.2.6 对一、二级基坑支护工程除常规室内土工试验外，尚应进行标准贯入试验、钻孔抽水（注水）试验等原位测试。

4.2.7勘察必须查明下覆岩层的岩性、产状、埋深、风化程度，并采取岩石力学试验所需的岩样。

4.2.8抽水试验应合理布置水位观测孔、确定场地各含水层的渗透系数和渗透影响半径。

4.2.9岩土工程应包括以下测试参数：

1 土的常规物理力学试验指标；

2 直接剪切试验测试不排水、不固结快剪指标c、?；

3 室内或原位试验测试渗透系数K；

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4 岩石的天然和饱和单轴抗压强度指标，岩体质量等级；

5 土体变形模量E；

6 特殊条件下，可根据实际情况选择其它适宜的土工试验或岩石力学试验方法测试的参数。

4.2.10 广州地区各土层的不排水、不固结快剪指标c、?取值不宜大于附录B 中相应c、?值的上限值。

4.3环境调查

4.3.1应查明基坑周边2～4倍开挖深度范围内建（构）筑物的地上及地下结构类型、层数、基础类型及埋深、使用现状和质量情况。

4.3.2应查明基坑周边2～3倍基坑深度范围内的给排水、供电供气和通信等管线系统的分布、走向及其与基坑边线的距离，管线系统的材质、接头类型、管内流体压力大小、埋设时间等。

4.3.3应查明场地周围地表和地下水体的分布、水位标高、距基坑距离、补给与排泄关系，估计其对基坑工程可能造成的影响等。

4.3.4 应查明基坑四周道路的距离、路宽、车流量及载重情况。

4.3.5 应查明土坡、河渠情况及其与基坑的平面位置关系。

4.4 勘察报告

4.4.1 建筑基坑工程的岩土勘察报告应包括以下主要内容：

1 勘察的目的、要求和任务，场地的区域地质构造概述；

2 建筑及基坑工程概况；

3 基坑的周边环境调查情况，评价基坑开挖、支护、降水对环境影响程

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度，提出防治措施和有关监测建议；

4 分析场地的地层结构和岩土物理力学性质，提出计算参数取值及支护方式的选型；

5 水文地质条件，评价地下水对基坑支护设计、施工及使用的影响，提出地下水的控制方法及计算方法；

6 提出支护结构体系的设计和施工建议。

4.4.2基坑工程勘察报告应提供下列主要图表：

1 场地工程位置图，图上应注明勘探点、基坑边线、周边建筑物、道路、管线等的位置；

2 沿基坑边线的地质剖面图，当地质条件或环境复杂时，应有垂直基坑边线的地质剖面图，并注明基坑开挖底线；

3 各钻孔地质柱状图，图上应注明各主要土层的物理力学参数；

4 现场原位测试曲线及有关参数，室内试验成果表；

5 基坑支护结构设计的有关岩土工程计算表。

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