GB 51144-2015 煤炭工业矿井建设岩土工程勘察规范
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6 基坑工程

6.1 一般规定

6.1.1 基坑岩土工程勘察可在详细勘察阶段与拟建工程一并进行,并应取得下列资料:

1 附有地形、坐标及拟建工程的总平面图及基础轮廓线图;

2 拟建工程的结构类型、荷载情况、拟采用的基础形式及埋置深度、地面及基坑底设计高程;

3 场地及周边地下管网、地上与地下建(构)筑物的分布图;

4 场地及基坑附近已有的勘察资料、当地常用的基坑支护方式及地下水控制方法。

6.1.2 基坑岩土工程勘察应符合下列规定:

1 应查明基坑及周边岩土的成因类型、岩性、分布规律及其物理力学性质;

2 应查明岩体结构类型,软弱结构面(带)的力学性质、分布特征及其与基坑开挖临空面的组合关系;

3 应分析基坑可能的失稳破坏形式,并应提供支护设计方案与开挖方式的建议措施;

4 应查明地下含水层与隔水层的埋藏深度与厚度分布、地下水性质与水量大小、各含水层间的水力联系及其补给、排泄关系;

5 应评价降水对周边环境的影响,并应提供地下水控制的建议措施。

6.2 勘察方法与工作量布置

6.2.1 基坑工程应根据其安全等级和地层复杂程度,以地质钻探、岩土试验及水文地质测试为主进行岩土工程勘察,除应符合本规范第6.1.2 条的要求外,还应符合下列规定:

1 对规模大、地质条件复杂的基坑,宜进行工程地质测绘及物探;

2 当场地水文地质条件复杂,在基坑开挖过程中需对地下水进行降水或隔渗控制,且已有资料不能满足设计要求时,应进行专门的水文地质勘察;

3 对深度大于30m的岩质基坑或深度大于20m的土质基坑,应制定专门的勘察方案。

6.2.2 基坑工程勘察范围、勘探点布置和勘探点深度,应根据场地条件和设计要求确定,并应符合下列规定:

1 勘探剖面线应垂直于基坑边线布置,剖面线间距宜为20m~35m,且每条剖面线上不宜少于2个勘探点;当存在软弱土层、暗沟或岩溶等复杂地质条件时,应增加勘探点数量,并应查明其地层分布及工程特性;

2 工程地质条件及水文地质条件简单,且安全等级为三级的基坑,可沿基坑周边布置一条勘探线,勘探点间距宜为35m~50m;

3 基坑外应布置勘探点,岩质基坑勘察宜控制到基坑深度1倍以上,并应超出内倾结构面的影响范围;土质基坑勘察宜控制到基坑深度的1倍~2倍,在深厚软土地区宜大于2倍;当基坑外无法布置勘探点时,应通过调查或其他方法取得相关地层资料,并应结合场地内的勘察资料进行综合分析;

4 当基坑底部以下存在承压含水层,且有突涌可能性时,应在基坑范围内的区域布置勘探点,并应查明承压含水层的顶板分布状态及承压水头的高度;

5 岩质基坑勘探孔深度应达到支挡结构基础底面以下不小于5m;土质基坑勘探孔深度不宜小于基坑深度的2倍,且应穿过软弱下卧层底板不小于5m的深度。

6.3 试验方法、参数选取与分析评价

6.3.1 剪切试验方法和试验条件应与其实际受力状态和计算模型相匹配,每一岩土层(体)及结构面(带)的剪切指标数量,应根据基坑工程安全等级及岩土体复杂程度确定,其标准值或使用值应具有代表性。

6.3.2 对深度大于30m的岩质基坑或深度大于20m的土质基坑,应选择不少于两种的试验与测试方法,测定岩土体及结构面(带)的抗剪强度参数。安全等级为二、三级的岩质基坑,可按本规范表5.5.1~表5.5.4确定其设计参数。

6.3.3 土质基坑工程剪切试验方法应符合下列规定:

1 基坑土体存在较好的固结条件时,可采用三轴固结不排水剪试验或直剪固结快剪试验;

2 正常固结的饱和黏性土及欠固结土,宜采用在土的有效应力下预固结的三轴不固结不排水剪切试验;

3 淤泥、淤泥质土和高灵敏性粉土宜采用十字板剪切试验,当采用直接固结快剪试验的cφ指标时,宜折减后使用;

4 红黏土及膨胀土宜测定饱水剪切、重复剪切及无侧限抗压强度试验指标,并应结合地区经验及工程类比分析后确定cφ使用值;

5 对安全等级为一级的黄土基坑,应采用三轴固结不排水试验;对浸水可能性大的一级基坑或自重湿陷性黄土场地的基坑,宜测定饱和状态或一定含水量下的cφ指标;对不受水影响的非饱和黄土,当有经验时也可选择天然状态下的直接固结快剪试验,并宜结合工程类比分析后确定cφ使用值。

6.3.4 土质基坑剪切指标的选取、稳定性及土压力的计算,应符合下列规定:

1 当黏性土、粉土、粉砂互层时,可取其互层中最小cφ标准值,有经验时,也可根据互层中各土层所起的作用和厚度比例综合分析后取值或选用厚度加权平均值;

2 对老黏性土应根据基坑开挖暴露后的强度衰减程度,按室内试验所确定的黏聚力标准值乘以0.3~0.6的折减系数,且c值不宜大于50kPa;

3 对比较纯净的砂土,c值可提供小于5kPa的数值,φ值可根据标准贯入击数标准值按相关公式计算确定;

4 对砂土和粉土宜按水土分算的原则计算,对粉土、黏性土可根据场地条件及计算模型按水土分算或水土合算的原则计算;

5 水土合算时地下水位以下的土,宜采用土的自重固结不排水cφ指标,水土分算时,地下水位以下的土宜采用土的有效cφ指标。

6.3.5 基坑工程岩土工程分析与评价,应包括下列内容:

1 基坑的稳定状况及可能的失稳破坏形式;

2 基坑的局部稳定性、整体稳定性及坑底抗隆起稳定性;

3 坑底和侧壁的抗渗透稳定性;

4 支护结构、基坑及邻近建设工程可能发生的变形;

5 降水方法、降水效果及基坑降水对邻近建设工程的影响;

6 提供基坑支护方式、计算参数、地下水控制方法及基坑施工工艺与施工方法的建议;

7 提供基坑土方开挖、监测及环境保护的建议。