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1、室内资料整理岩土参数的选取岩土参数的选取 地基承载力确定地基承载力确定 地基沉降变形计算地基沉降变形计算 地基稳定性计算地基稳定性计算 桩基岩土工程问题桩基岩土工程问题岩土参数的选取岩土参数的选取 土参数的统计分析土参数的统计分析 ：1、工程地质单元体的划分、工程地质单元体的划分 2、各工程地质单元岩土参数的统计分析、各工程地质单元岩土参数的统计分析 各工程地质单元的平均值，规范差和变异各工程地质单元的平均值，规范差和变异系数的计算式为：系数的计算式为：式中：式中：i岩土的物理力学目的数据；岩土的物理力学目的数据；n区段及区段及层位范位范围内数据的个数；内数据的个数； 岩土参数岩土参数平均平均
2、值； f岩土参数的岩土参数的规范差；范差；岩土岩土参数的参数的变异系数。异系数。岩土参数在垂向岩土参数在垂向(深度深度)上的上的变异，可划分异，可划分为相关型相关型与非相关型两与非相关型两类。相关型：岩土参数随深度呈有相关型：岩土参数随深度呈有规律的律的变化。正化。正相关表示参数随深度的添加而增大，相关表示参数随深度的添加而增大，负相关表示相关表示参数随深度的添加而减小。相关型参数宜参数随深度的添加而减小。相关型参数宜结合岩合岩土参数与深度的土参数与深度的阅历关系，按下式确定剩余关系，按下式确定剩余规范范差，并用剩余差，并用剩余规范差范差计算算变异系数异系数 式中：r剩余规范差；r相关系数。非
3、相关型：岩土参数随深度呈无规律的随机变化。此时式中的r0。3、岩土参数的、岩土参数的规范范值和和设计值 岩土参数的岩土参数的规范范值是岩土工程是岩土工程设计最根本的最根本的代表代表值，是岩土参数的可靠性估，是岩土参数的可靠性估值，是在，是在统计学区学区间估估计实际根底上得到的关于岩土参根底上得到的关于岩土参数母体平均数母体平均值置信区置信区间的的单侧置信界限置信界限值。母体平均母体平均值可靠性估可靠性估值即即规范范值可按下可按下式求得：式求得： P k 是一可以接受的小概率，是一可以接受的小概率，称称风险率率 . 按区间估值实际，估计总体平均值的单侧置信界限值由下式算得当采用风险率0.05时，
4、得以下简化方式：km式中：统计修正系数。式中的正负号按不利组合思索，如、值的修正系数应取负号，Es、a取正号.对于岩土的抗剪强度目的、C.规范值，按上列公式计算其平均值、规范差、变异系数。再按下式计算内摩擦角和粘聚力的统计修正系数：内摩擦角规范值粘聚力规范值在岩土工程勘察成果报告中，普通情况下应提供岩土参数的平均值m、变异系数、数值范围和资料个数n。地基承载力确定地基承载力确定 地基承载力特征值：指由载荷实验测定的地基土压力变形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。地基承载力不是一个单纯的岩土力学目的，它不仅取决于岩土本身的性质，还遭到根底的尺寸与外形、荷载倾斜与偏心
5、、根底的埋深、地下水位、下卧层性质、上部构造与根底的刚度等多种要素的影响。确定地基承载力时，应根据建筑物的重要性及其构造特点，对上述影响要素作详细分析并予以思索。地基承载力的计算应满足以下要求：1持力层及脆弱下卧层的地基承载力验算；2当高层建筑周边的附属建筑根底处于超补偿形状，且其与高层建筑不能构成刚性整体构造时，应思索由此呵斥高层建筑根底侧限力的永久性减弱及其对地基承载力得影响；3拟提高附属建筑部分基底压力，以加大其地基沉降、减少高低层建筑之间的差别沉降时，应同时验算地基承载力特征值及地基极限承载力，保证建议的地基承载力满足强度控制的要求。确定承确定承载力的普通力的普通规定：定：1根底底面的
6、根底底面的压力，力，应符合下式要求：符合下式要求：当当轴心荷心荷载作用作用时：Pk fa Pk根底底面根底底面处的平均的平均压力力值 fa修正后的地基承修正后的地基承载力特征力特征值。当偏心荷当偏心荷载作用作用时，除符合上式要求外，尚，除符合上式要求外，尚应符符合下式要求：合下式要求：Pkmax 1.2 fa式中：式中：Pkmax根底底面根底底面边缘的最大的最大压力力值 。2根底底面的压力，可按以下公式确定：当轴心荷载作用时式中：Fk上部构造传至根底顶面的竖向力值；Gk根底自重和根底上的土重；A根底底面面积。当偏心荷载作用时：当偏心距eb/6时，pkmax应按下式计算：式中：Mk作用于根底底面
7、的力矩值；W根底底面的抵抗矩；Pkmin根底底面边缘的最小压力值。l垂直于力矩作用方向的根底底面边长；a合力作用点至根底底面最大压力边缘的间隔。3当地基受力层范围内有脆弱卧层时，应按下式验算：Pz+Pczfaz式中：Pz脆弱下卧层顶面处的附加压力值；Pcz软卧下卧层顶面处土的自重压力值；faz软卧下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值。对条形根底和矩形根底，上式中的Pz值可按以下公式简化计算：条形根底矩形根底式中：b矩形根底或条形根底底边的宽度；l矩形根底底边的长度；Pc根底底面处土的自重压力值；z根底底面至脆弱下卧层顶面的间隔；地基压力分散线与垂直线的夹角。按下表确定Es1 / Es2z/
8、b0.250.50351061020232530注：1.Es1为上层土紧缩模量；Es2为下层土紧缩模量；2.z/b0.50时值不变；3.对勘察等级为甲级的高层建筑、或工程阅历缺乏、或研讨程度较差的地域，宜布设载荷实验确定天然地基持力层的承载力特征值和变形参数地基承载力确实定原那么地基承载力确实定原那么 ：1保证地基不发生强度破坏而丧失稳定保证地基不发生强度破坏而丧失稳定性；性；2保证建筑物不产生影响其平安与正常保证建筑物不产生影响其平安与正常运用而产生过大或不均匀的沉降。运用而产生过大或不均匀的沉降。地基承载力特征值可由公式计算、载荷实地基承载力特征值可由公式计算、载荷实验或其他原位测试、并结
9、合工程实际阅历验或其他原位测试、并结合工程实际阅历等方法综合确定。等方法综合确定。1按按实际公式公式计算地基承算地基承载力力当偏心距当偏心距e小于或等于小于或等于0.033倍根底底面倍根底底面宽度度时，根，根据土的抗剪据土的抗剪强度目确度目确实定地基承定地基承载力特征力特征值可按可按下式下式计算，并算，并应满足足变形要求：形要求：fa = Mb b+Md m d+Mc ck式中：式中：fa 由土的抗剪由土的抗剪强度目确度目确实定的地基承定的地基承载力特征力特征值；Mb,Md,Mc承承载力系数，按基底力系数，按基底下一倍短下一倍短边宽深度内土的内摩擦角深度内土的内摩擦角规范范值查表确表确定；定；
10、b根底底面根底底面宽度，大于度，大于6m时按按6m取取值，对于砂土小于于砂土小于3m时按按3m取取值；ck基底下一基底下一倍短倍短边宽深度内土的粘聚力深度内土的粘聚力规范范值。2 2按原位按原位测试确定地基承确定地基承载力力3 3地基承地基承载力深度和力深度和宽度修正度修正当根底当根底宽度大于度大于3m3m或埋置深度大于或埋置深度大于0.5m0.5m时，从，从载荷荷实验或其它原位或其它原位测试、阅历值等方法确定的地基承等方法确定的地基承载力特征力特征值，尚，尚应按下式修正：按下式修正：fa = fak +b(bfa = fak +b(b3)+ dm (d3)+ dm (d0.5)0.5)式中：
11、式中：fafa修正后的地基承修正后的地基承载力特征力特征值；fakfak地基承地基承载力特征力特征值；bb、dd根底根底宽度和埋深的地基承度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的力修正系数，按基底下土的类别查表表10.710.7取取值；根底底面以下土的重度，根底底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；地下水位以下取浮重度；bb根底底面根底底面宽度度(m)(m)，当基当基宽小于小于3m3m按按3m3m取取值，大于，大于6m6m按按6m6m取取值；mm根底底面以上土的加根底底面以上土的加权平均重度，地下水位以下平均重度，地下水位以下取浮重度；取浮重度；dd根底埋置深度根底埋置深度(m)(m)，普
12、通自室，普通自室外地面外地面标高算起。高算起。在填方整平地域，可自填土地面在填方整平地域，可自填土地面标高算起，但填土在上部构造施工后高算起，但填土在上部构造施工后完成完成时，应从天然地面从天然地面标高算起。高算起。对于地下室，如采用箱形根底或筏于地下室，如采用箱形根底或筏基基时，根底埋置深度自室外地面，根底埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立根底或条形根高算起；当采用独立根底或条形根底底时，应从室内地面从室内地面标高算起。高算起。对于高层建筑，除应按GB50007的有关规定确定地基承载力特征值和修正后的地基承载力特征值外，还可按10.26式估算地基极限承载力，除以平安系数K以确定实践根底下
13、地基承载力特征值，K值应根据建筑平安等级和土性参数可靠性在23之间选取。式中：式中：fu地基极限承地基极限承载力力kPa；Nr、Nq 、Nc地基承地基承载力系数，根据基底下力系数，根据基底下一倍基一倍基宽地基持力地基持力层内摩擦角内摩擦角规范范值C ，按表，按表10.8确定；确定； rqc根底外形根底外形修正系数，按表修正系数，按表10.9确定；确定；b 、l分分别为根底包括箱形根底和筏板根底底面根底包括箱形根底和筏板根底底面的的宽度与度与长度度m；r0 、r 分分别为基基底以上和基底底以上和基底组合持力合持力层的土体平均重度的土体平均重度kNm3。d 根底埋置深度根底埋置深度m， 地基沉降变
14、形计算地基沉降变形计算 建筑物的地基变形计算值，不应大于地基变形允许值。地基变形特征可分为沉降量、沉降差、倾斜、部分倾斜。对于甲、乙级建筑物和部分丙级建筑物，应进展变形计算。1、利用平均附加应力系数和紧缩模量计算、利用平均附加应力系数和紧缩模量计算s地基最终变形量(mm)；S按分层总和法计算出的地基变形量；s沉降计算阅历系数，根据地域沉降观测资料及阅历确定，无地域阅历时可采用表10.11数值；n地基变形计算深度范围内所划分的土层数p0对应于荷载效应准永久组合时的根底底面处的附加压力(kPa)；Esi根底底面下第i层土的紧缩模量，应取土的自重压力至土的自重压力与附加压力之和的压力段计算(MPa)
15、；zi,zi-1根底底面至第i层土、第i-1层土底面的间隔(m)；ai、ai-1根底底面计算点至第i层土、第i-1层土底面范围内平均附加应力系数。2、采用紧缩指数和回弹指数以思索应力固结历史计算：超固结土1当超固结土层中的时，该层土的固结沉降量可按下式计算：式中：si第i层土的固结沉降量mm；hi第i层土的平均厚度mm；e0i第i层土的初始孔隙比平均值；Csi第i层土的回弹指数再紧缩指数平均值；pzi第i层土的有效自重压力平均值kPa；p0i对应于荷载效应准永久组合时，第i层土有效附加压力平均值kPa；pci第i层土的先期固结压力平均值kPa2当超固结土层中p0i+pzi时，该土层的固结沉降量
16、可按下式计算：式中:Cci第i层土的紧缩指数平均值。正常固结土:固结沉降量可按下式计算：欠固结土:沉降量可按下式计算：2、利用变形模量计算、利用变形模量计算 对于普通粘性土、软土、饱和黄土和不能准对于普通粘性土、软土、饱和黄土和不能准确获得紧缩模量值的地基土，如花岗岩残确获得紧缩模量值的地基土，如花岗岩残积土、碎石土、砂土、粉土等，可采用地积土、碎石土、砂土、粉土等，可采用地方规范的方法或原位测试与紧缩模量的相方规范的方法或原位测试与紧缩模量的相关公式计算，也可采用变形模量按下式计关公式计算，也可采用变形模量按下式计算沉降量算沉降量 。地基稳定性计算地基稳定性计算 地基稳定性可采用圆弧滑动面法
17、进展验算。最危险的滑动面上诸力对滑动中心所产生的抗滑力矩与滑动力矩应符合下式要求：MR/MS1.2式中：MS滑动力矩；MR抗滑力矩。桩基岩土工程问题桩基岩土工程问题 内容应符合以下规定桩基持力层选择a持力层宜选择层位稳定的紧缩性较低的可塑一巩固形状黏性土，中密以上的砂土、碎石土、残积土及不同风化程度的基岩；b桩基持力层厚度宜超越610 倍的桩径；扩底桩的持力层厚度宜超越3倍扩底直径；且均不宜小于5m ；c持力层不应选择在可液化土层中或软土层中；d对于打压入桩，应思索沉桩的能够性桩型选择a当持力层顶面起伏不大坡度宜小于10、周围环境允许且沉桩能够时，可采用钢筋混凝土预制桩；b当荷载较大，桩较长或
18、需穿越一定厚度的巩固土层，并选取用较重的锤、锤击时能够使桩身产生较大锤击应力时，宜采用预应力桩；或经方案比较，证明技术、经济合理可行时，也可采用钢管桩；c当土层中有难以去除的孤石或有硬质夹层，岩溶地域及基岩面起伏大的地层，均不宜采用钢筋混凝土预制桩、预应力桩和钢桩，可采用混凝土灌注桩；d当场地周围环境维护要求较高，采用钢筋混凝土预制桩或预应力桩难以控制沉桩挤土影响时，可采用混凝土灌注桩；e当有可靠工程阅历，经技术充分论证，确保成桩质量时，也可采用其他有效桩型1、单桩承载力确实定单桩承载力应经过现场静载荷实验确定。估算单桩承载力时应结合地域的阅历，根据静力触探实验、规范贯入实验或旁压实验等原位测
19、试参数进展计算，并参照地质条件类似的试桩资料综合确定。单桩承载力特征值可按下式确定：RaQu/K式中：Ra单桩竖向承载力特征值kN；Qu单桩竖向极限承载力kN；K平安系数K2。当以静力触探实验单桥、双桥确定预制桩的单桩竖向极限承载力，根据规范贯入实验锤击数，确定预制桩、预应力管桩、沉管灌注桩的单桩竖向极限承载力，以及根据岩石风化程度、单轴极限抗压强度和岩体完好程度估算嵌岩灌注桩单桩竖向极限承载力，可参阅JGJ-2004有关内容。深基坑稳定性深基坑稳定性 1基坑底卸荷回弹(隆起)2基坑底浸透稳定性3基坑流砂问题4基坑边坡整体稳定性地下水控制地下水控制 当基坑开挖至地下水位以下时，为了防止因地下水
20、作用而引起的渗流、流砂、管涌、坑底隆起、边坡滑塌以及坑外地层过度变形等，保证施工过程中处于疏干和稳态的任务条件下进展开挖，必需做好对地下水的控制任务.基坑地下水控制设计应具备以下资料：地层各分层的岩性厚度及顶底板高程；地下水的类型、地下水位标高与动态规律以及各含水层之间的水力联络；各含水层的补给、径流条件、基坑与附近大型地表水源的间隔关系及其水力联络；各含水层的水文地质及与降水相关的岩土工程参数；基坑开挖深度、尺寸，基坑周围建筑与地下管线根底情况，基坑支护构造类型；基坑工程施工季节内的气候资料及基坑维持时间。1基坑降水:基坑降水常用的方法是明沟排水和井点降水.基坑降水首先应进展基坑降水内容的设
21、计，设计内容主要有：确定降水井类型；降水井系统的布设，包括井数、井深、井距、井径、过滤管、过滤层、单井出水量、水位与地面沉降的监测等；预测降水效果，包括基坑内外典型部位的最终稳定水位及水位降深随时间的变化，降水引起的沉降及对临近建筑物、地下管线等的影响；设置回灌井时，应进展回灌系统的设计。2基坑隔水基坑隔水就是采取隔离地下水的措施，阻止地下水向基坑内流动。主要措施有地下延续墙、延续陈列的排桩墙、隔水帷幕、坑底程度封底隔水等。采用隔水应因地制宜，必需查清场区及临近场地的地层构造、水文地质特征，了解地下水渗流规律、基坑出水量、隔水帷幕内外的水压力差和坑底浮力，以此作为隔水帷幕或封底底板厚度设计的根
22、据。根据场地的工程地质和环境条件，有时可采取基坑隔离地下水措施(全封锁隔离地下水除外)与降水井降低或疏干坑内地下水措施结合运用。地震液化的判别地震液化的判别 1.按(GB500112001)规定判别(1)初判条件:当饱和砂土或饱和粉土(不含黄土)符合以下条件之一时，可初步判别为不液化或不思索液化影响。地质年代为第四纪晚更新世(Q3)及其以前，抗震设防烈度为7度、8度时可判为不液化土；粉土的粘粒含量(系采用六偏磷酸钠作分散剂测定)百分率c()，在抗震设防烈度为7度、8度和9度分别不小于10、13和16时，可判为不液化土；采用天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合以下条件之一时，可
23、不思索液化影响：式中：dw地下水位深度(宜按设计基准期内年平均最高水位采用，也可按近期内年最高水位采用)，m；du上覆非液化土层厚度(计算时宜将淤泥质土层扣除)，m；db根底埋置深度(不超越2m时应采用2m)，m；d0液化土特征深度(2)进一步判别当初步判别以为需进一步进展液化判别时，应采取规范贯入实验判别法。当饱和土规范贯入锤击数(未经杆长修正)小于液化判别规范贯入锤击数临界值(即：NNcr)时，应判为液化土。Ncr按下式计算：ds1515ds20式中：N饱和土规范贯入锤击数(未经杆长修正)。Ncr液化判别规范贯入锤击数临界值；N0液化判别规范贯人锤击数基准值，应按表8.7采用；ds饱和土规
24、范贯入点深度，m；c粘粒含量百分率，当小于3或为砂土时，应采用3。规范范贯入入锤击数基准数基准值N0表表设防烈度设计地震分组 7度8度9度第一组68101316第二组、第三组8101215182.其他判别方法1静电触探实验方法。铁道部和均采用静电触探实验方法进展地震液化判别。当实测计算比贯入阻力或实测计算锥尖阻力小于液化比贯入阻力临界值或液化锥尖阻力临界值分别按以下公式计算。2波速实验方法。地面下1520m深度范围内的饱和砂土和饱和粉土，其实测剪切波速值s分别大于按下式计算的土层剪切波速临界值scr时，可初步判别为液化。评价液化等级评价液化等级 评价液化等级的根本方法是：按每个规范贯入实验点逐点判别液化能够性，按每个实验孔计算液化指数，按照每个孔的计算结果，结合场地的地质地貌条件，综合确定场地液化等级。1.计算液化指数凡曾经断定为可液化的土层，应按下式计算地基的液化指数2.划分液化等级场地和地基的液化等级根据液化指数按下表评价液化等级细微中等严重判别深度为15m时的液化指数0 IlE 55 15判别深度为20m时的液化指数0 IlE 66 18
