高大钊

现任全国注册土木工程师（岩土）专业考试试题设计与评分专家组副组长、中国力学学会岩土力学专业委员会名誉主任、中国建筑学会工程勘察分会资深委员（终身）、《工程勘察》编委。长期从事土力学与基础工程的教学科研工作，编著《土力学可靠性原理》、《天然地基上的浅基础》、《桩基础的设计方法与施工技术》，主编《土质学及土力学》、《软土地基理论与实践》、《岩土工程手册》、《地基工程可靠度分析方法研究》、《土力学与基础工程》、《地基基础设计与施工丛书》、《岩土工程标准规范实施手册》、《岩土工程的回顾与前瞻》、《软土地基与地下工程》、《土力学与岩土工程师》等十余部教材、手册与专著；发表岩土工程学术论文100余篇；同时从事高校科技管理研究工作，发表管理学术论文10余篇。

下面是他在第二届桩与深基础国际峰会上的演讲概要：

一、研究抗浮问题的工程意义

抗浮失效的工程，地下室上浮、倾侧，底板开裂破坏，地下室梁柱断裂；

抗浮失效一旦发生，重则报废，轻则花费巨资修复加固。耽搁工期，增加造价。

二、抗浮失效模式

地下室整体上浮失效

地下室底板开裂失效

地下室整体倾侧失效

三、抗浮设计表达式

抗浮稳定性验算，抗浮力（结构自重、覆土重、侧壁摩阻力、抗浮桩的抗拔承载力）与浮力之比大于规定的安全系数；

在满足ｚ方向力的上述平衡条件的同时，尚需满足力矩的平衡；

在浮力作用下，地下室钢筋混凝土底板的抗弯、抗剪承载力验算。

Ｋ－安全系数

Ｇ－抗力项，包括地下室自重、覆土重以及抗浮桩或抗浮锚杆的抗拔承载力标准值；

Ｆ－作用于基础底面的浮力标准值，取决于地下水位。

四、抗浮设防水位

1、浮力取决于不同水文地质条件的地下水位：

2、季节性波动的潜水位

3、随时间上升或下降的潜水位

4、回填土中的水位

5、特殊因素的影响

五、抗浮桩的设计

抗浮设计时，当采用抗拔桩作为抗浮措施时，除桩的布置及构造应符合抗浮的特殊要求外，应通过单桩抗拔承载力试验，根据工程需要，按拔起量确定其单桩抗拔承载力，或按极限承载力除以安全系数求得单桩抗拔承载力 。

六、抗浮安全系数

《荷载规范》中第 3.2.5条规定，抵抗水浮力的结构自重作为永久荷载，对结构有利组合时其分项系数γG取1.0是无争议的，但水浮力是可变荷载，其分项系数γQ应如何取值呢？在该条第3款中，"对结构倾覆、滑移和漂浮验算，荷载的分项系数应按有关结构设计规范的规定采用"。在查阅相关的结构设计规范中，民用建筑地下室及人民防空地下室均未涉及到此项内容。

《给排水工程构筑物结构设计规范》GB50069提到了关于水浮力可变荷载的分项系数问题。

对于抗浮结构的设计，地表水或地下水作用应是第一可变荷载，1）在进行结构构件的强度计算时，它的分项系数取为1.27；即，在结构构件的强度计算时，水浮力的基本组合设计值为标准值乘上1.27。2）当计算整体抗浮的稳定性时，抵抗力只计入永久荷载，水浮力采用标准值乘以抗力系数Ks（取1.05）。