建筑基坑支护技术讲座-高大钊-2013年10月

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1、对《建筑基坑支护技术规程》2012版的解读及其与《建筑地基基础设计规范》2011版的对比分析与点评同济大学高大钊2013年10月从一道试题引出的话题一位网友提出了一个问题:请教2013年注册岩土专业考试下午题23题。主要问题是“支护桩外侧主动土压力合力”应为支护结构外侧单宽土压力合力呢还是单根支护桩所承受的土压力合力?即单宽土压力合力乘桩距？这句话到底该如何理解？某基坑的土层的分布是黏土层厚2m，砂土层厚15m，地3下水埋深为地下20m，砂土与黏土天然重度均按20kN/m计算，基坑深度为6m，拟采用悬臂桩支护形式，支护桩桩径800mm，桩长11m，间距1400mm

2、。对这个问题的理解有两种意见，一种认为不需要乘桩的间距，因为只是求土压力，不是求桩的内力和变形；另一种意见认为对于排桩，就是需要计算一根桩所承担的土压力。这个问题涉及土压力计算的一个重要概念。计算土压力时，假定为平面应变问题，即在垂直计算平面的正、负方向（y）的长度都是无穷大的，因此εy=0。取1m截条计算的分布土压力，所求得的土压力合力，如为316kN，是指沿长度方向1m的土压力合力，应该写作316kN/m。如果你是设计地下连续墙，就按这个土压力计算1m截条的连续墙的内力进行设计。如果是设计排桩或锚杆，则应乘以排桩的中心距离，如桩径800mm，中心距离1400m

3、m，则在计算桩的内力时，土压力合力应为316×1.4=442kN。过去曾经有一个工程事故，其原因就是对间距为2m的锚杆，土压力直接用了1m截条的计算数值，结果是这个基坑垮了，力只算了一半，等于做了个原型的破坏试验。从这个争论中，我们得到的教益是什么？对于任何的设计计算方法，都要从基本原理上去正确理解，才能正确处理工程问题。新版的《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012是根据2004年建设部的通知要求，对《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99版修订而成的。对这本技术标准，我们也需要从基本原理方面去理解其制订的依据，乃至需要据以判别可能还存在的一些问题。《建

4、筑基坑支护技术规程》JGJ120-99版是在1990年代中期总结了1980年代以来十多年的基坑工程经验制订的。那个年代正是我国深基坑工程的初创时期，经验很不成熟，因此对这个版本的规程批评的意见比较多，执行中发现的问题也比较多，例如其中逆作拱墙的支护形式在基本原理上存在缺陷，以致发生了重大的工程事故。因此在99版颁布只有5年的2004年就开始了修订的工作，而这次修订又经历了8年的时间才颁布，也可以看出修订工作的艰辛与不易。我们可以看到，这次修订的幅度比较大，补充和增加的内容比较多，反映了20多年来，我国基坑工程技术的发展水平和成就，有不少亮点。在此之前，国家标准《建

5、筑地基基础设计规范》GB50007-2011也颁布实施，对这两本标准，可以进行一些对比分析，以加深对规范条文的理解，也可以发现一些有待进一步研究的问题。在《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012的前言中提出了本次修订的主要技术内容一共有18个，这些内容都是相对于99版规范的变化。这13年，我国的基坑工程经历了巨大的变化，这次规程的修订工作也推动了工程经验的总结，提高了我国基坑工程的设计与施工水平。《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011的前言关于本次修订的主要技术内容中，涉及基坑工程的有两点：增加地基基础设计等级中基坑工程的相关内容；增加对高地下水位

6、地区，当场地的水文地址地质条件复杂，基坑周边环境保护要求高，设计等级为甲级的基坑工程，应进行地下水控制专项设计的要求。其实，《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011关于基坑工程的规定，改变的不止这一些。下面将这两本规范的有关规定对比分析如下：《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012在前言中提出，本次修订的主要技术内容一共有18个。下面择要加以分析和解释。1.调整和补充了支护结构的几种稳定性验算在《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-99版本中，没有专门对稳定性验算提出技术规定的章节。有些稳定性验算的技术要求，隐藏在关于嵌固深度的计算规定之中，这样就缺

7、失了稳定性控制的概念。正如新的规程在条文说明中所说的：“原规程对支挡式结构弹性支点法的计算过程的规定是：先计算挡土构件的嵌固深度，然后再进行结构计算。这样的计算方法使计算过程简化，省去了某些验算内容。因为按原规程规定的方法确定挡土构件的嵌固深度后，一些原本需要验算的稳定性问题自然满足要求了。但这样带来了一个问题，嵌固深度必须按原规程的计算方法确定，假如设计需要嵌固深度短一些，可能按此设计的支护结构会不能满足原规程未作规定的某种稳定性要求。另外对有些缺少经验的设计者，可能会误以为不需要考虑这些稳定性问题，而忽视必要的土力学概念。”这是那个版本的重大缺陷，对很多大学的

8、教材也是一