【例題3】某建筑基坑工程開挖深度為8m，基坑的平面尺寸為：20m×30m；按照《巖土工程勘察規(guī)范》(GB50021-2001)的要求，在進行詳勘時，包含建筑物、基坑工程在內的平面勘察面積及基坑部分的勘探點深度下列布設合理的是( )。
A、20m×30m、8m；
B、40m×60m、12m；
C、60m×70m、15m；
D、60m×70m、20m；
答案：D
當有地下水時，應查明各含水層的性質，水位分布及各含水層的補給排泄條件和水力聯(lián)系。應由試驗得到各含水層的滲透系數(shù)和影響半徑，分析施工過程中水位變化對支護結構和基坑周邊環(huán)境的影響，并提出應采取的措施和建議。
應提供可供基坑支護和地下水控制進行各種計算驗算內容所需要的巖土工程測試參數(shù)，包括各種土的常規(guī)物理力學指標、土的抗剪強度指標、滲透系數(shù)和影響半徑、遇有特殊地質條件或特殊情況應根據(jù)實際情況的要求，增加適宜的試驗方法并提出所需參數(shù)。
黏聚力c和內摩擦角φ是決定土壓力大小的主要土性指標，可通過室內三軸試驗或直剪試驗得到，根據(jù)試驗時土樣的固結和排水條件，可分為不固結不排水剪、固結不排水剪和固結排水剪三種不同的強度指標，按不同的分析方法又可分為總應力法強度指標和有效應力法強度指標，采用不同的試驗強度指標計算出的土壓力值有時相差很大，因此試驗指標的誤用會使計算土壓力造成偏差，在選取這些指標時事先一定要弄清是用哪種試驗方法得到的，不能隨意選取，以防參數(shù)誤用?！督ㄖ又ёo技術規(guī)程》(JGJl20—99)規(guī)定一般應選擇三軸試驗或直剪試驗確定的固結不排水指標，實際工程中也經(jīng)常采用固結不排水指標。但當土的滲透系數(shù)很小或快速開挖條件下，有些觀點認為采用不固結不排水指標更為合理一些?！督ㄖ鼗A設計規(guī)范》(GB50007—2002)規(guī)定，飽和黏性土應采用在土的有效自重壓力下預固結的不固結不排水三軸試驗確定抗剪強度指標。目前國內在這一問題上觀點并不統(tǒng)一，不同觀點各持己見，在學術上存在一定爭議。
【例題4】對于巖性為飽和黏性土的基坑工程，按照《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007—2002)規(guī)定，飽和黏性土應采用在土的有效自重壓力下預固結的( )三軸試驗確定抗剪強度指標。
A、不固結不排水；
B、固結不排水；
C、固結排水；
D、上述A、B、C均可；
答案：A
(2)基坑周邊的環(huán)境條件
基坑開挖、降水和支防結構位移引起的地面沉降和水平位移會對周邊建筑物、道路和地下管線造成影響，周邊建筑物地下室和基礎、地下管線也會對支護結構施工帶來影響，如錨桿或土釘成孔時遇到周邊建筑物地下室、基礎或地下管線時，將無法繼續(xù)成孔。因此在支護方案制定和設計時，必須對周邊環(huán)境進行詳細調查，采用合理方案和施工措施避免支護結構與周邊環(huán)境的相互影響。周邊環(huán)境調查應包括以下內容：
1)支護結構影響范圍內建筑物的距離、結構類型、層數(shù)、基礎型式和埋深、建筑物荷載和結構使用狀況；
2)基坑周邊各類地下設施，包括電力電訊管線、，燃氣管線、供水管線、污水雨水管線和熱力管線等的位置尺寸和使用性狀；
3)場地周邊范圍內地表水匯流、排泄情況、舊有地下水管滲漏情況等；
4)基坑周邊道路的距離及車輛載重情況。
(3)主體結構設計和施工的要求
為了使支護結構滿足地下室正常施工的要求，支護結構設計要考慮到建筑物地下室的情況和相關要求，做到事先發(fā)現(xiàn)問題并協(xié)商解決，防止在支護結構施工完后發(fā)現(xiàn)與主體結構之間的矛盾，造成事后處理的被動局面。設計前應考慮的主要因素有：
1)基坑邊緣尺寸應保證建筑物地下室外墻、底板和承臺邊緣的尺寸及外墻模板安裝空間的要求。
2)基坑邊緣與地下室外墻距離應考慮外墻防水作法；
3)支撐、錨桿和腰梁的標高應考慮與地下室各層樓板的關系，錨桿和腰梁是否拆除，拆除時間與地下室樓層施工的關系，是否利用樓板結構作為支撐等問題；
4)靠近基坑邊的基礎或樁基的施工是否影響支護結構的設計受力條件；
5)地下室內外管線接口位置的標高是否與支護結構有矛盾；
6)地下室車道出入口的支護措施。
(4)場地施工條件
基坑和地下室施工條件也是影響支護結構設計施工的一個因素，主要有以下幾方面問題：
1)材料制作加工場地、材料堆放場地、臨建、施工車輛道路和出人口的位置對基坑尺寸的要求；
2)材料堆放荷載、施工車輛荷載、塔吊荷載等對支護結構受力的影響；3)現(xiàn)場對施工噪聲和振動的限制對支護結構施工機具的要求。
3 設計標準
(1)基坑側壁安全等級
基坑支護結構設計應根據(jù)表12.1-1選用相應的側壁安全等級及重要性系數(shù)。
基坑側壁安全等級及重要性系數(shù)表12.1-1 安全等級 破 壞 后 果 γ0
一 級 支護結構破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結構施工影響很嚴重 1.10
二 級 支護結構破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結構施工影響一般 1.00
三 級 支護結構破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結構施工影響不嚴重 0.90
注：有特殊要求的建筑基坑側壁安全等級可根據(jù)具體情況另行確定。
(2)位移限值
支護結構的設計一方面要滿足其結構強度的要求，另一方面也要滿足變形的要求，這是和地基基礎設計共同的設計原則?；又ёo結構極限狀態(tài)可分為下列兩類：
1)承載能力極限狀態(tài)：對應于支護結構達到承載能力、土體失穩(wěn)或過大變形導致支護結構或基坑周邊環(huán)境破壞；
2)正常使用極限狀態(tài)：對應于支護結構的變形已妨礙地下結構施工或影響基坑周邊環(huán)境的正常使用功能。
【例題5】按照基坑支護結構極限狀態(tài)可分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，下列屬于正常使用極限狀態(tài)的是( )。
A、支護結構達到承載能力；
B、土體失穩(wěn)；
C、基坑周邊環(huán)境破壞；
D、支護結構的變形已妨礙地下結構施工；
答案：D
承載能力極限狀態(tài)和妨礙地下結構施工的正常使用極限狀態(tài)下支護結構變形的限值相對比較容易確定，但對影響基坑周邊環(huán)境的正常使用功能的支護結構變形的限值則不太容易把握，因為不同周邊環(huán)境，如建筑物、道路和各種地下管線的適應能力和要求各不相同。如建筑物至基坑的距離，建筑物及其基礎的型式、管線和種類等都會影響到對支護結構和對地面沉降變形的要求，應根據(jù)具體情況和實際經(jīng)驗做出判斷。
《建筑基坑支護技術規(guī)程》(JGJ120—99)為適用于各地區(qū)、各種條件下的情況，因此對此只在原則上做了如下規(guī)定：“支護結構設計應考慮其結構水平變形、地下水的變化對周邊環(huán)境的水平與豎向變形的影響，對于安全等級為一級和對周邊環(huán)境變形有限定要求的二級建筑基坑側壁，應根據(jù)周邊環(huán)境的重要性、對變形的適應能力及土的性質等因素確定支護結構的水平變形限值?！币陨弦?guī)定沒有具體的位移和沉降指標，應由設計人員針對工程實際情況進行分析、判斷和確定。
A、20m×30m、8m；
B、40m×60m、12m；
C、60m×70m、15m；
D、60m×70m、20m；
答案：D
當有地下水時，應查明各含水層的性質，水位分布及各含水層的補給排泄條件和水力聯(lián)系。應由試驗得到各含水層的滲透系數(shù)和影響半徑，分析施工過程中水位變化對支護結構和基坑周邊環(huán)境的影響，并提出應采取的措施和建議。
應提供可供基坑支護和地下水控制進行各種計算驗算內容所需要的巖土工程測試參數(shù)，包括各種土的常規(guī)物理力學指標、土的抗剪強度指標、滲透系數(shù)和影響半徑、遇有特殊地質條件或特殊情況應根據(jù)實際情況的要求，增加適宜的試驗方法并提出所需參數(shù)。
黏聚力c和內摩擦角φ是決定土壓力大小的主要土性指標，可通過室內三軸試驗或直剪試驗得到，根據(jù)試驗時土樣的固結和排水條件，可分為不固結不排水剪、固結不排水剪和固結排水剪三種不同的強度指標，按不同的分析方法又可分為總應力法強度指標和有效應力法強度指標，采用不同的試驗強度指標計算出的土壓力值有時相差很大，因此試驗指標的誤用會使計算土壓力造成偏差，在選取這些指標時事先一定要弄清是用哪種試驗方法得到的，不能隨意選取，以防參數(shù)誤用?！督ㄖ又ёo技術規(guī)程》(JGJl20—99)規(guī)定一般應選擇三軸試驗或直剪試驗確定的固結不排水指標，實際工程中也經(jīng)常采用固結不排水指標。但當土的滲透系數(shù)很小或快速開挖條件下，有些觀點認為采用不固結不排水指標更為合理一些?！督ㄖ鼗A設計規(guī)范》(GB50007—2002)規(guī)定，飽和黏性土應采用在土的有效自重壓力下預固結的不固結不排水三軸試驗確定抗剪強度指標。目前國內在這一問題上觀點并不統(tǒng)一，不同觀點各持己見，在學術上存在一定爭議。
【例題4】對于巖性為飽和黏性土的基坑工程，按照《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007—2002)規(guī)定，飽和黏性土應采用在土的有效自重壓力下預固結的( )三軸試驗確定抗剪強度指標。
A、不固結不排水；
B、固結不排水；
C、固結排水；
D、上述A、B、C均可；
答案：A
(2)基坑周邊的環(huán)境條件
基坑開挖、降水和支防結構位移引起的地面沉降和水平位移會對周邊建筑物、道路和地下管線造成影響，周邊建筑物地下室和基礎、地下管線也會對支護結構施工帶來影響，如錨桿或土釘成孔時遇到周邊建筑物地下室、基礎或地下管線時，將無法繼續(xù)成孔。因此在支護方案制定和設計時，必須對周邊環(huán)境進行詳細調查，采用合理方案和施工措施避免支護結構與周邊環(huán)境的相互影響。周邊環(huán)境調查應包括以下內容：
1)支護結構影響范圍內建筑物的距離、結構類型、層數(shù)、基礎型式和埋深、建筑物荷載和結構使用狀況；
2)基坑周邊各類地下設施，包括電力電訊管線、，燃氣管線、供水管線、污水雨水管線和熱力管線等的位置尺寸和使用性狀；
3)場地周邊范圍內地表水匯流、排泄情況、舊有地下水管滲漏情況等；
4)基坑周邊道路的距離及車輛載重情況。
(3)主體結構設計和施工的要求
為了使支護結構滿足地下室正常施工的要求，支護結構設計要考慮到建筑物地下室的情況和相關要求，做到事先發(fā)現(xiàn)問題并協(xié)商解決，防止在支護結構施工完后發(fā)現(xiàn)與主體結構之間的矛盾，造成事后處理的被動局面。設計前應考慮的主要因素有：
1)基坑邊緣尺寸應保證建筑物地下室外墻、底板和承臺邊緣的尺寸及外墻模板安裝空間的要求。
2)基坑邊緣與地下室外墻距離應考慮外墻防水作法；
3)支撐、錨桿和腰梁的標高應考慮與地下室各層樓板的關系，錨桿和腰梁是否拆除，拆除時間與地下室樓層施工的關系，是否利用樓板結構作為支撐等問題；
4)靠近基坑邊的基礎或樁基的施工是否影響支護結構的設計受力條件；
5)地下室內外管線接口位置的標高是否與支護結構有矛盾；
6)地下室車道出入口的支護措施。
(4)場地施工條件
基坑和地下室施工條件也是影響支護結構設計施工的一個因素，主要有以下幾方面問題：
1)材料制作加工場地、材料堆放場地、臨建、施工車輛道路和出人口的位置對基坑尺寸的要求；
2)材料堆放荷載、施工車輛荷載、塔吊荷載等對支護結構受力的影響；3)現(xiàn)場對施工噪聲和振動的限制對支護結構施工機具的要求。
3 設計標準
(1)基坑側壁安全等級
基坑支護結構設計應根據(jù)表12.1-1選用相應的側壁安全等級及重要性系數(shù)。
基坑側壁安全等級及重要性系數(shù)表12.1-1 安全等級 破 壞 后 果 γ0
一 級 支護結構破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結構施工影響很嚴重 1.10
二 級 支護結構破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結構施工影響一般 1.00
三 級 支護結構破壞、土體失穩(wěn)或過大變形對基坑周邊環(huán)境及地下結構施工影響不嚴重 0.90
注：有特殊要求的建筑基坑側壁安全等級可根據(jù)具體情況另行確定。
(2)位移限值
支護結構的設計一方面要滿足其結構強度的要求，另一方面也要滿足變形的要求，這是和地基基礎設計共同的設計原則?；又ёo結構極限狀態(tài)可分為下列兩類：
1)承載能力極限狀態(tài)：對應于支護結構達到承載能力、土體失穩(wěn)或過大變形導致支護結構或基坑周邊環(huán)境破壞；
2)正常使用極限狀態(tài)：對應于支護結構的變形已妨礙地下結構施工或影響基坑周邊環(huán)境的正常使用功能。
【例題5】按照基坑支護結構極限狀態(tài)可分為承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)，下列屬于正常使用極限狀態(tài)的是( )。
A、支護結構達到承載能力；
B、土體失穩(wěn)；
C、基坑周邊環(huán)境破壞；
D、支護結構的變形已妨礙地下結構施工；
答案：D
承載能力極限狀態(tài)和妨礙地下結構施工的正常使用極限狀態(tài)下支護結構變形的限值相對比較容易確定，但對影響基坑周邊環(huán)境的正常使用功能的支護結構變形的限值則不太容易把握，因為不同周邊環(huán)境，如建筑物、道路和各種地下管線的適應能力和要求各不相同。如建筑物至基坑的距離，建筑物及其基礎的型式、管線和種類等都會影響到對支護結構和對地面沉降變形的要求，應根據(jù)具體情況和實際經(jīng)驗做出判斷。
《建筑基坑支護技術規(guī)程》(JGJ120—99)為適用于各地區(qū)、各種條件下的情況，因此對此只在原則上做了如下規(guī)定：“支護結構設計應考慮其結構水平變形、地下水的變化對周邊環(huán)境的水平與豎向變形的影響，對于安全等級為一級和對周邊環(huán)境變形有限定要求的二級建筑基坑側壁，應根據(jù)周邊環(huán)境的重要性、對變形的適應能力及土的性質等因素確定支護結構的水平變形限值?！币陨弦?guī)定沒有具體的位移和沉降指標，應由設計人員針對工程實際情況進行分析、判斷和確定。