巖土工程評價與設(shè)計講座之一 ppt課件

1、l巖土工程評價與設(shè)計方法講座巖土工程評價與設(shè)計方法講座l第一部分巖土工程評價方法第一部分巖土工程評價方法下下l 同濟大學(xué)同濟大學(xué) 高大釗高大釗 2019 2019年年1212月月 l1. 1. 地基承載力評價地基承載力評價l2.2.場地的均勻性評價場地的均勻性評價l勘察報告提供的地基承載力特征值僅是強勘察報告提供的地基承載力特征值僅是強度參數(shù)還是同時滿足強度與變形要求的綜度參數(shù)還是同時滿足強度與變形要求的綜合參數(shù)？用承載力公式確定的地基承載力合參數(shù)？用承載力公式確定的地基承載力能否必需驗算沉降？能否必需驗算沉降？l很多勘察單位直接把地基承載力規(guī)范值變很多勘察單位直接把地基承載力規(guī)范值變?yōu)榈鼗?/p>

2、載力特征值。因為地基承載力特征值。因8989規(guī)范與規(guī)范與20192019規(guī)規(guī)范上部構(gòu)造荷載組合不同，導(dǎo)致計算出的范上部構(gòu)造荷載組合不同，導(dǎo)致計算出的根底底面積明顯減少，對此很多構(gòu)造設(shè)計根底底面積明顯減少，對此很多構(gòu)造設(shè)計人員提出疑問。人員提出疑問。l 計算地基土強計算地基土強度特征值的公式中涉及土的容重項，假度特征值的公式中涉及土的容重項，假設(shè)地下水位不同時，地基承載力的計算設(shè)地下水位不同時，地基承載力的計算結(jié)果是不一樣的。但如按靜探結(jié)果、標(biāo)結(jié)果是不一樣的。但如按靜探結(jié)果、標(biāo)貫實驗或物理性目的計算或查表求其承貫實驗或物理性目的計算或查表求其承載力時，根本與地下水位無關(guān)。載力時，根本與地下水位無

3、關(guān)。l用用 的極限的極限承載力公式可以提供地基承載力嗎？不承載力公式可以提供地基承載力嗎？不知道這能否用于中低層建筑勘察的特征知道這能否用于中低層建筑勘察的特征值取值根據(jù)？值取值根據(jù)？ l用平板載荷實驗得到的承載力，用公式計用平板載荷實驗得到的承載力，用公式計算的承載力，不論是極限還是允許值，也算的承載力，不論是極限還是允許值，也不論標(biāo)以什么稱號，都是從強度概念得到不論標(biāo)以什么稱號，都是從強度概念得到的承載力，不包含變形的概念。影響建筑的承載力，不包含變形的概念。影響建筑物變形的要素非常復(fù)雜，不能夠在用載荷物變形的要素非常復(fù)雜，不能夠在用載荷實驗確定的承載力和用公式計算得到的承實驗確定的承載力

4、和用公式計算得到的承載力時可以控制建筑物的變形值。載力時可以控制建筑物的變形值。l建筑物地基根底的設(shè)計必需滿足強度和變建筑物地基根底的設(shè)計必需滿足強度和變形兩方面的要求，但并不是要求承載力控形兩方面的要求，但并不是要求承載力控制必需同時包含變形控制。制必需同時包含變形控制。l有的時候，承載力與變形都必需計算，有的時候，承載力與變形都必需計算，有的時候強度滿足了要求，變形也自然有的時候強度滿足了要求，變形也自然滿足。例如根據(jù)上海的地質(zhì)條件，硬殼滿足。例如根據(jù)上海的地質(zhì)條件，硬殼層的載荷實驗數(shù)值能夠到達層的載荷實驗數(shù)值能夠到達150kPa左右左右，無論叫比例界限，特征值，臨界荷載，無論叫比例界限，

5、特征值，臨界荷載，都是從硬殼層的強度得到的承載力，都是從硬殼層的強度得到的承載力，用公式計算時是用了硬殼層的抗剪強度用公式計算時是用了硬殼層的抗剪強度目的，載荷實驗實驗反映的也就是目的，載荷實驗實驗反映的也就是23m厚的硬殼層的承載力。厚的硬殼層的承載力。l而建筑物的沉降，主要是由深層的軟土控制而建筑物的沉降，主要是由深層的軟土控制的，根底面積大，應(yīng)力傳得深，受緊縮的土的，根底面積大，應(yīng)力傳得深，受緊縮的土層更厚，這些要素在載荷實驗中能反映嗎？層更厚，這些要素在載荷實驗中能反映嗎？顯然不能；在計算公式中能反映嗎？也是不顯然不能；在計算公式中能反映嗎？也是不能的。能的。l所以根據(jù)上海的地質(zhì)條件和

6、工程閱歷，天然所以根據(jù)上海的地質(zhì)條件和工程閱歷，天然地基只能用地基只能用80100kPa，即過去的所謂老八，即過去的所謂老八噸。這個承載力是綜合思索了地基的變形，噸。這個承載力是綜合思索了地基的變形，普通情況下計算的沉降是可以滿足要求的，普通情況下計算的沉降是可以滿足要求的，但承載力還是強度問題，只是思索了深層軟但承載力還是強度問題，只是思索了深層軟土對沉降的影響，取用值比較小一些而已。土對沉降的影響，取用值比較小一些而已。l同時，這個承載力也不能對變形打包票同時，這個承載力也不能對變形打包票，在建筑物體型復(fù)雜，層高變化大時，在建筑物體型復(fù)雜，層高變化大時，即使用了很低的承載力，建筑物也還是即

7、使用了很低的承載力，建筑物也還是有能夠開裂的。在本書有能夠開裂的。在本書1.6節(jié)中詳細地引節(jié)中詳細地引見了一些案例，雖然建筑物的層數(shù)不多見了一些案例，雖然建筑物的層數(shù)不多，基底壓力也并不高，但由于各種要素，基底壓力也并不高，但由于各種要素的影響，建筑物還是墻面開裂，嚴重地的影響，建筑物還是墻面開裂，嚴重地損壞了。損壞了。l上海的上海的從從2019年版開年版開場，采用地基極限承載力公式按根底的尺寸場，采用地基極限承載力公式按根底的尺寸和埋置深度計算地基承載力，這本規(guī)范最近和埋置深度計算地基承載力，這本規(guī)范最近正在進展修編。在上海地域，近年來對正在進展修編。在上海地域，近年來對10個個場地的淺層黏

8、性土和粉土層一共做了場地的淺層黏性土和粉土層一共做了39臺平臺平板載荷實驗，以驗證地基極限承載力計算公板載荷實驗，以驗證地基極限承載力計算公式的適用性。實驗結(jié)果闡明，上海地域淺層式的適用性。實驗結(jié)果闡明，上海地域淺層土的地基極限承載力在土的地基極限承載力在200kPa300kPa之間之間，粉土的承載力高于黏性土，粉土的，粉土的承載力高于黏性土，粉土的ps曲曲線呈漸變型，無明顯轉(zhuǎn)機點；而黏性土的線呈漸變型，無明顯轉(zhuǎn)機點；而黏性土的ps曲線有明顯的線性段。曲線有明顯的線性段。l他談到了他談到了89版版和和2019版版的關(guān)的關(guān)系，但大家忽略了還有一本系，但大家忽略了還有一本74版的版的，而且這，而且

9、這是個源頭。編制是個源頭。編制74版規(guī)范時，上部構(gòu)造版規(guī)范時，上部構(gòu)造設(shè)計還沒有采用概率極限形狀設(shè)計方法設(shè)計還沒有采用概率極限形狀設(shè)計方法，荷載采用的是規(guī)范值，地基允許承載，荷載采用的是規(guī)范值，地基允許承載力用力用p1/4公式計算或查地基承載力表，公式計算或查地基承載力表，設(shè)計方法是非常規(guī)范的允許應(yīng)力法。設(shè)計方法是非常規(guī)范的允許應(yīng)力法。l但在編制但在編制89版規(guī)范時，上部構(gòu)造設(shè)計曾經(jīng)版規(guī)范時，上部構(gòu)造設(shè)計曾經(jīng)采用了概率極限形狀設(shè)計方法，因此地基采用了概率極限形狀設(shè)計方法，因此地基設(shè)計的荷載也曾經(jīng)用了設(shè)計值，與設(shè)計的荷載也曾經(jīng)用了設(shè)計值，與74版規(guī)版規(guī)范相比大約提高了范相比大約提高了25左右，但

10、由于地基左右，但由于地基承載力用的仍是允許值，無法用分項系數(shù)承載力用的仍是允許值，無法用分項系數(shù)加以調(diào)整。雖然當(dāng)時采取了一些提高地基加以調(diào)整。雖然當(dāng)時采取了一些提高地基承載力值措施，例如承載力值措施，例如c、的統(tǒng)計修正系數(shù)的統(tǒng)計修正系數(shù)采用采用85的保證率，深寬修正以后承載力的保證率，深寬修正以后承載力的增量不到的增量不到10的也乘以的也乘以1.1的系數(shù)等，但的系數(shù)等，但這本規(guī)范公布以后，總的反映是根底的寬這本規(guī)范公布以后，總的反映是根底的寬度設(shè)計得寬了，即承載力是用得低了些。度設(shè)計得寬了，即承載力是用得低了些。l2019版版實踐上實踐上是回到了是回到了74版規(guī)范的設(shè)計程度，雖然在版規(guī)范的設(shè)計

11、程度，雖然在細部上有些差別，但在總體上是回到了細部上有些差別，但在總體上是回到了74規(guī)范，即荷載小了，根底明顯減小了規(guī)范，即荷載小了，根底明顯減小了，這是回歸到，這是回歸到74規(guī)范的正常情況，不需規(guī)范的正常情況，不需關(guān)鍵怕。關(guān)鍵怕。2019版規(guī)范與版規(guī)范與74版規(guī)范比較，版規(guī)范比較，平安度是一致的；與平安度是一致的；與89規(guī)范比較，將本規(guī)范比較，將本來高了一點的平安度拉了下來，不用有來高了一點的平安度拉了下來，不用有疑問，很正常。疑問，很正常。l 思索彈塑性影思索彈塑性影響計算的臨界承載力，在一定程度上思響計算的臨界承載力，在一定程度上思索了變形的影響，卻還要驗算沉降。索了變形的影響，卻還要驗

12、算沉降。l我想問，按我國我想問，按我國 公式計算的承載力特征值還需求驗算沉公式計算的承載力特征值還需求驗算沉降，是不是存在矛盾。降，是不是存在矛盾。l的公式來源于的公式來源于前蘇聯(lián)規(guī)范。前蘇聯(lián)的規(guī)范采用前蘇聯(lián)規(guī)范。前蘇聯(lián)的規(guī)范采用p1/4公公式控制基底壓力的目的是為了進展沉降式控制基底壓力的目的是為了進展沉降計算，以為基底以下塑性區(qū)的開展深度計算，以為基底以下塑性區(qū)的開展深度沒有超越?jīng)]有超越1/4的根底寬度，地基中大部分的根底寬度，地基中大部分區(qū)域還處于彈性形狀，可以用彈性實際區(qū)域還處于彈性形狀，可以用彈性實際計算應(yīng)力，并用以計算沉降。滿足了這計算應(yīng)力，并用以計算沉降。滿足了這個公式恰恰是沉降

13、計算的前提，并不是個公式恰恰是沉降計算的前提，并不是基底壓力小于基底壓力小于p1/4公式計算的結(jié)果就不公式計算的結(jié)果就不需求進展沉降計算了。需求進展沉降計算了。lGB 5007-2019根本上沿襲了前蘇聯(lián)規(guī)范的體系，用規(guī)根本上沿襲了前蘇聯(lián)規(guī)范的體系，用規(guī)范的地基承載力公式計算的結(jié)果并不包范的地基承載力公式計算的結(jié)果并不包含沉降必然滿足要求的結(jié)論。恰恰相反含沉降必然滿足要求的結(jié)論。恰恰相反，幾個版本的地基根底設(shè)計規(guī)范都強調(diào)，幾個版本的地基根底設(shè)計規(guī)范都強調(diào)按照地基承載力公式計算結(jié)果確定的地按照地基承載力公式計算結(jié)果確定的地基承載力，必需驗算沉降?；休d力，必需驗算沉降。l他的了解上存在一些問題。

14、他的了解上存在一些問題。l問題之一是混淆了強度與變形兩個不同問題之一是混淆了強度與變形兩個不同性質(zhì)的問題的界限。地基承載力與建筑性質(zhì)的問題的界限。地基承載力與建筑物的沉降控制不能加以等同，前者是強物的沉降控制不能加以等同，前者是強度問題，與沉降控制不存在直接的因果度問題，與沉降控制不存在直接的因果關(guān)系，用強度目的得不到沉降量，用緊關(guān)系，用強度目的得不到沉降量，用緊縮模量也得不到穩(wěn)定驗算的結(jié)果?？s模量也得不到穩(wěn)定驗算的結(jié)果。l問題之二是不了解如何進展變形控制。問題之二是不了解如何進展變形控制。變形控制必需控制計算沉降滿足建筑物變形控制必需控制計算沉降滿足建筑物的要求，根據(jù)不同類型的建筑物，用不的

15、要求，根據(jù)不同類型的建筑物，用不同性質(zhì)的變形目的來控制，而承載力驗同性質(zhì)的變形目的來控制，而承載力驗算只與根底尺寸及埋置深度有關(guān)，與建算只與根底尺寸及埋置深度有關(guān)，與建筑物的類型沒有直接的關(guān)系，因此只驗筑物的類型沒有直接的關(guān)系，因此只驗算地基承載力不能替代變形控制。算地基承載力不能替代變形控制。l問題之三是地基承載力驗算與沉降計算問題之三是地基承載力驗算與沉降計算所涉及的土層深度范圍不同。對地基承所涉及的土層深度范圍不同。對地基承載力驗算有影響的主要是持力層和脆弱載力驗算有影響的主要是持力層和脆弱下臥層，層位太深的土層對承載力不會下臥層，層位太深的土層對承載力不會有什么影響。但深層的土層對沉降

16、量還有什么影響。但深層的土層對沉降量還是有重要的影響，建筑物的平面尺寸越是有重要的影響，建筑物的平面尺寸越大、根底的寬度越寬，對沉降有影響的大、根底的寬度越寬，對沉降有影響的深度范圍就越深。深度范圍就越深。l場地的均勻性評價是巖土工程勘察的重要內(nèi)場地的均勻性評價是巖土工程勘察的重要內(nèi)容，但對怎樣認識均勻性與均勻性評價的作容，但對怎樣認識均勻性與均勻性評價的作用存在不同的了解，因此做法與結(jié)果也就不用存在不同的了解，因此做法與結(jié)果也就不同。同。l重點討論這三個問題：重點討論這三個問題：l評價場地均勻性的作用是什么？評價場地均勻性的作用是什么？l如何認識與處置場地土層的不均勻性？如何認識與處置場地土

17、層的不均勻性？l場地均勻性的評價方法場地均勻性的評價方法l場地均勻性評價是手段而不是目的；場地均勻性評價是手段而不是目的；l為根底方案選擇和采取工程措施提供根為根底方案選擇和采取工程措施提供根據(jù)；據(jù)；l為方案或設(shè)計成果的比較提供建筑物性為方案或設(shè)計成果的比較提供建筑物性狀的定量或半定量的計算結(jié)果；狀的定量或半定量的計算結(jié)果；l勘察階段的均勻性評價不是最終結(jié)果?？辈祀A段的均勻性評價不是最終結(jié)果。l場地均勻性評價不是簡單地闡明自然界，場地均勻性評價不是簡單地闡明自然界，而是為了工程建立設(shè)計與施工的需而是為了工程建立設(shè)計與施工的需求，分析與闡明地基巖土層力學(xué)性狀的求，分析與闡明地基巖土層力學(xué)性狀的均

18、勻性。均勻性。l因此，均勻性評價的前提是工程建立的因此，均勻性評價的前提是工程建立的要求，均勻性評價的內(nèi)容是分析地基的要求，均勻性評價的內(nèi)容是分析地基的均勻性對建筑物的影響，均勻性評價的均勻性對建筑物的影響，均勻性評價的結(jié)果為工程設(shè)計與施工方案提供根據(jù)。結(jié)果為工程設(shè)計與施工方案提供根據(jù)。l勘察報告中均勻性評價的結(jié)果不是勘察報告中均勻性評價的結(jié)果不是“均勻均勻還是不均勻，也不是簡單的還是不均勻，也不是簡單的“能否適宜能否適宜于建立之類的結(jié)論，更無法得出建筑于建立之類的結(jié)論，更無法得出建筑物的不均勻沉降是多少，能否滿足規(guī)范物的不均勻沉降是多少，能否滿足規(guī)范要求等等的結(jié)論，而是提出設(shè)計時應(yīng)留要求等等

19、的結(jié)論，而是提出設(shè)計時應(yīng)留意什么問題，對根底選型有什么要求，意什么問題，對根底選型有什么要求，能夠采取什么工程措施等的建議。能夠采取什么工程措施等的建議。l勘察階段的均勻性評價主要著眼于地質(zhì)勘察階段的均勻性評價主要著眼于地質(zhì)條件，闡明地質(zhì)條件對建筑物會產(chǎn)生什條件，闡明地質(zhì)條件對建筑物會產(chǎn)生什么樣的影響，設(shè)計施工時應(yīng)采取什么對么樣的影響，設(shè)計施工時應(yīng)采取什么對策。策。l例如，對山區(qū)土巖組合地基，跨在兩種例如，對山區(qū)土巖組合地基，跨在兩種不同地質(zhì)單元上的建筑物地基，硬層或不同地質(zhì)單元上的建筑物地基，硬層或脆弱層的厚度變化比較大的地基等，這脆弱層的厚度變化比較大的地基等，這種地質(zhì)條件的不均勻性會對建

20、筑物帶來種地質(zhì)條件的不均勻性會對建筑物帶來不利的影響，在根底選型、甚至上部構(gòu)不利的影響，在根底選型、甚至上部構(gòu)造選型時應(yīng)該選擇順應(yīng)性比較強的構(gòu)造造選型時應(yīng)該選擇順應(yīng)性比較強的構(gòu)造體系或根底的類型。體系或根底的類型。l或在地基根底設(shè)計時，采取一些特殊的或在地基根底設(shè)計時，采取一些特殊的工程措施，例如設(shè)置褥墊層以調(diào)理不均工程措施，例如設(shè)置褥墊層以調(diào)理不均勻沉降，又如在建筑物適當(dāng)部位設(shè)置沉勻沉降，又如在建筑物適當(dāng)部位設(shè)置沉降縫以順應(yīng)地基的不均勻沉降。降縫以順應(yīng)地基的不均勻沉降。l至于，由于地基的不均勻性所產(chǎn)生的不至于，由于地基的不均勻性所產(chǎn)生的不均勻沉降是多少，有些同行希望在勘察均勻沉降是多少，有些

21、同行希望在勘察階段進展計算，或者審圖要求計算的事。階段進展計算，或者審圖要求計算的事。我通知大家，在勘察階段是計算不出來我通知大家，在勘察階段是計算不出來的，即使在設(shè)計階段，也不是一切的情的，即使在設(shè)計階段，也不是一切的情況都能計算的。況都能計算的。l天然土層是均勻的還是不均勻的？天然土層是均勻的還是不均勻的？l從地質(zhì)學(xué)的觀念來看，總是不均勻的，從地質(zhì)學(xué)的觀念來看，總是不均勻的，但從工程學(xué)的觀念來看，在工程影響的但從工程學(xué)的觀念來看，在工程影響的范圍內(nèi)，需求進展部分化處置，將這個范圍內(nèi)，需求進展部分化處置，將這個部分作為均質(zhì)體處置，例如一樣的成因部分作為均質(zhì)體處置，例如一樣的成因類型，同一個地

22、質(zhì)單元，同一個土層，類型，同一個地質(zhì)單元，同一個土層，將其作為一個力學(xué)層。將其作為一個力學(xué)層。l這樣部分化處置以后，對于部分化處置這樣部分化處置以后，對于部分化處置以后的地質(zhì)體，就可以抽樣實驗，可以以后的地質(zhì)體，就可以抽樣實驗，可以統(tǒng)計分析，可以援用均質(zhì)體的實際進展統(tǒng)計分析，可以援用均質(zhì)體的實際進展力學(xué)的分析計算。力學(xué)的分析計算。l一切巖土工程的勘探、取樣實驗、資料一切巖土工程的勘探、取樣實驗、資料的統(tǒng)計分析、代表性目的的取值、代人的統(tǒng)計分析、代表性目的的取值、代人解析解公式的計算、進入數(shù)值分析程序解析解公式的計算、進入數(shù)值分析程序進展數(shù)學(xué)模擬都是建立在均質(zhì)體假定的進展數(shù)學(xué)模擬都是建立在均質(zhì)體

23、假定的根底上進展的，假設(shè)不成認這個假定，根底上進展的，假設(shè)不成認這個假定，那現(xiàn)行的設(shè)計計算就什么都不能做了。那現(xiàn)行的設(shè)計計算就什么都不能做了。l但是，在巖土工程界，有的同行并不認但是，在巖土工程界，有的同行并不認同這個觀念。同這個觀念。l作為學(xué)術(shù)研討，當(dāng)然是可以的。作為學(xué)術(shù)研討，當(dāng)然是可以的。l但作為巖土工程師處置實踐工程問題的但作為巖土工程師處置實踐工程問題的根本觀念，卻使我深深地擔(dān)憂，在年輕根本觀念，卻使我深深地擔(dān)憂，在年輕一代的巖土工程師中，確實存在著缺乏一代的巖土工程師中，確實存在著缺乏工程實際的根本訓(xùn)練，缺乏正確的統(tǒng)計工程實際的根本訓(xùn)練，缺乏正確的統(tǒng)計概念和力學(xué)概念這種情況，對于工程

24、師概念和力學(xué)概念這種情況，對于工程師的生長，對于正確的工程判別和處置工的生長，對于正確的工程判別和處置工程問題是非常不利的。程問題是非常不利的。lA A高教授能參與我們的討論，我感到很榮幸高教授能參與我們的討論，我感到很榮幸也很惶恐，我斗膽想繼續(xù)發(fā)表一些與高教授也很惶恐，我斗膽想繼續(xù)發(fā)表一些與高教授不同的觀念，希望提早得到高老的原諒，在不同的觀念，希望提早得到高老的原諒，在此先謝謝高老。此先謝謝高老。 l我感到我們的討論曾經(jīng)上升到了認識論與方我感到我們的討論曾經(jīng)上升到了認識論與方法論的高度了：法論的高度了：1 1、高老以為地質(zhì)體是均質(zhì)、高老以為地質(zhì)體是均質(zhì)的，數(shù)據(jù)的離散性主要來源于取樣、實驗等

25、的，數(shù)據(jù)的離散性主要來源于取樣、實驗等詳細環(huán)節(jié)，因此用數(shù)理統(tǒng)計的方法來消除抽詳細環(huán)節(jié)，因此用數(shù)理統(tǒng)計的方法來消除抽樣實驗方面的誤差，進而導(dǎo)出了關(guān)于場地的樣實驗方面的誤差，進而導(dǎo)出了關(guān)于場地的認識、土樣數(shù)量問題和均勻性評價等等問題認識、土樣數(shù)量問題和均勻性評價等等問題的認識，以為公式中常用到閱歷系數(shù)和修正的認識，以為公式中常用到閱歷系數(shù)和修正系數(shù)主要是修正此類不確定要素帶來的誤差；系數(shù)主要是修正此類不確定要素帶來的誤差； l2 2、另一種觀念以為地質(zhì)體是非均質(zhì)的，、另一種觀念以為地質(zhì)體是非均質(zhì)的，要研討其性質(zhì)必需求有足夠的數(shù)量的實要研討其性質(zhì)必需求有足夠的數(shù)量的實驗，要在建筑物的不同位置布置勘探

26、點，驗，要在建筑物的不同位置布置勘探點，研討其不均勻性，至于數(shù)據(jù)離散性問題研討其不均勻性，至于數(shù)據(jù)離散性問題主要強調(diào)用一致的方法、設(shè)備和規(guī)范來主要強調(diào)用一致的方法、設(shè)備和規(guī)范來規(guī)范其操作行為，因此而帶來的誤差是規(guī)范其操作行為，因此而帶來的誤差是一致的，個別樣品的差距主要表現(xiàn)了抽一致的，個別樣品的差距主要表現(xiàn)了抽樣母體的差別，因此要用建筑物不同位樣母體的差別，因此要用建筑物不同位置上的數(shù)據(jù)來評價其均勻性和傾斜等問置上的數(shù)據(jù)來評價其均勻性和傾斜等問題。題。 l另一位網(wǎng)友發(fā)表了不完全一樣的觀念：另一位網(wǎng)友發(fā)表了不完全一樣的觀念：l我以為在宇宙中沒有絕對的均質(zhì)物體，我以為在宇宙中沒有絕對的均質(zhì)物體，巖

27、土體也一樣，假設(shè)不按均質(zhì)體研討，巖土體也一樣，假設(shè)不按均質(zhì)體研討，他有方法反映巖土的量化數(shù)據(jù)么？他提他有方法反映巖土的量化數(shù)據(jù)么？他提出了地層的物理力學(xué)數(shù)據(jù)，就與他的前出了地層的物理力學(xué)數(shù)據(jù)，就與他的前提矛盾了，他無法勘察，無法提供勘察提矛盾了，他無法勘察，無法提供勘察報告。報告。 l從地質(zhì)勘察的角度來看，其研討對象主要是從地質(zhì)勘察的角度來看，其研討對象主要是地質(zhì)體，估計沒有人能否認地質(zhì)體是非均質(zhì)、地質(zhì)體，估計沒有人能否認地質(zhì)體是非均質(zhì)、各向異性的，反過來說就是沒有人能證明地各向異性的，反過來說就是沒有人能證明地質(zhì)體是均質(zhì)的；但勘察成果是為工程設(shè)計效質(zhì)體是均質(zhì)的；但勘察成果是為工程設(shè)計效力的，

28、從設(shè)計角度來看，一切的計算模型或力的，從設(shè)計角度來看，一切的計算模型或?qū)嶋H均假設(shè)地質(zhì)體是均質(zhì)，都要按均質(zhì)的實實際均假設(shè)地質(zhì)體是均質(zhì)，都要按均質(zhì)的實際來進展設(shè)計和計算，所以勘察報告中提供際來進展設(shè)計和計算，所以勘察報告中提供的承載力也好、其它任何目的也好都是把地的承載力也好、其它任何目的也好都是把地質(zhì)體的性質(zhì)做了均質(zhì)化處置，所用的方法就質(zhì)體的性質(zhì)做了均質(zhì)化處置，所用的方法就是數(shù)理統(tǒng)計的方法即抽樣調(diào)查的法那么，這是數(shù)理統(tǒng)計的方法即抽樣調(diào)查的法那么，這個過程也就是巖土工程勘察任務(wù)。個過程也就是巖土工程勘察任務(wù)。 l總而言之就是勘察人以為地質(zhì)體是非均總而言之就是勘察人以為地質(zhì)體是非均質(zhì)的，經(jīng)過勘察過程

29、將一定范圍內(nèi)的地質(zhì)的，經(jīng)過勘察過程將一定范圍內(nèi)的地質(zhì)體的性質(zhì)做均質(zhì)化處置，將結(jié)果提供質(zhì)體的性質(zhì)做均質(zhì)化處置，將結(jié)果提供設(shè)計人員運用，一個好的勘察人員必需設(shè)計人員運用，一個好的勘察人員必需求明白他所做的均質(zhì)化處置能否準(zhǔn)確可求明白他所做的均質(zhì)化處置能否準(zhǔn)確可靠、其風(fēng)險概率有多大等問題；工程設(shè)靠、其風(fēng)險概率有多大等問題；工程設(shè)計人員要求將地質(zhì)體看做地均質(zhì)的，但計人員要求將地質(zhì)體看做地均質(zhì)的，但一個好的設(shè)計師必需求了解地質(zhì)體的非一個好的設(shè)計師必需求了解地質(zhì)體的非均質(zhì)性所帶來的后果，并妥善處置好它均質(zhì)性所帶來的后果，并妥善處置好它們的關(guān)系。我想這也正是巖土工程師所們的關(guān)系。我想這也正是巖土工程師所必需具

30、備的最根本的概念和素質(zhì)要求。必需具備的最根本的概念和素質(zhì)要求。 l自然地質(zhì)條件是復(fù)雜的，巖土體是不均勻的，自然地質(zhì)條件是復(fù)雜的，巖土體是不均勻的，這是大家公認的現(xiàn)實，但作為工程研討的對這是大家公認的現(xiàn)實，但作為工程研討的對象，需求認識它，研討它和處置它，又不得象，需求認識它，研討它和處置它，又不得不把它部分化和簡單化，忽略次要的，處理不把它部分化和簡單化，忽略次要的，處理主要的矛盾，這能夠是自然科學(xué)研討和工程主要的矛盾，這能夠是自然科學(xué)研討和工程技術(shù)研討的不同之處。技術(shù)研討的不同之處。l作為巖土工程師，對于他勘察的場地，作為巖土工程師，對于他勘察的場地，首先要做地質(zhì)任務(wù)，從地質(zhì)成因和地層首先要

31、做地質(zhì)任務(wù)，從地質(zhì)成因和地層年代上要區(qū)分清楚，是洪沖積的還是殘年代上要區(qū)分清楚，是洪沖積的還是殘坡積的，是河漫灘還是階地，是第四紀坡積的，是河漫灘還是階地，是第四紀地層還是老地層，這就是所謂的把地質(zhì)地層還是老地層，這就是所謂的把地質(zhì)單元劃分正確，這是進一步思索布置勘單元劃分正確，這是進一步思索布置勘察實驗任務(wù)的根底。察實驗任務(wù)的根底。 l對于同一個地質(zhì)單元能否就是均勻的呢？對于同一個地質(zhì)單元能否就是均勻的呢？不一定，例如土層厚度很能夠是不均勻的，不一定，例如土層厚度很能夠是不均勻的，即使在平原地域，土層厚度也經(jīng)常有較大即使在平原地域，土層厚度也經(jīng)常有較大的變化，因此需求用勘探點的間距來控制的變

32、化，因此需求用勘探點的間距來控制其厚度變化，不同的根底類型對土層厚度其厚度變化，不同的根底類型對土層厚度的敏感性不同，因此布孔間距的要求是不的敏感性不同，因此布孔間距的要求是不同的。同的。l從土的性質(zhì)來研討土層均勻性，普通以從土的性質(zhì)來研討土層均勻性，普通以為同一地質(zhì)單元可以作為均質(zhì)體來處置，為同一地質(zhì)單元可以作為均質(zhì)體來處置，可以采用統(tǒng)計的方法來處置實驗?zāi)康??？梢圆捎媒y(tǒng)計的方法來處置實驗?zāi)康摹＜僭O(shè)不成認這一點，即使是最簡單的計假設(shè)不成認這一點，即使是最簡單的計算平均值的方法也就失去了實際的前提，算平均值的方法也就失去了實際的前提，就不能用平均值來處置實驗結(jié)果。也失就不能用平均值來處置實驗結(jié)果

33、。也失去了鉆孔抽樣取土實驗的實際根據(jù)，那去了鉆孔抽樣取土實驗的實際根據(jù)，那費事就大了。費事就大了。l將實驗?zāi)康挠糜诠こ逃嬎銜r，計算公式將實驗?zāi)康挠糜诠こ逃嬎銜r，計算公式的推導(dǎo)都有均質(zhì)土的假定，計算根底中的推導(dǎo)都有均質(zhì)土的假定，計算根底中點沉降時，他必需成認土層是均勻的，點沉降時，他必需成認土層是均勻的，包括深度方向和程度方向都是均勻的，包括深度方向和程度方向都是均勻的，假設(shè)不成認這一點，這個計算土中應(yīng)力假設(shè)不成認這一點，這個計算土中應(yīng)力的公式就不成立，還計算什么？的公式就不成立，還計算什么？l假設(shè)以為同一個地質(zhì)單元也存在不均勻性，假設(shè)以為同一個地質(zhì)單元也存在不均勻性，而又希望把這種不均勻性探明

34、顯示出來。而又希望把這種不均勻性探明顯示出來。假設(shè)采取在建筑物四個角點分別取土實驗假設(shè)采取在建筑物四個角點分別取土實驗的方法，但在程度方向上怎樣把握兩個鉆的方法，但在程度方向上怎樣把握兩個鉆孔之間的變化呢？以為一個孔的數(shù)據(jù)能代孔之間的變化呢？以為一個孔的數(shù)據(jù)能代表多大的范圍，表多大的范圍，1m1m？2m2m？還是多少？就沒？還是多少？就沒有底了。假設(shè)以為在深度方向上同一個土有底了。假設(shè)以為在深度方向上同一個土層也存在不均勻性，那在兩個取土點之間層也存在不均勻性，那在兩個取土點之間的不均勻性又如何把它探明？因此在對同的不均勻性又如何把它探明？因此在對同一地質(zhì)單元的不均勻性假定的根底上的勘一地質(zhì)單

35、元的不均勻性假定的根底上的勘察任務(wù)，連取土點確實定都會有很大的爭察任務(wù)，連取土點確實定都會有很大的爭議，事情就做不下去了。議，事情就做不下去了。l在均質(zhì)土假定的根底上，把各個勘探點、在均質(zhì)土假定的根底上，把各個勘探點、各個取樣點的數(shù)據(jù)的差別看成是隨機要素各個取樣點的數(shù)據(jù)的差別看成是隨機要素呵斥而不是系統(tǒng)要素呵斥的，這些隨機要呵斥而不是系統(tǒng)要素呵斥的，這些隨機要素包括當(dāng)年堆積時物質(zhì)的差別、年代的差素包括當(dāng)年堆積時物質(zhì)的差別、年代的差別、堆積條件的差別、取土擾動程度的差別、堆積條件的差別、取土擾動程度的差別、實驗條件的差別等等。在這樣假定的別、實驗條件的差別等等。在這樣假定的根底上，就可以用統(tǒng)計的

36、方法來處置這些根底上，就可以用統(tǒng)計的方法來處置這些數(shù)據(jù)的隨機誤差了，數(shù)據(jù)的離散性或變異數(shù)據(jù)的隨機誤差了，數(shù)據(jù)的離散性或變異性是反映這種隨機要素影響的定量目的，性是反映這種隨機要素影響的定量目的，經(jīng)過計算，可以估計這些隨機誤差對計算經(jīng)過計算，可以估計這些隨機誤差對計算結(jié)果所呵斥的影響有多大，這就是誤差估結(jié)果所呵斥的影響有多大，這就是誤差估計和可靠度分析。計和可靠度分析。l因此在計算一幢建筑物的沉降時，普通因此在計算一幢建筑物的沉降時，普通都分層采用各層土的綜合緊縮曲線去確都分層采用各層土的綜合緊縮曲線去確定其相應(yīng)壓力段的緊縮模量，而且對于定其相應(yīng)壓力段的緊縮模量，而且對于一個場地，假設(shè)是同一個地

37、質(zhì)單元，也一個場地，假設(shè)是同一個地質(zhì)單元，也只分層地給出了每層土的綜合緊縮曲線。只分層地給出了每層土的綜合緊縮曲線。l假設(shè)發(fā)現(xiàn)某一個范圍存在明顯的目的差假設(shè)發(fā)現(xiàn)某一個范圍存在明顯的目的差別，那很能夠是在地質(zhì)單元的劃分上出別，那很能夠是在地質(zhì)單元的劃分上出了問題。了問題。 l地基不均勻性對建筑物的危害主要使建地基不均勻性對建筑物的危害主要使建筑物傾斜與開裂。筑物傾斜與開裂。l事先防備事故的發(fā)生無疑是非常重要的，事先防備事故的發(fā)生無疑是非常重要的，在地基根底設(shè)計時，對于那種十清楚顯在地基根底設(shè)計時，對于那種十清楚顯的不均勻地基，例如軟硬不均的地基，的不均勻地基，例如軟硬不均的地基，部分基巖出露的地

38、基，半填半挖的地基，部分基巖出露的地基，半填半挖的地基，存在暗浜的地基等等，首先需求加以界存在暗浜的地基等等，首先需求加以界定，劃分其界限，分別研討其緊縮性，定，劃分其界限，分別研討其緊縮性，而能否會產(chǎn)生有害的不均勻沉降，而能否會產(chǎn)生有害的不均勻沉降， l不均勻性普通不是靠計算出來的，而是不均勻性普通不是靠計算出來的，而是根據(jù)工程的判別，處理的方法是采取工根據(jù)工程的判別，處理的方法是采取工程措施，使其均勻化，普通也不是靠計程措施，使其均勻化，普通也不是靠計算結(jié)果來保證工程平安的。產(chǎn)生不均勻算結(jié)果來保證工程平安的。產(chǎn)生不均勻沉降的要素很多，地基緊縮性的不均勻沉降的要素很多，地基緊縮性的不均勻性僅

39、是一個方面，而土層的厚度變化，性僅是一個方面，而土層的厚度變化，荷載的差別、荷載的偏心、施工時的擾荷載的差別、荷載的偏心、施工時的擾動等能夠是更重要的要素，它們所產(chǎn)生動等能夠是更重要的要素，它們所產(chǎn)生的不均勻沉降的數(shù)量級往往遠大于緊縮的不均勻沉降的數(shù)量級往往遠大于緊縮性的不均勻。性的不均勻。l人們在事先準(zhǔn)確控制建筑物傾斜和開裂人們在事先準(zhǔn)確控制建筑物傾斜和開裂的身手還不大，特別依托沉降計算的結(jié)的身手還不大，特別依托沉降計算的結(jié)果來控制不均勻沉降更是不太現(xiàn)實。為果來控制不均勻沉降更是不太現(xiàn)實。為了保證工程的平安普通從兩個方面控制，了保證工程的平安普通從兩個方面控制，一是采取工程措施來控制上述產(chǎn)生

40、不均一是采取工程措施來控制上述產(chǎn)生不均勻沉降的諸多要素，不使其發(fā)生，或降勻沉降的諸多要素，不使其發(fā)生，或降低其危害；二是控制計算平均沉降量的低其危害；二是控制計算平均沉降量的數(shù)量級，即控制根底底面的壓力值，這數(shù)量級，即控制根底底面的壓力值，這就是變形控制設(shè)計的方法。就是變形控制設(shè)計的方法。l地基均勻性評價能否可了解為對持力層地基均勻性評價能否可了解為對持力層和下臥層的均勻性評價，對土層的評價和下臥層的均勻性評價，對土層的評價結(jié)論能否說土層為均勻或不均勻地基土，結(jié)論能否說土層為均勻或不均勻地基土，還是地基為均勻或不均勻地基？而且對還是地基為均勻或不均勻地基？而且對場地土層能否應(yīng)該全部進展評價？我

41、曾場地土層能否應(yīng)該全部進展評價？我曾經(jīng)見過一份報告上對本應(yīng)該在根底開挖經(jīng)見過一份報告上對本應(yīng)該在根底開挖將被挖除的填土層評價其均勻性，本人將被挖除的填土層評價其均勻性，本人以為不合理，能否正確？以為不合理，能否正確？ l這是不均勻地基嗎？這是不均勻地基嗎？ l根據(jù)他所列舉的這個地質(zhì)剖面，從土層根據(jù)他所列舉的這個地質(zhì)剖面，從土層的厚度分布，我真實看不出地基的均勻的厚度分布，我真實看不出地基的均勻性存在什么問題。從景象上看，填土層性存在什么問題。從景象上看，填土層的底面坡度比較大，似乎應(yīng)該判為不均的底面坡度比較大，似乎應(yīng)該判為不均勻地基，但建筑物的根底落在第層粉勻地基，但建筑物的根底落在第層粉質(zhì)黏

42、土層上，將填土挖去了還有什么均質(zhì)黏土層上，將填土挖去了還有什么均勻性的問題呢？勻性的問題呢？l對于對于 JGJ72-2019JGJ72-2019關(guān)于地基均勻性評價的有關(guān)關(guān)于地基均勻性評價的有關(guān)規(guī)定，能夠存在不同的了解，也需求進規(guī)定，能夠存在不同的了解，也需求進展必要的討論：展必要的討論：l1) 1) 均勻性判別要求進展的，是均勻性判別要求進展的，是“沉降、沉降、差別沉降、傾斜等特征分析評價，并差別沉降、傾斜等特征分析評價，并不是要求進展準(zhǔn)確的定量計算。不是要求進展準(zhǔn)確的定量計算。l2) 2) 均勻性判別的目的是為了注重地貌、均勻性判別的目的是為了注重地貌、工程地質(zhì)單元和地基巖土層構(gòu)造等條件工程

43、地質(zhì)單元和地基巖土層構(gòu)造等條件對建筑物具有重要的控制性影響。對建筑物具有重要的控制性影響。l3) 3) 其實模量當(dāng)量值之比就等于虛擬變形其實模量當(dāng)量值之比就等于虛擬變形之比，比較一樣基底應(yīng)力條件下的模量之比，比較一樣基底應(yīng)力條件下的模量當(dāng)量值之比，可以把基底應(yīng)力約去，應(yīng)當(dāng)量值之比，可以把基底應(yīng)力約去，應(yīng)力面積化為單位應(yīng)力面積，再將分子分力面積化為單位應(yīng)力面積，再將分子分母中的單位應(yīng)力面積約去，最后只剩下母中的單位應(yīng)力面積約去，最后只剩下虛擬變形的比值。虛擬變形的比值。l1.什么是極限形狀? l2.究竟有幾種設(shè)計方法？ l3.如何處置巖土工程與上部構(gòu)造不同設(shè)計方法所帶來的問題?l4.如何控制巖土

44、工程的平安度？l5.怎樣計算荷載？l從設(shè)計方法的開展歷史來看，從任務(wù)形從設(shè)計方法的開展歷史來看，從任務(wù)形狀設(shè)計逐漸演化為極限形狀設(shè)計。狀設(shè)計逐漸演化為極限形狀設(shè)計。l極限形狀設(shè)計是將建筑物的任務(wù)形狀與極限形狀設(shè)計是將建筑物的任務(wù)形狀與極限形狀之間堅持一個足夠充分的平安極限形狀之間堅持一個足夠充分的平安貯藏，以保證建筑物的承載力或正常運貯藏，以保證建筑物的承載力或正常運用的要求都得到滿足。用的要求都得到滿足。 l承載力極限形狀與正常運用極限形狀是承載力極限形狀與正常運用極限形狀是兩種不同性質(zhì)的極限形狀控制方法。對兩種不同性質(zhì)的極限形狀控制方法。對應(yīng)于構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)件到達最大承載力或應(yīng)于構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)

45、件到達最大承載力或不適于繼續(xù)承載的變形的形狀稱為承載不適于繼續(xù)承載的變形的形狀稱為承載才干極限形狀。對應(yīng)于構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)件才干極限形狀。對應(yīng)于構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)件到達正常運用或耐久性能的某項規(guī)定限到達正常運用或耐久性能的某項規(guī)定限值的形狀稱為正常運用極限形狀。值的形狀稱為正常運用極限形狀。l承載才干極限形狀可了解為構(gòu)造或構(gòu)造承載才干極限形狀可了解為構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)件發(fā)揚允許的最大承載才干的形狀。構(gòu)件發(fā)揚允許的最大承載才干的形狀。構(gòu)造構(gòu)件由于塑性變形而使其幾何外形構(gòu)造構(gòu)件由于塑性變形而使其幾何外形發(fā)生顯著改動，雖未到達最大承載才干，發(fā)生顯著改動，雖未到達最大承載才干，但已徹底不能運用，也屬于到達這種極但已徹

46、底不能運用，也屬于到達這種極限形狀。疲勞破壞是在運用中由于荷載限形狀。疲勞破壞是在運用中由于荷載多次反復(fù)作用而到達的承載才干極限形多次反復(fù)作用而到達的承載才干極限形狀。狀。l按照我國一致規(guī)范的規(guī)定，當(dāng)構(gòu)造或構(gòu)按照我國一致規(guī)范的規(guī)定，當(dāng)構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)件出現(xiàn)以下形狀之一時，應(yīng)以為超造構(gòu)件出現(xiàn)以下形狀之一時，應(yīng)以為超越了承載才干極限形狀：越了承載才干極限形狀：l1 1 整個構(gòu)造或其一部分作為剛體失去整個構(gòu)造或其一部分作為剛體失去平衡；平衡；l2 2 構(gòu)造構(gòu)件或銜接因超越資料強度而構(gòu)造構(gòu)件或銜接因超越資料強度而破壞，或因過度變形而不適于繼續(xù)承載；破壞，或因過度變形而不適于繼續(xù)承載；l3 3 構(gòu)造轉(zhuǎn)變?yōu)闄C

47、動體系；構(gòu)造轉(zhuǎn)變?yōu)闄C動體系；l4 4 構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)件喪失穩(wěn)定；構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)件喪失穩(wěn)定；l5 5 構(gòu)造因部分破壞而發(fā)生延續(xù)倒塌；構(gòu)造因部分破壞而發(fā)生延續(xù)倒塌；l6 6 地基喪失承載力而破壞；地基喪失承載力而破壞；l7 7 構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)件的疲勞破壞。構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)件的疲勞破壞。l正常運用極限形狀可了解為構(gòu)造或構(gòu)造正常運用極限形狀可了解為構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)件到達運用功能上允許的某個限值的構(gòu)件到達運用功能上允許的某個限值的形狀。例如，某些構(gòu)件必需控制變形、形狀。例如，某些構(gòu)件必需控制變形、裂痕才干滿足運用要求。因過大的變形裂痕才干滿足運用要求。因過大的變形會呵斥如房屋內(nèi)粉刷層剝落、填充墻和會呵斥如房屋內(nèi)粉刷層

48、剝落、填充墻和隔斷墻開裂及屋面積水等后果；過大的隔斷墻開裂及屋面積水等后果；過大的裂痕會影響構(gòu)造的耐久性；過大的變形、裂痕會影響構(gòu)造的耐久性；過大的變形、裂痕也會呵斥用戶心思上的不平安感。裂痕也會呵斥用戶心思上的不平安感。l按我國一致規(guī)范的規(guī)定，當(dāng)構(gòu)造或構(gòu)造按我國一致規(guī)范的規(guī)定，當(dāng)構(gòu)造或構(gòu)造構(gòu)件出現(xiàn)以下形狀之一時，應(yīng)以為超越構(gòu)件出現(xiàn)以下形狀之一時，應(yīng)以為超越了正常運用極限形狀：了正常運用極限形狀：l1 1 影響正常運用或外觀的變形；影響正常運用或外觀的變形；l2 2 影響正常運用或耐久性能的部分損影響正常運用或耐久性能的部分損壞；壞；l3 3 影響正常運用的振動；影響正常運用的振動；l4 4

49、影響正常運用的其他特定形狀。影響正常運用的其他特定形狀。l根據(jù)歐洲規(guī)范的規(guī)定，巖土工程的承載力根據(jù)歐洲規(guī)范的規(guī)定，巖土工程的承載力極限形狀可以詳細區(qū)分為下面極限形狀可以詳細區(qū)分為下面5種承載力極種承載力極限形狀設(shè)計。限形狀設(shè)計。l1 構(gòu)造物或巖土體作為剛體失去平衡，在構(gòu)造物或巖土體作為剛體失去平衡，在這種極限形狀驗算時，構(gòu)造資料和巖土的這種極限形狀驗算時，構(gòu)造資料和巖土的強度對抗力是不重要的，這種極限形狀簡強度對抗力是不重要的，這種極限形狀簡稱為稱為EQU。l2構(gòu)造或構(gòu)件的內(nèi)部破壞或過大變形，包構(gòu)造或構(gòu)件的內(nèi)部破壞或過大變形，包括根底、樁和地下室側(cè)墻等，在這種極限括根底、樁和地下室側(cè)墻等，在這

50、種極限形狀驗算時，構(gòu)造資料強度對抗力是至關(guān)形狀驗算時，構(gòu)造資料強度對抗力是至關(guān)重要的，這種極限形狀簡稱為重要的，這種極限形狀簡稱為STR。 l3巖土體的破壞或過大的變形，在這種巖土體的破壞或過大的變形，在這種極限形狀驗算時，巖土的強度對抗力是極限形狀驗算時，巖土的強度對抗力是至關(guān)重要的，這種極限形狀簡稱為至關(guān)重要的，這種極限形狀簡稱為GEO。l4由于水的浮力或其他豎向力引起構(gòu)造由于水的浮力或其他豎向力引起構(gòu)造物或巖土體平衡的喪失，這種極限形狀物或巖土體平衡的喪失，這種極限形狀簡稱為簡稱為UPL。l5 由于水力梯度所引起的巖土體隆起、由于水力梯度所引起的巖土體隆起、沖刷或管涌，這種極限形狀簡稱為

51、沖刷或管涌，這種極限形狀簡稱為HYD。l根據(jù)我國一致規(guī)范的規(guī)定和歐洲規(guī)范的條根據(jù)我國一致規(guī)范的規(guī)定和歐洲規(guī)范的條文，文，“地基喪失承載力而破壞或地基喪失承載力而破壞或“巖土體巖土體的破壞或過大的變形都是承載力極限形的破壞或過大的變形都是承載力極限形狀的一種。因此，地基承載力計算，按其狀的一種。因此，地基承載力計算，按其性質(zhì)來說，應(yīng)該取用承載力極限形狀的根性質(zhì)來說，應(yīng)該取用承載力極限形狀的根本組合。但由于本組合。但由于 所提供的地基承載力按其性質(zhì)是地基允許所提供的地基承載力按其性質(zhì)是地基允許承載力，在設(shè)計表達式中不直接出現(xiàn)平安承載力，在設(shè)計表達式中不直接出現(xiàn)平安系數(shù)，不具備運用荷載設(shè)計值的條件，

52、只系數(shù)，不具備運用荷載設(shè)計值的條件，只能取用荷載的規(guī)范值，這是由所采用的設(shè)能取用荷載的規(guī)范值，這是由所采用的設(shè)計方法決議的。計方法決議的。l請問分項系數(shù)設(shè)計方法能否就是多系數(shù)請問分項系數(shù)設(shè)計方法能否就是多系數(shù)設(shè)計方法？和總平安系數(shù)法有什么區(qū)別？設(shè)計方法？和總平安系數(shù)法有什么區(qū)別？ GB50007-2019GB50007-2019所采用的終究是什么設(shè)計方法？這種設(shè)所采用的終究是什么設(shè)計方法？這種設(shè)計方法與極限形狀設(shè)計又有什么關(guān)系？計方法與極限形狀設(shè)計又有什么關(guān)系？l極限形狀的數(shù)學(xué)表達式稱為極限形狀方極限形狀的數(shù)學(xué)表達式稱為極限形狀方程，極限形狀方程是當(dāng)構(gòu)造處于極限形程，極限形狀方程是當(dāng)構(gòu)造處于極

53、限形狀時各有關(guān)根本變量的關(guān)系式。根本變狀時各有關(guān)根本變量的關(guān)系式。根本變量是指影響構(gòu)造可靠度的各種物理量，量是指影響構(gòu)造可靠度的各種物理量，它包括：引起構(gòu)造作用效應(yīng)它包括：引起構(gòu)造作用效應(yīng)S S內(nèi)力等內(nèi)力等的各種作用和環(huán)境影響，如恒荷載、活的各種作用和環(huán)境影響，如恒荷載、活荷載、地震、溫度變化等；構(gòu)成構(gòu)造抗荷載、地震、溫度變化等；構(gòu)成構(gòu)造抗力力R R強度等的各種要素，如資料和巖強度等的各種要素，如資料和巖土的性能、幾何參數(shù)等。分析構(gòu)造可靠土的性能、幾何參數(shù)等。分析構(gòu)造可靠度時，也可將作用效應(yīng)或構(gòu)造抗力作為度時，也可將作用效應(yīng)或構(gòu)造抗力作為綜合的根本變量思索。綜合的根本變量思索。l如令如令R R

54、為抗力函數(shù)；為抗力函數(shù)；S S為作用函數(shù)，那么為作用函數(shù)，那么極限形狀方程可表達為：極限形狀方程可表達為：l抗力與作用之比稱為平安系數(shù)抗力與作用之比稱為平安系數(shù)K KR/SR/S，兩者之差稱為平安貯藏：兩者之差稱為平安貯藏：l這是兩種不同的平安度控制的方法，即這是兩種不同的平安度控制的方法，即平安系數(shù)控制方法和失效概率或可靠平安系數(shù)控制方法和失效概率或可靠目的控制方法。目的控制方法。 SR SRZ l不同的平安度控制的設(shè)計方法分為定值法不同的平安度控制的設(shè)計方法分為定值法和概率法兩種。定值法包括單一平安系數(shù)和概率法兩種。定值法包括單一平安系數(shù)法又稱為總平安系數(shù)法、允許應(yīng)力法法又稱為總平安系數(shù)法

55、、允許應(yīng)力法和多系數(shù)法。概率法包括分項系數(shù)法和全和多系數(shù)法。概率法包括分項系數(shù)法和全概率法。概率法。l采用允許應(yīng)力法的設(shè)計表達式描畫任務(wù)形采用允許應(yīng)力法的設(shè)計表達式描畫任務(wù)形狀的作用效應(yīng)與抗力效應(yīng)的關(guān)系，作用效狀的作用效應(yīng)與抗力效應(yīng)的關(guān)系，作用效應(yīng)采用規(guī)范組合，抗力效應(yīng)以允許值包應(yīng)采用規(guī)范組合，抗力效應(yīng)以允許值包括實驗曲線的某種特征點，或?qū)嶋H公式的括實驗曲線的某種特征點，或?qū)嶋H公式的計算結(jié)果表示，其平安度是隱含的，并計算結(jié)果表示，其平安度是隱含的，并不出如今設(shè)計表達式中。在允許應(yīng)力法計不出如今設(shè)計表達式中。在允許應(yīng)力法計算中，不運用平安系數(shù)或分項系數(shù)。算中，不運用平安系數(shù)或分項系數(shù)。l采用總平

56、安系數(shù)設(shè)計法的表達式描畫的采用總平安系數(shù)設(shè)計法的表達式描畫的是極限形狀的作用與抗力的平衡關(guān)系。是極限形狀的作用與抗力的平衡關(guān)系。其中，抗力效應(yīng)是極限值，包括實驗曲其中，抗力效應(yīng)是極限值，包括實驗曲線上的極限臨界值，或根據(jù)極限實際計線上的極限臨界值，或根據(jù)極限實際計算的結(jié)果，作用效應(yīng)是規(guī)范組合。在設(shè)算的結(jié)果，作用效應(yīng)是規(guī)范組合。在設(shè)計表達式中，總平安系數(shù)出如今抗力項計表達式中，總平安系數(shù)出如今抗力項的分母中，當(dāng)然也可以了解為乘以作用的分母中，當(dāng)然也可以了解為乘以作用效應(yīng)的規(guī)范值再與抗力的極限值相平衡。效應(yīng)的規(guī)范值再與抗力的極限值相平衡。kkSRK l采用分項系數(shù)設(shè)計法的表達式描畫極限采用分項系數(shù)

57、設(shè)計法的表達式描畫極限形狀下設(shè)計驗算點的抗力效應(yīng)的設(shè)計值形狀下設(shè)計驗算點的抗力效應(yīng)的設(shè)計值與作用效應(yīng)的設(shè)計值的平衡關(guān)系。設(shè)計與作用效應(yīng)的設(shè)計值的平衡關(guān)系。設(shè)計驗算點的失效概率是最大的，因此用驗驗算點的失效概率是最大的，因此用驗算點的坐標(biāo)即設(shè)計值來控制設(shè)計。算點的坐標(biāo)即設(shè)計值來控制設(shè)計。RkddksRRSS l我國現(xiàn)行規(guī)范的主體工程構(gòu)造設(shè)計方法我國現(xiàn)行規(guī)范的主體工程構(gòu)造設(shè)計方法主要采用分項系數(shù)法，而現(xiàn)行規(guī)范的巖主要采用分項系數(shù)法，而現(xiàn)行規(guī)范的巖土工程設(shè)計原那么大多是多種設(shè)計方法土工程設(shè)計原那么大多是多種設(shè)計方法并用。并用。l這種現(xiàn)狀就使設(shè)計任務(wù)復(fù)雜化了，不弄這種現(xiàn)狀就使設(shè)計任務(wù)復(fù)雜化了，不弄清楚

58、這些問題，很容易出現(xiàn)錯誤。清楚這些問題，很容易出現(xiàn)錯誤。l 采用了多種設(shè)采用了多種設(shè)計方法。計方法。l地基承載力設(shè)計采用允許承載力法，即地基承載力設(shè)計采用允許承載力法，即任務(wù)形狀設(shè)計方法。任務(wù)形狀設(shè)計方法。akfp l地基穩(wěn)定性計算采用總平安系數(shù)法地基穩(wěn)定性計算采用總平安系數(shù)法, ,設(shè)計表設(shè)計表達式達式13-513-5即為該規(guī)范的式即為該規(guī)范的式5.4.15.4.1： l巖石錨桿抗拔承載力驗算采用允許應(yīng)力法巖石錨桿抗拔承載力驗算采用允許應(yīng)力法 l式中的式中的f f值為水泥砂漿或混凝土與巖石間的值為水泥砂漿或混凝土與巖石間的粘結(jié)強度特征值，即允許粘結(jié)強度值。粘結(jié)強度特征值，即允許粘結(jié)強度值。2

59、. 1SRMM rrthufR l第第6 6章?lián)跬翂Ψ€(wěn)定性驗算采用總平安系數(shù)章?lián)跬翂Ψ€(wěn)定性驗算采用總平安系數(shù)法法 。l第第8 8章根底構(gòu)造承載力驗算采用分項系數(shù)章根底構(gòu)造承載力驗算采用分項系數(shù)法，一切的設(shè)計表達式中，作用均為基底法，一切的設(shè)計表達式中，作用均為基底的凈反力或由凈反力產(chǎn)生的根底構(gòu)造內(nèi)力，的凈反力或由凈反力產(chǎn)生的根底構(gòu)造內(nèi)力，強度均為混凝土資料的相應(yīng)強度設(shè)計值。強度均為混凝土資料的相應(yīng)強度設(shè)計值。3 . 1tatannGEEG 6 . 1faxfazxozExEG l地基根底與上部構(gòu)造無論在運用功能、地基根底與上部構(gòu)造無論在運用功能、荷載傳送或者建筑施工等方面都是不可荷載傳送或者建

60、筑施工等方面都是不可分割的一個整體。分割的一個整體。 設(shè)計時應(yīng)從上部構(gòu)造設(shè)計時應(yīng)從上部構(gòu)造到地基根底，逐漸傳送荷載，一直堅持到地基根底，逐漸傳送荷載，一直堅持各部分構(gòu)件的靜力平衡和滿足強度變形各部分構(gòu)件的靜力平衡和滿足強度變形的要求。的要求。l由于技術(shù)開展的偏重面不同，上部構(gòu)造由于技術(shù)開展的偏重面不同，上部構(gòu)造和地基根底的設(shè)計方法處于不同的開展和地基根底的設(shè)計方法處于不同的開展階段。上部構(gòu)造比較早地開場實行了向階段。上部構(gòu)造比較早地開場實行了向概率極限形狀設(shè)計的過渡，而地基根底概率極限形狀設(shè)計的過渡，而地基根底那么仍處于總平安系數(shù)設(shè)計階段例如那么仍處于總平安系數(shù)設(shè)計階段例如樁基設(shè)計、擋土墻設(shè)計