岩土工程勘察规范讲座同济大学高大钊

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1、岩土工程勘察规范讲座同济大学高大钊Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望引引 言言岩土工程勘察规范是我国岩土工程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国从前苏联勘察设计体制向国际岩土工程技术体制逐步融合的过程。程技术体制逐步融合的过程。 新规范颁布已经新规范颁布已经6 6年了年了,规范执行情况良规范执行情况良好,对保证勘察质量起到了不可替代的好,对保证勘察质量起到了不可替代的作用,

2、也为相关行业标准和地方标准确作用,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。定了基本框架和基本准则。岩土工程勘察规范在我国岩土工岩土工程勘察规范在我国岩土工程标准化体系中的地位与作用程标准化体系中的地位与作用岩岩土土工工程程勘勘察察规规范范的的性性质质:是是岩岩土土工工程程勘勘察察的的国国家家标标准准,指指与与行行业业标标准准、地地方方标标准准而而言言;是是岩岩土土工工程程勘勘察察的的母母规规范范,指与勘察行业中的其他标准而言;指与勘察行业中的其他标准而言;与国际通用标准接轨的与国际通用标准接轨的指南指南,引进与吸,引进与吸收国际通用的技术标准,为我所用。收国际通用的技术标准,为我所

3、用。 规范面临的主要问题规范面临的主要问题计划体制对我国标准体系的影响严重制计划体制对我国标准体系的影响严重制约了标准化体系适应市场经济与全球化约了标准化体系适应市场经济与全球化需要的转轨;需要的转轨; 设计与施工分割的体制制约了岩土工程设计与施工分割的体制制约了岩土工程咨询业的形成与发展,岩土工程咨询业咨询业的形成与发展,岩土工程咨询业的难产的难产 ;与国际通用标准的磨合、接轨和本土化与国际通用标准的磨合、接轨和本土化的问题的问题 。岩土工程勘察规范的局部修订岩土工程勘察规范的局部修订规规范范执执行行情情况况良良好好,对对保保证证勘勘察察质质量量起起到到了了不不可可替替代代的的作作用用,也也

4、为为相相关关行行业业标标准准和和地地方方标标准准确确定定了了基基本本框框架架和和基基本本准准则则。由由于于下下列列原原因因,需需对对该该规规范范局部修订:局部修订:(1)某某些些条条款款不不够够严严密密,某某些些条条款款与与现现行行其其他他标标准准不不够够协协调调,造造成成施施工工图图审审查查时时执行上的偏差;执行上的偏差;(2)工工程程建建设设强强制制性性条条文文部部分分摘摘自自本本规规范范,少少数数勘勘察察人人员员和和审审图图人人员员未未全全面面掌掌握握规规范范条条文文和和条条文文说说明明,孤孤立立执执行行某某些些强强制制性性条条文文,产产生生理理解解上上的的偏差;偏差;(3)相相关关国国

5、家家标标准准正正在在制制订订或或修修订订,如如建建筑筑抗抗震震设设计计规规范范、混混凝凝土土结结构构耐耐久久性性设设计计规规范范和和工工业业建建筑筑防防腐腐蚀蚀规规范范,有有关关场场地地地地基基抗抗震震与与水水和和土土腐腐蚀性评价的问题,需互相协调。蚀性评价的问题,需互相协调。(4)如如何何对对应应实实施施强强制制性性条条文文及及施施工工图图审审查以后出现的一些问题?查以后出现的一些问题?关于强制性条文和审图关于强制性条文和审图(1)强制性条文的出台背景;强制性条文的出台背景;(2)强制性条文的性质;强制性条文的性质;(3)怎样执行强制性条文?怎样执行强制性条文?强强调调对对岩岩土土工工程程原

6、原理理、规规范范条条文文和和条条文文说明的全面深入理解说明的全面深入理解对审图工作的看法对审图工作的看法政府为了有效地加强对工程建设的技术政府为了有效地加强对工程建设的技术控制,从强制性标准的控制,从强制性标准的15万条条文中,万条条文中,摘录出一批条文,编撰了一套工程建摘录出一批条文,编撰了一套工程建设标准强制性条文,作为向技术法规设标准强制性条文,作为向技术法规的过渡,同时实行了一项审图的制度,的过渡,同时实行了一项审图的制度,即成立了一批审图公司,对强制性条文即成立了一批审图公司,对强制性条文执行的情况进行审查,违规要处罚。执行的情况进行审查,违规要处罚。 从从行行政政管管理理的的层层面

7、面上上看看,这这项项措措施施有有利利于于在在事事故故发发生生后后明明确确责责任任,在在事事故故不不断断发发生生的的特特殊殊条条件件下下,进进行行这这种种强强制制性性的的管理是需要的。管理是需要的。从从技技术术层层面面来来看看,这这种种全全面面审审图图的的做做法法,未未必必能能普普遍遍提提高高技技术术水水平平,且且不不利利于于发发挥挥工工程程师师的的积积极极性性和和创创造造性性。如如果果估估计计有有问问题题的的工工程程师师占占有有相相当当大大的的比比例例,则则采采用用这这种种措措施施或或许许是是需需要要的的;但但这这就就涉涉及及对对我我国国工工程程界界的的技技术术水水平平和和工工作作责责任任感的

8、正确估计问题。感的正确估计问题。从从审审图图制制度度执执行行的的情情况况来来看看,防防止止“扩扩大大化化”和和“宁宁左左勿勿右右”的的倾倾向向是是值值得得注注意意的的。所所谓谓“扩扩大大化化”是是指指审审图图不不仅仅审审强强制制性性条条文文执执行行的的情情况况,而而且且已已经经扩扩大大到到审审查查并并不不是是强强制制性性的的条条文文,似似乎乎凡凡是是在在全全国国性性标标准准(包包括括国国家家标标准准和和行行业业标标准准)中中写写的的条条文文在在全全国国各各地地都都必必须须执执行行,完完全全抹抹杀杀了了地地区区性性的的特特点点。所所谓谓“宁宁左左勿勿右右”是是指指审审图图人人员员怕怕犯犯错错误误

9、,宁宁可可审审得得过过头头一一点点,“左左”一一点点不不会会犯犯错错误误,不不那那么么因因地地制制宜宜,也也不不实事求是。实事求是。我国工程建设管理体制问题我国工程建设管理体制问题设计与勘察的分工与衔接设计与勘察的分工与衔接设计与施工的分工与衔接设计与施工的分工与衔接强制性条文与技术标准的关系强制性条文与技术标准的关系技术控制体系技术控制体系2000年年5月,建设部俞正声部长在强制性条文月,建设部俞正声部长在强制性条文首发式上说,首发式上说,世界上大多数国家对建设市场的世界上大多数国家对建设市场的技术控制,采取的是技术法规与技术标准相结技术控制,采取的是技术法规与技术标准相结合的管理体制,技术

10、法规是强制性的,是把那合的管理体制,技术法规是强制性的,是把那些涉及建设工程安全、人体健康、环境保护和些涉及建设工程安全、人体健康、环境保护和公共利益的技术要求,用法规的形式规定下来,公共利益的技术要求,用法规的形式规定下来,严格贯彻在工程建设工作中,不执行技术法规严格贯彻在工程建设工作中,不执行技术法规就是违法,就要受到处罚。而技术标准除了被就是违法,就要受到处罚。而技术标准除了被技术法规引用部分以外,都是自愿采用的,可技术法规引用部分以外,都是自愿采用的,可由双方在合同中约定采用。由双方在合同中约定采用。技术控制体系技术控制体系 俞部长又说,与国际接轨,其中很重要的方面俞部长又说,与国际接

11、轨,其中很重要的方面是工程建设标准管理体制的接轨,改革目前的是工程建设标准管理体制的接轨,改革目前的工程建设标准化管理模式,建立起技术法规与工程建设标准化管理模式,建立起技术法规与技术标准相结合的技术控制体制,已经是十分技术标准相结合的技术控制体制,已经是十分迫切的了。迫切的了。 建设部标准定额司组织了课题组对欧盟、英国、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、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,提荷兰、瑞典、挪威五个国家作了一

12、般了解,提出了研究报告。出了研究报告。 如何与国际惯例接轨如何与国际惯例接轨工程勘察工程勘察 2004年年No.1 “国外建筑技术法规与技术标准体制的研国外建筑技术法规与技术标准体制的研究究” 邵卓民等邵卓民等为编制技术法规作准备为编制技术法规作准备对建筑法和标准化法需要进行修改对建筑法和标准化法需要进行修改制订建筑技术法规制订建筑技术法规技术法规和技术标准技术法规和技术标准关于技术法规和技术标准,世界贸易组关于技术法规和技术标准,世界贸易组织(织(WTO)、)、国际标准化组织(国际标准化组织(ISO)都从不同的角度发布了定义,联合国经都从不同的角度发布了定义,联合国经济与社会发展委员会于济与

13、社会发展委员会于1984年以英、法、年以英、法、俄三种文字发布的建筑法规术语及其俄三种文字发布的建筑法规术语及其定义是专门针对建筑业的。定义是专门针对建筑业的。国际定义国际定义技术法规(技术法规(Technical regulation)一种一种法定权力机构所接受的约束性文件,它法定权力机构所接受的约束性文件,它由技术性规定组成,或涉及技术性规定,由技术性规定组成,或涉及技术性规定,其中包括适用的管理条款。其中包括适用的管理条款。技术标准(技术标准(Technical standard)基于基于协商一致,由公认的标准化机构批准,协商一致,由公认的标准化机构批准,为重复和连续应用而制订的技术规定

14、。为重复和连续应用而制订的技术规定。由国际建筑业协会提出,并为联合国欧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、国际标准化洲经济委员会、欧洲联盟、国际标准化组织(组织(ISO)和世界贸易组织(和世界贸易组织(WTO)所接受的,建立了建筑技术法规和技术所接受的,建立了建筑技术法规和技术标准的国际通行原则。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。它是强制性技术式制定建筑技术法规

15、。它是强制性技术文件,必须遵照执行。文件,必须遵照执行。2.对不直接涉及公众基本利益和国家长远对不直接涉及公众基本利益和国家长远利益的技术要求,以及为保证实现强制利益的技术要求,以及为保证实现强制性技术要求而采取的途径和方法等,按性技术要求而采取的途径和方法等,按照陈述性模式制订技术标准。它是非强照陈述性模式制订技术标准。它是非强制性技术文件,自愿采用。制性技术文件,自愿采用。3.为了鼓励生产者根据市场需要发挥主动为了鼓励生产者根据市场需要发挥主动创造性,促进技术进步,只要建筑产品创造性,促进技术进步,只要建筑产品和技术能满足强制性技术法规,允许不和技术能满足强制性技术法规,允许不执行非强制性

16、的技术标准。执行非强制性的技术标准。规范中的一些疑难问题规范中的一些疑难问题 关于岩土分类关于岩土分类关于勘察工作布置关于勘察工作布置关于场地地基的地震效应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不良地质作用与地质灾害关于特殊岩土关于特殊岩土关于地下水关于地下水关于室内试验关于室内试验关于原位测试关于原位测试关于水和土对建筑材料的腐蚀性关于水和土对建筑材料的腐蚀性关于岩土工程评价关于岩土工程评价关于报告编写关于报告编写关于岩土分类关于岩土分类关于关于“硬土硬土/ /软岩软岩” 与土的分类标准什么关系?与土的分类标准什么关系?关于关于“硬土硬土/ /软岩软岩”软硬是对工程性质的一种通

17、俗化的标识软硬是对工程性质的一种通俗化的标识词,但难以量化;词,但难以量化;岩和土是按其成因,特别是按成岩的程岩和土是按其成因,特别是按成岩的程度来识别的大类定名;度来识别的大类定名;按一般概念,岩比土硬,但却有硬土、按一般概念,岩比土硬,但却有硬土、软岩,土比岩硬?软岩,土比岩硬?岩石按其单轴抗压强度有硬质岩、软质岩石按其单轴抗压强度有硬质岩、软质岩之分;岩之分;软岩在世界上分布非常广泛,仅泥岩和页软岩在世界上分布非常广泛,仅泥岩和页岩就占地球表面所有岩石的岩就占地球表面所有岩石的50左右。左右。软岩可以分为原生软岩和风化软岩两大类;软岩可以分为原生软岩和风化软岩两大类;原生软岩主要是指在温

18、度不高和压力不大原生软岩主要是指在温度不高和压力不大的条件下形成的沉积岩,粘土基质含量高,的条件下形成的沉积岩,粘土基质含量高,胶结程度差,开挖暴露在大气中易吸水膨胶结程度差,开挖暴露在大气中易吸水膨胀、湿化崩解,强度迅速降低;胀、湿化崩解,强度迅速降低;风化软岩指因风化而破碎、软化的岩石,风化软岩指因风化而破碎、软化的岩石,硬质岩风化成的软岩主要是全风化带与强硬质岩风化成的软岩主要是全风化带与强风化带,也包括少数中等风化。风化带,也包括少数中等风化。与土的分类标准什么关系与土的分类标准什么关系?历历史史:在在19501950年年代代,我我国国各各个个行行业业都都从从前前苏苏联联引引进进了了规

19、规范范,细细粒粒土土的的分分类类对对地地基基土土用用塑塑性性指指数数分分类类,作作为为填填筑筑材材料料用用粒粒度度成成分分分分类类;液液限限试试验验7676g g圆圆锥锥的的1010mmmm沉沉入入深深度度,塑塑限限搓搓条条法法;塑塑性性指指数数大大于于1717为为粘粘土土,7 71717为为亚亚粘粘土土,0 07 7为为亚亚砂砂土土,各各个个行行业业的的分分类类界界限限相相同同,土土的的名名称称有有些些差差别别,如如粘粘砂砂土土、砂砂粘粘土土、垆坶等;垆坶等;分类方法开始变化:分类方法开始变化:19701970年代,建筑地年代,建筑地基规范编制时,对粘性土的分类改为现基规范编制时,对粘性土的

20、分类改为现在的界限,划出了粉土一类,其他行业在的界限,划出了粉土一类,其他行业并没有采用这种方法,但试验标准没有并没有采用这种方法,但试验标准没有变化;变化;划分粉土的工程意义;划分粉土的工程意义;3030多年来,粉土的研究得到了发展。多年来,粉土的研究得到了发展。 试试验验的的变变化化:19801980年年代代,为为了了将将美美国国的的统统一一分分类类法法引引入入我我国国,把把美美国国的的碟碟式式液液限限仪仪的的结结果果等等效效为为锥锥式式仪仪,出出现现了了两两种种规规格格,一一种种是是7676g g圆圆锥锥1717mmmm的的沉沉入入深深度度,另另一一种种是是100100g g圆圆锥锥的的

21、沉沉入入深深度度2020mmmm,都都认认为为自自己己是是符符合合美美国国标标准准的的;对对塑塑限限试试验验,也也改改用用圆圆锥锥沉沉入入的的方方法法,但但这这并并不不是是美美国国的的方方法法,我我国国出出现现了了两两种种规规格格的的联合测定仪;联合测定仪;锥式和碟式两种方法的原则区别。锥式和碟式两种方法的原则区别。用塑性平衡的观点分析锥面上的剪应力用塑性平衡的观点分析锥面上的剪应力卡萨格兰德碟式仪卡萨格兰德碟式仪分类方法的继续变化:分类方法的继续变化:19801980年代,一些年代,一些行业的规范将土的分类方法改为塑性图行业的规范将土的分类方法改为塑性图方法,土的名称大幅度地变化,出现了方法

22、,土的名称大幅度地变化,出现了一种土能定为好几个不同的名称,同一一种土能定为好几个不同的名称,同一个名称的土可能实际上不是同一种土。个名称的土可能实际上不是同一种土。塑塑 性性 图图 分分 类类A line液限含水量塑性指数粉土粘土C线B线砾类土分类砾类土分类砂类土分类砂类土分类在在19801980年代中期,建筑系统曾经进行了年代中期,建筑系统曾经进行了系统的研究,在系统的研究,在19871987年,两本国标的主年,两本国标的主编统一了思想,在建筑系统不采用塑性编统一了思想,在建筑系统不采用塑性图的分类方法。图的分类方法。新的液限标准和分类方法存在的问题:新的液限标准和分类方法存在的问题:研究

23、新的方法,必须考虑和解决工程应研究新的方法,必须考虑和解决工程应用中产生的问题,因为这影响了这些方用中产生的问题,因为这影响了这些方法在工程中的应用。法在工程中的应用。 20年来,土的分类基本没有很大的变化。年来,土的分类基本没有很大的变化。但存在的问题依然存在,没有人去研究但存在的问题依然存在,没有人去研究解决。解决。土的分类涉及工程应用,需要做后续的研究。土的分类涉及工程应用,需要做后续的研究。如对砂土工程性质的经验,软土的划分也是如对砂土工程性质的经验,软土的划分也是一个不容忽视的问题。按照一个不容忽视的问题。按照1010mmmm沉入深度的沉入深度的标准,软土的定义是液性指数大于标准,软

24、土的定义是液性指数大于1.01.0或天然或天然含水量大于液限含水量,现在改成沉入深度含水量大于液限含水量,现在改成沉入深度1717mmmm的液限含水量必然大于原来的标准,也的液限含水量必然大于原来的标准,也就是说这一条软土的定义不能用了,那么如就是说这一条软土的定义不能用了,那么如何修改呢?没有人提出过新的标准,也没有何修改呢?没有人提出过新的标准,也没有验证过采用新的标准是否会使软土的划分产验证过采用新的标准是否会使软土的划分产生不允许的误判。生不允许的误判。关于勘察工作布置关于勘察工作布置 取样钻孔数量应多少?取样钻孔数量应多少?强制性条文强制性条文4.1.204.1.20为什么规定最少为

25、什么规定最少取样数量?取样数量?什么是什么是“主要土层主要土层”?什么是场地?什么是场地? 取样钻孔数量应多少?取样钻孔数量应多少?“取样钻孔取样钻孔”即为即为“技术孔技术孔”,是和,是和“鉴别孔鉴别孔”相对而言的;相对而言的;钻孔的数量是由钻孔间距和建筑物的平钻孔的数量是由钻孔间距和建筑物的平面尺寸确定的;面尺寸确定的;只需要在一部分钻孔中取土样就可以满只需要在一部分钻孔中取土样就可以满足土样数量的要求,因此有一部分钻孔足土样数量的要求,因此有一部分钻孔的作用仅在于划分土层的层面和鉴别土的作用仅在于划分土层的层面和鉴别土层的土名、状态等,即鉴别孔的作用。层的土名、状态等,即鉴别孔的作用。为了

26、满足鉴别的作用,对回次进尺作了为了满足鉴别的作用,对回次进尺作了规定。尽管如此,但鉴别层面仍有比较规定。尽管如此,但鉴别层面仍有比较大的误差,有可能将虽然厚度不太厚,大的误差,有可能将虽然厚度不太厚,但比较重要的土层漏划了;但比较重要的土层漏划了;2020多年来,静力触探得到了推广应用,多年来,静力触探得到了推广应用,对层面的划分具有独特的优点;对层面的划分具有独特的优点;在可以采用静力触探试验的地区,宜采在可以采用静力触探试验的地区,宜采用静力触探替代鉴别孔;用静力触探替代鉴别孔;上海地区规定,静力触探孔数可占总数上海地区规定,静力触探孔数可占总数的的1/31/31/21/2。静力触探贯入曲

27、线划分层面的作用静力触探贯入曲线划分层面的作用强制性条文强制性条文4.1.204.1.20为什么规定最少取样数量?为什么规定最少取样数量?关于关于6 6个土试样的规定,在个土试样的规定,在3030年前已经有了,年前已经有了,那时人们对于这个规定的认识似乎比较清楚,那时人们对于这个规定的认识似乎比较清楚,心态也比较平和;心态也比较平和;当时的规定是作为一条底线来执行的,在一个当时的规定是作为一条底线来执行的,在一个场地上,对一个土层来说,取样的数量一般是场地上,对一个土层来说,取样的数量一般是大大地多于这个数字。对于比较均匀的土层,大大地多于这个数字。对于比较均匀的土层,取样可能少一些,对于比较

28、薄的土层,取样可取样可能少一些,对于比较薄的土层,取样可以少一些,对于比较小的场地,取样可以少一以少一些,对于比较小的场地,取样可以少一些,取样多少是由工程师来决定的,但再少也些,取样多少是由工程师来决定的,但再少也不能低于这个底线,大家都比较有统一的认识;不能低于这个底线,大家都比较有统一的认识;自自从从有有了了强强制制性性条条文文,而而这这6 6个个土土样样作作为为强强制制性性条条文文规规定定以以后后,情情况况就就发发生生了了变变化化,你你一一强强制制性性,人人们们不不仅仅注注意意了了这这个个规规定定,而而且且把把它它放放在在一一个个很很不不恰恰当当的的位位置置上上,错错误误地地认认为为它

29、它是是对对取取样样的的控控制制要要求求而而完完全全忘忘记记了了取取样样数数量量是是一一个个统统计计数数据据子子样样数数量量的的要要求求,本本来来是是有有科科学学道道理理的的规规定定为为什什么么非非要要装装扮扮成成蛮蛮不不讲讲理理的的强强制制性性规规定定呢呢?这这是是强强制制性性条条文文规规定定的的结结果果走走向向它它愿愿望望反反面面的的一一个个生生动动的的例例子子;于于是是就就有有了了2 20 0家家工工厂厂最最好好出出一一份份勘勘察察报报告告的的荒荒唐唐命命题题。本本来来,既既然然是是由由2 20 0家家工工厂厂独独立立委委托托勘勘察察的的报报告告,出出2 20 0份份报报告告是是天天经经地

30、地义义的的事事。现现在在为为了了在在6 6个个土土样样上上做做文文章章,就就产产生生了了最最好好2 20 0个个工工厂厂出出一一份份报报告告的的想想法法,以以为为这这样样就就可可以以在在整整个个场场地地只只取取6 6个个土土样样也也符符合合强强制制性性条条文文的的规规定定;和和还是还是或或?岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范4.1.20,第,第3款:款:每个场地每一主要土层的原状土试样每个场地每一主要土层的原状土试样或或原位测试数据不应少于原位测试数据不应少于6件。件。高层建筑岩土工程勘察规程高层建筑岩土工程勘察规程4.1.7,第第1款:每幢高层建筑每一主要土层内采款:每幢高层建筑每一主要土层内

31、采取不扰动土试样的数量取不扰动土试样的数量或或原位测试的次原位测试的次数不应少于数不应少于6件(组)次。件(组)次。但但在在条条文文说说明明中中却却说说:“需需要要指指出出的的是是不不扰扰动动土土样样 和和 原原 位位 测测 试试 的的 数数 量量 要要 同同 时时 满满 足足 。”土土样样和和原原位位测测试试要要同同时时满满足足是是很很难难做做到到的的。例例如如一一个个面面积积不不大大的的单单体体建建筑筑物物,布布置置6个个勘勘探探点点,其其中中3个个取取土土孔孔和和3个个静静力力触触探探孔孔,从从勘勘探探孔孔的的布布置置来来说说应应当当是是允允许许的的。在在取取土土孔孔中中,可可以以满满足

32、足每每个个主主要要土土层层各各取取6个个土土样样,但但如如果果原原位位测测试试也也要要满满足足6个个,那那岂岂不不要要求求打打6个个静静力力触触探探孔孔了了?如如果果这这条条要要求求成成立立,那那就就要要求求静静力力触触探探试试验验要要么么不不做做,一一做做起起码码要要做做6个个孔孔了了,这这就就不不合合理理了了。 什么是什么是“主要土层主要土层”?主要土层、主要受力层都不是具有严格概主要土层、主要受力层都不是具有严格概念的术语;念的术语;本来给岩土工程师可以权宜处置的问题,本来给岩土工程师可以权宜处置的问题,由于执行强制性条文,使这些规定都变得由于执行强制性条文,使这些规定都变得没有实际的意

33、义了;没有实际的意义了;甚至连甚至连“场地场地”这样非常明确的术语都成这样非常明确的术语都成为有争议的名词。为有争议的名词。什么是场地?什么是场地?有人问:我们做岩土工程勘察的,几乎每个有人问:我们做岩土工程勘察的,几乎每个工程都要用到工程都要用到“场地场地”这个词,但我做了多这个词,但我做了多年的勘察后,对场地这个词越来越不明白,年的勘察后,对场地这个词越来越不明白,如一幢房子的地基是一个场地,比一幢房子如一幢房子的地基是一个场地,比一幢房子地基大一些的范围(指影响到这幢房子的周地基大一些的范围(指影响到这幢房子的周边环境)是一个场地,几幢房子也是一个场边环境)是一个场地,几幢房子也是一个场

34、地,一个住宅小区也是一个场地,一个村庄地,一个住宅小区也是一个场地,一个村庄或或1平方公里是一个场地,那么一个省可不平方公里是一个场地,那么一个省可不可算一个场地,一个中国算不算一个场地,可算一个场地,一个中国算不算一个场地,一个地球到底算几个场地。一个地球到底算几个场地。 场场地地是是有有严严格格的的定定义义的的,在在英英文文中中称称为为“site”,是是工工程程勘勘察察的的工工作作对对象象,工工作作范范围围;从从法法律律上上说说,是是经经过过批批准准的的工工程程项项目目的的红红线线范范围围,岩岩土土工工程程勘勘察察的的任任务务就就是是要要把把场场地地范范围围内内的的工工程程地地质质条条件件

35、 调查清楚调查清楚产产生生这这个个问问题题的的原原因因并并不不是是技技术术上上的的糊糊涂涂,而而是是对对付付最最少少试试验验数数量量6个个的的一一种种方方法法,因因为为那那是是以以场场地地为为单单位位来来计计算算的的。关于场地地基的地震效应关于场地地基的地震效应地震区划图与抗震规范有什么不同?地震区划图与抗震规范有什么不同?卓越周期与特征周期有何不同?卓越周期与特征周期有何不同?规范场地类别划分中的问题规范场地类别划分中的问题 初判和进一步判别矛盾怎么办?初判和进一步判别矛盾怎么办?判别液化应按什么步骤?判别液化应按什么步骤?怎样判别液化地层?怎样判别液化地层?怎样理解液化判别的合理性和局限性

36、?怎样理解液化判别的合理性和局限性?地震区划图与抗震规范有什么不同?地震区划图与抗震规范有什么不同?中国地震动参数区划图和建筑抗震设计中国地震动参数区划图和建筑抗震设计规范是两本由不同部门编制的技术标准。目规范是两本由不同部门编制的技术标准。目前,新版的建筑抗震设计规范体现了抗震前,新版的建筑抗震设计规范体现了抗震设防依据的设防依据的“双轨制双轨制”,即一般情况采用抗震,即一般情况采用抗震设防烈度,并将地震设防烈度和地面运动加速设防烈度,并将地震设防烈度和地面运动加速度建立联系,将来过渡到抗震设防区划提供的度建立联系,将来过渡到抗震设防区划提供的地震动参数(如地面运动加速度峰值、地震影地震动参

37、数(如地面运动加速度峰值、地震影响系数曲线和地震加速度时程曲线等);响系数曲线和地震加速度时程曲线等); 卓越周期与特征周期有何不同?卓越周期与特征周期有何不同? 地震波以多种频率成分在岩层中传播。地震波以多种频率成分在岩层中传播。地震波通过覆盖土层传向地表的过程中,地震波通过覆盖土层传向地表的过程中,若其中某一分量的频率正好与覆盖土层若其中某一分量的频率正好与覆盖土层的某固有频率重合或相近,由于共振作的某固有频率重合或相近,由于共振作用,地表输出中该分量的幅值将得到明用,地表输出中该分量的幅值将得到明显放大。该分量的周期就被称为地面运显放大。该分量的周期就被称为地面运动的动的“卓越周期卓越周

38、期”。 卓越周期是指特定场地的地层而言的。卓越周期是指特定场地的地层而言的。在卓越周期较短的浅薄坚硬土层上,刚在卓越周期较短的浅薄坚硬土层上,刚性结构物(如基本周期为性结构物(如基本周期为0.40.5s的五、的五、六层房屋)的震害有所加重;在卓越周六层房屋)的震害有所加重;在卓越周期较长的深厚软弱土层上,柔性结构物期较长的深厚软弱土层上,柔性结构物(如基本周期为(如基本周期为1.52.5s的高层房屋)的高层房屋)的地震反应特别强烈,往往导致严重的的地震反应特别强烈,往往导致严重的破坏。破坏。 特征周期特征周期特征周期是设计反应谱上的特征点周期特征周期是设计反应谱上的特征点周期对于某一个地震输入

39、时程记录,不同自对于某一个地震输入时程记录,不同自振频率(给定阻尼比)的体系产生不同振频率(给定阻尼比)的体系产生不同的反应的反应 将反应的最大值(包括加速度反应最大将反应的最大值(包括加速度反应最大值、速度反应最大值和位移反应最大值)值、速度反应最大值和位移反应最大值)与体系自振周期值的对应关系在反应幅与体系自振周期值的对应关系在反应幅值值自振周期坐标平面内用曲线表示出自振周期坐标平面内用曲线表示出来,即称为地震反应谱。来,即称为地震反应谱。 可以用加速度反应谱、速度反应谱或位可以用加速度反应谱、速度反应谱或位移反应谱。移反应谱。 对于建在不同场地地基上的建筑物而言,对于建在不同场地地基上的

40、建筑物而言,为了充分反映建筑物与地基的动力相互为了充分反映建筑物与地基的动力相互作用,提供场地反应谱作为简化地震反作用,提供场地反应谱作为简化地震反应分析的工具是必要的。应分析的工具是必要的。将场地按土层厚度和软硬划分为几大类,将场地按土层厚度和软硬划分为几大类,对每一类场地的反应谱曲线根据趋势进对每一类场地的反应谱曲线根据趋势进行统计,给出平均化、光滑化的行统计,给出平均化、光滑化的“设计设计反应谱反应谱”,供一般应用。,供一般应用。抗震规范地震影响系数曲线抗震规范地震影响系数曲线抗震设计用的特征周期是抗震设计用的特征周期是“设计反应谱设计反应谱”上平台的转折点,上平台的转折点,我国建筑抗震

41、设计规范所采用的我国建筑抗震设计规范所采用的“设计反应谱设计反应谱”而是对国内外而是对国内外215条强震记条强震记录按场地条件、震中距分类进行统计分录按场地条件、震中距分类进行统计分析得出的结果,是一条归一化的曲线,析得出的结果,是一条归一化的曲线,分四类场地给出不同的参数,所以是对分四类场地给出不同的参数,所以是对不同场地的,包络了各种地震,不是对不同场地的,包络了各种地震,不是对特定地震的反应,也不是某一特定场地特定地震的反应,也不是某一特定场地的反应。的反应。 场地类别的应用场地类别的应用水平地震作用标准值水平地震作用标准值相应于结构基本自震周期的水平地震影相应于结构基本自震周期的水平地

42、震影响系数响系数衰减指数衰减指数阻尼调整系数,小于阻尼调整系数,小于0.55时,应取时,应取0.55。下降斜率调整系数下降斜率调整系数规范场地类别划分中的问题规范场地类别划分中的问题 为什么用覆盖层厚度和等效波速来划分为什么用覆盖层厚度和等效波速来划分场地类别?场地类别?覆盖层概念是什么?覆盖层概念是什么?抗震规范用波速确定覆盖层厚度与地质抗震规范用波速确定覆盖层厚度与地质学覆盖层概念的关系是说明?学覆盖层概念的关系是说明?规范的简化方法不能替代地震地质的概规范的简化方法不能替代地震地质的概念。念。影响结构地震反应的场地因素影响结构地震反应的场地因素 1967年年7月月29日委内瑞拉加拉加斯地

43、震的日委内瑞拉加拉加斯地震的震级为震级为6.4,加拉加斯震中距,加拉加斯震中距60km。城城区位于厚度变化很大的冲积土层上。调区位于厚度变化很大的冲积土层上。调查结果表明,在厚度为查结果表明,在厚度为150300m的冲的冲积层上,积层上,924层建筑物震害最严重;在层建筑物震害最严重;在土层厚度为土层厚度为50m的场地上,的场地上,35层建筑层建筑物的破坏相对较多。物的破坏相对较多。1985年年9月月19日日墨墨西西哥哥西西海海岸岸发发生生8.1级级地地震震,在在400km以以外外的的墨墨西西哥哥城城第第四四系系沉沉积积土土层层厚厚达达2001000m,表表层层是是剪剪切切波波速速vS小小于于

44、100m/s的的湖湖成成软软粘粘土土。深深厚厚软软弱弱的的覆覆盖盖土土层层在在远远震震的的作作用用下下,地地面面运运动动卓卓越越周周期期长长达达2秒秒,从从而而使使该该城城许许多多地地区区出出现现烈烈度度异异常常,尤尤其其是是10层层上上下下的的柔柔性性建建筑筑出出现现集集中中破破坏坏。1957年年7月月28日日震震中中远远离离墨墨西西哥哥城城350km的的地地震震也也使使该该城城1316层层的的建建筑筑物物产产生生集集中中破破坏坏。根根据据1957年年美美国国旧旧金金山山地地震震(M =5.3)中中旧旧金金山山市市内内不不同同厚厚度度土土层层上上获获得得的的强强震震记记录录作作为为各各种种输

45、输入入,对对一一幢幢典典型型的的10层层楼楼房房(总总重重65000kN,基基本本固固有有周周期期1.2s)进进行行反反应应分分析析。发发现现场场地地土土层层厚厚度度明明显显影影响响建建筑筑物物在在同同一一地地震震作作用用下下的的底底部部剪剪力力值值。90m以以上上厚厚度度的的土土层层上上的的底底部部剪剪 力力 值值 是是3 0m以以 下下 土土 层层 上上 的的5倍倍 。 国内也有类似的例子。国内也有类似的例子。1975年海城地震,震中年海城地震,震中北面北面110km处的红阳煤矿二号井地表覆盖层厚处的红阳煤矿二号井地表覆盖层厚约约110m,地面以下地面以下1.4m6.6m处有一层淤泥处有一

46、层淤泥质粉质粘土,结果高耸柔性的建筑物(质粉质粘土,结果高耸柔性的建筑物(55.2m的主井井塔绞车大厅、的主井井塔绞车大厅、41.7m的副井提升机房、的副井提升机房、40m的砖烟囱以及的砖烟囱以及29.3m的装车仓等)都发生的装车仓等)都发生震害,而高度在震害,而高度在10m以内的刚性建筑物安然无以内的刚性建筑物安然无恙。恙。1976年唐山大地震中,位于年唐山大地震中,位于6度区的北京度区的北京市的一些中高层建筑,如北京饭店、民航大楼、市的一些中高层建筑,如北京饭店、民航大楼、民族文化宫等都遭受一定程度的破坏,而相邻民族文化宫等都遭受一定程度的破坏,而相邻的较低矮的建筑物则没有任何破坏。的较低

47、矮的建筑物则没有任何破坏。从上述情况可见,在确定建筑物的地震从上述情况可见,在确定建筑物的地震反应时,除了需要考虑建筑物本身的频反应时,除了需要考虑建筑物本身的频率特性、震中距和地面运动加速度以外,率特性、震中距和地面运动加速度以外,场地覆盖土层的厚度和刚度条件的影响场地覆盖土层的厚度和刚度条件的影响是必须计及的。是必须计及的。我国建筑抗震设计规范规定,按覆盖土我国建筑抗震设计规范规定,按覆盖土层总厚度和表层土(层总厚度和表层土(20m以内)刚度以内)刚度(按剪切波速计)来区分场地类别。(按剪切波速计)来区分场地类别。有人问:在判别场地类型时,场地土为有人问:在判别场地类型时,场地土为中软土,

48、由于拟建场地位于山前,第四中软土,由于拟建场地位于山前,第四系覆盖层厚度变化较大,东部是基岩裸系覆盖层厚度变化较大,东部是基岩裸露,西部则有露,西部则有6 6m m硬可塑状含砾粉质粘土,硬可塑状含砾粉质粘土,属冲洪积土,在计算覆盖层厚度时,是属冲洪积土,在计算覆盖层厚度时,是取最大值还时平均值,我们这里两位高取最大值还时平均值,我们这里两位高工两种说法。可以分两个部分评价吗?工两种说法。可以分两个部分评价吗?我们总工的说法,一个场地就允许一种我们总工的说法,一个场地就允许一种场地土类别存在,不知对或错,如对也场地土类别存在,不知对或错,如对也按最大值考虑吗?按最大值考虑吗?1 1. .确确定定

49、场场地地类类别别的的目目的的是是为为了了选选用用特特征征周周期期,从从而而求求得得相相应应于于结结构构基基本本自自振振周周期期的的水水平平地地震震影影响响系系数数,进进行行抗抗震震验验算算时时是是将将整整个个建建筑筑物物的的每每一一层层作作为为一一个个质质点点,是是非非常常粗粗略略的的一一种种计计算算模模式式;2 2. .地地震震波波从从基基岩岩传传播播到到建建筑筑物物的的底底部部是是作作为为一一维维问问题题考考虑虑的的,相相对对于于大大地地而而言言,整整个个场场地地是是一一个个点点,没没有有必必要要也也没没有有可可能能 按按 建建 筑筑 物物 分分 别别 判判 别别 类类 型型 ;3.3.在

50、具体操作上,应从整个场地而言在具体操作上,应从整个场地而言取代表性的厚度,也可以取平均值。取代表性的厚度,也可以取平均值。初判和进一步判别矛盾怎么办初判和进一步判别矛盾怎么办?初判不液化不作进一步判别初判不液化不作进一步判别 液化液化初判液化初判液化 不液化不液化初判的条件天然地基初判的条件天然地基判别液化应按什么步骤?判别液化应按什么步骤?按点判别按点判别按孔计算液化指数按孔计算液化指数按场地综合评价按场地综合评价怎样判别液化地层?怎样判别液化地层?原位测试经验方法原位测试经验方法 标准贯入试验标准贯入试验 静力触探试验静力触探试验 波速法波速法试验对比方法试验对比方法循环三轴试验循环三轴试

51、验循环单剪试验循环单剪试验 共振柱试验共振柱试验怎样理解液化判别的怎样理解液化判别的合理性和局限性?合理性和局限性?抗震规范的液化判别公式是在我国华北抗震规范的液化判别公式是在我国华北地区几次大地震之后,对液化过的和未地区几次大地震之后,对液化过的和未液化的场地进行标准贯入试验,经过统液化的场地进行标准贯入试验,经过统计分析得出的经验公式,应当有一定的计分析得出的经验公式,应当有一定的适用范围。其结果对于其他地区的砂土适用范围。其结果对于其他地区的砂土是否适用,对砂土的成因、颗粒形状和是否适用,对砂土的成因、颗粒形状和级配等因素的影响研究很少,也没有经级配等因素的影响研究很少,也没有经过验证。

52、过验证。周镜院士提出:周镜院士提出:“众所周知,目前我国众所周知,目前我国评价饱和砂液化势的原位测试方法,即评价饱和砂液化势的原位测试方法,即标准贯入法和静力触探法,主要是依据标准贯入法和静力触探法,主要是依据石英质砂地层中的经验,特别是唐山地石英质砂地层中的经验,特别是唐山地震中的经验。有的规程中用饱和砂的相震中的经验。有的规程中用饱和砂的相对密度来评价它的液化势。显然这些准对密度来评价它的液化势。显然这些准则都不宜简单地用于长江中下游的片状则都不宜简单地用于长江中下游的片状砂地层。砂地层。” 粘土与砂夹层如何考虑?粘土与砂夹层如何考虑?淤泥夹砂如何考虑?淤泥夹砂如何考虑?粗中砂如何考虑?粗

53、中砂如何考虑?标准贯入击数与粘粒含量对液化评价对影响;标准贯入击数与粘粒含量对液化评价对影响;地下水位对影响,用什么水位?地下水位对影响,用什么水位?其实,从液化判别来说,地下水位的高低对判其实,从液化判别来说,地下水位的高低对判别结果的影响并不是关键的参数,因地下水位别结果的影响并不是关键的参数,因地下水位的误差造成判别误差还不会影响到致命的误判。的误差造成判别误差还不会影响到致命的误判。所以,应当是根据现有资料,提出最可能的场所以,应当是根据现有资料,提出最可能的场地年最高水位就可以了,更不是洪水位。地年最高水位就可以了,更不是洪水位。关于不良地质作用与地质灾害关于不良地质作用与地质灾害

54、土洞塌陷形成条件和原因是什么?土洞塌陷形成条件和原因是什么?滑坡稳定分析传递系数法有什么问题?滑坡稳定分析传递系数法有什么问题?土洞塌陷形成条件和原因是什么土洞塌陷形成条件和原因是什么?有覆盖土的岩溶发育区;有覆盖土的岩溶发育区;岩面以上的土体在两种条件下产生的流岩面以上的土体在两种条件下产生的流失所形成的洞穴;失所形成的洞穴;地面水形成的土洞,地面水通过土中裂地面水形成的土洞,地面水通过土中裂隙、孔洞渗入地下,当水流入渗处的下隙、孔洞渗入地下,当水流入渗处的下部存在岩溶通道时,土洞自上而下地形部存在岩溶通道时,土洞自上而下地形成;成;地下水形成的土洞,地下水位频繁升降地下水形成的土洞,地下水

55、位频繁升降于岩土交界面附近,土洞自下向上地发于岩土交界面附近,土洞自下向上地发展。展。传递系数法有什么问题?传递系数法有什么问题?滑坡稳定分析传递系数法又称剩余推力滑坡稳定分析传递系数法又称剩余推力法,是我国科技人员创建的滑坡稳定分法,是我国科技人员创建的滑坡稳定分析方法。析方法。用于计算稳定系数,判断滑坡处于何种用于计算稳定系数,判断滑坡处于何种状态状态用于计算滑坡推力,为滑坡治理设计提用于计算滑坡推力,为滑坡治理设计提供依据供依据用于反分析用于反分析参考文献参考文献顾宝和、毛尚之顾宝和、毛尚之“滑坡稳定分析传递系滑坡稳定分析传递系数法的讨论数法的讨论”工程勘察工程勘察 No.12 2006

56、从历史到现实,从基本原理到工程应用从历史到现实,从基本原理到工程应用进行一次梳理,以便理解和应用进行一次梳理,以便理解和应用滑块平衡基本公式滑块平衡基本公式传递系数表达式:传递系数表达式:KT公式公式下滑力均乘以安全系数下滑力均乘以安全系数K,然后得到以安然后得到以安全系数表示的显式解表示全系数表示的显式解表示R/K公式在土的抗剪强度指标项除以安全系数在土的抗剪强度指标项除以安全系数K,令令F1/K,得剩余下滑力:得剩余下滑力:两类公式的比较两类公式的比较KT型公式的稳定系数型公式的稳定系数K计算比较简单,计算比较简单,但从力学意义来说,尚有不够明确之处;但从力学意义来说,尚有不够明确之处;R

57、/K型公式求解比较复杂一些,但其力学型公式求解比较复杂一些,但其力学概念比较明确。概念比较明确。方法的应用方法的应用岩土工程勘察规范采用下式求稳定岩土工程勘察规范采用下式求稳定系数:系数:建筑边坡工程技术规范采用下式求建筑边坡工程技术规范采用下式求稳定系数:稳定系数:建筑地基基础设计规范用于计算剩建筑地基基础设计规范用于计算剩余下滑力的公式:余下滑力的公式:适用于折线形滑面,推力作用点可取滑体厚度的适用于折线形滑面,推力作用点可取滑体厚度的1/2处。处。计算误差分析计算误差分析郑颖人等以圆弧滑动为例,与郑颖人等以圆弧滑动为例,与Morgenstem-Price法比较,认为传递系数法的显式解比隐

58、法比较,认为传递系数法的显式解比隐式解误差大得多,且偏于不安全,建议采用式解误差大得多,且偏于不安全,建议采用隐式解,取消显式解在工程中的应用。隐式解,取消显式解在工程中的应用。陈祖煜也以圆弧滑动为例,与陈祖煜也以圆弧滑动为例,与Bishop法比较,法比较,认为隐式解的计算结果与认为隐式解的计算结果与Bishop法十分接近,法十分接近,而显式解并不总是与而显式解并不总是与Bishop法接近,误差随法接近,误差随中心角的增大而增大,且安全系数总是偏大。中心角的增大而增大,且安全系数总是偏大。关于特殊岩土关于特殊岩土软土挤土桩为什么对工程不利?软土挤土桩为什么对工程不利?膨胀土建筑破坏有什么特征?

59、膨胀土建筑破坏有什么特征?软土挤土桩为什么对工程不利软土挤土桩为什么对工程不利?1. 挤土的宏观工程问题:挤土的宏观工程问题:地面隆起地面隆起邻近建筑物上抬、下沉和开裂邻近建筑物上抬、下沉和开裂邻近管线变形、开裂邻近管线变形、开裂拉断已沉桩的接头拉断已沉桩的接头2. 挤土的控制性因素:挤土的控制性因素:入土桩的截面与建筑物底面积之比入土桩的截面与建筑物底面积之比 Ap/Af 5挤土非常严重挤土非常严重 35挤土严重挤土严重 3挤土一般挤土一般沉桩速度沉桩速度810套套/天天保护建筑物与沉桩区的安全距离保护建筑物与沉桩区的安全距离大于大于1倍桩长倍桩长沉桩孔压的现场实测研究沉桩孔压的现场实测研究

60、1.研究设置应力释放孔的作用研究设置应力释放孔的作用2.在应力释放孔两侧量测孔隙水压力在应力释放孔两侧量测孔隙水压力3.研究孔压消散的过程研究孔压消散的过程4.研究孔压与距离的关系研究孔压与距离的关系测点布置测点布置孔压的时间过程孔压的时间过程应力释放孔两侧的孔压应力释放孔两侧的孔压典型应力释放孔两侧超典型应力释放孔两侧超静孔隙水压力典型对比静孔隙水压力典型对比曲线曲线孔压消散的固结过程孔压消散的固结过程孔压随距离衰减孔压随距离衰减几点归纳几点归纳1.可以用孔隙水压力量测来研究沉桩的挤可以用孔隙水压力量测来研究沉桩的挤土作用土作用2.应力释放孔可以减少挤土作用,降低孔应力释放孔可以减少挤土作用

61、,降低孔隙水压力隙水压力3.孔隙水压力呈抛物线形分布孔隙水压力呈抛物线形分布4.在距离超过桩长以后,孔隙水压力就比在距离超过桩长以后,孔隙水压力就比较小了较小了膨胀土建筑破坏有什么特征?膨胀土建筑破坏有什么特征?举一个实例,在华东某地,举一个实例,在华东某地,80年代中期年代中期开始发现民房开裂,逐年发展,在近万开始发现民房开裂,逐年发展,在近万幢民房中已有幢民房中已有10损坏严重而无法使用。损坏严重而无法使用。与此同时,某电厂在附近钻井取水,形与此同时,某电厂在附近钻井取水,形成岩溶水降水漏斗,面积约成岩溶水降水漏斗,面积约13m2,水位水位降深降深20余米。余米。该地区从该地区从1986年

62、至年至1989年连续四年干旱。年连续四年干旱。发现存在以收缩为主的胀縮土。发现存在以收缩为主的胀縮土。自由膨胀率自由膨胀率40%70蒙脱石含量蒙脱石含量43%59收缩量远大于膨胀量收缩量远大于膨胀量民房开裂原因分析民房开裂原因分析一种观点认为是由于抽汲地下水;一种观点认为是由于抽汲地下水;另一种观点认为是由于干旱失水引起土另一种观点认为是由于干旱失水引起土的收缩。的收缩。民房开裂特征就成为鉴别事故原因的重民房开裂特征就成为鉴别事故原因的重要依据。要依据。山墙和内墙以倒八字裂缝为主,斜裂缝山墙和内墙以倒八字裂缝为主,斜裂缝与外墙连贯处出现竖直裂缝,外墙外倾。与外墙连贯处出现竖直裂缝,外墙外倾。纵

63、墙以直缝为主,多数与门窗洞贯通,纵墙以直缝为主,多数与门窗洞贯通,从上向下发展。从上向下发展。墙缝均上宽下窄,大多数裂缝尚未发展墙缝均上宽下窄,大多数裂缝尚未发展到基础,部分裂缝与地坪裂缝贯通。到基础,部分裂缝与地坪裂缝贯通。室内地坪裂缝与纵墙平行居多,与山墙室内地坪裂缝与纵墙平行居多,与山墙或内墙裂缝贯通,地坪呈中高旁低状;或内墙裂缝贯通,地坪呈中高旁低状;有些严重开裂的民房地坪呈双向板破坏有些严重开裂的民房地坪呈双向板破坏特征,未发现室内裂缝延伸到室外。特征,未发现室内裂缝延伸到室外。斜裂缝大多指向朝阳面,有树的方向或斜裂缝大多指向朝阳面,有树的方向或室外有沟的方向。室外有沟的方向。农民口

64、诉民房已开裂农民口诉民房已开裂56年,在干旱时年,在干旱时开裂,大雨后有减窄甚至闭合的现象。开裂,大雨后有减窄甚至闭合的现象。关于地下水关于地下水怎样确定防水抗浮水位?怎样确定防水抗浮水位?流土、管涌、突涌有何不同?流土、管涌、突涌有何不同?怎样确定抗浮设防水位?怎样确定抗浮设防水位?人们发现地下水的问题如此之重要,而人们发现地下水的问题如此之重要,而一般的工程勘察中几乎还提供不出太多一般的工程勘察中几乎还提供不出太多的数据和结论。随着城市建设的高速发的数据和结论。随着城市建设的高速发展,地下水的赋存与渗流形态对基础工展,地下水的赋存与渗流形态对基础工程的影响日益突出程的影响日益突出 ;提出了

65、提出了“抗浮设防水位抗浮设防水位”的问题,对有的问题,对有条件的地方条件的地方,要求能够在勘察报告中给要求能够在勘察报告中给出场地的抗浮设防水位出场地的抗浮设防水位 。什么时候需要考虑抗浮什么时候需要考虑抗浮对对于于高高层层地地下下室室,在在使使用用阶阶段段,一一般般抗抗浮是没有问题的;浮是没有问题的;在在地地下下室室施施工工阶阶段段,当当地地下下室室的的侧侧墙墙已已经经做做好好,如如果果停停止止了了降降水水,即即浮浮力力已已经经产产生生,而而荷荷载载最最小小的的时时候候是是最最危危险险的的,但但你你们们这这个个高高层层采采用用了了桩桩基基,桩桩基基本本身身是能够承受拉力的,因此也没有问题;是

66、能够承受拉力的,因此也没有问题;抗抗浮浮问问题题比比较较严严重重是是纯纯地地下下车车库库,上上面面没没有有楼楼房房,只只覆覆了了些些土土做做绿绿化化,在在使使用用阶阶段段很很可可能能抗抗浮验算通不过,才需要设抗浮桩或抗浮锚杆;浮验算通不过,才需要设抗浮桩或抗浮锚杆;如如果果使使用用阶阶段段验验算算抗抗浮浮没没有有问问题题,不不需需要要设设抗抗浮浮桩桩的的话话,则则应应注注意意施施工工期期的的验验算算,也也就就是是当当地地下下室室的的侧侧墙墙已已经经做做好好,顶顶板板和和覆覆土土荷荷载载尚尚未未施施加加时时,千千万万不不能能因因为为施施工工不不再再需需要要降降水水而而将将其停了,如果停了肯定要浮

67、起来;其停了,如果停了肯定要浮起来;地下室上浮是非常严重的工程事故,上浮时地地下室上浮是非常严重的工程事故,上浮时地下室可能开裂,而且会倾斜,最终将报废,在下室可能开裂,而且会倾斜,最终将报废,在1990年代,海南曾经发生过地下室浮出地面的年代,海南曾经发生过地下室浮出地面的事故。事故。 停建的地下室浮出地面停建的地下室浮出地面在勘察报告中提出场地的抗浮水位,需在勘察报告中提出场地的抗浮水位,需要进行长期的地下水位观测,积累地下要进行长期的地下水位观测,积累地下水位随时间变化的数据,并分析影响地水位随时间变化的数据,并分析影响地下水位变化的因素,才能比较可靠地进下水位变化的因素,才能比较可靠地

68、进行预测行预测 ;对深基坑工程的设计与施工,地下水位对深基坑工程的设计与施工,地下水位及地下水渗流特性的影响是十分明显的,及地下水渗流特性的影响是十分明显的,需要进行专门的降水设计,要求在工程需要进行专门的降水设计,要求在工程勘察时提供水文地质的必要资料。勘察时提供水文地质的必要资料。 流土、管涌、突涌有何不同?流土、管涌、突涌有何不同?当向上的动水力当向上的动水力GD与土的有效重重度相与土的有效重重度相等时等时,土颗粒间的压力就等于零,土颗土颗粒间的压力就等于零,土颗粒将处于悬浮状态而失去稳定,这种现粒将处于悬浮状态而失去稳定,这种现象就称为流土;象就称为流土;深层流土造成地面的大量塌陷,房

69、屋的深层流土造成地面的大量塌陷,房屋的倒塌。倒塌。 水在砂性土中渗流时,土中的一些细小水在砂性土中渗流时,土中的一些细小颗粒在动水力的作用下,可能通过粗颗颗粒在动水力的作用下,可能通过粗颗粒的孔隙被水流带走,这种现象称为管粒的孔隙被水流带走,这种现象称为管涌。管涌可以发生于局部范围,但也可涌。管涌可以发生于局部范围,但也可能逐步扩大,最后导致土体失稳破坏。能逐步扩大,最后导致土体失稳破坏。发生管涌的临界水头梯度与土的颗粒大发生管涌的临界水头梯度与土的颗粒大小几及其级配情况有关小几及其级配情况有关。管涌现象管涌现象19981998长江洪水的险情长江洪水的险情突涌分析突涌分析承压水承压水关于室内试

70、验关于室内试验勘察规范与地基规范对三轴试勘察规范与地基规范对三轴试验的规定是否矛盾?验的规定是否矛盾?直剪与三轴剪各有什么特点?直剪与三轴剪各有什么特点?压缩模量公式用哪个正确?压缩模量公式用哪个正确?从一位网友的问题讲起从一位网友的问题讲起 我们这里做三轴不固结不排水试验都是先让试样饱和,然后再进行试验,结果是硬塑至坚硬的土,其抗剪强度也很低(内聚力c小于30kPa,内摩擦角小于10度)。不知道是否合理,请指导。 传传统统的的土土力力学学是是在在饱饱和和土土的的基基础础上上发发展展起起来来的的,但但自自然然界界的的土土不不全全部部都都是是饱饱和和土土。工工程程实实践践中中遇遇到到的的有有些些

71、土土,其其性性状状并并不不符符合合经经典典饱饱和和土土力力学学的的原原理理与与概概念念。不不能能用用经经典典的的饱饱和和土土力力学学描描述述的的土土,绝绝大大部部分分是是非非饱饱和和土土。非非饱饱和和土土的的土土力力学学还还处处在在发发展展阶阶段段,非非饱饱和和土土的的试试验验比比饱饱和和土土更更为为复复杂杂,饱饱和和土土的的试试验验方方法法并并不适用于非饱和土。不适用于非饱和土。 非饱和土的试验结果非饱和土的试验结果你们那里的硬塑至坚硬状态的土在天然你们那里的硬塑至坚硬状态的土在天然条件下并不是饱和土,现在你们将这种条件下并不是饱和土,现在你们将这种非饱和土的试样加以饱和,则试验得到非饱和土

72、的试样加以饱和,则试验得到的抗剪强度肯定是大幅度地降低,试验的抗剪强度肯定是大幅度地降低,试验结果没有反映土的实际情况,怎么会合结果没有反映土的实际情况,怎么会合理呢?在常规的三轴压缩仪上,用饱和理呢?在常规的三轴压缩仪上,用饱和土的试验方法,先将非饱和土的试样饱土的试验方法,先将非饱和土的试样饱和,再测定其不固结不排水抗剪强度的和,再测定其不固结不排水抗剪强度的方法是不合适的。方法是不合适的。 勘察规范与地基规范对三轴勘察规范与地基规范对三轴试验的规定是否矛盾?试验的规定是否矛盾?对试验仪器,地基规范规定只能用三对试验仪器,地基规范规定只能用三轴,完全否定了直剪试验;在勘察规范轴,完全否定了

73、直剪试验;在勘察规范中,两种仪器都有一定的地位;中,两种仪器都有一定的地位;试验方法,地基规范规定只能用不固试验方法,地基规范规定只能用不固结不排水剪试验;而在勘察规范中可以根结不排水剪试验;而在勘察规范中可以根据工程的条件选用不同的试验方法,作为据工程的条件选用不同的试验方法,作为勘察工作应主要按照勘察规范执行。勘察工作应主要按照勘察规范执行。地基规范的规定地基规范的规定第第4章章4.2.4条:条:当采用剪切试验确定时,应选择三轴压缩试当采用剪切试验确定时,应选择三轴压缩试验中的不固结不排水试验。验中的不固结不排水试验。对经过预压的地基可采用固结不排水试验。对经过预压的地基可采用固结不排水试

74、验。第第9章章9.1.8条:条:饱和黏性土应采用在土的有效自重压力下预饱和黏性土应采用在土的有效自重压力下预固结的不固结不排水三轴试验确定土的抗剪固结的不固结不排水三轴试验确定土的抗剪强度指标。强度指标。勘察规范的规定勘察规范的规定第第11章章11.4.1条:条:1.对饱和黏性土,当加荷速率较快时,宜对饱和黏性土,当加荷速率较快时,宜采用不固结不排水试验;采用不固结不排水试验;2.对经预压处理的地基、排水条件好的地对经预压处理的地基、排水条件好的地基、加荷速率不高的工程或加荷速率较基、加荷速率不高的工程或加荷速率较快但土的超固结较高的工程、以及需验快但土的超固结较高的工程、以及需验算水位下降迅

75、速时的土坡稳定时,可采算水位下降迅速时的土坡稳定时,可采用固结不排水试验。用固结不排水试验。问题出在什么地方?问题出在什么地方? 在在地地基基规规范范条条文文说说明明中中,是是这这样样来来解解释释采采用用不不固固结结不不排排水水试试验验的的理理由由的的:“鉴鉴于于多多数数工工程程施施工工速速度度快快,较较接接近近于于不不固固结结不不排排水水剪剪条条件件,故故本本规规范范推推荐荐UU试试验验,而且用而且用UU试验计算,一般比较安全。试验计算,一般比较安全。” 这个规范对于抗剪强度试验的规定有这个规范对于抗剪强度试验的规定有3个个特点。一是不区分土类,二是不区分工特点。一是不区分土类,二是不区分工

76、程类型,三是不区分应力历史。程类型,三是不区分应力历史。 作为一本国家标准,不管什么情况都规定作为一本国家标准,不管什么情况都规定用三轴不固结不排水试验,似乎缺乏全面用三轴不固结不排水试验,似乎缺乏全面性。因为全国的情况是极其复杂的,例如,性。因为全国的情况是极其复杂的,例如,土类非常之多,存在着大量的非饱和土;土类非常之多,存在着大量的非饱和土;有的工程即使是饱和土,也可能有相当好有的工程即使是饱和土,也可能有相当好的排水条件;有的工程施工速度不一定很的排水条件;有的工程施工速度不一定很快。如果出现这种情况,那就不能执行这快。如果出现这种情况,那就不能执行这条规定了,或者是错误地采用了不合适

77、的条规定了,或者是错误地采用了不合适的方法以致低估了土的抗剪强度。方法以致低估了土的抗剪强度。 不是饱和土,能否采用不固结不排水试不是饱和土,能否采用不固结不排水试验?验?有很好排水条件的饱和黏性土,该采用有很好排水条件的饱和黏性土,该采用不固结不排水试验吗?不固结不排水试验吗?考虑固结对抗剪强度增长的影响规律能考虑固结对抗剪强度增长的影响规律能用不固结不排水试验吗?用不固结不排水试验吗?计算土压力能用不固结不排水试验指标计算土压力能用不固结不排水试验指标吗?吗?直剪与三轴剪各有什么特点?直剪与三轴剪各有什么特点?根据我国目前的情况能不能立即废除直根据我国目前的情况能不能立即废除直剪试验、全部

78、都采用三轴试验?剪试验、全部都采用三轴试验?装备条件;装备条件;试验人员的配备;试验人员的配备;目前的取样要求。目前的取样要求。这三个方面都不具备废除直剪、全部采这三个方面都不具备废除直剪、全部采用三轴的条件。用三轴的条件。1. 直剪仪存在许多致命的缺陷,国外已直剪仪存在许多致命的缺陷,国外已经被淘汰,但我国还是常规武器;经被淘汰,但我国还是常规武器;2. 我国地基设计规范对直剪仪的态度,我国地基设计规范对直剪仪的态度,经历了从限制使用条件到企图完全淘汰经历了从限制使用条件到企图完全淘汰的过程,但还没有具备淘汰的条件;的过程,但还没有具备淘汰的条件;3. 在过渡的时间内,正确认识直剪仪的在过渡

79、的时间内,正确认识直剪仪的问题,不致发生滥用是至关重要的。问题,不致发生滥用是至关重要的。直剪试验不适用于低塑性土。直剪试验不适用于低塑性土。 直剪试验也不适用于砂土和软土。直剪试验也不适用于砂土和软土。 如如8989版建筑地基基础设计规范规定版建筑地基基础设计规范规定直剪试验只适用于二级及三级建筑物的直剪试验只适用于二级及三级建筑物的可塑状粘性土和饱和度不大于可塑状粘性土和饱和度不大于0.5的粉土。的粉土。 三轴试验是建立在轴对称极限平衡理论三轴试验是建立在轴对称极限平衡理论基础上的一种土工试验,与直剪试验相基础上的一种土工试验,与直剪试验相比,应力条件明确,分析原理严密,可比,应力条件明确

80、,分析原理严密,可以模拟各种排水条件和应力条件。以模拟各种排水条件和应力条件。在在施施加加周周围围压压力力时时关关闭闭排排水水阀阀门门,此此时时土土样样内内的的孔孔隙隙水水压压力力等等于于周周围围压压力力,随随后后也也在在关关闭闭排排水水阀阀门门的的条条件件下下施施加加偏偏应应力力,不不容容许许土土样样中中的的孔孔隙隙水水排排出出,直直至至土土样样剪剪切切破破坏坏,测测定定的的抗抗剪剪强强度度指标用指标用cu、 u 表示,对饱和土表示,对饱和土 u ;不不固固结结不不排排水水剪剪模模拟拟工工程程的的不不排排水水条条件。件。饱和土的试验结果饱和土的试验结果正确使用不固结不排水抗剪强度正确使用不固

81、结不排水抗剪强度不固结不排水强度是天然强度,不是强不固结不排水强度是天然强度,不是强度指标;度指标;不固结不排水强度是总强度,反映了某不固结不排水强度是总强度,反映了某种状态的结果;种状态的结果;无法反映土的抗剪强度随法向应力变化无法反映土的抗剪强度随法向应力变化的规律;的规律;如何提供土层的代表性数值?如何提供土层的代表性数值?不适当的使用不固结不排水剪不适当的使用不固结不排水剪用以计算地基承载力,不能反映基础埋用以计算地基承载力,不能反映基础埋置深度对承载力的影响;置深度对承载力的影响;用以计算土压力,不能反映实际的情况用以计算土压力,不能反映实际的情况对黏性土,对黏性土, 0,c30kP

82、a, 18kN/m3Z3.33m压缩模量公式用哪个正确?压缩模量公式用哪个正确?有几种计算公式?有几种计算公式?矛盾在哪里?矛盾在哪里?1e0还是还是1e1?是用天然孔隙比还是用自重压力下的对是用天然孔隙比还是用自重压力下的对应孔隙比?应孔隙比?土工试验方法标土工试验方法标准(准(GB/T GB/T 50123-50123-19991999)14.1.1014.1.10条条规定规定一般的计算公式一般的计算公式 则压缩模量的计算公式为:则压缩模量的计算公式为: 按该标准的按该标准的14.1.914.1.9条规定条规定: 则土样应变的增量为:则土样应变的增量为: 从从这这个个公公式式出出发发, ,

83、只只有有在在e-pe-p曲曲线线为为线线性性假假定定条条件件下下才才能能得得出出下下面面的的规规范范公公式式,但但线线性的假定是不符合实际的。性的假定是不符合实际的。 如用该标准公式如用该标准公式(14.1.8)(14.1.8)推导推导 压力从压力从p p1 1增大到增大到p p2 2,孔隙比从孔隙比从e e1 1减小到减小到e e2 2,应变增量等于试样高度的压缩量与压应变增量等于试样高度的压缩量与压缩前试样高度之比缩前试样高度之比模量等于压力增量与应变增量之比模量等于压力增量与应变增量之比关于原位测试关于原位测试三本规范深层载荷之间是什么关系?三本规范深层载荷之间是什么关系?标准贯入试验为

84、什么一般不做杆长修正标准贯入试验为什么一般不做杆长修正?三本规范深层载荷之间是什么关系?三本规范深层载荷之间是什么关系?三本规范的深层载荷试验之间在原则上三本规范的深层载荷试验之间在原则上没有差别;没有差别;但各有不同的侧重点:但各有不同的侧重点:地基规范侧重于求地基承载力的特征值;地基规范侧重于求地基承载力的特征值;勘察规范侧重于计算大直径桩沉降所需勘察规范侧重于计算大直径桩沉降所需的变形模量;的变形模量;高层规程侧重于求桩端阻力。高层规程侧重于求桩端阻力。这就涉及一个非常基本的概念;这就涉及一个非常基本的概念;用深层载荷试验求得的承载力究竟是浅用深层载荷试验求得的承载力究竟是浅基础的承载力

85、还是深基础的承载力?基础的承载力还是深基础的承载力?承载力特征值和桩端阻力是一回事吗?承载力特征值和桩端阻力是一回事吗?在勘察报告中,同一土层的端阻力与地在勘察报告中,同一土层的端阻力与地基承载力特征值孰大孰小?基承载力特征值孰大孰小?这个命题正确吗?这个命题正确吗?从一位网友的案例讲起从一位网友的案例讲起请问大直径人工挖孔桩孔底深层平板载荷试验请问大直径人工挖孔桩孔底深层平板载荷试验所得的该土层承载力特征值所得的该土层承载力特征值fak是不是桩端端阻是不是桩端端阻力特征值力特征值qpa?它们之间有什么关系与区别它们之间有什么关系与区别?例:挖孔桩深例:挖孔桩深13米,孔底土为粘土混角砾,地米

86、,孔底土为粘土混角砾,地勘报告该土层承载力特征值为勘报告该土层承载力特征值为fak=240kPa,桩桩端端阻力特征值端端阻力特征值qpa=1200kPa,经孔底深层平经孔底深层平板载荷试验得该层土承载力特征值板载荷试验得该层土承载力特征值880kPa(极极限限1760/2=880),结论是达不到,结论是达不到1200kPa!满足满足不了设计要求。不了设计要求。 这个问题有普遍的意义,主要原因是在这个问题有普遍的意义,主要原因是在两个问题上认识不一致。两个问题上认识不一致。第一个问题是实测数据与规范本本上的第一个问题是实测数据与规范本本上的数据有矛盾时究竟相信哪一个?数据有矛盾时究竟相信哪一个?

87、第二个问题是分层提的承载力特征值究第二个问题是分层提的承载力特征值究竟有没有物理意义?竟有没有物理意义?两类试验的概念:两类试验的概念:A A类试验和类试验和 B B类试验类试验A A类试验,没有临空面,反映超载影响类试验,没有临空面,反映超载影响B B类试验,有临空面,没有反映超载影响类试验,有临空面,没有反映超载影响一做深层平板载荷试验,矛盾就出来了,一做深层平板载荷试验,矛盾就出来了,240kPa与与880kPa两个数据,你相信哪一两个数据,你相信哪一个?哪一个是桩端阻力?在实测数据面前,个?哪一个是桩端阻力?在实测数据面前,那个分层提供浅基础地基承载力的做法是那个分层提供浅基础地基承载

88、力的做法是否合理就非常清楚了。深层平板载荷试验否合理就非常清楚了。深层平板载荷试验的结果反映了土层的应力水平,反映了侧的结果反映了土层的应力水平,反映了侧向超载对桩端阻力的影响,是在不做试桩向超载对桩端阻力的影响,是在不做试桩的条件下,比较符合实际情况的一种试验的条件下,比较符合实际情况的一种试验方法。而分层提供的方法。而分层提供的“地基承载力地基承载力”如水如水上之浮萍,既无理论之依据,又无实际的上之浮萍,既无理论之依据,又无实际的工程依托,仅是一种数字的游戏而已。工程依托,仅是一种数字的游戏而已。 另一个典型案例另一个典型案例设计桩径设计桩径800mm1000mm,扩底直径扩底直径1700

89、mm3000mm,有效桩长有效桩长9.0m,桩端桩端持力层为第持力层为第3层粉土层层粉土层 ,承载力特征值为承载力特征值为190kpa,桩端端阻力特征值为桩端端阻力特征值为1300kpa; 在孔底做平板载荷试验,是在孔底做平板载荷试验,是B类试验,试类试验,试验按验按380kPa为最大试验荷载,压板直径为最大试验荷载,压板直径0.8m为天然地基的平板载荷试验,做了为天然地基的平板载荷试验,做了6台试验台试验试验结果试验结果其中,沉降最大的其中,沉降最大的21号试验,号试验,190kPa时时沉降沉降3.55mm,s/b=0.0044,380kPa时时最大沉降为最大沉降为12.73mm,s/b=0

90、.015其余其余5台到最大沉降为台到最大沉降为3.14mm7.36mm对天然地基可以得到结论,按对天然地基可以得到结论,按s/b=0.015的取值标准,容许承载力为的取值标准,容许承载力为380kPa,但但试验曲线太短,数据也不充分试验曲线太短,数据也不充分试验目的为了检验桩端阻力,但却得不试验目的为了检验桩端阻力,但却得不到任何有价值到结论到任何有价值到结论这个案例的意义在于说明基本概念的误这个案例的意义在于说明基本概念的误区导致选择了错误的原位试验,其结果区导致选择了错误的原位试验,其结果是不知所云。是不知所云。1. 用常规平板载荷试验去检测桩端阻力,用常规平板载荷试验去检测桩端阻力,当然

91、得不到有用的结果当然得不到有用的结果2. 即使对常规平板载荷试验,试验压力即使对常规平板载荷试验,试验压力的确定也缺乏依据的确定也缺乏依据3. 在第一台试验结束以后,应当马上修在第一台试验结束以后,应当马上修改试验方案,提高最大试验荷载,才能改试验方案,提高最大试验荷载,才能得出对天然地基承载力有价值的结果得出对天然地基承载力有价值的结果第一个问题是出在我们勘察工作中一个第一个问题是出在我们勘察工作中一个多年的习惯做法,导致了人们概念上的多年的习惯做法,导致了人们概念上的误区。一般在勘察报告中,不管土层的误区。一般在勘察报告中,不管土层的深度是多少,都给出了所谓的深度是多少,都给出了所谓的“地

92、基容地基容许承载力许承载力”,现在则称为,现在则称为“地基承载力地基承载力特征值特征值”。给出的依据不外乎根据物理。给出的依据不外乎根据物理指标查地基承载力表、或者根据抗剪强指标查地基承载力表、或者根据抗剪强度指标用规范的地基承载力公式计算、度指标用规范的地基承载力公式计算、或者是根据上述这些方法积累起来的所或者是根据上述这些方法积累起来的所谓地基承载力的工程经验。谓地基承载力的工程经验。用规范的公式计算时,一般假定一个浅用规范的公式计算时,一般假定一个浅基础的埋置深度(例如基础的埋置深度(例如1.5m)和宽度和宽度(例如(例如1.0m),),也就是把深层的土层提也就是把深层的土层提到地面来计

93、算地基承载力,而实际的土到地面来计算地基承载力,而实际的土层埋藏深度可能是层埋藏深度可能是10余米,甚至几十米余米,甚至几十米深。深。如果真的要提分层的地基承载力特征值,如果真的要提分层的地基承载力特征值,可以用可以用A类的载荷试验,其结果反映了超类的载荷试验,其结果反映了超载的影响。载的影响。在用作天然地基承载力时,就不应该再在用作天然地基承载力时,就不应该再进行深度修正了。进行深度修正了。第二个问题是勘察报告中提出的这个桩第二个问题是勘察报告中提出的这个桩端阻力特征值端阻力特征值1200kPa是怎么来的?显是怎么来的?显然是查规范来的,而这然是查规范来的,而这880kPa是现场实是现场实测

94、的。那么我们该相信哪一个呢?结论测的。那么我们该相信哪一个呢?结论本来是再清楚也不过了,但遗憾的是这本来是再清楚也不过了,但遗憾的是这几年的风似乎是不大讲几年的风似乎是不大讲“实践是检验真实践是检验真理的唯一标准理的唯一标准”了,而是唯本本是从。了,而是唯本本是从。因此,在规范参数的面前,实测的数据因此,在规范参数的面前,实测的数据反而倒那么苍白无力,因为达不到规范反而倒那么苍白无力,因为达不到规范参数那么高而成了被告。参数那么高而成了被告。 天然地基承载力与桩端阻力天然地基承载力与桩端阻力地地基基承承载载力力和和桩桩端端阻阻力力都都是是属属于于地地基基的的承承载载能能力力课课题题,但但应应力

95、力条条件件和和边边界界条条件件都都不不相相同同。桩桩端端阻阻力力是是深深基基础础的的承承载载能能力力的的一一部部分分,但但它它和和桩桩侧侧摩摩阻阻力力是是相相互互影影响响、共共同同作作用用的的。如如果果在在人人工工挖挖孔孔桩桩孔孔底底做做的的是是平平板板载载荷荷试试验验,即即B类类试试验验,所所得得到到的的只只是是浅浅基基础础的的地地基基承承载载力力。这这两两种种承承载载力力的的破破坏坏机机理理是是不不一一样样的的。因因此此,桩桩的的极极限限端端阻阻力力和和浅浅基基础础极极限限承承载载力力之之间间不不存存在在定量转换的关系。定量转换的关系。地基承载力是指浅基础下的地基承载能地基承载力是指浅基础

96、下的地基承载能力,用极限承载力公式计算时将基础底力,用极限承载力公式计算时将基础底面标高以上土的作用仅考虑为超载的作面标高以上土的作用仅考虑为超载的作用,当作堆放在基础两侧的重物,地基用,当作堆放在基础两侧的重物,地基破坏的滑动面只发展到基础底面标高,破坏的滑动面只发展到基础底面标高,在分析力系中,不考虑基础底面标高以在分析力系中,不考虑基础底面标高以上土的抗剪强度,也不考虑基础侧面土上土的抗剪强度,也不考虑基础侧面土的法向力和摩擦力,这些简化对于浅基的法向力和摩擦力,这些简化对于浅基础来说是容许的,也是偏于安全的。础来说是容许的,也是偏于安全的。 浅基础和深基础的区别浅基础和深基础的区别深基

97、础和浅基础承载力的破坏机理不同,深基础和浅基础承载力的破坏机理不同,浅基础破坏面延伸到地面,而深基础的破浅基础破坏面延伸到地面,而深基础的破坏面隐藏在地面以下,形成一个梨形头坏面隐藏在地面以下,形成一个梨形头浅基础不计侧面的摩阻力,不计基础底面浅基础不计侧面的摩阻力,不计基础底面以上土的抗剪强度,只考虑作为超载以上土的抗剪强度,只考虑作为超载深基础考虑基础底面以上土的抗剪强度,深基础考虑基础底面以上土的抗剪强度,考虑基础的侧面摩阻力,超载不能全部得考虑基础的侧面摩阻力,超载不能全部得到发挥到发挥简单的归纳简单的归纳1.桩端阻力和地基承载力本来是两个虽有桩端阻力和地基承载力本来是两个虽有联系,但

98、机理不同的概念;联系,但机理不同的概念;2.由于分层提供承载力的做法,使这两个由于分层提供承载力的做法,使这两个本来不需要同时出现的设计参数却经常本来不需要同时出现的设计参数却经常出现、经常闹矛盾了;出现、经常闹矛盾了;3.进入审图视野以后,问题更复杂化了;进入审图视野以后,问题更复杂化了;标准贯入试验为什么一般不做杆长修正标准贯入试验为什么一般不做杆长修正?标准贯入试验的标准是由太沙基确定的,标准贯入试验的标准是由太沙基确定的,用于评价砂土的密实度;用于评价砂土的密实度;关于修正的各种方法是在太沙基之后才关于修正的各种方法是在太沙基之后才提出来的,因此用于砂土密实度评价时,提出来的,因此用于

99、砂土密实度评价时,理所当然地不应该修正;理所当然地不应该修正;当年对地震时砂土液化对调查总结时,当年对地震时砂土液化对调查总结时,所用的标准贯入击数都没有修正,因此所用的标准贯入击数都没有修正,因此用于液化判别时不需要修正;用于液化判别时不需要修正;触探类的击数是否需要修正,要看当初触探类的击数是否需要修正,要看当初总结经验关系时的原始资料中是否修正,总结经验关系时的原始资料中是否修正,使用条件要与统计的条件一致,这是一使用条件要与统计的条件一致,这是一个原则;个原则;深度修正有两种不同的概念,得到的结深度修正有两种不同的概念,得到的结果相反,一种是按能量消耗的观点,深果相反,一种是按能量消耗

100、的观点,深度越深,折扣越大;另一种是通过实测度越深,折扣越大;另一种是通过实测得到的结果,证明能量并没有消耗。得到的结果,证明能量并没有消耗。有效波能量的实测验证有效波能量的实测验证通过有效能量的通过有效能量的测定,发现弹性测定,发现弹性波理论是符合实波理论是符合实测数据的,而碰测数据的,而碰撞理论不符合实撞理论不符合实际。际。杆长修正和上覆压力修正是两个不杆长修正和上覆压力修正是两个不同的概念;同的概念; 杆长修正反映杆长对能量传递的影杆长修正反映杆长对能量传递的影响响 ;上覆压力修正反映试验深度处周围上覆压力修正反映试验深度处周围压力对压力对N 值的影响值的影响 。关于水和土对建筑材料的腐

101、蚀性关于水和土对建筑材料的腐蚀性有地方经验可不取样试验,如何掌握?有地方经验可不取样试验,如何掌握?怎样理解怎样理解“干湿交替干湿交替”?化学腐蚀为什么要与气候分带挂钩?化学腐蚀为什么要与气候分带挂钩?有地方经验可不取样试验,如何掌握有地方经验可不取样试验,如何掌握?地方经验可不取样试验至少具备三个条地方经验可不取样试验至少具备三个条件:件:1. 有比较多的取样试验结果,说明当地有比较多的取样试验结果,说明当地的的水和土对建筑材料没有腐蚀性;水和土对建筑材料没有腐蚀性;2.2.当地没有可能产生污染的工厂;当地没有可能产生污染的工厂;3.3.经过当地工程建设主管部门组织专家经过当地工程建设主管部

102、门组织专家认可并发布文件。认可并发布文件。怎样理解怎样理解“干湿交替干湿交替”?干湿交替是指地下水位变化和毛细水升干湿交替是指地下水位变化和毛细水升降时,建筑材料干湿的变化;降时,建筑材料干湿的变化;建筑材料长期处于水中或长期在空气中,建筑材料长期处于水中或长期在空气中,盐类的物理状态变化稳定,而在干湿交盐类的物理状态变化稳定,而在干湿交替的部位,盐类变化剧烈,具有较大的替的部位,盐类变化剧烈,具有较大的腐蚀性。腐蚀性。化学腐蚀为什么要与气候分带挂钩?化学腐蚀为什么要与气候分带挂钩?调查资料显示,相同浓度的盐类,在干调查资料显示,相同浓度的盐类,在干燥区和湿润区,其腐蚀程度是不同的;燥区和湿润

103、区,其腐蚀程度是不同的;在干燥条件下,盐类的结晶、膨胀、分在干燥条件下,盐类的结晶、膨胀、分解等作用强烈,对建筑材料对破坏性加解等作用强烈,对建筑材料对破坏性加大;大;在湿润条件下,盐类比较稳定,物理的、在湿润条件下,盐类比较稳定,物理的、化学的作用相对较弱。化学的作用相对较弱。关于岩土工程评价关于岩土工程评价 地基承载力特征值与地基承载力标准值地基承载力特征值与地基承载力标准值是什么关系?是什么关系?关于分层提供地基承载力方法的讨论关于分层提供地基承载力方法的讨论关于公式计算方法关于公式计算方法邻近有裙房,主楼地基承载力计算或修邻近有裙房,主楼地基承载力计算或修正时基础埋置深度如何考虑?正时

104、基础埋置深度如何考虑?有些地方制订承载力表,你如何评价?有些地方制订承载力表,你如何评价?各本规范的沉降计算方法不同,你认为各本规范的沉降计算方法不同,你认为哪种合理?哪种合理?地基承载力特征值地基承载力特征值地基承载力的特征值是建筑地基基础地基承载力的特征值是建筑地基基础设计规范(设计规范(GB 500072002)提出的提出的一个术语,根据这本规范的规定,其定一个术语,根据这本规范的规定,其定义为义为“指由载荷试验测定的地基土压力指由载荷试验测定的地基土压力变化曲线线性变形段内规定的变形所对变化曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值应的压力值,其最大值为比例界限值”

105、。89地基规范的相关术语地基规范的相关术语1.由由载载荷荷试试验验求求得得的的称称为为地地基基承承载载力力标标准准值;值;2. 经经过过深深宽宽修修正正以以后后称称为为地地基基承承载载力力设设计计值;值;3. 将将地地基基承承载载力力公公式式计计算算的的结结果果称称为为地地基基承载力设计值。承载力设计值。2002地基规范的相关术语地基规范的相关术语1.由由载载荷荷试试验验求求得得的的称称为为地地基基承承载载力力特特征征值;值;2. 经经过过深深宽宽修修正正以以后后称称为为修修正正后后的的地地基基承承载力特征值;载力特征值;3. 将将地地基基承承载载力力公公式式计计算算的的结结果果称称为为地地基

106、基承载力特征值。承载力特征值。三个版本规范的不同之三个版本规范的不同之处关关于于地地基基承承载载力力的的特特征征值值与与老老规规范范标标准准值值的的关关系系,要要弄弄清清楚楚这这个个问问题题必必须须比比较较三三本本规规范范,即即7474规范,规范,8989规范和规范和20022002规范。规范。7474规范是荷载标准值与容许承载力的比较;规范是荷载标准值与容许承载力的比较;8989规范是荷载设计值与承载力设计值的比较;规范是荷载设计值与承载力设计值的比较;20022002规范是荷载标准值与特征值的比较。规范是荷载标准值与特征值的比较。什么是标准值?什么是标准值?是作用或抗力的代表性数值,是平均

107、值是作用或抗力的代表性数值,是平均值乘以具有统计意义的系数;乘以具有统计意义的系数;地基承载力的取值地基承载力的取值载荷试验得到的地基极限承载力有其平载荷试验得到的地基极限承载力有其平均值、标准值和设计值的取值;均值、标准值和设计值的取值;地基极限承载力除以安全系数得地基容地基极限承载力除以安全系数得地基容许承载力;许承载力;容许承载力有平均值和标准值之分,但容许承载力有平均值和标准值之分,但没有容许承载力的设计值;没有容许承载力的设计值;因为设计值是概率极限状态设计的术语。因为设计值是概率极限状态设计的术语。什么是特征值?什么是特征值?按地基规范说明中的说法是统一标准中按地基规范说明中的说法

108、是统一标准中将将“characteristic value”翻译为翻译为“标标准值准值”是不合适的。应当翻译为是不合适的。应当翻译为“特征特征值值”,并认为可以是统计出来的,也可,并认为可以是统计出来的,也可以是经验的数值。以是经验的数值。而地基规范的特征值就是土力学中的容而地基规范的特征值就是土力学中的容许承载力。许承载力。 什么是设计值?什么是设计值?抗力设计值是抗力标准值除以大于抗力设计值是抗力标准值除以大于1.0的的分项系数;分项系数;作用设计值是作用标准值乘以大于作用设计值是作用标准值乘以大于1.0的的分项系数;分项系数;因此抗力的设计值小于标准值。因此抗力的设计值小于标准值。术语逻

109、辑的混乱术语逻辑的混乱在地基规范的附录在地基规范的附录C中,把由平板载荷试中,把由平板载荷试验得到的每个试验值称为特征值,而将平验得到的每个试验值称为特征值,而将平均值也称为特征值,又赋予统计的含义。均值也称为特征值,又赋予统计的含义。特征值的平均值仍旧称为特征值,这在逻特征值的平均值仍旧称为特征值,这在逻辑上就出现了矛盾。将其翻译到老标准系辑上就出现了矛盾。将其翻译到老标准系统的术语,如前一个术语称为统的术语,如前一个术语称为“容许承载容许承载力力”,则后一个术语称为,则后一个术语称为“容许承载力容许承载力的的标准值标准值”,土力学的概念和统计的概念都,土力学的概念和统计的概念都表示得十分清

110、楚。表示得十分清楚。 两次修编的变化是什么?两次修编的变化是什么?从从7474规规范范到到8989规规范范时时,荷荷载载放放大大1.251.25到到1.301.30倍倍,承承载载力力只只放放大大1.11.1到到1.21.2倍倍,设设计计安安全全水水平平提提高高了约了约1.151.15倍。倍。从从8989规规范范到到20022002规规范范承承载载力力表表达达式式基基本本不不变变,去去掉掉1.11.1的的约约束束; ;荷荷载载相相当当7474规规范范。设设计计安安全全水水平又回到平又回到7474规范的水平。规范的水平。实际上实际上89规范是不正确的,规范是不正确的,2002规范的特征值规范的特征

111、值物理意义就是物理意义就是74规范的容许值。表达式与规范的容许值。表达式与89规规范一样。范一样。关于分层提供承载力的讨论关于分层提供承载力的讨论分层提供承载力是一种习惯做法,是历分层提供承载力是一种习惯做法,是历史的产物,在基础埋深不大的情况下问史的产物,在基础埋深不大的情况下问题不突出;题不突出;如何提供?将深层的土层假定在地面,如何提供?将深层的土层假定在地面,设定一个浅基础的宽度与埋深,用规范设定一个浅基础的宽度与埋深,用规范的公式计算,要求设计人员按实际埋置的公式计算,要求设计人员按实际埋置深度进行修正后使用;深度进行修正后使用;或者将浅层土载荷试验得到的承载力,或者将浅层土载荷试验

112、得到的承载力,按相似的物理指标推广到深层土中;按相似的物理指标推广到深层土中;提供分层承载力的主要问题提供分层承载力的主要问题1.将勘察报告的结论建立在缺乏物理概念将勘察报告的结论建立在缺乏物理概念的基础之上;的基础之上;2.在工程中采用这种方法确定地基承载力在工程中采用这种方法确定地基承载力,存在许多无法估计的不确定性,可能,存在许多无法估计的不确定性,可能是安全隐患,也可能会造成资源浪费;是安全隐患,也可能会造成资源浪费;3.将在基础埋置深度不深的历史条件下得将在基础埋置深度不深的历史条件下得到的深宽修正的经验方法,推广到到的深宽修正的经验方法,推广到10余余米以致米以致20多米的深度,对

113、所引起的可能多米的深度,对所引起的可能问题没有充分地估计;问题没有充分地估计;4.由于高层建筑的大量采用,基础埋置深由于高层建筑的大量采用,基础埋置深度的急剧增大,由于确定地基承载力方度的急剧增大,由于确定地基承载力方法的不科学性带来的问题日益严重;法的不科学性带来的问题日益严重;现在应该冷静地分析和考虑如何解决这现在应该冷静地分析和考虑如何解决这个问题。个问题。分层提供承载力是为了让分层提供承载力是为了让设计人员了解土层特性设计人员了解土层特性设设计计人人员员确确实实需需要要了了解解各各层层土土的的工工程程性性质质,但但勘勘察察人人员员应应该该给给设设计计人人员员正正确确的的信信息息,以以免

114、免误误导导。其其实实在在勘勘察察工工作作中中,已已经经分分层层取取土土作作了了土土的的物物理理力力学学性性质质的的试试验验,也也作作了了各各种种原原位位测测试试,在在勘勘察察报报告告中中,已已经经可可以以分分层层提提供供了了土土的的工工程程性性质质指指标标,设设计计人人员员根根据据这这些些信信息息已已经经可可以以充充分分地地了了解解各各土土层层地地工工程程特特性性了。了。分层提供地基承载力的做法不仅没有给分层提供地基承载力的做法不仅没有给设计人员以正确认识地基土的任何有用设计人员以正确认识地基土的任何有用的信息,相反却使设计人员容易产生误的信息,相反却使设计人员容易产生误解、误判,造成不良的后

115、果解、误判,造成不良的后果分层提供地基承载力的方法还有一个非分层提供地基承载力的方法还有一个非常致命的缺陷,因为是按很浅的埋置深常致命的缺陷,因为是按很浅的埋置深度来考虑的,如果实际工程是采用了比度来考虑的,如果实际工程是采用了比较深的埋置深度,在勘察报告中就会提较深的埋置深度,在勘察报告中就会提出设计人员应按实际埋深进行深度修正。出设计人员应按实际埋深进行深度修正。深度修正系数怎么得来的?深度修正系数怎么得来的?关于砂类土的系数有如下的说明:关于砂类土的系数有如下的说明:“砂类土的砂类土的深宽修正,原则上按深宽修正,原则上按 35 将砂类土划分为将砂类土划分为二类,一类为中密、密实的细、粉砂

116、,另一类二类,一类为中密、密实的细、粉砂,另一类为中、粗砂、砾砂及碎石类土。对于饱和、很为中、粗砂、砾砂及碎石类土。对于饱和、很湿的粉细砂,因其变化很大,未作规定。对第湿的粉细砂,因其变化很大,未作规定。对第一类砂,取平均内摩擦角一类砂,取平均内摩擦角32 为基数,按塑性为基数,按塑性荷载公式系数荷载公式系数NB2.7,ND6.35,考虑不利因考虑不利因素后取素后取mB2.0,mD3.0;对第二类砂,取平对第二类砂,取平均内摩擦角均内摩擦角38 为基数,按塑性荷载公式系数为基数,按塑性荷载公式系数NB5.5,ND9.44,考虑不利因素后取考虑不利因素后取mB3.0,mD4.4。” 既然前人可以

117、用地基承载力计算公式的既然前人可以用地基承载力计算公式的系数来确定深宽修正系数,现在的工程系数来确定深宽修正系数,现在的工程师为什么不能用同样的公式来计算地基师为什么不能用同样的公式来计算地基承载力,而一定非要用这种修正系数呢承载力,而一定非要用这种修正系数呢? 对桩长为对桩长为715m的扩大头人工挖孔桩做的扩大头人工挖孔桩做了埋设钢筋应力计的载荷试验,如果将了埋设钢筋应力计的载荷试验,如果将深度修正后的天然地基承载力作为桩端深度修正后的天然地基承载力作为桩端阻力,则计算得到的单桩极限承载力与阻力,则计算得到的单桩极限承载力与试验得到的单桩极限承载力之比为试验得到的单桩极限承载力之比为0.45

118、0.79,这说明在,这说明在10m左右埋藏深度左右埋藏深度的土层,用深度修正的方法估计超载的的土层,用深度修正的方法估计超载的影响,大约平均低估了影响,大约平均低估了1/3。 需要深层土作持力层怎么办?需要深层土作持力层怎么办?如果设置两层地下室,埋置深度可能需如果设置两层地下室,埋置深度可能需要要810m,在做勘察的时候,就应该根在做勘察的时候,就应该根据这个埋置深度来估计地基承载力,包据这个埋置深度来估计地基承载力,包括需要考虑建筑物周围能否提供足够超括需要考虑建筑物周围能否提供足够超载的条件,用规范的地基承载力公式来载的条件,用规范的地基承载力公式来计算,而不需要用分层地基承载力加深计算

119、,而不需要用分层地基承载力加深度修正的方法。实际上有些勘察单位已度修正的方法。实际上有些勘察单位已经这么做了。经这么做了。 也许有的网友会说,勘察时基础设计的也许有的网友会说,勘察时基础设计的条件还不是很明确,那该怎么办?这种条件还不是很明确,那该怎么办?这种情况也会经常发生的。那就是说勘察时情况也会经常发生的。那就是说勘察时还不具备正确估计地基承载力的客观条还不具备正确估计地基承载力的客观条件,那应该实事求是地对待,还是不管件,那应该实事求是地对待,还是不管实际情况如何,分层提了再说?在目前实际情况如何,分层提了再说?在目前的体制下,比较好的解决办法是勘察人的体制下,比较好的解决办法是勘察人

120、员与设计人员密切地互动协调,随着设员与设计人员密切地互动协调,随着设计的深化,一起对地基承载力问题作出计的深化,一起对地基承载力问题作出恰当的评价。恰当的评价。 但如果一定要将勘察设计两个阶段截然但如果一定要将勘察设计两个阶段截然分开,勘察人员与设计人员不能互动协分开,勘察人员与设计人员不能互动协调的话,那么调的话,那么“地基承载力究竟是由勘地基承载力究竟是由勘察来确定还是由设计来确定?察来确定还是由设计来确定?”的命题的命题就提出来了。就提出来了。 地地基基承承载载力力并并不不是是地地基基土土的的一一种种性性能能指指标标,而而与与基基础础的的埋埋置置深深度度和和平平面面尺尺寸寸有有着着密密切

121、切的的关关系系,离离开开了了基基础础的的型型式式与与埋埋深深,地地基基承承载载力力就就无无从从谈谈起起。英英文文术术语语“Foundation Foundation bearing bearing capacitycapacity”中中的的“FoundationFoundation”可可以以翻翻译译为为地地基基,也也可可以以翻翻译译为为基基础础。有有位位老老先先生生曾曾经经说说过过,这这个个Foundation Foundation bearing bearing capacitycapacity还还是是翻翻译译为为“基基础础承承载载力力”比比较较好好,以以免免人人们误解,真是一语中的。们误解

122、,真是一语中的。在在工工程程设设计计没没有有进进入入一一定定深深度度的的时时候候,在在基基础础的的方方案案还还没没有有完完全全确确定定的的条条件件下下,要要合合理理地地估估计计地地基基承承载载力力确确实实是是比比较较困困难难的的。而而在在目目前前我我国国勘勘察察设设计计的的体体制制下下,勘勘察察与与设设计计是是截截然然分分开开的的两两个个阶阶段段,并并以以勘勘察察报报告告作作为为交交接接的的文文件件,设设计计人人员员只只能能按按勘勘察察报报告告的的结结论论设设计计,而而勘勘察察报报告告所所作作的的地地基基承承载载力力的的结结论论又又那那么么经经不不起起推推敲敲。勘勘察察为为了了规规避避风风险险

123、,承承载载力力的的数数值值提提得得慎慎之之又又慎慎,在在结结论论中中不不得得不不加了许多保护性的条件。加了许多保护性的条件。而设计也因为无权改变勘察报告的结论,而设计也因为无权改变勘察报告的结论,有谁愿意去研究更合理的地基承载力取值有谁愿意去研究更合理的地基承载力取值呢?本来应该在设计过程中确定的地基承呢?本来应该在设计过程中确定的地基承载力,就这样先天不足地诞生在地基基础载力,就这样先天不足地诞生在地基基础设计之前。设计之前。因此,不能不思考因此,不能不思考“地基承载力究竟是由地基承载力究竟是由勘察来确定还是由设计来确定?勘察来确定还是由设计来确定?”的问题,的问题,从根本上讨论确定地基承载

124、力的正确途径。从根本上讨论确定地基承载力的正确途径。地基承载力是地基基础设计过程中需要反地基承载力是地基基础设计过程中需要反复迭代比较而才能确定的,不可能在地基复迭代比较而才能确定的,不可能在地基基础设计之前,而只能在设计的过程中形基础设计之前,而只能在设计的过程中形成。成。 关于公式计算方法关于公式计算方法用用公公式式计计算算地地基基承承载载力力的的方方法法有有两两大大类类,一一类类称称为为临临界界荷荷载载公公式式,另另一一类类称称为为极极限限荷荷载载公公式式。极极限限荷荷载载公公式式在在许许多多国国家家都都得得到到了了推推广广应应用用,在在我我国国已已经经在在有有些些行行业业标标准准和和地

125、地方方标标准准中中使使用用;而而采采用用界界限限荷荷载载公公式式的的国国家家比比较较少少,但但在在我我国国已已经经使使用用了了很很长长的的时时间间,主主要要是是从从前前苏苏联联规范传入我国,一直沿用到现在。规范传入我国,一直沿用到现在。 将将容容许许承承载载力力定定义义为为,当当基基础础底底面面平平均均压压力力使使地地基基中中即即将将出出现现塑塑性性区区或或刚刚刚刚出出现现了了有有限限的的塑塑性性区区,亦亦即即地地基基土土的的大大部部分分还还处处在在弹弹性性状状态态,这这就就保保证证了了地地基基土土不不会会产产生生稳稳定定性性的的丧丧失失。根根据据这这一一安安全全准准则则,可可以以用用相相应应

126、的的理理论论公公式式或或经经验验修修正后的公式进行计算。正后的公式进行计算。临界荷载公式临界荷载公式1970年编制全国地基基础设计规范时,年编制全国地基基础设计规范时,根据调查的结果,认为对于砂土,用临根据调查的结果,认为对于砂土,用临界荷载界荷载p1/4公式计算的承载力偏低,为了公式计算的承载力偏低,为了将将p1/4公式用于计算砂土地基承载力,需公式用于计算砂土地基承载力,需要进行经验修正。修正的依据是在砂土要进行经验修正。修正的依据是在砂土地基上的载荷试验资料,由于砂土的粘地基上的载荷试验资料,由于砂土的粘聚力为零,公式中的第三项为零;同时聚力为零,公式中的第三项为零;同时由于载荷试验时没

127、有侧向超载,公式中由于载荷试验时没有侧向超载,公式中的第二项也为零。因此利用载荷试验资的第二项也为零。因此利用载荷试验资料来修正的承载力系数只有料来修正的承载力系数只有 Mb,根据根据22个砂土载荷试验数据求得的承载力系数个砂土载荷试验数据求得的承载力系数 Mb与内摩擦角与内摩擦角 的关系曲线见图。的关系曲线见图。 地地基基极极限限承承载载力力除除了了可可以以从从载载荷荷试试验验测测定定外外,还还可可以以用用半半理理论论半半经经验验公公式式计计算算,这这些些公公式式都都是是在在刚刚塑塑体体的的极极限限平平衡衡理理论论基基础础上上解解得得的的,在在国国外外用用得得非非常常普普遍遍,在在我我国国也

128、也已已为为一一些些规规范范所所采采用用。为为了了使使读读者者能能正正确确地地理理解解和和应应用用极极限限承承载载力力公公式式,下下面面按按推推导导地地基基极极限限承承载载力力公公式式几几个个阶阶段段的的发发展展思思路路,介介绍绍地地基基极极限限承承载载力力计计算算公公式式的的最最基基本本概概念念以以及及与与试试验验资资料的一些对比分析。料的一些对比分析。Skempton公式公式 用载荷试验资料校核用载荷试验资料校核Hansen公式公式 邻近有裙房,主楼地基承载力邻近有裙房,主楼地基承载力计算时如何考虑埋深?计算时如何考虑埋深?裙房宽度大于裙房宽度大于2倍主楼宽度时,可以将荷倍主楼宽度时,可以将

129、荷载折算为测向点超载;载折算为测向点超载;两侧超载不相等时,取小值计算;两侧超载不相等时,取小值计算;裙房宽度小于裙房宽度小于2倍主楼宽度时,荷载小于倍主楼宽度时,荷载小于土的自重时,取荷载值;荷载大于土的土的自重时,取荷载值;荷载大于土的自重时,取土的自重计算。自重时,取土的自重计算。如何评价有些地方制订承载力表如何评价有些地方制订承载力表?天然地基的地基承载力是浅基础设计的天然地基的地基承载力是浅基础设计的主要参数,也是工程勘察必须提供的主主要参数,也是工程勘察必须提供的主要勘察成果。在要勘察成果。在2002年版的建筑地基年版的建筑地基基础设计规范中不再列入地基承载力基础设计规范中不再列入

130、地基承载力表以后,很多地方的岩土工程师感到无表以后,很多地方的岩土工程师感到无所适从,希望能够在地方规范中列入地所适从,希望能够在地方规范中列入地基承载力表。基承载力表。 经验方法可以帮助工程师判断,但如果经验方法可以帮助工程师判断,但如果将用经验方法估计的结果视为不可逾越将用经验方法估计的结果视为不可逾越的真理,那将导致将确定地基承载力的的真理,那将导致将确定地基承载力的方法简单化庸俗化,似乎不需要对地质方法简单化庸俗化,似乎不需要对地质条件的详细掌握,不需要土力学的基本条件的详细掌握,不需要土力学的基本知识,用经验方法非常简单的计算就可知识,用经验方法非常简单的计算就可以得到地基承载力了。

131、其结果显然不利以得到地基承载力了。其结果显然不利于技术的进步与工程师水平的不断提高,于技术的进步与工程师水平的不断提高,对此,多年来许多业内人士提出了呼吁,对此,多年来许多业内人士提出了呼吁,建议在全国规范中取消地基承载力表。建议在全国规范中取消地基承载力表。建筑地基基础设计规范顺应民意,建筑地基基础设计规范顺应民意,在新版本中取消了所有的地基承载力表。在新版本中取消了所有的地基承载力表。 现在有的地方正在编制本地的地基承载现在有的地方正在编制本地的地基承载力表,以填充全国规范取消地基承载力力表,以填充全国规范取消地基承载力表之后出现的真空。这种做法是对全国表之后出现的真空。这种做法是对全国规

132、范取消地基承载力表的正确响应,经规范取消地基承载力表的正确响应,经验关系按其本质来说就是地方经验的总验关系按其本质来说就是地方经验的总结,在地方规范中采用经验方法来确定结,在地方规范中采用经验方法来确定地基承载力不仅是允许的,而且应当加地基承载力不仅是允许的,而且应当加以鼓励,当然也同样不能将其绝对化了。以鼓励,当然也同样不能将其绝对化了。 辽辽宁宁省省和和河河北北省省的的地地方方规规范范中中都都列列入入了了适适用用于于本本地地区区的的地地基基承承载载力力表表。有有条条件件的的地地方方通通过过大大量量的的载载荷荷试试验验资资料料的的分分析析,可可以以建建立立本本地地的的地地基基承承载载力力表表

133、,这这当当然然是是最最好好的的解解决决方方法法;但但在在条条件件尚尚不不具具备备的的地地方方,是是否否也也可可以以通通过过对对原原来来国国家家规规范范中中的的地地基基承承载载力力表表的的检检验验与与修修正正,建建立本地的地基承载力表。立本地的地基承载力表。各本规范的沉降计算方法不同,各本规范的沉降计算方法不同,你认为哪种合理?你认为哪种合理?现有规范的沉降计算方法主要有下列三现有规范的沉降计算方法主要有下列三类:类:1. 基于压缩曲线的分层总和法基于压缩曲线的分层总和法2. 用变形模量计算的方法用变形模量计算的方法3. 用原位压缩曲线计算用原位压缩曲线计算 用压缩曲线的分层总和法用压缩曲线的分

134、层总和法用变形模量计算用变形模量计算按固结状态采用不同的计算公式按固结状态采用不同的计算公式高层建筑岩土工程勘察规高层建筑岩土工程勘察规程给出了按不同固结状态的程给出了按不同固结状态的沉降计算方法;沉降计算方法;正常固结正常固结欠固结欠固结超固结超固结正常固结土的沉降计算公式正常固结土的沉降计算公式欠固结土的沉降计算公式欠固结土的沉降计算公式超固结土的沉降计算公式超固结土的沉降计算公式前期固结压力大于自重压力与附加压力前期固结压力大于自重压力与附加压力之和之和前期固结压力小于自重压力与附加压力前期固结压力小于自重压力与附加压力之和之和关于报告编写及其他关于报告编写及其他报告书是否必须附柱状图?

135、报告书是否必须附柱状图?统计剔除异常是否应符合三倍标准差?统计剔除异常是否应符合三倍标准差?报告书是否必须附柱状图?报告书是否必须附柱状图?1.国外的勘察报告中主要提供柱状图,很国外的勘察报告中主要提供柱状图,很少用剖面图;少用剖面图;2.最基础的资料是柱状图,剖面是人为用最基础的资料是柱状图,剖面是人为用直线连出来的,尖灭都在直线连出来的,尖灭都在1/2勘探孔间距勘探孔间距处,没有比柱状图提供更多的信息;处,没有比柱状图提供更多的信息;3.根据我国的习惯,剖面比柱状图似乎更根据我国的习惯,剖面比柱状图似乎更重要,这可能是为了让设计人员看得懂。重要,这可能是为了让设计人员看得懂。统计剔除异常是否应符合三倍统计剔除异常是否应符合三倍标准差?标准差?1. 所谓异常数据,一般是有其物理因素所谓异常数据,一般是有其物理因素的,首先可以通过检查和分析,找出异的,首先可以通过检查和分析,找出异常的原因,作为常的原因,作为剔除数据的依据;剔除数据的依据;2.2.例如,试样物理指标的差别、试验条例如,试样物理指标的差别、试验条件的变化等;件的变化等;3.3.在原因确实不明的条件下,采用数学在原因确实不明的条件下,采用数学的方法,其理论基础是超过三倍标准差的方法,其理论基础是超过三倍标准差的小概率事件。的小概率事件。讲座到此结束讲座到此结束谢谢!谢谢!

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