岩土工程评价与设计方法之一下图文丰富

岩土工程评价与设计方法讲座第一部分岩土工程评价方法（下）

同济大学高大钊

2011年3月五.勘察报告中的岩土工程评价1.地基承载力评价勘察报告提供的地基承载力特征值仅是强度参数还是同时满足强度与变形要求的综合参数？地基承载力特征值是极限值还是容许值？用公式计算的地基承载力为什么还必须验算沉降？2.场地的均匀性评价评价场地均匀性的作用是什么？如何认识与处理场地土层的不均匀性？场地均匀性的评价方法1.地基承载力评价勘察报告提供的地基承载力特征值仅是强度参数还是同时满足强度与变形要求的综合参数？用承载力公式确定的地基承载力是否必须验算沉降？很多勘察单位直接把地基承载力标准值变为地基承载力特征值。因89规范与2002规范上部结构荷载组合不同，导致计算出的基础底面积明显减少，对此很多结构设计人员提出疑问。《建筑地基基础设计规范》计算地基土强度特征值的公式中涉及土的容重项，如果地下水位不同时，地基承载力的计算结果是不一样的。但如按静探结果、标贯试验或物理性指标计算或查表求其承载力时，根本与地下水位无关。用《高层建筑岩土工程勘察规程》的极限承载力公式可以提供地基承载力吗？不知道这能否用于中低层建筑勘察的特征值取值依据？

用平板载荷试验得到的承载力，用公式计算的承载力，不管是极限还是允许值，也不管标以什么名称，都是从强度概念得到的承载力，不包含变形的概念。影响建筑物变形的因素非常复杂，不可能在用载荷试验确定的承载力和用公式计算得到的承载力时能够控制建筑物的变形值。建筑物地基基础的设计必须满足强度和变形两方面的要求，但并不是要求承载力控制必须同时包含变形控制。有的时候，承载力与变形都必须计算，有的时候强度满足了要求，变形也自然满足。例如根据上海的地质条件，硬壳层的载荷试验数值可能达到150kPa左右，无论叫比例界限，特征值，临界荷载，都是从硬壳层的强度得到的承载力，用公式计算时是用了硬壳层的抗剪强度指标，载荷试验试验反映的也就是2～3m厚的硬壳层的承载力。而建旧筑物霜的沉洁降，榜主要法是由集深层窄的软钉土控板制的债，基梢础面迷积大她，应轮力传搅得深霸，受潮压缩厚的土隙层更草厚，央这些忌因素殃在载尝荷试籍验中惨能反杂映吗象？显疤然不夕能；瓶在计召算公送式中午能反份映吗射？也舱是不仔能的假。所以肢根据篇上海肿的地汁质条班件和危工程本经验汪，天屿然地研基只芬能用80～10风0k短Pa，即劲过去贸的所睡谓老参八吨暂。这廊个承骂载力亦是综音合考秩虑了葛地基岩的变客形，汇一般食情况吸下计奇算的煌沉降课是可运以满啊足要盏求的朽，但烫承载界力还裕是强府度问寺题，寻只是啄考虑眉了深逮层软信土对有沉降乒的影丢响，风取用饶值比柱较小队一些恒而已寄。同时独，这偶个承冰载力超也不鱼能对滴变形闹打包恭票，印在建婚筑物疏体型妹复杂相，层罩高变网化大瓶时，醒即使依用了佣很低糖的承聚载力造，建涛筑物拾也还规是有变可能港开裂不的。桑在本宁书1.伴6节中券详细北地介团绍了查一些乖案例偏，虽版然建石筑物艰的层罚数不闭多，划基底提压力看也并且不高泽，但息由于比各种街因素骑的影翁响，雕建筑目物还砖是墙勇面开财裂，聋严重锋地损田坏了惹。上海瓶的《地基镇基础徐设计范规范》从19愈99年版子开始夕，采觉用地宗基极训限承叨载力刊公式漫按基害础的型尺寸缺和埋相置深惜度计团算地狸基承技载力球，这团本规央范在屿最近圆的修搞编工便作时弊。在陷上海葱地区夺，近术年来叹对10个场糖地的孟浅层责黏性丙土和篇粉土惨层一愁共做梁了39台平金板载肠荷试下验，昌以验过证地佩基极鼓限承炼载力博计算渴公式弓的适译用性夫。试校验结瘦果表留明，日上海侮地区射浅层弄土的毯地基顽极限并承载处力在20窄0k今Pa筑~3禾00福kP煎a之间鼠，粉皂土的牺承载工力高送于黏艇性土飘，粉戒土的p～s曲线桐呈渐涂变型夹，无块明显蓄转折置点；陡而黏办性土圈的p～s曲线梯有明烦显的怀线性筑段。你谈燃到了89版《建筑勒地基姐基础马设计议规范》和20嫌02版《建筑炕地基屯基础架设计塑规范》的关莫系，范但大老家忽差略了欣还有违一本74版的《工业摆与民港用建仆筑地污基基衬础设蜂计规海范》，而犹且这萝是个储源头进。编腾制74版规崭范时停，上哀部结掉构设毅计还难没有绣采用极概率饱极限辜状态晓设计坝方法花，荷耍载采摘用的欲是标以准值挥，地枯基容传许承车载力社用p1/菊4公式脆计算摩或查枪地基狭承载缩慧力表计，设卧计方晃法是贩十分陡标准嗽的容戒许应坚力法区。但在计编制89版规彩范时迟，上沸部结吊构设逢计已榆经采扔用了齿概率山极限著状态鸟设计扭方法因，因先此地窃基设视计的掘荷载粪也已供经用逆了设影计值居，与74版规苍范相妖比大锻约提陷高了25％左禾右，牧但由甩于地窑基承任载力个用的漆仍是手容许纷值，团无法蒜用分滋项系沸数加仰以调叫整。颈尽管植当时衬采取毙了一欠些提脸高地锈基承往载力赔值措侍施，朝例如c、

的统犹计修验正系武数采炉用85％的慨保证昏率，仙深宽搭修正伤以后联承载妻力的泰增量躁不到10％的舟也乘滋以1.叙1的系李数等测，但闯这本趋规范闷颁布编以后滩，总肿的反山映是亦基础橡的宽梁度设夸计得田宽了鸟，即辅承载正力是修用得刻低了伤些。20牌02版《建筑盈地基挑基础忍设计箱规范》实际拦上是嫂回到私了74版规出范的台设计湖水平指，虽京然在齿细部胸上有成些差蚀别，廊但在胃总体梁上是忠回到纲了74规范刃，即蹄荷载抗小了寺，基熔础明梳显减救小了森，这扒是回魄归到74规范云的正忆常情重况，挖不需象要害摧怕。20木02版规凭范与74版规巷范比繁较，帆安全段度是基一致升的；愉与89规范浅比较称，将拘本来植高了故一点斧的安双全度他拉了氏下来粒，不炉必有洋疑问暗，很魄正常昨。用承稠载力妨公式刮确定耍的地喉基承央载力为什退么必脉须验虹算沉矮降？《建筑翻地基奇基础蒙设计叼规范》考虑照弹塑半性影荣响计伤算的匹临界歌承载渣力，耍在一帖定程早度上路考虑杰了变循形的哲影响忘，却乞还要将验算页沉降云。我想文问，浩按我苦国《建筑枯地基还基础舞设计渣规范》公式野计算被的承茄载力舱特征屿值还夜需要谋验算诊沉降龄，是部不是紫存在石矛盾遍。《建筑甲地基闪基础假设计健规范》的公支式来扶源于榨前苏助联规粉范。仆前苏水联的骗规范父采用p1/殃4公式罪控制秩基底滋压力标的目掩的是根为了系进行珠沉降撇计算薯，认特为基好底以手下塑泡性区西的开先展深献度没怨有超狠过1/形4的基勒础宽营度，尺地基墙中大揭部分高区域睬还处缺于弹畅性状村态，纠可以躲用弹阅性理闸论计缎算应怀力，谦并用脊以计浴算沉盲降。连满足槽了这柱个公英式恰脂恰是缺沉降寻计算派的前腔提，惕并不塑是基武底压丹力小撞于p1/坐4公式懒计算鹅的结加果就赤不需另要进农行沉恨降计份算了点。《建筑平地基昌基础虎设计覆规范》G性B挥50吃07万-2杆00兽2基本服上沿夺袭了煮前苏咐联规某范的较体系划，用肠规范险的地罢基承株载力雀公式钱计算蒜的结乖果并让不包命含沉股降必酱然满南足要药求的窃结论础。恰垮恰相榜反，南几个进版本冻的地屿基基己础设巧计规渗范都离强调沫按照搏地基泄承载仗力公宽式计德算结肆果确亿定的康地基绢承载划力，罪必须宪验算亡沉降宏。你的敌理解钳上存锈在一菜些问辟题。问题闪之一皂是混侵淆了荒强度恐与变尿形两讨个不鸽同性搏质的急问题数的界狼限。脏地基禽承载基力与左建筑驾物的白沉降剩控制输不能巨加以揭等同雕，前乔者是诞强度翻问题摄，与溜沉降汽控制用不存尼在直酿接的肺因果牢关系旅，用柳强度尼指标乒得不村到沉饲降量喂，用乱压缩否模量皂也得兆不到磁稳定寒验算省的结专果。问题苹之二贴是不军了解晶如何载进行岸变形染控制织。变未形控抱制必熔须控清制计毕算沉铺降满宜足建尸筑物碍的要队求，妇根据岁不同拒类型眨的建竖筑物稻，用引不同鼓性质喷的变禽形指递标来令控制仗，而继承载址力验库算只富与基妻础尺达寸及亭埋置啊深度单有关逗，与抓建筑锤物的状类型跨没有痒直接停的关肤系，何因此钩只验屈算地减基承息载力流不能握替代蒜变形卫控制苏。问题融之三逝是地班基承靠载力堆验算绕与沉桑降计朱算所鸦涉及寺的土岛层深鞭度范爬围不姥同。紧对地旦基承杆载力砍验算衔有影甜响的胆主要颈是持呼力层纲和软教弱下凑卧层傲，层秤位太伪深的学土层极对承侵载力项不会按有什准么影保响。圈但深赖层的泽土层坊对沉原降量剥还是继有重灵要的鸡影响份，建搭筑物正的平虚面尺蛛寸越餐大、勉基础高的宽含度越束宽，批对沉赤降有兵影响言的深蔬度范清围就正越深赢。国外在是否啊也是纯分层稳提供普地基希承载毫力的支？现在里的勘娘察报很告是厦按不湿同深填度的肥土层隙分层盛提供辜地基塑承载旨力，典其实慎质是妇基本勒条件略（小辣压板台，无恰埋深芽或假立定为赴标准炎条基游）下菊的地卫基承撤载力养。我卷的问颤题是闸①国般外是胃否也捉是这倒样做徐；②怕一般与我们臭是把饥深层阀土假具想为杨在地叔面处柳提供碍地基扰承载栋力，甩看了傅几本滤土力惧学教载材也拦只是劣讲天豆然地立基浅横基础劣承载溉力公项式，拦多未尾讲天惠然地促基深诱基础锡承载茄力公晋式。在国惨外的笼土力阻学著丧作中宿，包才括前询苏联利，对赞浅基绣础和骨深基探础的滔承载垦力问肾题都刑是分辅别讨彻论的谣，概汇念非畏常清写楚，拨不可秋能用海浅基栽础的柳地基素承载戏力公碍式去愧计算功深层凳土的闻地基踏承载刊力问戏题。在我确国的测许多渔著作珍或教优材中茧，对纺这个陵问题忽的概谊念也番是清流楚的阶。钱洞家欢割教授兰主编修的《狸土工遍原理钉与计灿算》竿中，螺第八滋章地霜基承痕载力羊，其牲中第才五节杨讲的河是“深基乏础地摘基承醒载力”，在先这节额开头切就说灯明了派两者仿的区家别：“深基须础与胡浅基扁础具拴有不阅同的醉破坏上特征逃，因瓶而其传承载米力的灵确定极也各脾有所凝异。辞前面告各节弯所介假绍的鸭承载源力计醉算公猫式均咏只适章用于共浅基赴础的核情况优。本惜节将问讨论加深基畜础地喊基的球破坏电特征值及其均承载筑力的覆确定凯方法谨。”郑大劲同教职授在荐《地尿基极各限承配载力拜的计画算》炊一书兰中论伤述了婶梅耶址霍夫养对深隶基础殿地基哗承载袜力的应贡献廊：“额50女年代宫，梅湿耶霍养夫进河一步吼考虑证了基挂础底坚面以贴上，绩土体锈发生裳抗剪掉强度纵的影蹦响，矛从而达提出纪了浅线基础芒和深彩基础兵的极卵限承惨载力由公式暴。”阁“梅涛耶霍参夫在省19鞠51炕年曾学经指快出，吗地基透承载揉力取塔决于丧地基阳土的溪物理自力学笋性质育（密槽度、宏抗剪寒强度奶和变摘形性钓质）洪，取轧决于妨地基裙中的牢原始弟应力络和地揪下水垃的情社况，博取决棕于基剩础的子物理斯性质泄（基胖础尺京寸、伙埋置往深度枣和基刮底的感粗糙求程度把），耕而且唐也取愚决于蛙建造雅基础对的方泽法。章”但在挂工程密勘察透工作魄中，表不知周从什些么时危候开孝始，廉要求把按不桌同深暴度的搬土层箩分层振提供针地基受承载劫力，降而且送不管削土层缠的埋丘藏深凳度如辅何，忠都用数浅基兄础的墓地基固承载续力公裤式计闻算深眉层土佳的地轻基承巨载力糠。这舰种做缺法对栽工程脾实践崇是不良合适新的，予更为纳可怕掘的是旷使工盗程师潜们的青学术腾思想两都搞摩糊涂谢了，首基本擦概念称也不屯讲了南，以丘己之典昏昏津，怎厘能使寄人昭经昭，妨糊里怠糊涂头地计声算，饲糊里鸭糊涂筝地应踏用，拳浪费阴了也暑没有风觉察资，危丹险了扶在吃愉安全地系数鱼的余某量。分层备提供惊承载围力是缩慧一种颤习惯帆做法顽，是洽历史绿的产雕物，偏在基系础埋我深不不大的威情况远下问托题不钉突出城；如何乱提供鸦？将膜深层杰的土滥层假度定在螺地面创，设崭定一个个浅络基础枪的宽际度与积埋深丢，用讽规范漂的公日式计辆算，川要求纱设计累人员晶按实涛际埋嗽置深射度进惩行修倘正后乡丰使用独；或者形将浅董层土荒载荷辫试验妇得到象的承浊载力穴，按光相似浮的物幻玉理指初标推筛广到纵深层棕土中这；看四政份岩总土工舰程报贤告，缴其中错两份队是国购内的弊，两尺份是器由国乓外岩骗土工顾程师貌编写瓶的，往一份扭在国变外，堡一份群在国盛内。某冲敞压机柜车间某电絮厂扩钉建工译程美国办加州冈的一差个超鸟市国内担的一团个商落城〔实线例1.源1-析1〕软膛土地房诚区某优冲压哈车间滨压机感基础松的岩言土工仇程勘缓察，具压机棒基础弄尺寸培为24朝m×蒸86卵.5贩m，阿基底纲总压统力为巩20油4k欺Pa悔，采慰用桩谜基础梦。考烦虑3定种不眯同桩座长的编方案最，桩穗的入植土深棋度分梳别为隶45堂m、悄60肃m和辈65村m，打桩端正持力倡层分身别为孤第⑧b、第⑨b、和尸第⑩层堂，因慢此钻沉孔深磁度91旦.4兔5m妖，勘另探深分度范逢围内捞揭露超了十掩多层企的土连层。对于深这样塔的一毒个项廉目，舰已经亏明确械采用替长桩自基础骗的工宫程，天还要裁在勘风察报喜告中梨分层碌地提刃供那梅么多爪土层虫的地棒基容茧许承脚载力见，不贼知道槐其目炮的究狠竟是资什么勒？地百基基赠础设血计根适本不乳需要饱这些谎土层木作为根天然吼地基娃的持盘力层歪，也换不需天用这夕些土备层的棍地基奥承载扩力进蓬行设慢计。案特别墓是这艘些深拢层土蛇的地鹊基承马载力成，用舟浅基我础地阀基承华载力泻公式分计算氧得到垒的这服些数抵据既边没有翻什么司用处悲，也破没有队什么糟物理年意义弓，显顿然是显多余淋的。〔实鹊例1.河1-愚2〕国溉内某免电厂枝扩建第工程由的岩忙土工库程勘办察报盐告。头主厂姥房为足框架虏和排颈架结哥构两物种结虚构型监式，仪采用撤天然猾地基鱼方案科，勘顷探孔拿深度39革m～散42螺m，白揭露铁了9傻层土件层，病对各羊个主安要土刃层均否进行坟了地损基承棋载力直的分蜡析与驳计算话，地膏基容笔许承垦载力己的综股合建啦议值建。这份保资料泄的特惯点是闹已经参明确归采用固天然温地基谋上的灿浅基励础，脂设计浆主厂且房的斤基础傻埋置鸽深度挤为6.眯5m酸，基捉底最遇大压忙力为解20滋0k秩Pa么。第毛③1层土渴层的馒埋藏话深度必正好滴在6.蜜5m傻左右井，对隔表1毕-2费中所砌提供同的地裁基承拉载力略进行驶深宽庸修正榆以后匀的地丧基承扛载力旋也大车于基买底最声大压蜜力，贷因此吉采用指③1层作辈为主循车间缩慧基础软的持绪力层恨是可创行的论。〔实患例1.背1-惩3〕这路是一墓份美遮国加厅州某仍超市缓的岩她土工阵程报狸告。雀建设理场地门的面致积为74黄00收0m2，建倦筑面龄积为21浊50自0m2，结哪构为蚊单层趣排架劳。由幼结构农自重颤产生痰的柱雾荷载毙为：揭内柱38膜5k扫N，短外柱样26汤7K黑N；倾由活挨荷载犹所产控生的气柱荷糊载为敬68烂0k症N，证地坪斧均布均荷载纯为7具.3既kP优a，狂最大眼集中棕荷载龟为2吓3k挑N；和承重怜墙荷僻载为望18弟1.士4k正N/插m~劝27勺2.株1k清N/宏m，穿非承筐重墙蝴荷载穷为2撑2.漫3k当N/负m~惩90锁.7琴kN闯/m品。〔实例1.摩1-咳3〕这是抱一份德美国墨加州杂某超节市的滴岩土胁工程斜报告赖。建所设场坐地的串面积田为74肚00股0m2，建蔽筑面稠积为21参50筝0m2，结叫构为饮单层薪排架健。由估结构荐自重触产生分的柱妈荷载暂为：附内柱38损5k膏N，外尤柱26策7K码N；由慈活荷请载所绣产生耕的柱赛荷载蔑为68床0k瘦N，地圈坪均唐布荷蜘载为7.怪3k迹Pa，最娱大集乌中荷旱载为23平kN；承箩重墙膨荷载偏为18翅1.民4k嗽N/柜m~及27裕2.窄1k券N/固m，非丹承重灾墙荷负载为22来.3泥kN寒/m旋~9烘0.荷7k突N/盲m。[4趴]该场猎地典训型的饺土层制柱状艰图见尽图1-戚1，妥基础舍设计毅所需梅的地智基容穴许承惨载力坡数值纠见表微1-丛3。思这份高报告洋表明郑，岩促土工坦程分储析需朱要以屋确切沫的上欺部结狠构传伴至基柿础的耽荷载泥为依追据，区才能鸡进行剖必要碗的计汉算。耽对于俗地基赌承载集力，内对于词采用泥天然称地基头的项旦目，翁只需庭要分礼析持舰力层洁的地舅基承诱载力堆，不抚需要幸分层挽提供初每层选土的碌地基眼承载否力。村资料械也表吧明，尿评价短地基员承载劫力时佩，如引果采牛用极柴限承球载力闷公式阁计算兽，可竭以按张照不票同的锦荷载渠组合贤，分震别采嗓用不秘同的咽安全息系数绍。〔实谈例1.庸1-原4〕由晴国外填的岩轻土工部程师烘为外数商投眨资建宗于国葬内软寺土地顺区的腰某商赚城编环写的消岩土遭工程鼠报告奔。该结商城参场地把面积18应60邻0m2，周躺边长晴度16陶0m×10坚5m强。建星筑物菊全景逐见图画1-袄2，照由北考、东坡、西景三个赌塔楼壮和裙菌房组桨成，摄北塔堪楼地复上4版8层不，框消剪结哲构，主基础妨尺寸语55旨m×43责m，甘基底急平均既压力炕为3虑50颜kP培a；拼东、壤西塔尖楼均达为地棚上3滨2层士，框惨剪结瞧构，鼻东塔给楼基托础面唐积3行2m×72汉m，基底坛平均内压力完为26贡5k个Pa猫，西掀塔楼喘基础混面积夜32弄m×55嚼m，创基底目平均德压力盾为2武65久kP歉a；瘦裙房不为地晋上8膛层，腰框架站结构蚀，基这底平肉均压颠力为轨15聪0k煎Pa妄。全扎部采京用筏冬板下防的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