巖土工程評(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)講座下(高大釗)

1、l巖土工程評(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)方法講座巖土工程評(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)方法講座第一部分巖土工程評(píng)價(jià)方法（下）第一部分巖土工程評(píng)價(jià)方法（下） 同濟(jì)大學(xué)同濟(jì)大學(xué) 高大釗高大釗 20112011年年3 3月月 l1. 1. 地基承載力評(píng)價(jià)地基承載力評(píng)價(jià)l主要討論勘察報(bào)告中提供的是什么樣的主要討論勘察報(bào)告中提供的是什么樣的地基承載力，怎么使用這些承載力的數(shù)地基承載力，怎么使用這些承載力的數(shù)據(jù)，用什么方法提供地基承載力。據(jù)，用什么方法提供地基承載力。l2. 2. 場(chǎng)地的均勻性評(píng)價(jià)場(chǎng)地的均勻性評(píng)價(jià)l主要討論均勻性評(píng)價(jià)的目的究竟是什么主要討論均勻性評(píng)價(jià)的目的究竟是什么，怎樣看待均勻性問(wèn)題和怎樣評(píng)價(jià)地基，怎樣看待均勻性問(wèn)題和怎樣評(píng)價(jià)

2、地基的均勻性。的均勻性。l勘察報(bào)告提供的地基承載力特征值僅是強(qiáng)勘察報(bào)告提供的地基承載力特征值僅是強(qiáng)度參數(shù)還是同時(shí)滿足強(qiáng)度與變形要求的綜度參數(shù)還是同時(shí)滿足強(qiáng)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是否必須驗(yàn)算沉降？是否必須驗(yàn)算沉降？l很多勘察單位直接把地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值變很多勘察單位直接把地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值變?yōu)榈鼗休d力特征值。因?yàn)榈鼗休d力特征值。因8989規(guī)范與規(guī)范與20022002規(guī)規(guī)范上部結(jié)構(gòu)荷載組合不同，導(dǎo)致計(jì)算出的范上部結(jié)構(gòu)荷載組合不同，導(dǎo)致計(jì)算出的基礎(chǔ)底面積明顯減少，對(duì)此很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)底面積明顯減少，對(duì)此很多結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員提出疑問(wèn)。人員提

3、出疑問(wèn)。l建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算地基土計(jì)算地基土強(qiáng)度特征值的公式中涉及土的容重項(xiàng)，強(qiáng)度特征值的公式中涉及土的容重項(xiàng)，如果地下水位不同時(shí)，地基承載力的計(jì)如果地下水位不同時(shí)，地基承載力的計(jì)算結(jié)果是不一樣的。但如按靜探結(jié)果、算結(jié)果是不一樣的。但如按靜探結(jié)果、標(biāo)貫試驗(yàn)或物理性指標(biāo)計(jì)算或查表求其標(biāo)貫試驗(yàn)或物理性指標(biāo)計(jì)算或查表求其承載力時(shí)，根本與地下水位無(wú)關(guān)。承載力時(shí)，根本與地下水位無(wú)關(guān)。l用用高層建筑巖土工程勘察規(guī)程高層建筑巖土工程勘察規(guī)程的極的極限承載力公式可以提供地基承載力嗎？限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不知道這能否用于中低層建筑勘察的特

4、征值取值依據(jù)？征值取值依據(jù)？ l用平板載荷試驗(yàn)得到的承載力，用公式計(jì)用平板載荷試驗(yàn)得到的承載力，用公式計(jì)算的承載力，不管是極限還是允許值，也算的承載力，不管是極限還是允許值，也不管標(biāo)以什么名稱，都是從強(qiáng)度概念得到不管標(biāo)以什么名稱，都是從強(qiáng)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。影響建筑物變形的因素非常復(fù)雜，不可能在用載荷物變形的因素非常復(fù)雜，不可能在用載荷試驗(yàn)確定的承載力和用公式計(jì)算得到的承試驗(yàn)確定的承載力和用公式計(jì)算得到的承載力時(shí)能夠控制建筑物的變形值。載力時(shí)能夠控制建筑物的變形值。l建筑物地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)必須滿足強(qiáng)度和變建筑物地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)必須滿足強(qiáng)度和變形

5、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須同時(shí)包含變形控制。制必須同時(shí)包含變形控制。l為什么會(huì)形成這種看法的歷史淵源？為什么會(huì)形成這種看法的歷史淵源？l40年前的年前的74規(guī)范的地基承載力表的配套規(guī)規(guī)范的地基承載力表的配套規(guī)定。當(dāng)時(shí)形成了容許承載力的一個(gè)定。當(dāng)時(shí)形成了容許承載力的一個(gè)“新新”的定義：的定義： 在保證地基穩(wěn)定和建筑物變形不在保證地基穩(wěn)定和建筑物變形不超過(guò)限值的條件下，地基土所能承受的最超過(guò)限值的條件下，地基土所能承受的最大壓力。這個(gè)定義進(jìn)入了學(xué)校的教科書(shū)，大壓力。這個(gè)定義進(jìn)入了學(xué)校的教科書(shū)，影響了幾代人。影響了幾代人。l在國(guó)外的規(guī)范和教科書(shū)中并沒(méi)

6、有這樣的定在國(guó)外的規(guī)范和教科書(shū)中并沒(méi)有這樣的定義，地基極限承載力除以安全系數(shù)得到容義，地基極限承載力除以安全系數(shù)得到容許承載力。僅從強(qiáng)度穩(wěn)定性角度定義。許承載力。僅從強(qiáng)度穩(wěn)定性角度定義。l還有一個(gè)原因是有些地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則。還有一個(gè)原因是有些地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則。l有的時(shí)候，承載力與變形都必須計(jì)算，有的時(shí)候，承載力與變形都必須計(jì)算，有的時(shí)候強(qiáng)度滿足了要求，變形也自然有的時(shí)候強(qiáng)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，硬殼層的載荷試驗(yàn)數(shù)值可能達(dá)到層的載荷試驗(yàn)數(shù)值可能達(dá)到150kPa左右左右，無(wú)論叫比例界限，特征值，臨界荷載，無(wú)論叫比例界限，特征值，臨界荷載，

7、都是從硬殼層的強(qiáng)度得到的承載力，都是從硬殼層的強(qiáng)度得到的承載力，用公式計(jì)算時(shí)是用了硬殼層的抗剪強(qiáng)度用公式計(jì)算時(shí)是用了硬殼層的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)，載荷試驗(yàn)試驗(yàn)反映的也就是指標(biāo)，載荷試驗(yàn)試驗(yàn)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，基礎(chǔ)面積大，應(yīng)力傳得深，受壓縮的土的，基礎(chǔ)面積大，應(yīng)力傳得深，受壓縮的土層更厚，這些因素在載荷試驗(yàn)中能反映嗎？層更厚，這些因素在載荷試驗(yàn)中能反映嗎？顯然不能；在計(jì)算公式中能反映嗎？也是不顯然不能；在計(jì)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)條件和工程經(jīng)驗(yàn)，天然所以

8、根據(jù)上海的地質(zhì)條件和工程經(jīng)驗(yàn)，天然地基只能用地基只能用80100kPa，即過(guò)去的所謂老八，即過(guò)去的所謂老八噸。這個(gè)承載力是綜合考慮了地基的變形，噸。這個(gè)承載力是綜合考慮了地基的變形，一般情況下計(jì)算的沉降是可以滿足要求的，一般情況下計(jì)算的沉降是可以滿足要求的，但承載力還是強(qiáng)度問(wèn)題，只是考慮了深層軟但承載力還是強(qiáng)度問(wèn)題，只是考慮了深層軟土對(duì)沉降的影響，取用值比較小一些而已。土對(duì)沉降的影響，取用值比較小一些而已。l同時(shí)，這個(gè)承載力也不能對(duì)變形打包票同時(shí)，這個(gè)承載力也不能對(duì)變形打包票，在建筑物體型復(fù)雜，層高變化大時(shí)，在建筑物體型復(fù)雜，層高變化大時(shí)，即使用了很低的承載力，建筑物也還是即使用了很低的承載力

9、，建筑物也還是有可能開(kāi)裂的。在本書(shū)有可能開(kāi)裂的。在本書(shū)1.6節(jié)中詳細(xì)地介節(jié)中詳細(xì)地介紹了一些案例，雖然建筑物的層數(shù)不多紹了一些案例，雖然建筑物的層數(shù)不多，基底壓力也并不高，但由于各種因素，基底壓力也并不高，但由于各種因素的影響，建筑物還是墻面開(kāi)裂，嚴(yán)重地的影響，建筑物還是墻面開(kāi)裂，嚴(yán)重地?fù)p壞了。損壞了。l上海的上海的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范從從1999年版開(kāi)年版開(kāi)始，采用地基極限承載力公式按基礎(chǔ)的尺寸始，采用地基極限承載力公式按基礎(chǔ)的尺寸和埋置深度計(jì)算地基承載力，這本規(guī)范在最和埋置深度計(jì)算地基承載力，這本規(guī)范在最近的修編工作時(shí)。在上海地區(qū)，近年來(lái)對(duì)近的修編工作時(shí)。在上海地區(qū)，近年來(lái)對(duì)1

10、0個(gè)場(chǎng)地的淺層黏性土和粉土層一共做了個(gè)場(chǎng)地的淺層黏性土和粉土層一共做了39臺(tái)臺(tái)平板載荷試驗(yàn)，以驗(yàn)證地基極限承載力計(jì)算平板載荷試驗(yàn)，以驗(yàn)證地基極限承載力計(jì)算公式的適用性。試驗(yàn)結(jié)果表明，上海地區(qū)淺公式的適用性。試驗(yàn)結(jié)果表明，上海地區(qū)淺層土的地基極限承載力在層土的地基極限承載力在200kPa300kPa之之間，粉土的承載力高于黏性土，粉土的間，粉土的承載力高于黏性土，粉土的ps曲線呈漸變型，無(wú)明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn)；而黏性土的曲線呈漸變型，無(wú)明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn)；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你談到了你談到了89版版建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范和和2002版版建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑

11、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范的關(guān)系，但大家忽略了還有一本的關(guān)系，但大家忽略了還有一本74版的版的工業(yè)與民用建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范工業(yè)與民用建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范，而且這是個(gè)源頭。編制，而且這是個(gè)源頭。編制74版規(guī)范時(shí)，版規(guī)范時(shí)，上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還沒(méi)有采用概率極限狀態(tài)上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還沒(méi)有采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，荷載采用的是標(biāo)準(zhǔn)值，地基設(shè)計(jì)方法，荷載采用的是標(biāo)準(zhǔn)值，地基容許承載力用容許承載力用p1/4公式計(jì)算或查地基承載公式計(jì)算或查地基承載力表，設(shè)計(jì)方法是十分標(biāo)準(zhǔn)的容許應(yīng)力力表，設(shè)計(jì)方法是十分標(biāo)準(zhǔn)的容許應(yīng)力法。法。l但在編制但在編制89版規(guī)范時(shí)，上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)版規(guī)范時(shí)，上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)已經(jīng)采用了概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，因

12、此地基采用了概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，因此地基設(shè)計(jì)的荷載也已經(jīng)用了設(shè)計(jì)值，與設(shè)計(jì)的荷載也已經(jīng)用了設(shè)計(jì)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，但由于地基左右，但由于地基承載力用的仍是容許值，無(wú)法用分項(xiàng)系數(shù)承載力用的仍是容許值，無(wú)法用分項(xiàng)系數(shù)加以調(diào)整。盡管當(dāng)時(shí)采取了一些提高地基加以調(diào)整。盡管當(dāng)時(shí)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(jì)修正系數(shù)的統(tǒng)計(jì)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)范頒布以后，總的反映是基礎(chǔ)的寬這本規(guī)范頒布以后，總的反映是基

13、礎(chǔ)的寬度設(shè)計(jì)得寬了，即承載力是用得低了些。度設(shè)計(jì)得寬了，即承載力是用得低了些。l2002版版建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范實(shí)際實(shí)際上是回到了上是回到了74版規(guī)范的設(shè)計(jì)水平，雖然版規(guī)范的設(shè)計(jì)水平，雖然在細(xì)部上有些差別，但在總體上是回到在細(xì)部上有些差別，但在總體上是回到了了74規(guī)范，即荷載小了，基礎(chǔ)明顯減小規(guī)范，即荷載小了，基礎(chǔ)明顯減小了，這是回歸到了，這是回歸到74規(guī)范的正常情況，不規(guī)范的正常情況，不需要害怕。需要害怕。2002版規(guī)范與版規(guī)范與74版規(guī)范比較版規(guī)范比較，安全度是一致的；與，安全度是一致的；與89規(guī)范比較，將規(guī)范比較，將本來(lái)高了一點(diǎn)的安全度拉了下來(lái)，不必本來(lái)高了一點(diǎn)的安全

14、度拉了下來(lái)，不必有疑問(wèn)，很正常。有疑問(wèn)，很正常。l建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范考慮彈塑性考慮彈塑性影響計(jì)算的臨界承載力，在一定程度上影響計(jì)算的臨界承載力，在一定程度上考慮了變形的影響，卻還要驗(yàn)算沉降?？紤]了變形的影響，卻還要驗(yàn)算沉降。l我想問(wèn)，按我國(guó)我想問(wèn)，按我國(guó)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范范公式計(jì)算的承載力特征值還需要驗(yàn)公式計(jì)算的承載力特征值還需要驗(yàn)算沉降，是不是存在矛盾。算沉降，是不是存在矛盾。l建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范的公式來(lái)源的公式來(lái)源于前蘇聯(lián)規(guī)范。前蘇聯(lián)的規(guī)范采用于前蘇聯(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(jìn)行沉降式控制基

15、底壓力的目的是為了進(jìn)行沉降計(jì)算，認(rèn)為基底以下塑性區(qū)的開(kāi)展深度計(jì)算，認(rèn)為基底以下塑性區(qū)的開(kāi)展深度沒(méi)有超過(guò)沒(méi)有超過(guò)1/4的基礎(chǔ)寬度，地基中大部分的基礎(chǔ)寬度，地基中大部分區(qū)域還處于彈性狀態(tài)，可以用彈性理論區(qū)域還處于彈性狀態(tài)，可以用彈性理論計(jì)算應(yīng)力，并用以計(jì)算沉降。滿足了這計(jì)算應(yīng)力，并用以計(jì)算沉降。滿足了這個(gè)公式恰恰是沉降計(jì)算的前提，并不是個(gè)公式恰恰是沉降計(jì)算的前提，并不是基底壓力小于基底壓力小于p1/4公式計(jì)算的結(jié)果就不需公式計(jì)算的結(jié)果就不需要進(jìn)行沉降計(jì)算了。要進(jìn)行沉降計(jì)算了。l建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 5007-2002基本上沿襲了前蘇聯(lián)規(guī)范的體系，基本上沿襲了前蘇聯(lián)規(guī)范的體系

16、，用規(guī)范的地基承載力公式計(jì)算的結(jié)果并用規(guī)范的地基承載力公式計(jì)算的結(jié)果并不包含沉降必然滿足要求的結(jié)論。恰恰不包含沉降必然滿足要求的結(jié)論。恰恰相反，幾個(gè)版本的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范都相反，幾個(gè)版本的地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范都強(qiáng)調(diào)按照地基承載力公式計(jì)算結(jié)果確定強(qiáng)調(diào)按照地基承載力公式計(jì)算結(jié)果確定的地基承載力，必須驗(yàn)算沉降。的地基承載力，必須驗(yàn)算沉降。l你的理解上存在一些問(wèn)題。你的理解上存在一些問(wèn)題。l問(wèn)題之一是混淆了強(qiáng)度與變形兩個(gè)不同問(wèn)題之一是混淆了強(qiáng)度與變形兩個(gè)不同性質(zhì)的問(wèn)題的界限。地基承載力與建筑性質(zhì)的問(wèn)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(qiáng)物的沉降控制不能加以等同，前者是強(qiáng)度問(wèn)題，與沉降

17、控制不存在直接的因果度問(wèn)題，與沉降控制不存在直接的因果關(guān)系，用強(qiáng)度指標(biāo)得不到沉降量，用壓關(guān)系，用強(qiáng)度指標(biāo)得不到沉降量，用壓縮模量也得不到穩(wěn)定驗(yàn)算的結(jié)果。縮模量也得不到穩(wěn)定驗(yàn)算的結(jié)果。l問(wèn)題之二是不了解如何進(jìn)行變形控制。問(wèn)題之二是不了解如何進(jìn)行變形控制。變形控制必須控制計(jì)算沉降滿足建筑物變形控制必須控制計(jì)算沉降滿足建筑物的要求，根據(jù)不同類(lèi)型的建筑物，用不的要求，根據(jù)不同類(lèi)型的建筑物，用不同性質(zhì)的變形指標(biāo)來(lái)控制，而承載力驗(yàn)同性質(zhì)的變形指標(biāo)來(lái)控制，而承載力驗(yàn)算只與基礎(chǔ)尺寸及埋置深度有關(guān)，與建算只與基礎(chǔ)尺寸及埋置深度有關(guān)，與建筑物的類(lèi)型沒(méi)有直接的關(guān)系，因此只驗(yàn)筑物的類(lèi)型沒(méi)有直接的關(guān)系，因此只驗(yàn)算地基承

18、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(wèn)題之三是地基承載力驗(yàn)算與沉降計(jì)算問(wèn)題之三是地基承載力驗(yàn)算與沉降計(jì)算所涉及的土層深度范圍不同。對(duì)地基承所涉及的土層深度范圍不同。對(duì)地基承載力驗(yàn)算有影響的主要是持力層和軟弱載力驗(yàn)算有影響的主要是持力層和軟弱下臥層，層位太深的土層對(duì)承載力不會(huì)下臥層，層位太深的土層對(duì)承載力不會(huì)有什么影響。但深層的土層對(duì)沉降量還有什么影響。但深層的土層對(duì)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、基礎(chǔ)的寬度越寬，對(duì)沉降有影響的大、基礎(chǔ)的寬度越寬，對(duì)沉降有影響的深度范圍就越深。深度范圍就越深。 現(xiàn)在的勘察報(bào)告是按不同深度的土層分層

19、提現(xiàn)在的勘察報(bào)告是按不同深度的土層分層提供地基承載力，其實(shí)質(zhì)是基本條件（小壓板，供地基承載力，其實(shí)質(zhì)是基本條件（小壓板，無(wú)埋深或假定為標(biāo)準(zhǔn)條基）下的地基承載力。無(wú)埋深或假定為標(biāo)準(zhǔn)條基）下的地基承載力。我的問(wèn)題是國(guó)外是否也是這樣做；一般我的問(wèn)題是國(guó)外是否也是這樣做；一般我們是把深層土假想為在地面處提供地基承我們是把深層土假想為在地面處提供地基承載力，看了幾本土力學(xué)教材也只是講天然地載力，看了幾本土力學(xué)教材也只是講天然地基淺基礎(chǔ)承載力公式，多未講天然地基深基基淺基礎(chǔ)承載力公式，多未講天然地基深基礎(chǔ)承載力公式。礎(chǔ)承載力公式。 在國(guó)外的土力學(xué)著作中，包括前蘇聯(lián)，對(duì)淺基在國(guó)外的土力學(xué)著作中，包括前蘇聯(lián)，

20、對(duì)淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)的承載力問(wèn)題都是分別討論的，概念礎(chǔ)和深基礎(chǔ)的承載力問(wèn)題都是分別討論的，概念非常清楚，不可能用淺基礎(chǔ)的地基承載力公式去非常清楚，不可能用淺基礎(chǔ)的地基承載力公式去計(jì)算深層土的地基承載力問(wèn)題。計(jì)算深層土的地基承載力問(wèn)題。 在我國(guó)的許多著作或教材中，對(duì)這個(gè)問(wèn)題的概念在我國(guó)的許多著作或教材中，對(duì)這個(gè)問(wèn)題的概念也是清楚的。錢(qián)家歡教授主編的土工原理與計(jì)也是清楚的。錢(qián)家歡教授主編的土工原理與計(jì)算中，第八章地基承載力，其中第五節(jié)講的是算中，第八章地基承載力，其中第五節(jié)講的是“深基礎(chǔ)地基承載力深基礎(chǔ)地基承載力”，在這節(jié)開(kāi)頭就說(shuō)明了兩，在這節(jié)開(kāi)頭就說(shuō)明了兩者的區(qū)別：者的區(qū)別：“深基礎(chǔ)與淺基礎(chǔ)具有不同

21、的破壞特深基礎(chǔ)與淺基礎(chǔ)具有不同的破壞特征，因而其承載力的確定也各有所異。前面各節(jié)征，因而其承載力的確定也各有所異。前面各節(jié)所介紹的承載力計(jì)算公式均只適用于淺基礎(chǔ)的情所介紹的承載力計(jì)算公式均只適用于淺基礎(chǔ)的情況。本節(jié)將討論深基礎(chǔ)地基的破壞特征及其承載況。本節(jié)將討論深基礎(chǔ)地基的破壞特征及其承載力的確定方法。力的確定方法?！?鄭大同教授在地基極限承載力的計(jì)算一書(shū)鄭大同教授在地基極限承載力的計(jì)算一書(shū)中論述了梅耶霍夫?qū)ι罨A(chǔ)地基承載力的貢獻(xiàn)：中論述了梅耶霍夫?qū)ι罨A(chǔ)地基承載力的貢獻(xiàn)：“50年代，梅耶霍夫進(jìn)一步考慮了基礎(chǔ)底面以上，年代，梅耶霍夫進(jìn)一步考慮了基礎(chǔ)底面以上，土體發(fā)生抗剪強(qiáng)度的影響，從而提出了淺

22、基礎(chǔ)和土體發(fā)生抗剪強(qiáng)度的影響，從而提出了淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)的極限承載力公式。深基礎(chǔ)的極限承載力公式?！薄啊薄懊芬舴蛟诿芬舴蛟?951年曾經(jīng)指出，地基承載力取決于地基土的年曾經(jīng)指出，地基承載力取決于地基土的物理力學(xué)性質(zhì)（密度、抗剪強(qiáng)度和變形性質(zhì)），物理力學(xué)性質(zhì)（密度、抗剪強(qiáng)度和變形性質(zhì)），取決于地基中的原始應(yīng)力和地下水的情況，取決取決于地基中的原始應(yīng)力和地下水的情況，取決于基礎(chǔ)的物理性質(zhì)（基礎(chǔ)尺寸、埋置深度和基底于基礎(chǔ)的物理性質(zhì)（基礎(chǔ)尺寸、埋置深度和基底的粗糙程度），而且也取決于建造基礎(chǔ)的方法。的粗糙程度），而且也取決于建造基礎(chǔ)的方法?！?但在工程勘察工作中，不知從什么時(shí)候開(kāi)始，但在工程勘察工作

23、中，不知從什么時(shí)候開(kāi)始，要求按不同深度的土層分層提供地基承載力，要求按不同深度的土層分層提供地基承載力，而且不管土層的埋藏深度如何，都用淺基礎(chǔ)而且不管土層的埋藏深度如何，都用淺基礎(chǔ)的地基承載力公式計(jì)算深層土的地基承載力。的地基承載力公式計(jì)算深層土的地基承載力。這種做法對(duì)工程實(shí)踐是不合適的，更為可怕這種做法對(duì)工程實(shí)踐是不合適的，更為可怕的是使工程師們的學(xué)術(shù)思想都搞糊涂了，基的是使工程師們的學(xué)術(shù)思想都搞糊涂了，基本概念也不講了，以己之昏昏，怎能使人昭本概念也不講了，以己之昏昏，怎能使人昭昭，糊里糊涂地計(jì)算，糊里糊涂地應(yīng)用，浪昭，糊里糊涂地計(jì)算，糊里糊涂地應(yīng)用，浪費(fèi)了也沒(méi)有覺(jué)察，危險(xiǎn)了在吃安全系數(shù)的

24、余費(fèi)了也沒(méi)有覺(jué)察，危險(xiǎn)了在吃安全系數(shù)的余量。量。 分層提供承載力是一種習(xí)慣做法，是歷分層提供承載力是一種習(xí)慣做法，是歷史的產(chǎn)物，在基礎(chǔ)埋深不大的情況下問(wèn)史的產(chǎn)物，在基礎(chǔ)埋深不大的情況下問(wèn)題不突出；題不突出； 如何提供？將深層的土層假定在地面，如何提供？將深層的土層假定在地面，設(shè)定一個(gè)淺基礎(chǔ)的寬度與埋深，用規(guī)范設(shè)定一個(gè)淺基礎(chǔ)的寬度與埋深，用規(guī)范的公式計(jì)算，要求設(shè)計(jì)人員按實(shí)際埋置的公式計(jì)算，要求設(shè)計(jì)人員按實(shí)際埋置深度進(jìn)行修正后使用；深度進(jìn)行修正后使用； 或者將淺層土載荷試驗(yàn)得到的承載力，或者將淺層土載荷試驗(yàn)得到的承載力，按相似的物理指標(biāo)推廣到深層土中；按相似的物理指標(biāo)推廣到深層土中；l 太湖地區(qū)沖

25、湖積平原廠區(qū)勘察，建筑物太湖地區(qū)沖湖積平原廠區(qū)勘察，建筑物主要為廠房主要為廠房( (最大單柱荷重最大單柱荷重2000kN)2000kN)及辦及辦公樓公樓( (最大單柱荷重最大單柱荷重4000kN)4000kN)，擬采用的擬采用的結(jié)構(gòu)型式廠房為排架結(jié)構(gòu)，辦公樓為框結(jié)構(gòu)型式廠房為排架結(jié)構(gòu)，辦公樓為框架結(jié)構(gòu)，淺基礎(chǔ)。架結(jié)構(gòu)，淺基礎(chǔ)。根據(jù)本地區(qū)地層及擬建建筑物特征根據(jù)本地區(qū)地層及擬建建筑物特征，勘探點(diǎn)布置的深度為，勘探點(diǎn)布置的深度為10-15m10-15m，為滿足為滿足抗震規(guī)范對(duì)場(chǎng)地類(lèi)別的判別，其中選抗震規(guī)范對(duì)場(chǎng)地類(lèi)別的判別，其中選3 3個(gè)個(gè)鉆孔加深至鉆孔加深至20m20m。l0-4.5m 0-4.5

26、m 粘土粘土, ,可可( (硬硬) )塑，塑，f fakak=200kPa, =200kPa, E Es s=6.68MPa=6.68MPa 4.5-6.5m 4.5-6.5m，粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粘土, ,可塑，可塑，lf fakak =140kPa, =140kPa, E Es s =5.55MPa =5.55MPa6.5-10.5m,6.5-10.5m,粉土，中密，粉土，中密，lf fakak =140kPa, =140kPa, E Es s =8.58 MPa =8.58 MPa10.5-16.50,10.5-16.50,粉砂，中密，粉砂，中密，lf fakak =200kPa =200kPa

27、，E Es s =10.45 MPa =10.45 MPal3 3個(gè)加深鉆孔揭露的地層為：個(gè)加深鉆孔揭露的地層為：16.50-19.00,16.50-19.00,粉質(zhì)粘土，軟塑粉質(zhì)粘土，軟塑, , lE Es s =4.17MPa =4.17MPa19.00-20.00,19.00-20.00,粘土，可塑粘土，可塑, , lE Es s =7.31MPa =7.31MPa經(jīng)驗(yàn)算，當(dāng)采用獨(dú)立柱基，基礎(chǔ)寬經(jīng)驗(yàn)算，當(dāng)采用獨(dú)立柱基，基礎(chǔ)寬度取度取4.5m4.5m時(shí)，基礎(chǔ)埋深取時(shí)，基礎(chǔ)埋深取1.5m1.5m，地基土地基土承載力可滿足要求；地基壓縮層厚度小承載力可滿足要求；地基壓縮層厚度小于于10m10m

28、。l由于加深鉆孔深度僅為通過(guò)土類(lèi)估算由于加深鉆孔深度僅為通過(guò)土類(lèi)估算20m20m以淺的剪切波速，以滿足對(duì)場(chǎng)地類(lèi)別判以淺的剪切波速，以滿足對(duì)場(chǎng)地類(lèi)別判定的要求，故每層僅取定的要求，故每層僅取3 3層原狀樣品，未層原狀樣品，未提供地基承載力特征值。當(dāng)我院審核人提供地基承載力特征值。當(dāng)我院審核人認(rèn)為揭露深度內(nèi)的地層均要提供地基承認(rèn)為揭露深度內(nèi)的地層均要提供地基承載力特征值。請(qǐng)問(wèn)載力特征值。請(qǐng)問(wèn)16.50m16.50m以深的粉質(zhì)粘以深的粉質(zhì)粘土及粘土層有必要提土及粘土層有必要提f fakak嗎？嗎？l根據(jù)這兩幢建筑物的性質(zhì)和荷載的大小根據(jù)這兩幢建筑物的性質(zhì)和荷載的大小，勘探深度，勘探深度101015m

29、15m就能滿足天然地基淺就能滿足天然地基淺基礎(chǔ)承載力計(jì)算和沉降計(jì)算的要求。將基礎(chǔ)承載力計(jì)算和沉降計(jì)算的要求。將部分鉆孔深度增加到部分鉆孔深度增加到20m20m，完全是為了測(cè)，完全是為了測(cè)定剪切波速以計(jì)算等效剪切波速，確定定剪切波速以計(jì)算等效剪切波速，確定建筑場(chǎng)地類(lèi)別。因此，加深的鉆孔資料建筑場(chǎng)地類(lèi)別。因此，加深的鉆孔資料，即對(duì)，即對(duì)16.5m16.5m20.0m20.0m范圍的土層并不需范圍的土層并不需要評(píng)價(jià)地基承載力。要評(píng)價(jià)地基承載力。l在這個(gè)案例中，基礎(chǔ)選型已經(jīng)比較明確在這個(gè)案例中，基礎(chǔ)選型已經(jīng)比較明確，基礎(chǔ)埋置深度也能確定，哪些土層是，基礎(chǔ)埋置深度也能確定，哪些土層是主要土層，應(yīng)該比較清

30、楚了。所以，你主要土層，應(yīng)該比較清楚了。所以，你對(duì)對(duì)16.5m以下的土層，不按主要土層的要以下的土層，不按主要土層的要求取土，也不需要提供地基承載力的建求取土，也不需要提供地基承載力的建議值，這是符合強(qiáng)制性條文規(guī)定的。議值，這是符合強(qiáng)制性條文規(guī)定的。l看四份巖土工程報(bào)告，其中兩份是國(guó)內(nèi)看四份巖土工程報(bào)告，其中兩份是國(guó)內(nèi)的，兩份是由國(guó)外巖土工程師編寫(xiě)的，的，兩份是由國(guó)外巖土工程師編寫(xiě)的，一份在國(guó)外，一份在國(guó)內(nèi)。一份在國(guó)外，一份在國(guó)內(nèi)。l某沖壓機(jī)車(chē)間某沖壓機(jī)車(chē)間l某電廠擴(kuò)建工程某電廠擴(kuò)建工程l美國(guó)加州的一個(gè)超市美國(guó)加州的一個(gè)超市l(wèi)國(guó)內(nèi)的一個(gè)商城國(guó)內(nèi)的一個(gè)商城l實(shí)例實(shí)例1.1-1軟土地區(qū)某沖壓車(chē)間壓

31、機(jī)軟土地區(qū)某沖壓車(chē)間壓機(jī)基礎(chǔ)的巖土工程勘察，壓機(jī)基礎(chǔ)尺寸為基礎(chǔ)的巖土工程勘察，壓機(jī)基礎(chǔ)尺寸為24m86.5m，基底總壓力為，基底總壓力為204kPa，采，采用樁基礎(chǔ)。考慮用樁基礎(chǔ)?？紤]3種不同樁長(zhǎng)的方案，樁種不同樁長(zhǎng)的方案，樁的入土深度分別為的入土深度分別為45m、60m和和65m，樁，樁端持力層分別為第端持力層分別為第b、第、第 b、和第、和第層，因此鉆孔深度層，因此鉆孔深度91.45m，勘探深度范，勘探深度范圍內(nèi)揭露了十多層的土層。圍內(nèi)揭露了十多層的土層。l對(duì)于這樣的一個(gè)項(xiàng)目，已經(jīng)明確采用長(zhǎng)對(duì)于這樣的一個(gè)項(xiàng)目，已經(jīng)明確采用長(zhǎng)樁基礎(chǔ)的工程，還要在勘察報(bào)告中分層樁基礎(chǔ)的工程，還要在勘察報(bào)告中分

32、層地提供那么多土層的地基容許承載力，地提供那么多土層的地基容許承載力，不知道其目的究竟是什么？地基基礎(chǔ)設(shè)不知道其目的究竟是什么？地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)根本不需要這些土層作為天然地基的計(jì)根本不需要這些土層作為天然地基的持力層，也不需用這些土層的地基承載持力層，也不需用這些土層的地基承載力進(jìn)行設(shè)計(jì)。特別是這些深層土的地基力進(jìn)行設(shè)計(jì)。特別是這些深層土的地基承載力，用淺基礎(chǔ)地基承載力公式計(jì)算承載力，用淺基礎(chǔ)地基承載力公式計(jì)算得到的這些數(shù)據(jù)既沒(méi)有什么用處，也沒(méi)得到的這些數(shù)據(jù)既沒(méi)有什么用處，也沒(méi)有什么物理意義，顯然是多余的。有什么物理意義，顯然是多余的。l實(shí)例實(shí)例1.1-2國(guó)內(nèi)某電廠擴(kuò)建工程的巖國(guó)內(nèi)某電廠擴(kuò)建工程的

33、巖土工程勘察報(bào)告。主廠房為框架和排架土工程勘察報(bào)告。主廠房為框架和排架結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)型式，采用天然地基方案結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)型式，采用天然地基方案，勘探孔深度，勘探孔深度39m42m，揭露了，揭露了9層土層土層，對(duì)各個(gè)主要土層均進(jìn)行了地基承載層，對(duì)各個(gè)主要土層均進(jìn)行了地基承載力的分析與計(jì)算，地基容許承載力的綜力的分析與計(jì)算，地基容許承載力的綜合建議值。合建議值。l這份資料的特點(diǎn)是已經(jīng)明確采用天然地這份資料的特點(diǎn)是已經(jīng)明確采用天然地基上的淺基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)主廠房的基礎(chǔ)埋置基上的淺基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)主廠房的基礎(chǔ)埋置深度為深度為6.5m，基底最大壓力為，基底最大壓力為200kPa。第第1層土層的埋藏深度正好在層土層的埋藏

34、深度正好在6.5m左右左右，對(duì)表，對(duì)表1-2中所提供的地基承載力進(jìn)行深中所提供的地基承載力進(jìn)行深寬修正以后的地基承載力也大于基底最寬修正以后的地基承載力也大于基底最大壓力，因此采用大壓力，因此采用1層作為主車(chē)間基礎(chǔ)層作為主車(chē)間基礎(chǔ)的持力層是可行的。的持力層是可行的。l實(shí)例實(shí)例1.1-3這是一份美國(guó)加州某超市這是一份美國(guó)加州某超市的巖土工程報(bào)告。建設(shè)場(chǎng)地的面積為的巖土工程報(bào)告。建設(shè)場(chǎng)地的面積為74000m2，建筑面積為，建筑面積為21500m2，結(jié)構(gòu)為，結(jié)構(gòu)為單層排架。由結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的柱荷載為單層排架。由結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的柱荷載為：內(nèi)柱：內(nèi)柱385kN，外柱，外柱267KN；由活荷載；由活荷載所產(chǎn)生

35、的柱荷載為所產(chǎn)生的柱荷載為680kN，地坪均布荷，地坪均布荷載為載為7.3kPa，最大集中荷載為，最大集中荷載為23kN；承；承重墻荷載為重墻荷載為181.4kN/m272.1kN/m，非，非承重墻荷載為承重墻荷載為22.3kN/m90.7kN/m。實(shí)例1.1-3這是一份美國(guó)加州某超市的巖土工程報(bào)告。建設(shè)場(chǎng)地的面積為74000m2，建筑面積為21500m2，結(jié)構(gòu)為單層排架。由結(jié)構(gòu)自重產(chǎn)生的柱荷載為：內(nèi)柱385kN，外柱267KN；由活荷載所產(chǎn)生的柱荷載為680kN，地坪均布荷載為7.3kPa，最大集中荷載為23kN；承重墻荷載為181.4kN/m272.1kN/m，非承重墻荷載為22.3kN/

36、m90.7kN/m。4l該場(chǎng)地典型的土層柱狀圖見(jiàn)圖該場(chǎng)地典型的土層柱狀圖見(jiàn)圖1-1，基礎(chǔ)設(shè)，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)所需的地基容許承載力數(shù)值見(jiàn)表計(jì)所需的地基容許承載力數(shù)值見(jiàn)表1-3。這。這份報(bào)告表明，巖土工程分析需要以確切的上份報(bào)告表明，巖土工程分析需要以確切的上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)的荷載為依據(jù)，才能進(jìn)行必部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)的荷載為依據(jù)，才能進(jìn)行必要的計(jì)算。對(duì)于地基承載力，對(duì)于采用天然要的計(jì)算。對(duì)于地基承載力，對(duì)于采用天然地基的項(xiàng)目，只需要分析持力層的地基承載地基的項(xiàng)目，只需要分析持力層的地基承載力，不需要分層提供每層土的地基承載力。力，不需要分層提供每層土的地基承載力。資料也表明，評(píng)價(jià)地基承載力時(shí)，如果采用資料也表明

37、，評(píng)價(jià)地基承載力時(shí)，如果采用極限承載力公式計(jì)算，可以按照不同的荷載極限承載力公式計(jì)算，可以按照不同的荷載組合，分別采用不同的安全系數(shù)。組合，分別采用不同的安全系數(shù)。l實(shí)例實(shí)例1.1-4由國(guó)外的巖土工程師為外由國(guó)外的巖土工程師為外商投資建于國(guó)內(nèi)軟土地區(qū)的某商城編寫(xiě)商投資建于國(guó)內(nèi)軟土地區(qū)的某商城編寫(xiě)的巖土工程報(bào)告。該商城場(chǎng)地面積的巖土工程報(bào)告。該商城場(chǎng)地面積18600m2，周邊長(zhǎng)度，周邊長(zhǎng)度160m105m。建筑。建筑物全景見(jiàn)圖物全景見(jiàn)圖1-2，由北、東、西三個(gè)塔樓，由北、東、西三個(gè)塔樓和裙房組成，北塔樓地上和裙房組成，北塔樓地上48層，框剪結(jié)層，框剪結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)尺寸構(gòu)，基礎(chǔ)尺寸55m43m，基底平

38、均壓力，基底平均壓力為為350kPa；東、西塔樓均為地上；東、西塔樓均為地上32層，層，框剪結(jié)構(gòu)，東塔樓基礎(chǔ)面積框剪結(jié)構(gòu)，東塔樓基礎(chǔ)面積32m72m，l基底平均壓力為基底平均壓力為265kPa，西塔樓基礎(chǔ)面，西塔樓基礎(chǔ)面積積32m55m，基底平均壓力為，基底平均壓力為265kPa；裙房為地上；裙房為地上8層，框架結(jié)構(gòu)，基底平均層，框架結(jié)構(gòu)，基底平均壓力為壓力為150kPa。全部采用筏板下的樁基。全部采用筏板下的樁基礎(chǔ)，滿堂布樁，樁徑礎(chǔ)，滿堂布樁，樁徑500mm、壁厚、壁厚9mm的鋼管樁，樁長(zhǎng)的鋼管樁，樁長(zhǎng)35m，單樁承載力，單樁承載力1330kN。北塔樓的基坑開(kāi)挖深度為。北塔樓的基坑開(kāi)挖深度為

39、7.5m，東、西塔樓為，東、西塔樓為6.5m，裙房為，裙房為4.5m。1.將勘察報(bào)告的結(jié)論建立在缺乏物理概念將勘察報(bào)告的結(jié)論建立在缺乏物理概念的基礎(chǔ)之上；的基礎(chǔ)之上；2.在工程中采用這種方法確定地基承載力，在工程中采用這種方法確定地基承載力，存在許多無(wú)法估計(jì)的不確定性，可能是存在許多無(wú)法估計(jì)的不確定性，可能是安全隱患，也可能會(huì)造成資源浪費(fèi)；安全隱患，也可能會(huì)造成資源浪費(fèi)；3.將在基礎(chǔ)埋置深度不深的歷史條件下得將在基礎(chǔ)埋置深度不深的歷史條件下得到的深寬修正的經(jīng)驗(yàn)方法，推廣到到的深寬修正的經(jīng)驗(yàn)方法，推廣到10余余米以致米以致20多米的深度，對(duì)所引起的可能多米的深度，對(duì)所引起的可能問(wèn)題沒(méi)有充分地估計(jì)

40、；問(wèn)題沒(méi)有充分地估計(jì)；4.由于高層建筑的大量采用，基礎(chǔ)埋置深由于高層建筑的大量采用，基礎(chǔ)埋置深度的急劇增大，由于確定地基承載力方度的急劇增大，由于確定地基承載力方法的不科學(xué)性帶來(lái)的問(wèn)題日益嚴(yán)重；法的不科學(xué)性帶來(lái)的問(wèn)題日益嚴(yán)重； 現(xiàn)在應(yīng)該冷靜地分析和考慮如何解決這現(xiàn)在應(yīng)該冷靜地分析和考慮如何解決這個(gè)問(wèn)題。個(gè)問(wèn)題。l場(chǎng)地的均勻性評(píng)價(jià)是巖土工程勘察的重要內(nèi)場(chǎng)地的均勻性評(píng)價(jià)是巖土工程勘察的重要內(nèi)容，但對(duì)怎樣認(rèn)識(shí)均勻性與均勻性評(píng)價(jià)的作容，但對(duì)怎樣認(rèn)識(shí)均勻性與均勻性評(píng)價(jià)的作用存在不同的理解，因而做法與結(jié)果也就不用存在不同的理解，因而做法與結(jié)果也就不同。同。l重點(diǎn)討論這三個(gè)問(wèn)題：重點(diǎn)討論這三個(gè)問(wèn)題：l評(píng)價(jià)場(chǎng)

41、地均勻性的作用是什么？評(píng)價(jià)場(chǎng)地均勻性的作用是什么？l如何認(rèn)識(shí)與處理場(chǎng)地土層的不均勻性？如何認(rèn)識(shí)與處理場(chǎng)地土層的不均勻性？l場(chǎng)地均勻性的評(píng)價(jià)方法場(chǎng)地均勻性的評(píng)價(jià)方法l場(chǎng)地均勻性評(píng)價(jià)是手段而不是目的；場(chǎng)地均勻性評(píng)價(jià)是手段而不是目的；l為基礎(chǔ)方案選擇和采取工程措施提供依為基礎(chǔ)方案選擇和采取工程措施提供依據(jù)；據(jù)；l為方案或設(shè)計(jì)成果的比較提供建筑物性為方案或設(shè)計(jì)成果的比較提供建筑物性狀的定量或半定量的計(jì)算結(jié)果；狀的定量或半定量的計(jì)算結(jié)果；l勘察階段的均勻性評(píng)價(jià)不是最終結(jié)果?？辈祀A段的均勻性評(píng)價(jià)不是最終結(jié)果。l場(chǎng)地均勻性評(píng)價(jià)不是簡(jiǎn)單地說(shuō)明自然界，場(chǎng)地均勻性評(píng)價(jià)不是簡(jiǎn)單地說(shuō)明自然界，而是為了工程建設(shè)（設(shè)計(jì)與

42、施工）的需而是為了工程建設(shè)（設(shè)計(jì)與施工）的需要，分析與說(shuō)明地基巖土層力學(xué)性狀的要，分析與說(shuō)明地基巖土層力學(xué)性狀的均勻性。均勻性。l因此，均勻性評(píng)價(jià)的前提是工程建設(shè)的因此，均勻性評(píng)價(jià)的前提是工程建設(shè)的要求，均勻性評(píng)價(jià)的內(nèi)容是分析地基的要求，均勻性評(píng)價(jià)的內(nèi)容是分析地基的均勻性對(duì)建筑物的影響，均勻性評(píng)價(jià)的均勻性對(duì)建筑物的影響，均勻性評(píng)價(jià)的結(jié)果為工程設(shè)計(jì)與施工方案提供依據(jù)。結(jié)果為工程設(shè)計(jì)與施工方案提供依據(jù)。l勘察報(bào)告中均勻性評(píng)價(jià)的結(jié)果不是勘察報(bào)告中均勻性評(píng)價(jià)的結(jié)果不是“均均勻還是不均勻勻還是不均勻”，也不是簡(jiǎn)單的，也不是簡(jiǎn)單的“是否是否適宜于建設(shè)適宜于建設(shè)”之類(lèi)的結(jié)論，更無(wú)法得出之類(lèi)的結(jié)論，更無(wú)法得出

43、建筑物的不均勻沉降是多少，是否滿足建筑物的不均勻沉降是多少，是否滿足規(guī)范要求等等的結(jié)論，而是提出設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)范要求等等的結(jié)論，而是提出設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題，對(duì)基礎(chǔ)選型有什么要應(yīng)注意什么問(wèn)題，對(duì)基礎(chǔ)選型有什么要求，可能采取什么工程措施等的建議。求，可能采取什么工程措施等的建議。l勘察階段的均勻性評(píng)價(jià)主要著眼于地質(zhì)條勘察階段的均勻性評(píng)價(jià)主要著眼于地質(zhì)條件，說(shuō)明地質(zhì)條件對(duì)建筑物會(huì)產(chǎn)生什么樣件，說(shuō)明地質(zhì)條件對(duì)建筑物會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響，設(shè)計(jì)施工時(shí)應(yīng)采取什么對(duì)策。的影響，設(shè)計(jì)施工時(shí)應(yīng)采取什么對(duì)策。l例如，對(duì)山區(qū)土巖組合地基，跨在兩種不例如，對(duì)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，硬層或軟弱同地

44、質(zhì)單元上的建筑物地基，硬層或軟弱層的厚度變化比較大的地基等，這種地質(zhì)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(huì)對(duì)建筑物帶來(lái)不利的影條件的不均勻性會(huì)對(duì)建筑物帶來(lái)不利的影響，在基礎(chǔ)選型、甚至上部結(jié)構(gòu)選型時(shí)應(yīng)響，在基礎(chǔ)選型、甚至上部結(jié)構(gòu)選型時(shí)應(yīng)該選擇適應(yīng)性比較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)體系或基礎(chǔ)的該選擇適應(yīng)性比較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)體系或基礎(chǔ)的類(lèi)型。類(lèi)型。l或在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，采取一些特殊的或在地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，采取一些特殊的工程措施，例如設(shè)置褥墊層以調(diào)節(jié)不均工程措施，例如設(shè)置褥墊層以調(diào)節(jié)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)置沉降縫以適應(yīng)地基的不均勻沉降。降縫以適應(yīng)地基的不均勻沉降。l至于

45、，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，有些同行希望在勘察階段進(jìn)行計(jì)算，或者審圖要求計(jì)算的事。階段進(jìn)行計(jì)算，或者審圖要求計(jì)算的事。我告訴大家，在勘察階段是計(jì)算不出來(lái)我告訴大家，在勘察階段是計(jì)算不出來(lái)的，即使在設(shè)計(jì)階段，也不是所有的情的，即使在設(shè)計(jì)階段，也不是所有的情況都能計(jì)算的。況都能計(jì)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)的觀點(diǎn)來(lái)看，總是不均勻的，從地質(zhì)學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，總是不均勻的，但從工程學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，在工程影響的但從工程學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，在工程影響的范圍內(nèi)，需要進(jìn)行局部化處理，將這

46、個(gè)范圍內(nèi)，需要進(jìn)行局部化處理，將這個(gè)局部作為均質(zhì)體處理，例如相同的成因局部作為均質(zhì)體處理，例如相同的成因類(lèi)型，同一個(gè)地質(zhì)單元，同一個(gè)土層，類(lèi)型，同一個(gè)地質(zhì)單元，同一個(gè)土層，將其作為一個(gè)力學(xué)層。將其作為一個(gè)力學(xué)層。l這樣局部化處理以后，對(duì)于局部化處理這樣局部化處理以后，對(duì)于局部化處理以后的地質(zhì)體，就可以抽樣試驗(yàn)，可以以后的地質(zhì)體，就可以抽樣試驗(yàn)，可以統(tǒng)計(jì)分析，可以引用均質(zhì)體的理論進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以引用均質(zhì)體的理論進(jìn)行力學(xué)的分析計(jì)算。力學(xué)的分析計(jì)算。l一切巖土工程的勘探、取樣試驗(yàn)、資料一切巖土工程的勘探、取樣試驗(yàn)、資料的統(tǒng)計(jì)分析、代表性指標(biāo)的取值、代人的統(tǒng)計(jì)分析、代表性指標(biāo)的取值、代人解析解公式的

47、計(jì)算、進(jìn)入數(shù)值分析程序解析解公式的計(jì)算、進(jìn)入數(shù)值分析程序進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬都是建立在均質(zhì)體假定的進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬都是建立在均質(zhì)體假定的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，如果不承認(rèn)這個(gè)假定，基礎(chǔ)上進(jìn)行的，如果不承認(rèn)這個(gè)假定，那現(xiàn)行的設(shè)計(jì)計(jì)算就什么都不能做了。那現(xiàn)行的設(shè)計(jì)計(jì)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(rèn)但是，在巖土工程界，有的同行并不認(rèn)同這個(gè)觀點(diǎn)。同這個(gè)觀點(diǎn)。l作為學(xué)術(shù)研究，當(dāng)然是可以的。作為學(xué)術(shù)研究，當(dāng)然是可以的。l但作為巖土工程師處理實(shí)際工程問(wèn)題的但作為巖土工程師處理實(shí)際工程問(wèn)題的基本觀點(diǎn)，卻使我深深地?fù)?dān)憂，在年輕基本觀點(diǎn)，卻使我深深地?fù)?dān)憂，在年輕一代的巖土工程師中，確實(shí)存在著缺乏一代的巖土工程師

48、中，確實(shí)存在著缺乏工程實(shí)踐的基本訓(xùn)練，缺乏正確的統(tǒng)計(jì)工程實(shí)踐的基本訓(xùn)練，缺乏正確的統(tǒng)計(jì)概念和力學(xué)概念這種狀況，對(duì)于工程師概念和力學(xué)概念這種狀況，對(duì)于工程師的成長(zhǎng)，對(duì)于正確的工程判斷和處理工的成長(zhǎng)，對(duì)于正確的工程判斷和處理工程問(wèn)題是非常不利的。程問(wèn)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點(diǎn)，希望提前得到高老的原諒，在不同的觀點(diǎn)，希望提前得到高老的原諒，在此先謝謝高老。此先謝謝高老。 l我感到我們的討論已經(jīng)上升到了認(rèn)識(shí)論與方我感到我們的討論已經(jīng)上升到了認(rèn)識(shí)論與

49、方法論的高度了：法論的高度了：1 1、高老認(rèn)為地質(zhì)體是均質(zhì)、高老認(rèn)為地質(zhì)體是均質(zhì)的，數(shù)據(jù)的離散性主要來(lái)源于取樣、試驗(yàn)等的，數(shù)據(jù)的離散性主要來(lái)源于取樣、試驗(yàn)等具體環(huán)節(jié)，因此用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)消除抽具體環(huán)節(jié)，因此用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)消除抽樣試驗(yàn)方面的誤差，進(jìn)而導(dǎo)出了關(guān)于場(chǎng)地的樣試驗(yàn)方面的誤差，進(jìn)而導(dǎo)出了關(guān)于場(chǎng)地的認(rèn)識(shí)、土樣數(shù)量問(wèn)題和均勻性評(píng)價(jià)等等問(wèn)題認(rèn)識(shí)、土樣數(shù)量問(wèn)題和均勻性評(píng)價(jià)等等問(wèn)題的認(rèn)識(shí)，認(rèn)為公式中常用到經(jīng)驗(yàn)系數(shù)和修正的認(rèn)識(shí)，認(rèn)為公式中常用到經(jīng)驗(yàn)系數(shù)和修正系數(shù)主要是修正此類(lèi)不確定因素帶來(lái)的誤差；系數(shù)主要是修正此類(lèi)不確定因素帶來(lái)的誤差； l2 2、另一種觀點(diǎn)認(rèn)為地質(zhì)體是非均質(zhì)的，、另一種觀點(diǎn)認(rèn)為

50、地質(zhì)體是非均質(zhì)的，要研究其性質(zhì)必須要有足夠的數(shù)量的試要研究其性質(zhì)必須要有足夠的數(shù)量的試驗(yàn)，要在建筑物的不同位置布置勘探點(diǎn)，驗(yàn)，要在建筑物的不同位置布置勘探點(diǎn)，研究其不均勻性，至于數(shù)據(jù)離散性問(wèn)題研究其不均勻性，至于數(shù)據(jù)離散性問(wèn)題主要強(qiáng)調(diào)用統(tǒng)一的方法、設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)主要強(qiáng)調(diào)用統(tǒng)一的方法、設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范其操作行為，因此而帶來(lái)的誤差是規(guī)范其操作行為，因此而帶來(lái)的誤差是統(tǒng)一的，個(gè)別樣品的差距主要表現(xiàn)了抽統(tǒng)一的，個(gè)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(lái)評(píng)價(jià)其均勻性和傾斜等問(wèn)置上的數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)價(jià)其均勻性和傾斜等問(wèn)題。題。 l另一位網(wǎng)友發(fā)表了不完全

51、相同的觀點(diǎn)：另一位網(wǎng)友發(fā)表了不完全相同的觀點(diǎn)：l我認(rèn)為在宇宙中沒(méi)有絕對(duì)的均質(zhì)物體，我認(rèn)為在宇宙中沒(méi)有絕對(duì)的均質(zhì)物體，巖土體也一樣，如果不按均質(zhì)體研究，巖土體也一樣，如果不按均質(zhì)體研究，你有辦法反映巖土的量化數(shù)據(jù)么？你提你有辦法反映巖土的量化數(shù)據(jù)么？你提出了地層的物理力學(xué)數(shù)據(jù)，就與你的前出了地層的物理力學(xué)數(shù)據(jù)，就與你的前提矛盾了，你無(wú)法勘察，無(wú)法提供勘察提矛盾了，你無(wú)法勘察，無(wú)法提供勘察報(bào)告。報(bào)告。 l從地質(zhì)勘察的角度來(lái)看，其研究對(duì)象主要是從地質(zhì)勘察的角度來(lái)看，其研究對(duì)象主要是地質(zhì)體，估計(jì)沒(méi)有人能否認(rèn)地質(zhì)體是非均質(zhì)、地質(zhì)體，估計(jì)沒(méi)有人能否認(rèn)地質(zhì)體是非均質(zhì)、各向異性的，反過(guò)來(lái)說(shuō)就是沒(méi)有人能證明地各

52、向異性的，反過(guò)來(lái)說(shuō)就是沒(méi)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(jì)服質(zhì)體是均質(zhì)的；但勘察成果是為工程設(shè)計(jì)服務(wù)的，從設(shè)計(jì)角度來(lái)看，所有的計(jì)算模型或務(wù)的，從設(shè)計(jì)角度來(lái)看，所有的計(jì)算模型或理論均假設(shè)地質(zhì)體是均質(zhì)，都要按均質(zhì)的理理論均假設(shè)地質(zhì)體是均質(zhì)，都要按均質(zhì)的理論來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，所以勘察報(bào)告中提供論來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，所以勘察報(bào)告中提供的承載力也好、其它任何指標(biāo)也好都是把地的承載力也好、其它任何指標(biāo)也好都是把地質(zhì)體的性質(zhì)做了均質(zhì)化處理，所用的方法就質(zhì)體的性質(zhì)做了均質(zhì)化處理，所用的方法就是數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法即抽樣調(diào)查的法則，這個(gè)是數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法即抽樣調(diào)查的法則，這個(gè)過(guò)程也就是巖土工程勘察工作。過(guò)程

53、也就是巖土工程勘察工作。 l總而言之就是勘察人認(rèn)為地質(zhì)體是非均總而言之就是勘察人認(rèn)為地質(zhì)體是非均質(zhì)的，通過(guò)勘察過(guò)程將一定范圍內(nèi)的地質(zhì)的，通過(guò)勘察過(guò)程將一定范圍內(nèi)的地質(zhì)體的性質(zhì)做均質(zhì)化處理，將結(jié)果提供質(zhì)體的性質(zhì)做均質(zhì)化處理，將結(jié)果提供設(shè)計(jì)人員使用，一個(gè)好的勘察人員必須設(shè)計(jì)人員使用，一個(gè)好的勘察人員必須要明白你所做的均質(zhì)化處理是否準(zhǔn)確可要明白你所做的均質(zhì)化處理是否準(zhǔn)確可靠、其風(fēng)險(xiǎn)概率有多大等問(wèn)題；工程設(shè)靠、其風(fēng)險(xiǎn)概率有多大等問(wèn)題；工程設(shè)計(jì)人員要求將地質(zhì)體看做地均質(zhì)的，但計(jì)人員要求將地質(zhì)體看做地均質(zhì)的，但一個(gè)好的設(shè)計(jì)師必須要了解地質(zhì)體的非一個(gè)好的設(shè)計(jì)師必須要了解地質(zhì)體的非均質(zhì)性所帶來(lái)的后果，并妥善處

54、理好它均質(zhì)性所帶來(lái)的后果，并妥善處理好它們的關(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須具備的最基本的概念和素質(zhì)要求。必須具備的最基本的概念和素質(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(rèn)的事實(shí)，但作為工程研究的對(duì)這是大家公認(rèn)的事實(shí)，但作為工程研究的對(duì)象，需要認(rèn)識(shí)它，研究它和處理它，又不得象，需要認(rèn)識(shí)它，研究它和處理它，又不得不把它局部化和簡(jiǎn)單化，忽略次要的，解決不把它局部化和簡(jiǎn)單化，忽略次要的，解決主要的矛盾，這可能是自然科學(xué)研究和工程主要的矛盾，這可能是自然科學(xué)研究和工程技術(shù)研究的不同之處。技術(shù)研究的不同之

55、處。l作為巖土工程師，對(duì)于你勘察的場(chǎng)地，作為巖土工程師，對(duì)于你勘察的場(chǎng)地，首先要做地質(zhì)工作，從地質(zhì)成因和地層首先要做地質(zhì)工作，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(jì)坡積的，是河漫灘還是階地，是第四紀(jì)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?jiǎng)澐终_，這是進(jìn)一步考慮布置勘單元?jiǎng)澐终_，這是進(jìn)一步考慮布置勘察試驗(yàn)工作的基礎(chǔ)。察試驗(yàn)工作的基礎(chǔ)。 l對(duì)于同一個(gè)地質(zhì)單元是否就是均勻的呢？對(duì)于同一個(gè)地質(zhì)單元是否就是均勻的呢？不一定，例如土層厚度很可能是不均勻的，不一定，例如土層厚度很可能是不均勻的

56、，即使在平原地區(qū)，土層厚度也常常有較大即使在平原地區(qū)，土層厚度也常常有較大的變化，因此需要用勘探點(diǎn)的間距來(lái)控制的變化，因此需要用勘探點(diǎn)的間距來(lái)控制其厚度變化，不同的基礎(chǔ)類(lèi)型對(duì)土層厚度其厚度變化，不同的基礎(chǔ)類(lèi)型對(duì)土層厚度的敏感性不同，因而布孔間距的要求是不的敏感性不同，因而布孔間距的要求是不同的。但有些地區(qū)的均勻性有其特殊的問(wèn)同的。但有些地區(qū)的均勻性有其特殊的問(wèn)題，例如喀斯特地區(qū)，巖溶是無(wú)法用勘探題，例如喀斯特地區(qū)，巖溶是無(wú)法用勘探孔間距來(lái)控制的?？组g距來(lái)控制的。l從土的性質(zhì)來(lái)研究土層均勻性，一般認(rèn)從土的性質(zhì)來(lái)研究土層均勻性，一般認(rèn)為同一地質(zhì)單元可以作為均質(zhì)體來(lái)處理，為同一地質(zhì)單元可以作為均質(zhì)體

57、來(lái)處理，可以采用統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)處理試驗(yàn)指標(biāo)?？梢圆捎媒y(tǒng)計(jì)的方法來(lái)處理試驗(yàn)指標(biāo)。如果不承認(rèn)這一點(diǎn)，即使是最簡(jiǎn)單的計(jì)如果不承認(rèn)這一點(diǎn)，即使是最簡(jiǎn)單的計(jì)算平均值的方法也就失去了理論的前提，算平均值的方法也就失去了理論的前提，就不能用平均值來(lái)處理試驗(yàn)結(jié)果。也失就不能用平均值來(lái)處理試驗(yàn)結(jié)果。也失去了鉆孔抽樣取土試驗(yàn)的理論依據(jù)，那去了鉆孔抽樣取土試驗(yàn)的理論依據(jù)，那麻煩就大了。麻煩就大了。l將試驗(yàn)指標(biāo)用于工程計(jì)算時(shí)，計(jì)算公式將試驗(yàn)指標(biāo)用于工程計(jì)算時(shí)，計(jì)算公式的推導(dǎo)都有均質(zhì)土的假定，計(jì)算基礎(chǔ)中的推導(dǎo)都有均質(zhì)土的假定，計(jì)算基礎(chǔ)中點(diǎn)沉降時(shí)，你必須承認(rèn)土層是均勻的，點(diǎn)沉降時(shí)，你必須承認(rèn)土層是均勻的，包括深度方向和水平

58、方向都是均勻的，包括深度方向和水平方向都是均勻的，如果不承認(rèn)這一點(diǎn)，這個(gè)計(jì)算土中應(yīng)力如果不承認(rèn)這一點(diǎn)，這個(gè)計(jì)算土中應(yīng)力的公式就不成立，還計(jì)算什么？的公式就不成立，還計(jì)算什么？l如果認(rèn)為同一個(gè)地質(zhì)單元也存在不均勻性，如果認(rèn)為同一個(gè)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顯示出來(lái)。而又希望把這種不均勻性探明顯示出來(lái)。如果采取在建筑物四個(gè)角點(diǎn)分別取土試驗(yàn)如果采取在建筑物四個(gè)角點(diǎn)分別取土試驗(yàn)的方法，但在水平方向上怎么把握兩個(gè)鉆的方法，但在水平方向上怎么把握兩個(gè)鉆孔之間的變化呢？認(rèn)為一個(gè)孔的數(shù)據(jù)能代孔之間的變化呢？認(rèn)為一個(gè)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

59、沒(méi)？還是多少？就沒(méi)有底了。如果認(rèn)為在深度方向上同一個(gè)土有底了。如果認(rèn)為在深度方向上同一個(gè)土層也存在不均勻性，那在兩個(gè)取土點(diǎn)之間層也存在不均勻性，那在兩個(gè)取土點(diǎn)之間的不均勻性又如何把它探明？因此在對(duì)同的不均勻性又如何把它探明？因此在對(duì)同一地質(zhì)單元的不均勻性假定的基礎(chǔ)上的勘一地質(zhì)單元的不均勻性假定的基礎(chǔ)上的勘察工作，連取土點(diǎn)的確定都會(huì)有很大的爭(zhēng)察工作，連取土點(diǎn)的確定都會(huì)有很大的爭(zhēng)議，事情就做不下去了。議，事情就做不下去了。l在均質(zhì)土假定的基礎(chǔ)上，把各個(gè)勘探點(diǎn)、在均質(zhì)土假定的基礎(chǔ)上，把各個(gè)勘探點(diǎn)、各個(gè)取樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)的差異看成是隨機(jī)因素各個(gè)取樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)的差異看成是隨機(jī)因素造成而不是系統(tǒng)因素造成的，這些隨

60、機(jī)因造成而不是系統(tǒng)因素造成的，這些隨機(jī)因素包括當(dāng)年沉積時(shí)物質(zhì)的差異、年代的差素包括當(dāng)年沉積時(shí)物質(zhì)的差異、年代的差異、沉積條件的差異、取土擾動(dòng)程度的差異、沉積條件的差異、取土擾動(dòng)程度的差異、試驗(yàn)條件的差異等等。在這樣假定的異、試驗(yàn)條件的差異等等。在這樣假定的基礎(chǔ)上，就可以用統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)處理這些基礎(chǔ)上，就可以用統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)處理這些數(shù)據(jù)的隨機(jī)誤差了，數(shù)據(jù)的離散性或變異數(shù)據(jù)的隨機(jī)誤差了，數(shù)據(jù)的離散性或變異性是反映這種隨機(jī)因素影響的定量指標(biāo)，性是反映這種隨機(jī)因素影響的定量指標(biāo)，通過(guò)計(jì)算，可以估計(jì)這些隨機(jī)誤差對(duì)計(jì)算通過(guò)計(jì)算，可以估計(jì)這些隨機(jī)誤差對(duì)計(jì)算結(jié)果所造成的影響有多大，這就是誤差估結(jié)果所造成的影響有多