岩土工程的安全度上

工程实践中的

岩土工程安全度问题

（岩土工程师继续教育讲座）

(上)

同济大学高大钊学习了工程安全度的理论和技术标准中有关安全度的各种规定之后，下面将进一步讨论工程实践中的岩土工程安全度问题。讨论工程安全度的控制与风险、影响岩土工程安全度的因素，包括体制的因素和技术的因素。岩土工程是全过程的技术服务，包括勘察设计阶段的安全度控制、施工与运营阶段安全度的实现及可能存在的风险分析。讲座内容一.岩土工程安全度与主体工程结构安全度二.在岩土工程勘察、设计工作中，对安全度的控制三.在工程施工和运行过程中，安全度的实现四.岩土工程的风险评估与控制一.岩土工程安全度与主体工程结构安全度1.岩土工程是主体工程的一部分，岩土工程的安全度需与主体工程安全度协调、安全等级的协调、安全储备的协调、设计原则的协调。2.上部结构的恒载和可变荷载最终由基础传给地基，地基基础设计必须与上部结构设计相协调。3.岩土与主体结构的协同作用，设计时如何考虑岩土作用于结构的荷载和土的变形对结构物的作用。岩土工程安全度与主体工程安全度的

协调一致性定义极限状态－承载力极限状态与正常使用极限状态，地基与建筑物作为整体考虑极限状态R－抗力函数；S－作用函数极限状态方程R＝S安全度控制方法两者之比称为安全系数K＝R/S两者之差称为安全储备Z＝R－S设计原则定值法－单一安全系数法、容许应力法、多系数法概率法－分项系数法、全概率法现行规范的主体工程结构设计原则主要采用分项系数法现行规范的岩土工程设计原则是多种设计原则并用因此，岩土工程设计时必须特别注意设计原则的一致性。岩土工程与上部结构设计的关系地基基础与上部结构无论在使用功能、荷载传递或者建筑施工方面都是不可分割的整体。设计时从上部结构到地基基础，逐步传递荷载，始终保持各部分构件的静力平衡和满足强度变形的要求。从技术上和体制上讨论岩土工程与上部结构设计的关系。

技术上如何协调不同的设计原则？由于技术发展的侧重面不同，上部结构和地基基础的设计方法处于不同的发展阶段。上部结构比较早地开始实行了向概率极限状态设计的过渡，而地基基础则仍处于总安全系数设计阶段，甚至有些部分尚停留在容许应力设计阶段。国际上是如此，我国亦是如此。实际设计工作需要上部结构和地基基础实行统一的设计方法，统一的荷载规定，统一的安全度衡量标准。目前由于上部结构与地基基础设计原则的不统一，各种规范执行不同的荷载规定，设计值与标准值混用；不同规范按不同的安全度标准建立评价体系，给设计人员带来太多的麻烦，造成很多误解。其结果是要么可能造成浪费，要么可能造成潜在的危险。上部结构构设计验验算承载载力时，，荷载统统一地采采用设计计值，抗抗力采用用材料的的强度设设计值，，没有任任何的悬悬念。地基基础础设计中中，验算算地基承承载力问问题时，，由于地地基承载载力采用用的是容容许值，，要求荷荷载取值值，即基基底压力力必须采采用标准准值。但但验算基基础结构构的承载载力时，，由于材材料强度度用的是是设计值值，荷载载取值必必须也采采用设计计值与之之匹配。。单桩承载载力验算算时，对对于验算算由地基基土对桩桩的支承承所构成成的承载载力，与与之相应应的轴力力是标准准值，但但由桩身身强度构构成的承承载力验验算时必必须用轴轴力的设设计值。。因此用用下面的的公式计计算时标标准值与与设计值值的不同同取值和和不同的的适用条条件。有人问，，根据对对单桩极极限承载载力的估估计，计计算桩的的静载荷荷试验的的最大试试验荷载载时，如如何验算算试验荷荷载是否否会破坏坏桩身？？单桩极限限承载力力5000kN，用最大大试验荷荷载5000kN验算桩身身强度，，桩身材材料强度度用设计计值还是是标准值值？？？？在基坑工工程设计计时，问问题与地地基基础础设计正正好相反反，由土土的强度度指标计计算得到到的土压压力是标标准值，，围护结结构的内内力也是是标准值值，但围围护结构构的材料料强度却却是设计计值。在地基基基础设计计时，设设计表达达式两端端不匹配配会造成成浪费；；而基坑坑工程设设计时，，设计表表达式两两端不匹匹配则会会造成安安全度下下降。荷载与抗抗力没有有匹配的的案例基本数据基底面积积4471平方方米高层建筑筑地上29层，，地下3层基坑面积积2600平方方米基坑周边边长260m开挖深度度12.35m地下连续续墙厚600mm，深24m四道支撑撑，第一一道钢筋筋混凝土土支撑，，其余三三道609mm12mm的钢支撑撑基坑围护护结构剖面支撑的位位置插入深度度地面施工工荷载坑底注浆浆加固垮塌的一一角围护结构构失效的的后果约40m长的围护护结构后后倾，墙墙底向内内翻，基基坑底土土体隆起起支撑结构构体系失失稳破坏坏邻近道路路塌陷，，塌陷面面积约500平平方米，最深深处处6～～7m，，滑动动体体后后座座切切口口竖竖直直平平整整煤气气管管破破裂裂，，煤煤气气大大量量外外溢溢切断断两两根根光光缆缆干干线线破坏坏电电力力电电缆缆、、电电车车电电缆缆、、自自来来水水管管与与下下水水管管道道大面面积积停停气气、、停停水水、、停停电电，，交交通通中中断断连续续墙墙后后倾倾，，支支撑撑挠挠曲曲相邻邻路路面面下下沉沉回填填黄黄砂砂抢抢险险事故故有有预兆兆监测测数数据据显显示示，，事事故故发发生生前前二二周周，，邻邻近近道道路路沉沉降降速速率率最最大大已已达达15cm/d事故故前前一一天天的的半半夜夜，，发发现现基基坑坑底底部部出出现现土土的的局局部部上上涌涌，，钢钢支支撑撑发发出出吱吱吱吱声声音音上午午7时时，，事事故故突突然然发发生生对事事故故原原因因的的分析析支撑撑与与连连续续墙墙之之间间直直接接连连接接，，没没有有设设置置围围檩檩，，由由于于支支撑撑与与围围护护结结构构不不正正交交，，无无足足够够承承受受剪剪力力的的构构造造节节点点支撑撑连连系系杆杆节节点点设设置置不不当当，，连连系系杆杆形形同同虚虚设设插入入深深度度不不足足和和围围护护结结构构强强度度不不足足施工工超超挖挖，，未未做做注注浆浆加加固固监测测未未及及时时报报警警管理理混混乱乱，，对对事事故故预预兆兆不不重重视视，，没没有有及及时时处处理理事故故发发生生后后，，对对设设计计计计算算书书进进行行复复核核的的结结果果表表明明，，设设计计安安全全度度不不足足。。用土土压压力力计计算算得得到到的的围围护护结结构构内内力力－－弯弯矩矩、、剪剪力力是是什什么么性性质质的的作作用用取取决决于于计计算算土土压压力力所所用用抗抗剪剪强强度度指指标标的的性性质质。。如果果采采用用抗抗剪剪强强度度指指标标标标准准值值计计算算的的土土压压力力，，其其设设计计属属性性是是标标准准值值。。该工工程程计计算算土土压压力力所所依依据据的的现现行行规规范范所所给给出出的的抗抗剪剪强强度度指指标标是是标标准准值值。。因此此，，设设计计表表达达式式中中的的作作用用是是标标准准值值，，但但根根据据钢钢筋筋混混凝凝土土规规范范，，设设计计表表达达式式中中的的抗抗力力项项是是用用混混凝凝土土的的抗抗拉拉强强度度设设计计值值和和钢钢筋筋的的抗抗拉拉强强度度设设计计值值。。这样样的的设设计计表表达达式式存存在在什什么么问问题题？？作用用是是标标准准值值，，抗抗力力是是设设计计值值，，是是荷荷载载未未乘乘大大于于1的分分项项系系数数。。围护护结结构构设设计计安安全全度度不不足足的的原原因因是是设设计计表表达达式式两两边边的的作作用用与与抗抗力力不不匹匹配配；；地基基基基础础设设计计时时，，确确定定浅浅基基础础的的平平面面尺尺寸寸、、桩桩数数等等地地基基设设计计项项目目采采用用定定值值法法，，包包括括容容许许应应力力法法和和总总安安全全系系数数法法。。例例如如地地基基承承载载力力特特征征值值（（容容许许值值））、、单单桩桩极极限限承承载载力力处处于于安安全全系系数数得得单单桩桩承承载载力力特特征征值值（（容容许许值值））。。抗力力的的性性质质是是容容许许值值，，标标称称标标准准值值或或特特征征值值；；因因此此，，荷荷载载应应采采用用标标准准值值。。如果荷载载误用设设计值，，设计的的安全度度过高。。确定浅基基础的高高度、基基础配筋筋、筏基基结构设设计、桩桩身强度度验算、、承台结结构设计计等项目目采用分分项系数数描述的的设计表表达式。。因此，抗抗力采用用设计值值；荷载载也采用用设计值值。如果荷载载误用标标准值，，设计的的安全度度将会过过低，偏偏于危险险。由于我国国现行的的体制是是勘察与与设计分分离的体体制，地地基基础础的设计计工作和和地质资资料的调调查工作作是分别别在两个个不同的的专业、、不同的的单位来来完成的的，并以以勘察报报告作为为勘察与与设计工工作交接接的法律律文件。。这种体制制造成勘勘察人员员不了解解设计的的要求，，勘察工工作带有有某种程程度的盲盲目性；；设计人人员对勘勘察报告告结论的的过分依依赖，地地基基础础设计的的过分简简单化，，都对工工程安全全度控制制产生非非常不利利的影响响。上部结构构荷载最最终由基基础传给给地基，，地基基基础设计计必须与与上部结结构设计计相协调调地基基础础设计，，包括地地基持力力层承载载力计算算、软弱弱下卧层层验算、、沉降计计算、基基础结构构验算所所用的荷荷载，必必须是上上部结构构设计的的结果，，包括柱柱或墙根根部的竖竖向力、、水平力力和弯矩矩。按每层的的荷载估估计值计计算的结结果，只只能供编编制勘察察方案之之用，不不能用以以做地基基基础设设计。岩土作用用于结构构的荷载载与岩岩土的变变形对结结构物是是一种作作用有些结构构物（如如地下室室、隧道道、支挡挡结构、、堤坝结结构）设设计时，，岩土（（包括岩岩土层中中的水））作用于于结构物物的荷载载成为控控制设计计安全度度的主要要荷载，，包括土土压力、、水压力力、浮力力、扬压压力。注意这些些根据土土力学原原理计算算得到的的荷载，，按其性性质是标标准值，，不能直直接与结结构抗力力（其性性质是设设计值））进行比比较。岩土的变变形是建建筑物的的正常使使用极限限状态验验算的““作用””，也是是造成建建筑物承承载力极极限状态态的“作作用”之之一。建筑物承承受变形形的能力力，即允允许变形形值，是是极限状状态验算算时建筑筑物的““抗力””。规范中的的允许变变形值，，有些是是正常使使用极限限状态验验算的抗抗力，有有些则是是承载力力极限状状态的抗抗力。建筑物变变形控制制与承载载力控制制的主要要差别是是什么？？变形控制制的作用用是地基基施加于于建筑物物的变形形；而建筑物物对变形形的抵抗抗能力与与结构体体系的类类型、结结构的刚刚度、建建筑物的的体型、、平面与与立面的的布置形形式等建建筑、结结构因素素密切相相关，确确定允许许变形值值是最困困难的，，现行规规范总结结的大多多是四十十年前的的经验数数据。关于变形形控制的的典型案案例上海展览览馆留下下的话题题发生在上上一世纪纪五十年年代的故故事沉降了1600mm的大厦是是怎怎么了？？？上海展览览馆总高九十十六米一九五四四年五月月开工当年年底底平均沉沉降六十十厘米一九五七七年六月月实测最大沉降降一百四四十六厘厘米最小沉降降一百二二十二厘厘米沉降~时间曲箱形基础础的基本数据据箱形基础础高度：：7m基础平面面尺寸：：46.5m46.5mm埋置深度度：0.5m基础底面面总压力力：130kPa持力层的的载荷试试验曲线从载荷试试验曲线线上取用用的地基基容许承承载力为为：150kPa1953年10m浅孔剖面第一层填填土，0.24~0.5m第二层黄黄褐色粉粉质粘土土，坚硬硬至可塑塑，0.96~1.16m第三层棕棕黄色粘粘土，可可塑，1.60~2.60m第四层灰灰色粉质质粘土，，可塑，，2.2~6.3m第五层灰灰色粘土土，可塑塑，未钻钻穿展览馆邻邻近的地质剖面面事后诸诸葛葛亮如果当时时计算了了沉降就就不敢这这么做了了只由持力力层承载载力控制制，下卧卧层的地地基承载载力没有有满足要要求过大沉降降是由超超大面积积的基底底荷载引引起的沉降验算算的重要要性只满足持持力层承承载力还还不够，，需要考考虑下卧卧层的承承载力超大面积积荷载必必然引起起超量的的沉降展览馆沉沉降的发展施工期间间沉降速速率：5.4mm/d~3.4mm/d施工完完成后后一年年：0.7mm/d施工完完成后后二年年：0.3mm/d施工完完成后后三年年：0.1mm/d46年后，，2000年年8月月，对展览览中心心进行行抗震震鉴定定时，，实测建建筑物物的倾倾斜为3.7‰。由于水水准点点已不不复存存在，，无法法知道道最终终沉了了多少少，遗遗憾！！为什么么沉降降那么么大？基础底底面压压力大大，土土中应应力水水平高高基础面面积大大，压压缩土土层相相对较较薄，，应力力沿深深度衰衰减比比较慢慢软弱下下卧层层应力力水平平过高高，可可能发发生局局部的的水平平挤出出基础底底面附附加压压力124kPa至主要要压缩缩层底底处，，附加加应力力还有有70kPa在软弱弱下卧卧层顶顶面处处，附附加应应力仍仍有120kPa，远大于于该层层的承承载力力沉降的的估算根据上上海的的经验验，当当基础础底面面附加加压力力大于于100kPa时，沉沉降经经验修修正系系数取取1.3，，则得得最终终计算算沉降降量为为1892mm几栋大大楼的的比较几栋大大楼数数据的的比较工程名称平面尺寸埋置深度附加压力实测最终沉降反算模量展览中心46.546.50.5012418002.24胸科医院45.918.45.50573502.01华盛大楼57.614.35.65592402.16四平大楼50.09.805.20941405.06康乐大楼65.014.15.50851605.44关于沉沉降计计算的的一些些问题题勘察报报告中中如何何提供供沉降降计算算所需需要的的压缩缩性指指标？？需要不不需要要对压压缩层层中每每个土土层提提出综综合的的压缩缩曲线线？怎样计计算差差异沉沉降？？角点的的附加加应力力如何何计算算？勘察报报告中中需要要提出出沉降降计算算结果果吗？？二.在岩土工程程勘察、设设计工作中中，对安全全度的控制制与风险勘察设计阶阶段是控制制工程安全全度的主要要阶段，如如果在设计计阶段的安安全度控制制就有缺陷陷，设计安安全度不足足，或者对对岩土体的的工程性状状的认识有有偏差，设设计参数的的取值存在在问题，或或者设计计计算模式没没有反映工工程的主要要机理，安安全系数的的取值过低低，或者甚甚至发生漏漏项和缺项项。勘察和设计计从设计参参数的取值值和设计计计算两个方方面来控制制岩土工程程的安全度度，核心问问题是安全全系数。1.安全系数的的取值与破破坏计算模模式有关，，不同的工工程问题、、不同的计计算模式，，安全系数数的取值是是不同的。。例如，地地基承载力力的安全系系数为2～3，而挡土墙墙的抗滑稳稳定安全系系数仅为1.3。并不表示示地基承载载力问题的的安全度高高于挡土墙墙的抗滑稳稳定性。因因此不同破破坏计算模模式的安全全系数之间间，不能相相互比较安安全系数的的大小。我国对安全全系数的取取值考虑工工程具体情情况太少，，因地制宜宜不够。2.安全全系数的取取值与抗力力的确定方方法有关。。对相同的的破坏计算算模式，确确定抗力的的方法不同同，抗力的的可靠性不不同，应该该取用不同同的安全系系数。例如，欧洲洲规范对单单桩承载力力的安全系系数，用载载荷试验确确定的单桩桩承载力，，由于数据据比较可靠靠，可以采采用比较小小的安全系系数。我国国的港口工工程桩基规规范，也有有相似的规规定。3.安全全系数的取取值与岩土土参数的试试验方法有有关，当采采用不同的的抗剪强度度指标计算算时，安全全系数的取取值是不同同的。例如，如果果采用预固固结以后的的试样做不不固结不排排水试验，，得到的不不排水强度度cu会有很大的的提高，如如果利用这这样的试验验结果计算算地基的稳稳定性，就就不能采用用与传统的的试验结果果计算时相相同的安全全系数。4.安全全度控制风风险的影响响因素。客观的因素素，取土试试验过程中中对试样的的扰动、试试验方法的的不标准、、试验结果果的缺乏代代表性、试试验结果分分析计算方方法的不标标准等因素素都会影响响对设计安安全度的控控制。主观因素，，工程师对对试验结果果的评价与与分析，对对代表性指指标的取用用、对计算算模式的选选用等都会会使得工程程师对安全全度的控制制偏离预期期的期望值值。岩土工程安安全度控制制的关键是是在勘察设设计阶段。。岩土工程程设计时，，计算岩土土抗力的强强度参数，，并不是像像上部结构构材料那样样，可以从从技术标准准中查到；；由岩土所所构成的荷荷载，也不不可能从荷荷载规范得得到。这些些都需要通通过岩土工工程勘察，，由试验、、测定和经经验判断取取得。因此此设计参数数的取值是是否符合设设计的具体体工程条件件，是否反反映了地质质条件的特特点，都直直接影响安安全度的控控制。但体体制现状却却非常不利利于安全度度的控制。。设计参数对对工程风险险的影响岩土工程参参数分析与与选定是岩岩土工程勘勘察内业工工作的重要要组成部分分，是对原原位测试和和室内试验验的数据进进行处理、、加工，从从中提出代代表性的设设计、施工工参数，作作为岩土工工程勘察分分析评价的的重要依据据。岩土工程参参数分析的的内容包括括对原始数数据的误差差分析和有有效数字的的取舍，数数据统计特特征的分析析，平均值值和标准值值的计算，，参数间经经验公式的的建立及其其图表表示示方法。由于岩土体体是自然形形成的，其其成分、结结构和构造造都是非均均质的和不不确定的，，勘察时的的钻孔或原原位测试所所取得的土土样或数据据都有相当当大的偶然然性，采样样必然带有有随机性。。因此，岩岩土工程参参数的分析析方法必须须建立在随随机数学的的基础上，，采用统计计的方法获获得具有代代表性的参参数，对于于岩土工程程参数也只只能从统计计的概念上上去理解，，才能正确确地使用。。对同同一一个个岩岩土土体体，，用用同同一一种种方方法法测测定定的的岩岩土土参参数数，，每每次次的的测测定定值值并并不不完完全全相相同同，，有有时时的的分分布布范范围围还还相相当当广广，，如如何何从从中中得得到到代代表表性性的的参参数数，，需需要要研研究究这这些些数数据据的的分分布布规规律律。。将将测测定定值值按按数数值值大大小小从从小小到到大大依依次次顺顺序序排排列列，，就就得得到到变变量量的的数数列列，，称称为为值值序序统统计计量量，，形形成成一一个个经经验验的的分分布布，，这这是是定定量量研研究究的的基基础础。。需要要岩岩土土工工程程师师具具有有分分析析不不确确定定性性的的视视野野和和能能力力，，具具有有风风险险分分析析的的能能力力。。岩土土参参数数的的标标准准值值是是岩岩土土工工程程设设计计的的基基本本代代表表值值，，是是岩岩土土参参数数的的可可靠靠性性估估值值。。国家家标标准准《岩土土工工程程勘勘察察规规范范》给出出了了岩岩土土参参数数标标准准值值的计计算算公公式式。这是是采采用用统统计计学学区区间间估估计计理理论论基基础础上上得得到到的的关关于于参参数数总总体体平平均均值值置置信信区区间间的的单单侧侧置置信信界界限限值值。关于于统统计计样样本本容容量量的的讨讨论论岩土土参参数数的的统统计计分分析析时时，，样样本本容容量量的的大大小小对对计计算算的的结结果果有有一一定定的的影影响响，，而而样样本本容容量量的的大大小小又又与与取取土土的的数数量量有有关关，，涉涉及及勘勘察察工工作作量量的的布布置置。。为了了防防止止取取土土过过少少的的极极端端情情况况的的出出现现，，在在技技术术标标准准中中规规定定最最少少取取土土数数量量是是需需要要的的。。从统统计计的的角角度度看看，，样样本本容容量量越越大大，，数数据据的的代代表表性性越越好好，，计计算算结结果果的的可可靠靠性性高高，，代代表表性性指指标标的的取取值值就就比比较较经经济济。。但但考考虑虑到到勘勘察察的的外外业业工工作作量量和和试试验验工工作作量量过过大大，，勘勘察察费费用用就就比比较较高高，，限限制制了了取取土土的的数数量量，，样样本本容容量量一一般般并并不不太太大大，，通通常常都都作作为为小小样样本本来来处处理理。。当当然然，，当当样样本本容容量量过过小小时时，，虽虽然然在在统统计计上上有有办办法法处处理理，，但但代表表性性太太差差，，并并使参参数数的的取取值值太太低低，，也也不不合合理理。。样本本容容量量的的大大小小反反映映了了人人们们对对客客观观事事物物了了解解的的详详细细程程度度。。对对于于变变异异系系数数较较小小的的指指标标，，可可以以容容许许用用较较小小的的样样本本容容量量；；如如果果指指标标的的变变异异系系数数比比较较大大，，则则应应取取更更多多的的样样本本容容量量以以便便能能更更详详尽尽地地了了解解指指标标的的离离散散情情况况。。当当然然，，样样本本容容量量越越大大，，所所需需的的勘勘探探试试验验费费用用也也越越大大，，但但在在统统计计修修正正系系数数的的取取值值上上可可以以使使设设计计参参数数取取得得更更合合理理，，以以便便可可以以有有把把握握地地降降低低工工程程造造价价。。因因此此在在确确定定取取土土试试验验数数量量时时要要综综合合考考虑虑技技术术和和经经济济两两个个方方面面。。根据据统统计计学学的的原原理理，，确确定定样样本本容容量量的的公公式式为为：：式中中－标标准准差差；；－第第一一类类错错误误的的界界限限值值；；－第第二二类类错错误误的的界界限限值值；；－参参数数的的容容许许误误差差。。所谓谓第第一一类类错错误误是是指指应应该该接接受受的的假假设设被被错错误误地地拒拒绝绝了了，，所所谓谓第第二二类类错错误误是是指指应应该该拒拒绝绝的的假假设设却却被被错错误误地地接接受受了了。。通通常常取取第第一一类类错错误误的的概概率率为为＝0.05,第二类错误的的概率取为＝0.20。在这样的条条件下得到样样本容量和/的关系见表。。从表可以看看出，当样本本容量为6时，容许误差差和标准差一一样大，当样样本容量减少少到5时，相对误差差增大了10%。岩土参数的取取值必须与设设计计算的方方法和计算条件相匹配，这是是参数取值的一个基本准准则。但在目目前有些技术术标准和技术工作中中却并没有很好好地遵循这一一原则。这部分由于体体制性的原因因，也有技术术性的原因。。在太沙基的岩岩土工程咨询询体制中，是是在上部结构构设计到一定定的深度，已已经明确了传传至结构底部部的荷载和结结构尺寸的条条件下，由岩岩土工程师提提出取土、勘勘探和试验的的要求，根据据外业的资料料，由岩土工工程师进行综综合分析，并并进行地基基基础的设计。。岩土工程师事事务所和建筑筑事务所、结结构事务所、、设备事务所所一起共同完完成工程设计计的任务。这这种体制不存存在我们目前前许多面临的的许多结构性性弊端。地基基础设计计的重要设计计参数－地基基承载力的确确定，对工程程的安全与经经济，影响非非常大，但目目前对地基承承载力的认识识，确定地基基承载力的方方法却存在许许多有待改进进之处。地基基承载力的确确定和应用，，对建筑物地地基基础安全全度的控制是是重要的环节节。在认识上将地地基承载力仅仅仅看作是反反映地基土性性质的一种指指标，在确定定方法上看成成是地基基础础设计前已经经可以确定的的一种参数，，要求在勘察察报告中提出出。例如，在目前前的岩土工程程勘察报告中中，地基承载载力是一个十十分重要的设设计参数。地地基承载力反反映了土层抗抗剪强度的高高低和地质条条件的影响，，但地基承载载力并不是唯唯一取决于土土的工程性质质的一个指标标。地基承载载力同时又与与基础的埋置置深度及基础础的尺寸密切切相关，它是是在地基基础础设计过程中中，反复迭代代的结果，是是在地基基础础设计过程中中才能最后确确定的设计参参数。但按照目前我我国的现行体体制，地基承承载力是在勘勘察阶段确定定，并在勘察察报告中提出出来的结论性性意见，设计计人员只能根根据勘察报告告的结论进行行设计，没有有变更地基承承载力数值的的权力。这就就将本来是一一个控制安全全度的统一设设计决策过程程割裂开来，，成为一个提提数据，一个个用数据的问问题，成为双双方规避责任任的焦点。勘勘察人员由于于不清楚设计计条件而带有有盲目性，设设计人员由于于不清楚地质质条件而无法法发挥能动性性。在现行体制下下，如何加强强岩土工程安安全度的控制制？勘察、设计人人员的协调与与互动，是克克服安全度控控制中所存在在问题的一条条比较好的途途径，希望能能够引起我国国岩土工程界界的重视，采采取一些措施施，克服勘察察与设计的分分离、设计人人员要重视和和积极配合岩岩土工程勘察察工作，向前前延伸；勘察察人员要向后后延伸，将工工作贯穿于整整个的地基基基础设计工作作中，将体制制的弊端最小小化。应提供什么样样的单桩承载载力？对于采用桩基基的工程，单单桩承载力也也是勘察阶段段应该提供的的主要设计参参数。由于有些审图图人员不了解解设计的过程程和要求，以以致对勘察报报告中提供的的是什么样的的单桩承载力力也产生了歧歧义。有的审图人员员要求在勘察察报告提供单单桩承载力时时，对液化化土层的桩侧侧摩阻力必须须乘以折减系系数；还必须须扣除负摩阻阻力。究竟需要不需需要对勘察报报告中提供的的单桩承载力力进行液化折折减和扣除负负摩阻力？这个问题比较较典型地反映映了由于勘察察与设计的脱脱节，在勘察察阶段提供设设计参数的盲盲目性已经到到了非常严重重的程度。设计要求在勘勘察报告中提提供的单桩承承载力，首先先是为静态设设计用的，要要求所提供的的单桩承载力力能反映工程程场地的地层层特点，按照照各土层的基基本性质提供供经验值，或或者根据地区区积累的试桩桩资料得到的的经验值。既然首先是为为静态设计用用的，提供勘勘察报告时当当然不应该考考虑液化折减减的问题。即使是地震区区，也有相当当一部分采用用桩基的建筑筑物符合不需需要进行抗震震验算的条件件，亦即静态态设计起控制制作用。对于需要作抗抗震验算的桩桩基工程，在在抗震验算时时也需要区别别两种不同的的设计工况，，抗震规范规定定按两种情况况进行桩的抗抗震验算，并并按不利情况况设计。第一一种情况是桩桩承受全部地地震作用，单单桩抗震承载载力比非抗震震设计时的单单桩承载力提提高25％，液化土桩桩周摩阻力乘乘折减系数；；第二种设计计情况是地震震作用按水平平地震影响系系数最大值的的10％采用，单桩桩抗震承载力力比非抗震设设计时的单桩桩承载力提高高25％，但应扣除除液化土层的的的全部摩阻阻力。从抗震震规范范的规规定可可以看看出，，设计计时需需要的的是““不打打折减减的单单桩承承载力力”，，而且且设计计时还还首先先提高高了25％，然然后才才对液液化土土层的的摩阻阻力考考虑进进行折折减或或全部部扣除除。如如果勘勘察报报告提提供的的单桩桩承载载力已已经经经过了了折减减，或或者已已经扣扣除了了负摩摩阻力力，那那设计计人员员所依依据的的单桩桩承载载力就就已经经不是是抗震震规范范所要要求的的单桩桩承载载力了了，这这还行行吗？？工程勘勘察时时所预预估的的土层层对桩桩所能能提供供的桩桩侧摩摩阻力力和桩桩端阻阻力，，是根根据桩桩周土土的工工程性性质来来估计计的，，这种种单桩桩承载载力是是地基基基础础设计计的基基本资资料。。如果勘勘察报报告中中所提提供的的单桩桩承载载力中中已经经采用用了折折减系系数或或扣除除了负负摩阻阻力，，那参数的的内涵涵与设设计的的状况况已经不不相匹配配，这这种参参数怎怎么能能用于于静力力设计计和抗震震验算算呢？所所以，，这是涉及勘勘察工工作提提供的设计计参数是否符符合安安全度度控制制要求求的问问题。设计荷荷载对对安全全度控控制的的影响响岩土本本身所所产生生的荷荷载，，不论论是作作用于于结构构物或或作用用于岩岩土体体上，，其计计算模模式的的正确确与否否，对对安全全度的的控制制是至至关重重要的的。岩岩土本本身所所产生生的荷荷载，，一般般也是是采用用岩土土参数数，选选用一一定的的计算算模式式进行行计算算的结结果，，例如如土压压力、、水压压力、、作用用于土土体或或建筑筑物的的浮力力、作作用于于基础础底板板的反反力、、作用用于土土体的的渗透透力等等。影响荷荷载计计算结结果正正确性性的因因素计算模模式，，计算算假定定是否否反映映了实实际工工程的的主要要控制制因素素？例例如是是空间间问题题还是是平面面问题题、是是弹性性半无无限体体还是是Winkler体系？？计算工工况，，计算算工况况是否否符合合工程程实际际条件件与自自然条条件？？例如如结构构的支支承、、约束束条件件，水水的作作用条条件。。计算参参数，，计算算参数数反映映在工工程具具体条条件下下的岩岩土基基本属属性与与工况况的影影响？？例如如抗剪剪强度度指标标的选选用、、土的的重度度的选选用等等。设计荷荷载取取用错错误的的案例例群锚破破坏建筑物物地面面28层，地地下四四层，，采用用锚杆杆的深深基坑坑，开开挖深深度20.5m，地下下水位位36m。钻孔灌灌注桩桩直径径800mm，间距距1000mm，长度度25m，入土土5m。设3道锚杆杆，倾倾角25，锚杆杆间距距2m。发生群群锚破破坏第一道道锚杆杆被拔拔出，，桩折折断48根，桩桩折成成三段段，断断在第第二、、第三三道锚锚杆处处。第二、、第三三道锚锚杆锚锚头拉拉脱，，腰梁梁扭断断。坑边堆堆放的的300t钢材连连同桩桩和土土体一一起滑滑向坑坑底。。事故原原因荷载计计算错错误锚杆的的拔力力由土土压力力计算算求得得计算土土压力力的基基本假假定是是平面面应变变问题题计算任意断面面1延米长度的土土压力然后，按照结结构物的长度度确定土压力力合力根据这个工程程的具体条件件，锚杆在基基坑长度方向向的间距是2m。按土压力计算算的结果应乘乘以2，再除以3，得到每根锚锚杆需要承受受的拔力。但设计者没有有乘以2，直接除以3作为每根锚杆杆应承受的拔拔力。拔力少算了一一半，将工程程变为一个群群锚的极限试试验。方案选择不当当的案例方案对安全度度的控制是全全局性和关键键性的环节。。在软土地区采采取放坡深开开挖方案的案案例夯扩桩的使用用不当的案例例引水箱涵深开开挖失稳由4孔箱涵组组成，单孔尺尺寸为3.25m3.60m，因穿越河流而而深埋，深埋埋段总长75m地面标高＋4.2~4.7m，设计基坑底面面标高－5.33m，开挖深度近10m10m深的放坡开挖挖的基坑的失失稳事故按三级放坡，，从上至下依依次为1:1.5、、1:2和1:3，变变坡处留1.0m宽的马道二级轻型井点点降水采用水冲法施施工，泥浆沉沉淀池设置在在基坑顶部南南北两侧，距距基坑外缘12m～15m滑坡发生在挖挖到基坑底面面，浇筑垫层层后，正在绑绑扎箱涵的钢钢筋时没有进行任何何的位移观测测，因此没有有发现滑坡的的预兆，突发发性的事故塌入基坑中的的土方5000立方米，泥面涌高6m第一级井点向向基坑中移动动13m土层的工程性土层名称层底标高厚度内摩擦角(°)粘聚力kPa黄褐色粘性土+1.50m2.7m11.327.6灰色淤泥质粉质粘土－3.60m5.1m14.010