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深基坑设计计算疑难问题分析与对策张季超广州大学土木工程学院2010年6月29日Anexemplarybehaviourforgeotechnicalengineers!中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都深基坑设计计算疑难问题分析与对策中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都1.基坑设计规范选用问题2.基坑安全等级的确定问题3.岩土工程计算指标的选用4.挡土结构土压力水土分算与合算问题5.基坑挡土结构超载选择问题6.基坑主动区防护与被动区加固问题中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都7.挡土结构弹性抗力法使用问题8.基坑边坡整体稳定与抗隆起稳定问题9.水泥搅拌桩重力式挡土墙稳定问题10.承压水冲破基坑稳定问题11.基坑降水方案设计问题12.基坑开挖与支护的时空效应问题深基坑设计计算疑难问题分析与对策中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都1.基坑设计规范选用问题1.1国家规范之间的关系问题1.2国家规范与地方规范的关系问题1.3地方规范之间的关系问题中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都GB50007是“设计基本法”JGJ120-99、JGJ94-2008等是深化GB5****之间的关系：以设计为核心1.1国家规范之间的关系问题中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都设计勘察监理施工监测中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都1.2国家规范与地方规范的关系问题GB5****是巨型框架，JGJ是梁板柱体系DB****是结构构造、是具体化中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都1.3地方规范之间的关系问题技术、方法可供参考规定指标不可执行中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都2.1确定基坑安全等级的重要性2.2基坑安全等级的合理判定2.3基坑工程安全等级的变化问题2.基坑安全等级的确定问题中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都2.1确定基坑安全等级的重要性结构设计可靠性勘察的深度和广度施工技术力量和水平要求监理监测的水平和能力现状是有不少设计方案没有明确安全等级中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都2.2基坑安全等级的合理判定中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都2.2基坑安全等级的合理判定何谓过大？何谓严重？上海“楼脆脆”前面的基坑的等级？中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都2.3基坑工程安全等级的变化问题周边环境变化基坑平面和深度尺寸变化中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都3.岩土工程计算指标的选用问题3.1指标的基本值、标准值3.2土体强度指标选取问题3.3土体重度指标选取问题3.4计算方法、指标、允许值相互关系中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都3.1指标的基本值、标准值基本值是平均值，中值标准值考虑变异性，样本数有要求经验值是什么值？如何给出经验值？中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都岩土工程设计分总应力法和有效应力法总应力法-----俗称水土合算有效应力法-----俗称水土分算原则上，总应力法用总应力指标原则上，有效应力法用有效指标3.2土体强度指标选取问题中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都如果用对方法与指标，两种方法效果一样勘察有时不能提供有效指标实际执行水土分算有时用总应力指标是什么总应力指标？固结快剪或固结排水剪3.2土体强度指标选取问题中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都为什么是固结快剪？天然地基在自重下固结过。固结快剪试验应该怎么做？取样→原位应力下固结→再固结→剪切3.2土体强度指标选取问题自重应力固结效果附加应力固结效果附加应力剪切作用中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都现在勘察基本是：取样→固结→剪切3.2土体强度指标选取问题应力固结效果不分附加应力剪切作用实际设计基本是：自重应力固结→剪切附加应力固结效果不计此即：固结有效应力法中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都水土分算与合算不限于土压力问题所有涉及强度问题都存在分合问题所有强度问题指标都应该是标准值采用基本值做设计是违反规范的行为3.2土体强度指标选取问题中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都3.3土体重度指标选取问题重度指标与强度指标特点不同作为计算荷载效应的重度指标作为计算材料抗力的重度指标k0中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都3.3土体重度指标选取问题计算荷载效应的重度指标，往往用天然重度计算材料抗力的重度指标，往往用有效重度Nsat这就是为什么一个公式的不同位置上的重度指标应该不一样的基本原因中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都3.4计算方法、指标、允许值相互关系计算方法、指标及设计允许值应该是配套的我国不少规范在这一点上不够严谨，规定方法不规定指标；或是规定允许值不规定方法允许值是规定的，使用值与设计者经验有关中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都4.挡土结构土压力水土分算与合算问题4.1土压力分算与合算的理论基础4.2水土分算与合算的基本规定4.3工程设计软件中的实际做法与问题4.4土压力计算的若干重要经验中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都4.1土压力分算与合算的理论基础前面已讲的部分强度理论的不足：（1）非饱和土强度理论（2）附加有效应力不清楚，不好算（3）非线性强度理论（土质特点）（4）强度组成部分的真相中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都4.2水土分算与合算的基本规定参见JGJ120-99等中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都4.3工程设计软件中的实际做法与问题单一土层的分算与合算成层土的分算与合算外降水之后是分算还是合算？比较复杂中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都4.4土压力计算的若干重要经验基坑设计软件是商品，不能依赖软件指标标一定要用标准值，不能用基本值，设计不要为勘察承担风险责任重度指标：主动区与被动区应不一样水土分算时，不要忽略渗透作用中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都5.基坑挡土结构超载选择问题5.1地面堆料荷载5.2挖土与运土机械超载5.3桩顶标高以上土体自重荷载5.4坑外浅基础荷载5.5坑外桩基础的荷载中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都5.1地面堆料荷载一般可取10，15，20kPa根据场地状况，结合挡土结构受力变形要求，可规定0kPa施工单位往往不重视这一点中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都5.2挖土与运土机械设备超载（设备自重/覆盖面积）*动力系数设计单位往往不重视这一点（故意？）必要时，应有地面加固措施中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都5.3桩顶标高以上土体自重荷载帽梁下压，土压力基本不减少，但桩身弯矩下降，变形减少作为荷载，按照天然重度计算对于稳定问题，考虑对水平变形问题，应考虑对竖向地面沉降，不应考虑中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都5.4坑外浅基础荷载一般软件可以考虑荷载面积、大小与位置对于稳定问题，考虑对水平变形问题，应考虑对竖向地面沉降，不应考虑中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都5.5坑外桩基础的荷载涉及桩与承台（筏板）共同工作问题承台（筏板）分担荷载比例问题，设计桩基础要考虑少些，设计基坑，要考虑多些对水平变形问题，应考虑对竖向地面沉降，不应考虑具体如何考虑？桩基础设计规范？中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都6.基坑主动区防护与被动区加固问题6.1主动区防护的目的、做法与注意问题6.2被动区加固措施类型与范围6.3被动区预留护坡土问题6.4组合支护形式的主动与被动问题中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都6.1主动区防护的目的、做法与注意问题①目的：保护临近建筑设施，防止过量地面下沉②做法：水泥土搅拌桩、高压旋喷、高压注浆、灌水、管线架空③注意：（A）被保护对象的承受能力；（B)地基基础加固措施;(C)监测中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都6.2被动区加固措施类型与范围类型：水泥搅拌桩、高压旋喷桩、高压注浆范围：深度----软弱土层位置与厚度；宽度----可按原土层土压力理论计算及变形控制要求而定注意：（A）对地基土的扰动与恢复；（B)与挡土结构紧密接触是关键中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都6.3被动区预留护坡土问题A.核心是其辅助挡土作用如何评估B.可靠性（溜坡）C.结合地下结构施工条件中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都6.4组合支护形式的主动与被动问题主动被动主/被？中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都7.挡土结构弹性抗力法使用问题7.1土压力分布类型选择7.2换撑刚度问题7.3m值的确定7.4桩顶反力的确定7.5组合支护结构分析7.6双排桩结构分析中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都7.1土压力分布类型选择（B）（A）（C）理论与实践依据？中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，2010’成都7.2换撑刚度问题中国建筑学会全国深基坑工程设计与施工方案编制及深基坑支护事故案例分析与治理高级研讨班，201