DB42与JGJ-120的比较详解.ppt

DB42与JGJ 120的比较 李受祉2013 3 JGJ 120中的强条都是关于基坑工程的共性问题 而对其它方面的问题都没有列入强条 说明具体设计计算中的规定如果地方标准与行标不一致 可按地方标准执行 这体现了基坑工程具有很强的地域性 应充分照顾地方经验 按照破坏后果划分安全等级是通常的作法 DB42的前身 指南 就是这样划分的 以后的升版中 考虑到破坏后果是否严重与诸多因素有关 为执行中更易于划分 才逐步改变到现在的划分方式 并将 安全等级 改名为 重要性等级 以示区别 关于等级划分 从乘积比较可见 DB42除一级基坑安全度略低于JGJ 120外 二 三级均高于JGJ 120 DB42之所以定名为 临时性支护结构调整系数 主要是考虑支护结构的临时性 至少在耐久性的要求方面应低于永久性结构 需要注意的是如果支护结构作为永久性结构使用 仍应满足永久性结构的有关规定 见4 0 5条6款 JGJ 120和DB42一样都是概率极限状态法和总安全系数法混用 一般是涉及结构构件设计的用概率极限状态法 涉及岩土工方面的用总安全系数法 关于作用分项系数 关于岩土参数 土的抗剪强度指标对支护设计而言是最关键的参数 在抗剪强度指标的选用方面JGJ 120和DB42有很大区别 参数选用与计算模式 安全系数标准密切相关 不同参数与不同模式 安全系数需要对应 这是我们需要特别注意的 m值的区别在于DB42多了一个经验系数 除了地方经验外 与计算模式不同也有关系 关于土压力计算与分布模式 水土合算与分算得出的土压力会有很大差别 分算在理论上比较严谨 合算则偏于粗略 需要指出的是两种算法要求的参数是不同的 分算严格地说应采用有效应力指标 用固结快剪指标只是近似 合算则一般采用直接快剪指标 有人认为用直剪合算与用固快分算结果差不多 因此从实用角度而言合算也是可行的 而且可操作性更强 关于土压力计算与分布模式 续 关于土压力分布模式 新版JGJ 120比前版有改变 前版采用梯形分布abc 现改为三角形分布abc 但是 同时增加了被动区抗力初始值ps0 ps0也就是右边bcc 那一块 方向相反 所以实际上土压力分布仍然是前版的梯形分布abc 并没有增加 但被动抗力有较大变化 增加初始值ps0后 被动抗力要大很多 这一改变可能导致支护桩的嵌固深度减少 用直接快剪是本地区的长期习惯 根据目前情况 存在问题不少 我们希望今后要对固结快剪的应用进行探素 至少固结快剪在减少土样扰动影响方面会有很大好处 关于土压力计算与分布模式 续 目前的主要问题是取样质量低劣导致抗剪强度指标偏底的情况相当普遍 其结果是导致基坑支护的成本大大提高 随着基坑规模的扩大 影响的程度越来越明显 根据魏汝龙先生的研究 取样扰动对土的强度影响特别大 对于快剪 扰动可使强度参数大大降低 对于固结快剪则相反 扰动将导致强度参数偏高 在连云港 深圳赤湾 广深高速公路的对比试验表明 用固定活塞薄壁取土器取样试验可使快剪强度提高40 60 固快指标降低10 15 见魏汝龙 固结快剪试验中的几个问题 一文 如果采用固结快剪指标 可能对安全系数等的控制标准要进行一定的调整 我们可以多作研究 积累数据和经验 为下一次规程修订提供依据 本次修订虽然也有这样的想法 但苦于没有足够的资料作为依据 难以作出决定 而不得已只能维持现状 要采取高质量土样 进行固结快剪试验 需要一定的成本和时间 我们需要说服开发商和业主方 陈说利害 不能盲目压价 不合理的追求工期 当然 勘察单位自身也要加强质量管理 注重职业道德 避免粗制滥造 关于位移控制标准 JGJ 120在其条文说明中对变形控制标准问题作出了详细解释 由于基坑周边条件的多样性和复杂性 不同环境对象对基坑变形的适应能力及要求不同 所以目前很难确定统一的定量限值 上述意见无疑是正确的 我们在支护设计中的确应该按JGJ 120的原则去考虑问题 但是 如果没有一个具体的定量控制标准 可能会造成具体工作中的混乱和分歧 控制标准稍有不同 设计的结果可能大不相同 对设计的评价将见仁见智 难以取得共识 按DB42的标准进行变形控制还有另一层含义 即变形超过某一限值时 支护结构可能面临某种程度的危险状态 这可能就是JGJ 120所说的 地区经验 吧 关于支护嵌固深度 关于支护嵌固深度 续 JGJ 120的规定实际上是采用以往的极限土压力平衡法来确定嵌固深度 这与计算桩墙的弹性支点法是两种不同的计算 按JGJ 120的条文说明 修订前是先确定嵌固深度 再进行弹性支点法的计算 修订后则是先进行弹性支点法的计算 后对嵌固深度进行验算 而DB42则将两步合为一步 免去了计算的繁琐 按JGJ 120的条文说明对悬臂结构主要是考虑倾覆稳定 对单支点结构主要是考虑 踢脚 稳定 DB42则认为满足ktk要求则倾覆 踢脚稳定均可满足 JGJ 120对多支点结构没有作出Ke的具体规定 DB42则对多支点结构提出相对较低的ktk要求 都反映了以下判断 即支点愈多 对嵌固要求愈低 总体而言 DB42的计算过程比较简单 按这几年的工程实践经验 按ktk来控制嵌固深度没有大的问题 至今还没有发现过因嵌固深度不足而引发的重大事故 在支护设计论证中 一般认为在老粘性土层中即使满足ktk要求仍然显得嵌固深度偏小 需要适当加深 而在坑底土质偏软或者提供的抗剪强度参数偏低的情况下 往往需要很大的嵌固深度才能满足ktk要求 甚至到了难以接受的程度 在这种情况下一定要非常慎重地确定c 值 JGJ 120确定嵌固深度的有关计算采用的是固结快剪指标 而DB42采用的是直接快剪指标 两者相差很大 不具备可比性 希望大家有条件时对同一工程用两本规程的方法进行对比 积累经验 关于支护桩的设计及其截面承载力计算 关于支护桩的设计及其截面承载力计算 续 总之 JGJ 120关于支护桩的结构设计 计算的规定比DB42详细 按DB42设计时 没有明确规定的可参照JGJ 120的规定执行 例如桩间距的确定 桩的抗剪配筋等 对于小直径的微型桩如何确定桩间距是一个特殊问题 无论JGJ 120 DB42都没有明确规定 但实际工程中微型桩应用还是不少 首先 对微型桩土反力计算宽度b0不能用一般公式计算 JGJ 120第4 1 7条列出了b0算式 对直径d 1m的圆形桩b0 0 9 1 5d 0 5 对宽度b 1m的矩形桩b0 1 5b 0 5按此计算 对直径200mm左右的微型桩b0为0 72m 对直径100mm左右的微型桩b0为0 58m 分别为桩径的3 5倍 6倍 显然偏大 在软土中尤其不行 按理 b0应与土质有关 在软弱土层中小桩易产生刺入现象 在硬质土中才有可能调动较大范围的被动土体 对微型桩的应用建议如下 1 直径不宜小于200mm 2 中心距不宜大于2 5 4倍桩的直径 土质好时取较大值 反之 取较小值 关于圆弧滑动稳定稳定分析 比较 1 公式差别 主要是JGJ 120考虑了水压力 2 使用参数不同 3 安全系数标准不一 注 为便于比较 两边的公式采用了相同的符号 关于抗隆起稳定 对于支护桩墙底部的抗隆起验算 虽然JGJ 120与DB 42采用公式相同 但使用强度参数不同 验算结果肯定不一样 JGJ 120用固快指标 安全系数只有一级才是1 8 DB 42用直剪指标 安全系数全部为1 8 所以DB 42肯定偏于安全 虽然DB 42要求高于GJ 120 但Prandtl公式中的承载力系数随内摩擦角变化急剧 只要内摩擦角不是很低 DB 42的要求也不难满足 但对于软土满足DB 42的要求比较困难 所以往往需要加大桩墙的嵌固深度 在这种情况下 DB 42的要求是否过高 是否过于保守 有待进一步研究 建筑地基基础设计规范 GB50007 2011 对基坑支护的强条 9 1 3基坑工程设计应包括下列内容1支护结构体系的方案和技术经济比较 2基坑支护体系的稳定性验算 3支护结构的承载力 稳定和变形计算 4地下水控制设计 5对周边环境影响的控制设计 6基坑土方开挖方案 7基坑工程的监测要求 9 1 9基坑土方开挖应严格按设计要求进行 不得超挖 基坑周边堆载不得超过设计规定 土方开挖完成后应立即施工垫层 对基坑进行封闭 防止水浸和暴露 并应及时进行地下结构施工 9 5 3支撑结构的施工与拆除顺序 应与支护结构的设计工况相一致 必须遵循先撑后挖的原则 建筑基坑监测技术规范 GB50497 2009 对基坑监测的强条 3 0 1开挖深度大于等于5m或开挖深度小于5m但现场地质情况和周边环境较复杂的基坑工程以及其它需要监测的基坑工程应实施基坑工程监测 7 0 4当出现下列情况之一时 应提高监测频率 1监测数据达到报警值 2监测数据变化较大或者速率加快 3存在勘察未发现的不良地质 4超深 超长开挖或未及时加撑等违反等违反设计工况施工 5基坑急周边大量积水 长时间连续降雨 市政管道出现泄漏 6基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值 7支护结构出现开裂 8周边地面突发较大沉降或出现严重开裂 9邻近建筑物突发较大沉降 不均匀沉降或出现严重开裂 10基坑底部 侧壁出现管涌 渗漏或流沙等现象 8 0 1基坑工程监测必须确定监测报警值 监测报警值应满足基坑工程设计 地下结构设计以及周边环境中被保护对象的控制要求 监测报警值应由基坑工程设计方确定 8 0 7当出现下列情况之一时 必须立即进行危险报警 并应对基坑支护结构和周边环境中的保护对象采取紧急措施 1监测达到监测报警的累计值 2基坑支护结构或周边土体的位移值明显增大或基坑出现流沙 管涌 隆起 陷落或较严重的渗漏等 3基坑支护结构的支撑或体系出现过大的变形 压曲 断裂 松弛或拔出的迹象 4周边建筑的结构部分 周边地面出现较严重的突发裂缝或危害结构的变形裂缝 5周边管线变形突然明显增长或出现裂缝 泄漏等 6根据当地经验判断 出现其他必须进行危险报警的情况 复合土钉墙基坑支护技术规范 GB50739 2011 对基坑支护的强条 6 1 3土方开挖应与土钉 锚杆及降水施工密切结合 开挖顺序 方法应与设计工况相一致 复合土钉墙施工必须符合 超前支护 分层分段 逐层施作 限时封闭 严禁超挖 的要求 关于计算软件使用问题 软件是设计的工具 严格地说 不应该限制非要使用那一种软件 由于各规范 规程采用的计算模式不同 计算方法不同 采用参数不同 安全系数标准不同 因此我们在采用某种软件时 一定要搞清楚这个软件是按照那一本规范规程编制的 理正软件现在在全国通用 我不知道理正软件是不是有针对不同规范规程的不同版本 或者同一版本中有能适应不同规范规程的选项 因此 我们虽然不能强制使用那一家的软件 但可以要求你使用与设计所遵循的规范规程相配套的软件 有时我们希望采用不同软件进行对比 往往这也是审查 论证时专家们提倡的 基于上述同样的理由 对比时要搞清楚不同软件的不同计算模式 方法 参数和控制标准 然后进行仔细分析比较 简单判断谁优谁劣