深基坑工程讲座-高大钊

高大钊讲座--岩土工程疑难笔记整理二(上)

6. 基础的埋置深度该怎么取？ 7. 怎样验算软弱下卧层强度？ 8. 弯矩计算公式为什么不同？

1.地基承载力与土的抗剪强度指标存在什么关系？
地基承载力怎么与基础宽度、埋置深度无关了？在《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002 的表5.2.5 中，可以按不同的内摩擦角标准值查到地基承载力系数，内摩擦角的数值从 0～40。

库仑土压力的力三角形解法
R
W R E条件求解已知楔体重力W的大小与方向已知土压力的反力E的方向（与墙面法线夹角，即墙面与土的摩擦角，已知），但大小未知已知滑动面上的阻力R的方向（与滑动面法线夹角，即土的摩擦角，已知），但大小未知

由楔体平衡条件知三个力必交于楔体重心，即力三角形闭合；运用三角函数的关系，即可求解未知数，求得土体和挡土结构物之间接触压力的合力；
第二部分岩土工程设计
一.
岩土工程设计的力学基础二. 浅基础设计的地基承载力问题三. 地基基础设计的变形控制方法四. 单桩、群桩的承载力与桩基础设计
五.
地基处理的方案选择与设计控制六. 边坡稳定性分析与土压力计算七. 基坑工程方案设计与事故分析八. 地基基础抗震评价与抗震设计

在2009年～2010年，主要环绕《岩土工程勘察规范》局部修订的宣讲，讲了岩土工程实务工作的一些问题，即勘察方案的编制、勘探孔的深度和平面布置、取样数量、土工试验和原位测试、地下水勘察、土和水对建筑材料腐蚀性评价等问题。2010年底至今年上半年，主要讲解岩土工程评价方法。从现在开始，将讲解岩土工程设计方法。

《建筑地基基础技术规范》 GB500072002条文说明第4.2.4条是这样解释为什么要规定采用不固结不排水剪试验的理由的：“鉴于多数工程施工速度快，较接近于不固结不排水条件故本规范推荐 UU试验。而且，用UU试验成果计算，一般比较安全。” [1] 这说明了2002版规范对土的抗剪强度指标取值的基本观点，但从这个基本观点出发，所得到的结果是什么呢？

岩土工程评价与设计讲座下高大钊

计算，认为基底以下塑性区的开展深度没有超过1/4的基础宽度，地基中大部分区域还处于弹性状态，可以用弹性理论
计算应力，并用以计算沉降。满足了这
个公式恰恰是沉降计算的前提，并不是基底压力小于p1/4公式计算的结果就不需要进行沉降计算了。
《建筑地基基础设计规范》GB 50072002基本上沿袭了前苏联规范的体系，用规范的地基承载力公式计算的结果并不包含沉降必然满足要求的结论。恰恰相反，几个版本的地基基础设计规范都强调按照地基承载力公式计算结果确定的地基承载力，必须验算沉降。
建筑物地基基础的设计必须满足强度和变形两方面的要求，但并不是要求承载力控制必须同时包含变形控制。
为什么会形成这种看法的历史渊源？
40年前的74规范的地基承载力表的配套规定。当时形成了容许承载力的一个“新” 的定义：在保证地基稳定和建筑物变形不超过限值的条件下，地基土所能承受的最大压力。这个定义进入了学校的教科书，影响了几代人。
3个加深钻孔揭露的地层为： 16.50-19.00,粉质粘土，软塑,
Es =4.17MPa
19.00-20.00,粘土，可塑,
Es =7.31MPa
经验算，当采用独立柱基，基础宽度取4.5m时，基础埋深取1.5m，地基土承载力可满足要求；地基压缩层厚度小于10m。
由于加深钻孔深度仅为通过土类估算 20m以浅的剪切波速，以满足对场地类别判定的要求，故每层仅取3层原状样品，未提供地基承载力特征值。当我院审核人认为揭露深度内的地层均要提供地基承载力特征值。请问16.50m以深的粉
在这个案例中，基础选型已经比较明确，基础埋置深度也能确定，哪些土层是主要土层，应该比较清楚了。所以，你对16.5m以下的土层，不按主要土层的要求取土，也不需要提供地基承载力的建议值，这是符合强制性条文规定的。

高大钊-地下工程高级论坛

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主动土压力

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粘性土
砂土
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被动土压力
绕底部转动

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平移绕顶部转动
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砂土中主动土压力，平移
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土压力分布的理论分析
dP z cos pz dz 1 1.2 sin 2 cos

d cos z dz
地下工程高级论坛
地下结构物侧土压力的分布
同济大学高大钊
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引言实测数据偏离于计算结果的原因土压力分布的实测结果土压力分布的模型试验结果土压力分布的理论分析结论与建议
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对于永久性的地下结构，如果没有很大的水平荷载，由于结构物的整体性和刚度比较好，可以认为作用于地下结构上的是静止状态的侧土压力，此时的侧土压力是地下结构的结构设计配筋的主要荷载。
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工作状态时的接触压力并不是极限状态值。因此在基坑工作状态正常的条件下实际量测到的变形、土压力、孔隙水压力和支撑轴力等变量在原则上不可能与一般的计算结果完全一致。
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人们在研究土压力分布规律的时候，正确地指出了围护结构的刚度影响，但较少注意结构的位移形态对土压力分布的影响。
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实测数据偏离于计算结果原因

经典土压力理论给出的是极限值经典土压力理论只能计算刚性界面上的接触压力经典土压力理论是在平面应变条件下的解答
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经典土压力理论给出的是极限值

深基坑工程讲座高大钊

深基坑工程讲座高大钊深基坑是指在建筑施工中为了达到一定的建筑深度需要采用特殊的施工技术进行开挖，其开挖深度一般在10米以上。

深基坑工程是一个复杂的工程体系，涉及到土力学、岩土工程、结构力学和施工管理等多个领域。

为了让大家更好地了解深基坑工程，帮助大家深入了解深基坑工程，特邀请工程师高大钊在本次讲座中分享他的实践经验和理论知识。

高大钊工程师介绍高大钊工程师是一位拥有多年实践经验的专业工程师，曾参与多个大型深基坑工程项目的设计和施工。

他在深基坑工程领域具有较深的造诣和研究成果，在国内外学术期刊发表了多篇论文和专著。

他的分享不仅具有实践性，还有着一定的理论指导意义。

讲座主题本次讲座主要介绍深基坑工程的设计和施工，包括如何进行土质及岩石勘探，如何选择合适的支护方式，如何进行基坑开挖和处理施工期间出现的问题等内容。

讲座将分为以下几个方面：土质及岩石勘探在深基坑工程设计时，土质及岩石勘探是非常关键的一步。

高大钊工程师将介绍如何进行土质及岩石勘探以及勘探过程中需要特别注意的问题，帮助大家更好地了解基坑施工过程中所涉及的土质和岩石条件，为后续的设计方案提供参考。

支护形式及方案在设计阶段，选择合适的支护形式和方案也是非常重要的。

高大钊工程师将介绍各种支护形式的特点和适用范围，并分享在实际工程中选择支护方案的经验。

他还将介绍支护的施工方法和要点，为大家提供实用的支护方案。

基坑开挖基坑开挖是深基坑工程的核心环节之一。

在这一环节中，需要掌握一系列技术和要点，才能保证工程顺利进行。

高大钊工程师将介绍基坑开挖的技术路线和注意事项，并分享一些实用的技巧和经验，帮助大家掌握基坑开挖的核心技术。

施工期间问题处理在深基坑工程施工期间，难免会遇到一些突发问题。

高大钊工程师将介绍如何应对施工过程中出现的问题，包括如何制定应急预案、如何进行紧急处理等。

他还将分享一些施工管理的实用经验，帮助大家更好地处理施工期间的问题。

深基坑工程是一项复杂而重要的工程，需要多个领域的知识和技术支持。

地铁基坑支护的设计与施工

“地下空间的开发是改善城市环境，缓解城市交通，保障人防安全等最有效的措施，也是大城市发展的必由之路。”随着城市地下空间的开发利用，逐步形成地面、地上和地下协调发展的概念。国内外地下空间开发利用的经验说明，当人均 GDP 超过 3000美元时，就具备了有序化、规模化开发利用城市地下空间资源的经济基础，而中国已有相当多的城市具备了相应的经济基础。
当地已有的基坑支护结构型式，在施工中成功、失败的原因和教训各种支护技术的特点及适用范围

在支护设计施工前，应对周围环境进行详细调查，查明影响范围内已有建筑物、地下结构物、道路及地下管线设施的位置、现状，并预测由于基坑开挖和降水对周围环境的影响，提出必要的预防、控制和监测措施：

第一节概述

在我国，深基坑工程是最近30多年来迅速发展起来的一个领域。以前的几十年中，由于建筑物的高度不高，基础的埋置深度很浅，很少用地下室，基坑的开挖一般仅作为施工单位的施工措施，最多用钢板桩解决问题，没有专门的设计，也并没有引起工程界太多的关注。

30多年来，由于高层建筑、地下铁道等工程的发展，深基坑工程的规模之大、深度之深，成为岩土工程中事故最为频繁的领域，给岩土工程界提出了许多技术难题。因此也是岩土工程中发展最为活跃的领域之一，成为岩土工程的技术热点和难点。
1.2 基坑工程的基本技术要求
一个基坑支护设计方案是否成功，必须同时满足以下三点要求：

安全可靠性经济合理性施工便利性和工期保证性
1.3 基坑支护结构设计的基本资料

建设方提供的有关设计图纸、招标文件支护结构承受的荷载基坑及其影响范围内的工程水文地质条件拟建场地的环境条件

桩基工程讲座---同济大学高大钊

1993年12月开始压桩，到1994年6月完成 504根桩的压桩，其中141根桩未压到设计标高而截短0.5m～1.5m。其中，1#楼截桩61根，占23.8％；2#楼截桩80根，占 32.2％。 1995年11月结构封顶，沉降基本保持均匀沉降，平均沉降速率1#楼0.170mm/d， 2#楼0.201mm/d； 1996年6月，沉降大增，平均沉降速率1# 楼0.358mm/d，2#楼0.415mm/d，

灌注桩的后注浆技术

后注浆技术是在灌注桩浇注混凝土以后，通过预埋的管子将水泥砂浆注入桩端以下，以挤压桩底的沉渣，压密桩端土层，从而提高端承力，也可以将水泥砂浆注入桩侧土层中以提高桩侧摩阻力的一种技术。

今天桩基础已成为高层建筑、大型桥梁、深水码头和海洋石油平台等工程最常用的基础形式。在施工技术进步、桩型开发应用和设计理论研究等各方面至今仍然异常活跃，显示出桩基础具有强大的生命力和非常广阔的发展前景。

桩基础分为高桩承台和低桩承台两大类：
在框架结构的柱下,通常在承台下设置若干根桩，构成独立承台的桩基础或一柱一桩基础；当荷载较大时，在框架柱列之间常联以基础梁，沿梁的轴线方向布置排桩，构成梁式的承台桩基础；上部为剪力墙结构，则可在墙下设置排桩，但因桩径一般大于剪力墙厚度，故需要设置构造性的过渡梁；
场地下卧基岩面起伏很大，采用了PHC 桩，尽管按照勘察报告的剖面采用了几种不同的桩长，但还是发生很多桩打不到设计标高，有的桩承载力达不到要求的数值，耽搁了工期，造成了烂尾的工程和法律诉讼。教训：没有根据地质条件选择合适的桩型， PHC桩用得不是地方。

若干特殊桩型的承载性状
灌注桩的后注浆技术嵌岩桩静力压桩钢管混凝土桩

岩土工程勘察规范讲座高大钊PPT

由国际建筑业协会提出，并为联合国欧洲经济委员会、欧洲联盟、国际标准化组织（ISO）和世界贸易组织（WTO）所接受的，建立了建筑技术法规和技术标准的国际通行原则。
1.对直接涉及公众基本利益的安全、卫生等技术要求和直接涉及国家长远利益的环保、节能等技术要求，按照指令性模式制定建筑技术法规。它是强制性技术文件，必须遵照执行。
如何与国际惯例接轨
建筑技术制约体制如何与国际惯例接轨，已成了一个非常重要且迫切需要解决的问题。建设部标准定额司组织了课题组对欧盟、英国、加拿大、澳大利亚、美国、日本、俄罗斯七个地区和国家进行了重点研究，并对法国、德国、荷兰、瑞典、挪威五个国家作了一般了解，提出了研究报告。
技术法规和技术标准
岩土工程勘察规范讲座
同济大学高大钊
2007年8月武汉
引言
《岩土工程勘察规范》是我国岩土工程体制改革的成果，规范的变化反映了我国从前苏联勘察设计体制向国际岩土工程好新技，规术对范体保颁证布制勘已逐察经6质步年量融了起, 合到规了范的不执过可行程替情代况。的良
作用，也为相关行业标准和地方标准确定了基本框架和基本准则。
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《规范》中的一些疑难问题
关于岩土分类关于勘察工作布置关于场地地基的地震效应关于不良地质作用与地质灾害关于特殊岩土关于地下水
关于室内试验关于原位测试关于水和土对建筑材料的腐蚀性关于岩土工程评价关于报告编写
关于岩土分类
关于“硬土/软岩” 与《土的分类标准》什么关系？
关于“硬土/软岩”
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(1) 某些条款不够严密，某些条款与现行其他标准不够协调，造成施工图审查时执行上的偏差；
(2)《工程建设强制性条文》部分摘自本《规范》，少数勘察人员和审图人员未全面掌握《规范》条文和条文说明，孤立执行某些强制性条文，产生理解上的偏差；

深基坑工程讲座

式中 H —基坑的开挖深度，m； D —围护结构的插入深度；m； 1 —围护结构深度范围内（即 H+D）土体的加权重度， kN/m3； 2 —围护结构插入深度范围内土体的加权重度， kN/m3； q —地面超载，kPa； c —滑移线范围内土体剪切强度指标的加权值，， kPa；
踢脚稳定性验算

稳定性验算
整体稳定性边坡稳定性计算重力式围护结构的整体稳定性计算锚杆支护体系的整体稳定性计算土钉墙的稳定性分析

抗倾覆、抗滑动稳定性抗倾覆稳定性计算抗水平滑动稳定性计算土钉墙的浅层破坏抗隆起稳定性地基承载力验算踢脚稳定性验算剪力平衡验算
《深圳地区建筑深基坑支护技术规范》和《武汉地区深基坑工程技术指南》给出了如下几种土类的摩擦系数经验值：淤泥质土： = 0.20~0.25 粘性土： = 0.25~0.40 砂土： = 0.40~0.50 岩石： = 0.50~0.70

土钉墙的浅层破坏

在土钉墙不发生整体失稳的条件下，尚需验算土钉墙向坑内的倾覆破坏，即浅层破坏。提出了土钉墙内部失稳极限平衡分析方法，认为支护面层上部位移大，土钉墙发生近似绕墙趾转动的位移。当达到临界开挖深度时，土体强度已全部发挥出来，很大部分荷载由土-土钉界面转移至土钉体上，若此时土钉破坏或被拔出，土钉墙主动区将绕墙趾向内侧转动而失稳，属浅层破坏。
基坑工程讲座
（二）
同济大学高大钊
深基坑工程设计计算
深基坑工程设计计算
基坑工程设计计算包括三个部分的内容，即稳定性验算、结构内力计算和变形计算。稳定性验算是指分析土体或土体与围护结构一起保持稳定性的能力，包括整体稳定性、重力式挡墙的抗倾覆稳定及抗滑移稳定、坑底抗隆起稳定和抗渗流稳定等，基坑工程设计必须同时满足这几个方面的稳定性。