7第七章 勘察成果整理ppt課件

1、第七章第七章 勘察成果整理勘察成果整理 勘察成果整理是在搜集已有資料后，在工程地質(zhì)測繪、勘察成果整理是在搜集已有資料后，在工程地質(zhì)測繪、勘探、測試、檢驗與監(jiān)測所得各項原始資料和數(shù)據(jù)的根底上勘探、測試、檢驗與監(jiān)測所得各項原始資料和數(shù)據(jù)的根底上進(jìn)展的，其主要任務(wù)內(nèi)容是：巖土參數(shù)的分析與選定、巖土進(jìn)展的，其主要任務(wù)內(nèi)容是：巖土參數(shù)的分析與選定、巖土工程分析評價、反分析和勘察報告的編寫。工程分析評價、反分析和勘察報告的編寫。 第一節(jié)第一節(jié) 巖土參數(shù)的分析與選取巖土參數(shù)的分析與選取 一、巖土參數(shù)的可靠性和適用性一、巖土參數(shù)的可靠性和適用性 巖土參數(shù)的分析與選定是巖土工程分析巖土參數(shù)的分析與選定是巖土工程

2、分析評價和巖土工程設(shè)計的根底。評價能否符合評價和巖土工程設(shè)計的根底。評價能否符合客觀實踐客觀實踐 ，設(shè)計計算能否可靠，很大程度上，設(shè)計計算能否可靠，很大程度上取決于巖土參數(shù)選定的合理性。取決于巖土參數(shù)選定的合理性。 巖土參數(shù)可分為兩類：一類是評價目的，用以評價巖土的巖土參數(shù)可分為兩類：一類是評價目的，用以評價巖土的性狀，作為劃分地層鑒定類別的主要根據(jù)；另一類是計算目的，性狀，作為劃分地層鑒定類別的主要根據(jù)；另一類是計算目的，用以設(shè)計巖土工程，預(yù)測巖土體在荷載和自然要素作用下的力用以設(shè)計巖土工程，預(yù)測巖土體在荷載和自然要素作用下的力學(xué)行為和變化趨勢，并指點施工和監(jiān)測。學(xué)行為和變化趨勢，并指點施工

3、和監(jiān)測。 工程上對這兩類巖土參數(shù)的根本要求是可靠性和適用性。工程上對這兩類巖土參數(shù)的根本要求是可靠性和適用性?？煽啃钥煽啃?是指參數(shù)能正確反映巖土體在規(guī)定條件下的性狀，是指參數(shù)能正確反映巖土體在規(guī)定條件下的性狀，能比較有把握地估計參數(shù)真值所在的區(qū)間。能比較有把握地估計參數(shù)真值所在的區(qū)間。適用性適用性 是指參數(shù)能滿足巖土工程設(shè)計計算的假定條件和計是指參數(shù)能滿足巖土工程設(shè)計計算的假定條件和計算精度要求。算精度要求。 巖土工程勘察報告應(yīng)對主要參數(shù)的可靠性和適用性進(jìn)展巖土工程勘察報告應(yīng)對主要參數(shù)的可靠性和適用性進(jìn)展分析，并在分析的根底上選定參數(shù)。分析，并在分析的根底上選定參數(shù)。 巖土參數(shù)的可靠性和適用

4、性在很大程度上取決于巖巖土參數(shù)的可靠性和適用性在很大程度上取決于巖土體遭到擾動的程度和實驗規(guī)范。它涉及到兩個問題：土體遭到擾動的程度和實驗規(guī)范。它涉及到兩個問題：1 1取樣器和取樣方法問題；取樣器和取樣方法問題；2 2實驗方法和取值規(guī)范問題。實驗方法和取值規(guī)范問題。 經(jīng)過不同取樣器和取樣方法的對比實驗可知，對不同的土經(jīng)過不同取樣器和取樣方法的對比實驗可知，對不同的土體，凡是由于構(gòu)造擾動強度降低得多的土，數(shù)據(jù)的離散性也顯體，凡是由于構(gòu)造擾動強度降低得多的土，數(shù)據(jù)的離散性也顯著增大。對同一土層的同一目的，采用不同的實驗方法和規(guī)范著增大。對同一土層的同一目的，采用不同的實驗方法和規(guī)范發(fā)現(xiàn)，所獲數(shù)據(jù)差

5、別很大。發(fā)現(xiàn)，所獲數(shù)據(jù)差別很大。 二、巖土參數(shù)的統(tǒng)計分析二、巖土參數(shù)的統(tǒng)計分析 由于巖土體的非均質(zhì)性和各向異性以及參數(shù)測定方法、由于巖土體的非均質(zhì)性和各向異性以及參數(shù)測定方法、條件與工程原型之間的差別等種種緣由，巖土參數(shù)是隨機變條件與工程原型之間的差別等種種緣由，巖土參數(shù)是隨機變量，變異性較大。故在進(jìn)展巖土工程設(shè)計時，應(yīng)在劃分工程量，變異性較大。故在進(jìn)展巖土工程設(shè)計時，應(yīng)在劃分工程地質(zhì)單元的根底上作統(tǒng)計分析，了解各項目的的概率系數(shù)，地質(zhì)單元的根底上作統(tǒng)計分析，了解各項目的的概率系數(shù)，確定其規(guī)范值和設(shè)計值。確定其規(guī)范值和設(shè)計值。 巖土參數(shù)統(tǒng)計分析前，一定要正確劃分工程地質(zhì)單元體。巖土參數(shù)統(tǒng)計分析

6、前，一定要正確劃分工程地質(zhì)單元體。不同工程地質(zhì)單元的數(shù)據(jù)不能一同統(tǒng)計，否那么因不同單元體不同工程地質(zhì)單元的數(shù)據(jù)不能一同統(tǒng)計，否那么因不同單元體巖土的物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)差別較大而導(dǎo)致統(tǒng)計的數(shù)據(jù)毫無價值。巖土的物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)差別較大而導(dǎo)致統(tǒng)計的數(shù)據(jù)毫無價值。由于土的不均勻性，對同一工程地質(zhì)單元土層取的土樣，由于土的不均勻性，對同一工程地質(zhì)單元土層取的土樣，用一樣方法測定的數(shù)據(jù)通常是離散的，并以一定的規(guī)律分布，用一樣方法測定的數(shù)據(jù)通常是離散的，并以一定的規(guī)律分布，可以用頻率分布直方圖和分布密度函數(shù)來表示?？梢杂妙l率分布直方圖和分布密度函數(shù)來表示。 巖土參數(shù)統(tǒng)計應(yīng)符合以下要求：巖土參數(shù)統(tǒng)計應(yīng)符合以下要

7、求：n1 1 巖土的物理力學(xué)目的，應(yīng)按場地的工程巖土的物理力學(xué)目的，應(yīng)按場地的工程地質(zhì)單元和層位分別統(tǒng)計；地質(zhì)單元和層位分別統(tǒng)計；n2 2 應(yīng)按以下公式計算平均值、規(guī)范差和變應(yīng)按以下公式計算平均值、規(guī)范差和變異系數(shù)：異系數(shù)：n3 3 分析數(shù)據(jù)的分布情況并闡明數(shù)據(jù)的取舍分析數(shù)據(jù)的分布情況并闡明數(shù)據(jù)的取舍規(guī)范。見書上規(guī)范。見書上P128P128平均值、規(guī)范差、變異系數(shù) nniim1 niniiifnn121211 mf巖土參數(shù)的規(guī)范值：巖土參數(shù)的規(guī)范值：式中式中 s s統(tǒng)計修正系數(shù)。統(tǒng)計修正系數(shù)。式中正負(fù)號按不利組合思索，如抗剪強度目的的修正系數(shù)應(yīng)式中正負(fù)號按不利組合思索，如抗剪強度目的的修正系數(shù)

8、應(yīng)取負(fù)值，而孔隙比、緊縮系數(shù)的修正系數(shù)應(yīng)取正值。取負(fù)值，而孔隙比、緊縮系數(shù)的修正系數(shù)應(yīng)取正值。統(tǒng)計修正系數(shù)統(tǒng)計修正系數(shù) s s 也可按巖土工程的類型和重要性也可按巖土工程的類型和重要性, ,參參數(shù)的變異性和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的個數(shù)，根據(jù)閱歷選用。數(shù)的變異性和統(tǒng)計數(shù)據(jù)的個數(shù)，根據(jù)閱歷選用。 12巖土參數(shù)的設(shè)計值：巖土參數(shù)的設(shè)計值：n巖土工程勘察報告普通不提供設(shè)計值，巖土工程勘察報告普通不提供設(shè)計值，需求時可按下式計算：需求時可按下式計算： kd巖土目的的分項系數(shù)，根據(jù)巖土工程類型的巖土目的的分項系數(shù)，根據(jù)巖土工程類型的 不同按有關(guān)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定取值。不同按有關(guān)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定取值。在巖土工程勘察報告中，應(yīng)按

9、以在巖土工程勘察報告中，應(yīng)按以下不同情況提供巖土參數(shù)值：下不同情況提供巖土參數(shù)值： 1 1、 普通情況下，應(yīng)提供巖土參數(shù)的平均值、規(guī)范差、普通情況下，應(yīng)提供巖土參數(shù)的平均值、規(guī)范差、變異系數(shù)、數(shù)據(jù)分布范圍和數(shù)據(jù)的數(shù)量；變異系數(shù)、數(shù)據(jù)分布范圍和數(shù)據(jù)的數(shù)量；2 2、 承載才干極限形狀計算所需求的巖土參數(shù)規(guī)范值，承載才干極限形狀計算所需求的巖土參數(shù)規(guī)范值，應(yīng)按式應(yīng)按式(1)(1)計算；當(dāng)設(shè)計規(guī)范另有專門規(guī)定的規(guī)范計算；當(dāng)設(shè)計規(guī)范另有專門規(guī)定的規(guī)范值取值方法時，可按有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。值取值方法時，可按有關(guān)規(guī)范執(zhí)行。3 3、正常運用極限形狀計算需求的巖土參數(shù)宜采用平、正常運用極限形狀計算需求的巖土參數(shù)宜采用

10、平均值。均值。4 4、評價巖土性狀需求的巖土參數(shù)應(yīng)采用平均值。、評價巖土性狀需求的巖土參數(shù)應(yīng)采用平均值。 三、巖土參數(shù)規(guī)范值的意義三、巖土參數(shù)規(guī)范值的意義 巖土參數(shù)的規(guī)范值是巖土工程設(shè)計時所采用的根本巖土參數(shù)的規(guī)范值是巖土工程設(shè)計時所采用的根本代表值，是巖土參數(shù)的可靠性估值。它是在統(tǒng)計學(xué)區(qū)間估計代表值，是巖土參數(shù)的可靠性估值。它是在統(tǒng)計學(xué)區(qū)間估計實際根底上得到的關(guān)于參數(shù)母體平均值置信區(qū)間的單側(cè)置信實際根底上得到的關(guān)于參數(shù)母體平均值置信區(qū)間的單側(cè)置信界限值。母體平均值界限值。母體平均值 可靠性估值可靠性估值 k k即規(guī)范值按下即規(guī)范值按下式求得：式求得：P P k k = = 為風(fēng)險率，是一個可

11、以接受的小概率，符合上式的是單為風(fēng)險率，是一個可以接受的小概率，符合上式的是單側(cè)置信下限。當(dāng)采用此下限值作為設(shè)計值時，意味著參數(shù)母體側(cè)置信下限。當(dāng)采用此下限值作為設(shè)計值時，意味著參數(shù)母體平均值可以推斷為一個大約率大于設(shè)計值，而僅有一個小的風(fēng)平均值可以推斷為一個大約率大于設(shè)計值，而僅有一個小的風(fēng)險率能夠會小于此值。險率能夠會小于此值。 第二節(jié)第二節(jié) 巖土工程分析評價巖土工程分析評價 一、分析評價的內(nèi)容和要求一、分析評價的內(nèi)容和要求 巖土工程分析評價是勘察成果整理的中心內(nèi)容。它是在巖土工程分析評價是勘察成果整理的中心內(nèi)容。它是在各項勘察任務(wù)成果和搜集已有資料的根底上，根據(jù)工程的特各項勘察任務(wù)成果和

12、搜集已有資料的根底上，根據(jù)工程的特點和要求進(jìn)展的。點和要求進(jìn)展的。 巖土工程分析評價的內(nèi)容主要包括：巖土工程分析評價的內(nèi)容主要包括： (1) (1) 場地的穩(wěn)定性和適宜性。場地的穩(wěn)定性和適宜性。 (2) (2) 為巖土工程設(shè)計提供場地地層構(gòu)造和地下水空間分布的為巖土工程設(shè)計提供場地地層構(gòu)造和地下水空間分布的參數(shù)、巖土體工程性質(zhì)和形狀的設(shè)計參數(shù)。參數(shù)、巖土體工程性質(zhì)和形狀的設(shè)計參數(shù)。 (3) (3) 預(yù)測擬建工程施工和運營過程中能夠出現(xiàn)的巖土工程問預(yù)測擬建工程施工和運營過程中能夠出現(xiàn)的巖土工程問題，并提出相應(yīng)的防治對策和措施以及合理的施工方法。題，并提出相應(yīng)的防治對策和措施以及合理的施工方法。

13、(4) (4)提出地基與根底、邊坡工程、地下洞室等各項巖土工程提出地基與根底、邊坡工程、地下洞室等各項巖土工程方案設(shè)計的建議。方案設(shè)計的建議。 (5) (5)預(yù)測擬建工程對現(xiàn)有工程的影響、工程建立產(chǎn)生的環(huán)境預(yù)測擬建工程對現(xiàn)有工程的影響、工程建立產(chǎn)生的環(huán)境變化，以及環(huán)境變化對工程的影響。變化，以及環(huán)境變化對工程的影響。做好分析評價任務(wù)規(guī)定的各項內(nèi)容，要求做到：做好分析評價任務(wù)規(guī)定的各項內(nèi)容，要求做到： (1) (1)必需與工程親密結(jié)合，充分了解工程構(gòu)造的類型、特必需與工程親密結(jié)合，充分了解工程構(gòu)造的類型、特點和荷載組合情況，分析強度和變形的風(fēng)險和貯藏。不僅僅點和荷載組合情況，分析強度和變形的風(fēng)險

14、和貯藏。不僅僅是分析地質(zhì)規(guī)律，而要真實處理工程實踐問題。是分析地質(zhì)規(guī)律，而要真實處理工程實踐問題。 (2) (2)掌握場地的地質(zhì)背景，思索巖土資料的非均勻性、各向掌握場地的地質(zhì)背景，思索巖土資料的非均勻性、各向異性和隨時間的變化，評價巖土參數(shù)的不確定性，確定其最異性和隨時間的變化，評價巖土參數(shù)的不確定性，確定其最正確估值。正確估值。 (3) (3)參考類似工程的閱歷，以作為擬建工程的自創(chuàng)。參考類似工程的閱歷，以作為擬建工程的自創(chuàng)。 (4) (4)實際根據(jù)缺乏、實際閱歷不多的巖土工程，可經(jīng)過現(xiàn)實際根據(jù)缺乏、實際閱歷不多的巖土工程，可經(jīng)過現(xiàn)場模型實驗和足尺實驗進(jìn)展分析評價。對于艱苦工程和復(fù)雜場模型

15、實驗和足尺實驗進(jìn)展分析評價。對于艱苦工程和復(fù)雜的巖土工程問題，應(yīng)在施工過程中進(jìn)展監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測資的巖土工程問題，應(yīng)在施工過程中進(jìn)展監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測資料適當(dāng)調(diào)整原先制定的設(shè)計和施工方案。而且要預(yù)測和監(jiān)控料適當(dāng)調(diào)整原先制定的設(shè)計和施工方案。而且要預(yù)測和監(jiān)控施工、運營的全過程。施工、運營的全過程。 二、分析評價的方法二、分析評價的方法 應(yīng)采用定性分析評價與定量分析評價相結(jié)合的方法來進(jìn)應(yīng)采用定性分析評價與定量分析評價相結(jié)合的方法來進(jìn)展。普通的操作程序是：在定性分析評價的根底上，方可進(jìn)展。普通的操作程序是：在定性分析評價的根底上，方可進(jìn)展定量分析評價；換言之，不經(jīng)過定性分析評價是不能直接展定量分析評價

16、；換言之，不經(jīng)過定性分析評價是不能直接進(jìn)展定量分析評價的。對某些問題那么僅作定性分析評價即進(jìn)展定量分析評價的。對某些問題那么僅作定性分析評價即可，如工程選址及場地對擬建工程的順應(yīng)性、場地地質(zhì)背景可，如工程選址及場地對擬建工程的順應(yīng)性、場地地質(zhì)背景和工程地質(zhì)條件分析、巖土性狀的描畫等。和工程地質(zhì)條件分析、巖土性狀的描畫等。 定性分析和定量分析都應(yīng)在詳細(xì)占有資料和數(shù)據(jù)定性分析和定量分析都應(yīng)在詳細(xì)占有資料和數(shù)據(jù)的根底上，運用成熟的實際和類似工程的閱歷進(jìn)展論的根底上，運用成熟的實際和類似工程的閱歷進(jìn)展論證，并宜提出多個方案進(jìn)展比較。證，并宜提出多個方案進(jìn)展比較。 1 1、定量分析評價的內(nèi)容、定量分析評

17、價的內(nèi)容 (1) (1)巖土體的變形性狀及其極限值。巖土體的變形性狀及其極限值。 (2) (2)巖土體的強度、穩(wěn)定性及其極限值，包括地基巖土體的強度、穩(wěn)定性及其極限值，包括地基和根底、邊坡和地下洞室的穩(wěn)定性。和根底、邊坡和地下洞室的穩(wěn)定性。 (3) (3)巖土壓力及巖土體應(yīng)力的分布與傳送。巖土壓力及巖土體應(yīng)力的分布與傳送。 (4) (4)其他各種臨界形狀的斷定問題。其他各種臨界形狀的斷定問題。 2 2、定量分析的方法、定量分析的方法 定量分析可采用解析法、圖解法或數(shù)值法。定量分析可采用解析法、圖解法或數(shù)值法。 1 1 解析法解析法 是運用最多的方法，它以經(jīng)典的剛體極限平是運用最多的方法，它以經(jīng)

18、典的剛體極限平衡實際為根底。這種方法的數(shù)學(xué)意義嚴(yán)厲，但由于運用時對實衡實際為根底。這種方法的數(shù)學(xué)意義嚴(yán)厲，但由于運用時對實踐地質(zhì)體有一定的前提假設(shè)條件，以及邊境條件確實定和計算踐地質(zhì)體有一定的前提假設(shè)條件，以及邊境條件確實定和計算參數(shù)的選取也都存在誤差和不確定性，甚至有一定的閱歷性，參數(shù)的選取也都存在誤差和不確定性，甚至有一定的閱歷性，所以應(yīng)有足夠的平安貯藏以保證工程的可靠性。所以應(yīng)有足夠的平安貯藏以保證工程的可靠性。 解析法可分為定值法和概率分析法解析法可分為定值法和概率分析法 。 A A、定值法、定值法 也稱穩(wěn)定性系數(shù)法或平安系數(shù)法。它將各種計也稱穩(wěn)定性系數(shù)法或平安系數(shù)法。它將各種計算參數(shù)

19、皆取一確定值。因穩(wěn)定性系數(shù)就是各種參數(shù)的函數(shù)，即算參數(shù)皆取一確定值。因穩(wěn)定性系數(shù)就是各種參數(shù)的函數(shù)，即K Kf(cf(c、 、) 2 2、定量分析的方法、定量分析的方法 定量分析可采用解析法、圖解法或數(shù)值法。定量分析可采用解析法、圖解法或數(shù)值法。 1 1 解析法解析法 是運用最多的方法，它以經(jīng)典的是運用最多的方法，它以經(jīng)典的剛體極限平衡實際為根底。這種方法的數(shù)學(xué)意義嚴(yán)剛體極限平衡實際為根底。這種方法的數(shù)學(xué)意義嚴(yán)厲，但由于運用時對實踐地質(zhì)體有一定的前提假設(shè)厲，但由于運用時對實踐地質(zhì)體有一定的前提假設(shè)條件，以及邊境條件確實定和計算參數(shù)的選取也都條件，以及邊境條件確實定和計算參數(shù)的選取也都存在誤差和

20、不確定性，甚至有一定的閱歷性，所以存在誤差和不確定性，甚至有一定的閱歷性，所以應(yīng)有足夠的平安貯藏以保證工程的可靠性。應(yīng)有足夠的平安貯藏以保證工程的可靠性。 解析法可分為定值法和概率分析法解析法可分為定值法和概率分析法 。因此所獲得的穩(wěn)定性系數(shù)也是一確定值。為可靠起因此所獲得的穩(wěn)定性系數(shù)也是一確定值。為可靠起見，根據(jù)工程的重要性和地質(zhì)條件的復(fù)雜程度，普見，根據(jù)工程的重要性和地質(zhì)條件的復(fù)雜程度，普通用平安系數(shù)來保證計算的平安度。即在強度上根通用平安系數(shù)來保證計算的平安度。即在強度上根據(jù)閱歷打一折扣，作為平安貯藏。據(jù)閱歷打一折扣，作為平安貯藏。其表達(dá)式為：其表達(dá)式為： / / 式中：式中：R R、S

21、 S、K K、分別為抗力、分別為抗力、作用力、穩(wěn)定性系數(shù)和平安系數(shù)。作用力、穩(wěn)定性系數(shù)和平安系數(shù)。 A、定值法、定值法 也稱穩(wěn)定性系數(shù)法或平安系數(shù)法。它將各種也稱穩(wěn)定性系數(shù)法或平安系數(shù)法。它將各種計算參數(shù)皆取一確定值。因穩(wěn)定性系數(shù)就是計算參數(shù)皆取一確定值。因穩(wěn)定性系數(shù)就是各種參數(shù)的函數(shù)，即各種參數(shù)的函數(shù)，即Kf(c、) B B、概率分析法、概率分析法 由于巖土性質(zhì)的差別性以及勘探、取樣和測試的由于巖土性質(zhì)的差別性以及勘探、取樣和測試的誤差，導(dǎo)致許多參數(shù)并不是一個確定值，而是具誤差，導(dǎo)致許多參數(shù)并不是一個確定值，而是具有某種分布的隨機變量，所獲取的穩(wěn)定性系數(shù)亦有某種分布的隨機變量，所獲取的穩(wěn)定性

22、系數(shù)亦相應(yīng)為隨機變量。因此采用概率分析法進(jìn)展穩(wěn)定相應(yīng)為隨機變量。因此采用概率分析法進(jìn)展穩(wěn)定性評價更為合理，即按破壞概率量度設(shè)計的可靠性評價更為合理，即按破壞概率量度設(shè)計的可靠性，將平安貯藏建立在概率分析的根底上。性，將平安貯藏建立在概率分析的根底上。 概率分析法的表達(dá)式為：概率分析法的表達(dá)式為：f f1 1 f f 式中：式中：Pf Pf 、f f 分別為破壞概率和分別為破壞概率和目的破壞概率。而穩(wěn)定的概率那么為目的破壞概率。而穩(wěn)定的概率那么為 ： f f對確定穩(wěn)定性系數(shù)對確定穩(wěn)定性系數(shù) K K 的各種計算參數(shù)需求進(jìn)展許的各種計算參數(shù)需求進(jìn)展許多次隨機抽樣，才干獲得多次隨機抽樣，才干獲得K K

23、 值的概率分布圖值的概率分布圖 。 目前國內(nèi)的巖土工程計算普通都采用定值法，對特目前國內(nèi)的巖土工程計算普通都采用定值法，對特殊工程需求時可輔以概率分析法進(jìn)展綜合評價。殊工程需求時可輔以概率分析法進(jìn)展綜合評價。 3 3、巖土工程計算的極限形狀、巖土工程計算的極限形狀 按按 規(guī)定，巖土工程計算應(yīng)按極限形狀進(jìn)展。所謂規(guī)定，巖土工程計算應(yīng)按極限形狀進(jìn)展。所謂“極限形狀指的是：整個工程或工程的一部分，超越某一極限形狀指的是：整個工程或工程的一部分，超越某一特定形狀就不能滿足設(shè)計規(guī)定的功能要求。這一特定形狀即特定形狀就不能滿足設(shè)計規(guī)定的功能要求。這一特定形狀即稱為該功能的極限形狀。各種極限形狀都有明確的標(biāo)

24、志或限稱為該功能的極限形狀。各種極限形狀都有明確的標(biāo)志或限值。值。 按工程運用功能，可將極限形狀分為承載才干極限形狀按工程運用功能，可將極限形狀分為承載才干極限形狀和正常運用極限形狀二類。和正常運用極限形狀二類。 1 1承載才干極限形狀承載才干極限形狀 或稱破壞極限形狀。它又可分為或稱破壞極限形狀。它又可分為兩種情況：兩種情況：A A、巖土體中構(gòu)成破壞機制、巖土體中構(gòu)成破壞機制 地基的整體性滑動、邊坡失穩(wěn)、擋土構(gòu)造傾覆、地基的整體性滑動、邊坡失穩(wěn)、擋土構(gòu)造傾覆、隧洞冒頂或塌幫、浸透破壞等。隧洞冒頂或塌幫、浸透破壞等。B B、巖土體的過量變形或位移導(dǎo)致工程的構(gòu)造性破壞、巖土體的過量變形或位移導(dǎo)致

25、工程的構(gòu)造性破壞 由于土體的濕陷、震陷、融陷或其他大變形，呵由于土體的濕陷、震陷、融陷或其他大變形，呵斥工程的構(gòu)造性破壞；由于巖土過量的程度位移，導(dǎo)斥工程的構(gòu)造性破壞；由于巖土過量的程度位移，導(dǎo)致樁的傾斜、管道破裂、臨近工程的構(gòu)造性破壞；由致樁的傾斜、管道破裂、臨近工程的構(gòu)造性破壞；由于地下水的浮托力、靜水壓力或動水壓力呵斥的工程于地下水的浮托力、靜水壓力或動水壓力呵斥的工程構(gòu)造性破壞等。構(gòu)造性破壞等。2 2正常運用極限形狀正常運用極限形狀 或稱功能極限形狀。這種極限形狀對應(yīng)于工程或稱功能極限形狀。這種極限形狀對應(yīng)于工程到達(dá)正常運用或耐久性能的某種規(guī)定限值。屬于到達(dá)正常運用或耐久性能的某種規(guī)定

26、限值。屬于正常運用極限形狀的情況有：正常運用極限形狀的情況有： 影響正常運用的外觀變形、部分破壞、振動以影響正常運用的外觀變形、部分破壞、振動以及其他的特定形狀。例如，由于巖土變形而使工及其他的特定形狀。例如，由于巖土變形而使工程發(fā)生超限的傾斜、沉降、外表裂隙或裝修損壞；程發(fā)生超限的傾斜、沉降、外表裂隙或裝修損壞；由于巖土剛度缺乏而影響工程正常運用的振動；由于巖土剛度缺乏而影響工程正常運用的振動；因地下水滲漏而影響工程因地下水滲漏而影響工程( (地下室地下室) )的正常運用等。的正常運用等。 巖土工程的分析評價，應(yīng)根據(jù)巖土工程勘察等級巖土工程的分析評價，應(yīng)根據(jù)巖土工程勘察等級區(qū)別進(jìn)展。對三級巖

27、土工程勘察，應(yīng)根據(jù)臨近工程閱區(qū)別進(jìn)展。對三級巖土工程勘察，應(yīng)根據(jù)臨近工程閱歷進(jìn)展分析評價，必要時可結(jié)合少量的勘探、測試資歷進(jìn)展分析評價，必要時可結(jié)合少量的勘探、測試資料進(jìn)展。對二級巖土工程勘察，應(yīng)在詳細(xì)勘探、測試料進(jìn)展。對二級巖土工程勘察，應(yīng)在詳細(xì)勘探、測試任務(wù)根底上，結(jié)合臨近工程閱歷進(jìn)展分析評價。對一任務(wù)根底上，結(jié)合臨近工程閱歷進(jìn)展分析評價。對一級巖土工程勘察，除按二級要求進(jìn)展外，尚宜對其中級巖土工程勘察，除按二級要求進(jìn)展外，尚宜對其中的復(fù)雜問題進(jìn)展專門研討，并結(jié)合監(jiān)測任務(wù)對評價結(jié)的復(fù)雜問題進(jìn)展專門研討，并結(jié)合監(jiān)測任務(wù)對評價結(jié)論進(jìn)展核對。論進(jìn)展核對。 第三節(jié)第三節(jié) 反分析反分析 一、反分析的

28、含義一、反分析的含義 經(jīng)過工程實體實驗或施工監(jiān)測巖土體實踐表現(xiàn)性狀所獲經(jīng)過工程實體實驗或施工監(jiān)測巖土體實踐表現(xiàn)性狀所獲得的數(shù)據(jù)，反求某些巖土工程技術(shù)參數(shù)，并以此為根據(jù)驗證設(shè)得的數(shù)據(jù)，反求某些巖土工程技術(shù)參數(shù)，并以此為根據(jù)驗證設(shè)計計算、查驗工程效果以及分析事故的技術(shù)緣由。例如，根據(jù)計計算、查驗工程效果以及分析事故的技術(shù)緣由。例如，根據(jù)建筑物沉降觀測結(jié)果，反求地基土層的模量或確定沉降計算的建筑物沉降觀測結(jié)果，反求地基土層的模量或確定沉降計算的閱歷系數(shù)，并由此驗證地基沉降量計算確實切性。閱歷系數(shù)，并由此驗證地基沉降量計算確實切性。 反分析是巖土工程勘察、設(shè)計的一個重要特點。由于巖反分析是巖土工程勘察

29、、設(shè)計的一個重要特點。由于巖土工程的影響要素復(fù)雜，設(shè)計計算所用的數(shù)學(xué)模型或計算公土工程的影響要素復(fù)雜，設(shè)計計算所用的數(shù)學(xué)模型或計算公式都需經(jīng)過一定的概化和簡化；尤其當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較復(fù)雜時，式都需經(jīng)過一定的概化和簡化；尤其當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較復(fù)雜時，巖土參數(shù)往往不易準(zhǔn)確量測。所以設(shè)計計算的結(jié)果就存在誤巖土參數(shù)往往不易準(zhǔn)確量測。所以設(shè)計計算的結(jié)果就存在誤差和不確定性。差和不確定性。 此外，測試條件與工程原型之間存在較大的差別尺此外，測試條件與工程原型之間存在較大的差別尺寸效應(yīng)、應(yīng)力形狀，也影響巖土參數(shù)的可靠性和適用性。寸效應(yīng)、應(yīng)力形狀，也影響巖土參數(shù)的可靠性和適用性。因此，單純依托實際計算又無現(xiàn)成閱歷的設(shè)計，

30、可靠性較低；因此，單純依托實際計算又無現(xiàn)成閱歷的設(shè)計，可靠性較低；而以實體實驗和原型監(jiān)測為根據(jù)的巖土工程設(shè)計那么較為可而以實體實驗和原型監(jiān)測為根據(jù)的巖土工程設(shè)計那么較為可靠、合理?？?、合理。 反分析應(yīng)以巖土工程實體或足尺實驗為分析對象。根據(jù)反分析應(yīng)以巖土工程實體或足尺實驗為分析對象。根據(jù)系統(tǒng)的原型觀測，查驗巖土體在工程施工和運用期間的表現(xiàn)，系統(tǒng)的原型觀測，查驗巖土體在工程施工和運用期間的表現(xiàn)，檢驗與預(yù)期效果相符的程度。只需方法得當(dāng)，反分析可以求檢驗與預(yù)期效果相符的程度。只需方法得當(dāng)，反分析可以求得更加符合實踐的巖土工程技術(shù)參數(shù)。它與室內(nèi)實驗、原位得更加符合實踐的巖土工程技術(shù)參數(shù)。它與室內(nèi)實驗、

31、原位測試一同，構(gòu)成了求取巖土參數(shù)的第三種手段。也可以說，測試一同，構(gòu)成了求取巖土參數(shù)的第三種手段。也可以說，反分析是前兩種測試方法的補充，并借以驗證其所求得的參反分析是前兩種測試方法的補充，并借以驗證其所求得的參數(shù)的適用性數(shù)的適用性 。二、反分析的運用二、反分析的運用 反分析可分為非破壞性反分析可分為非破壞性( (無損的無損的) )反分析和破壞性反分析和破壞性( (已損的已損的) )反反分析兩種情況。分析兩種情況。 非破壞性反分析的運用非破壞性反分析的運用工工 程程 類類 型型實實 測測 參參 數(shù)數(shù)反反 演演 參參 數(shù)數(shù)房屋建筑工程房屋建筑工程沉降量和基坑回彈量觀測沉降量和基坑回彈量觀測巖土變

32、形參數(shù)巖土變形參數(shù)動力機器基礎(chǔ)動力機器基礎(chǔ)穩(wěn)態(tài)或非穩(wěn)態(tài)動力反應(yīng)，穩(wěn)態(tài)或非穩(wěn)態(tài)動力反應(yīng)，包括位移、速度、加速度包括位移、速度、加速度巖土動剛度、巖土動剛度、動阻尼動阻尼擋擋 土土 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)水平及鉛直位移、傾斜、水平及鉛直位移、傾斜、巖土壓力、結(jié)構(gòu)應(yīng)力巖土壓力、結(jié)構(gòu)應(yīng)力巖土抗剪強度巖土抗剪強度公公 路路路基及路面變形路基及路面變形變形模量、承變形模量、承載比載比降水工程、生降水工程、生產(chǎn)井產(chǎn)井涌水量及水位降深涌水量及水位降深滲透系數(shù)滲透系數(shù)破壞性反分析的運用破壞性反分析的運用場場 地地 類類 型型實實 測測 參參 數(shù)數(shù)反反 演演 參參 數(shù)數(shù)各類場地各類場地地基失穩(wěn)滑移后的幾何地基失穩(wěn)滑移后的幾何

33、參數(shù)參數(shù)巖土強度巖土強度滑坡滑坡滑坡體的幾何參數(shù)，滑滑坡體的幾何參數(shù)，滑動前后觀測數(shù)據(jù)動前后觀測數(shù)據(jù)滑動面巖土強度滑動面巖土強度飽水粉細(xì)砂飽水粉細(xì)砂地震前后的密度、強度地震前后的密度、強度、水位、上覆壓力、標(biāo)、水位、上覆壓力、標(biāo)高等高等液化臨界值液化臨界值膨脹性土、濕陷膨脹性土、濕陷性土性土土的含水率和變形，建土的含水率和變形，建筑物變形的動態(tài)觀測數(shù)筑物變形的動態(tài)觀測數(shù)據(jù)據(jù)膨脹壓力、濕陷膨脹壓力、濕陷性指標(biāo)性指標(biāo)為了提高反分析結(jié)果的可信度，不論何種類型的工程都應(yīng)為了提高反分析結(jié)果的可信度，不論何種類型的工程都應(yīng)做到以下幾點：做到以下幾點：(1) (1) 反分析之前，應(yīng)進(jìn)展詳細(xì)的場地勘察任務(wù)，了

34、解巖土反分析之前，應(yīng)進(jìn)展詳細(xì)的場地勘察任務(wù)，了解巖土和地下水條件，以及它們在施工過程中發(fā)生的變化。和地下水條件，以及它們在施工過程中發(fā)生的變化。(2) (2) 了解工程實體或足尺構(gòu)造物在施工和運營過程中實踐了解工程實體或足尺構(gòu)造物在施工和運營過程中實踐外加荷載的大小、加荷方式和作用時間。外加荷載的大小、加荷方式和作用時間。(3) (3) 經(jīng)過測試和分析，確定巖土體的初始形狀變量，如巖經(jīng)過測試和分析，確定巖土體的初始形狀變量，如巖土體的初始應(yīng)力形狀、應(yīng)力歷史等土體的初始應(yīng)力形狀、應(yīng)力歷史等 。(4) (4) 合理確定巖土體的本構(gòu)關(guān)系或反響模型以及相應(yīng)的計合理確定巖土體的本構(gòu)關(guān)系或反響模型以及相應(yīng)

35、的計算方法。算方法。(5) (5) 恰當(dāng)假定分析過程中的排水條件和邊境條件。恰當(dāng)假定分析過程中的排水條件和邊境條件。 (6) (6) 恰當(dāng)確定反分析中所需的巖土體輔助參數(shù)，恰當(dāng)確定反分析中所需的巖土體輔助參數(shù)，如土的分量、隙比、含水率等。需進(jìn)展數(shù)據(jù)統(tǒng)計時，如土的分量、隙比、含水率等。需進(jìn)展數(shù)據(jù)統(tǒng)計時，普通只能在內(nèi)插范圍內(nèi)選取參數(shù)，只需在確有把握普通只能在內(nèi)插范圍內(nèi)選取參數(shù)，只需在確有把握的情況下，才采用外延方法。的情況下，才采用外延方法。 (7) (7) 原型觀測的工程、手段、方法和要求，應(yīng)有原型觀測的工程、手段、方法和要求，應(yīng)有針對性。針對性。 (8) (8) 在進(jìn)展量綱分析、實際分析、統(tǒng)計

36、分析時，在進(jìn)展量綱分析、實際分析、統(tǒng)計分析時，應(yīng)留意反分析工程與設(shè)計工程之間在尺寸上的差別。應(yīng)留意反分析工程與設(shè)計工程之間在尺寸上的差別。 的根底上進(jìn)展的。為了保證勘察報告的質(zhì)的根底上進(jìn)展的。為了保證勘察報告的質(zhì)量，量， 原始資料必需真實、系統(tǒng)、完好。原始資料必需真實、系統(tǒng)、完好。因此，對巖土工程分析所根據(jù)的一切原始因此，對巖土工程分析所根據(jù)的一切原始資料，均應(yīng)及時整編和檢查。資料，均應(yīng)及時整編和檢查。一、巖土工程勘察報告文字部分應(yīng)包括以下內(nèi)容一、巖土工程勘察報告文字部分應(yīng)包括以下內(nèi)容 1 1、擬建工程概略；、擬建工程概略； 2 2 、勘察目的、義務(wù)要求和根據(jù)的技術(shù)規(guī)范；、勘察目的、義務(wù)要求和

37、根據(jù)的技術(shù)規(guī)范； 3 3 、勘察方法和勘察任務(wù)布置及其完成情況；、勘察方法和勘察任務(wù)布置及其完成情況； 4 4 、場地地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造；、場地地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造； 5 5、場地各層巖土的類型、分布、工程特性，、場地各層巖土的類型、分布、工程特性，巖石的產(chǎn)狀、構(gòu)造和風(fēng)化情況；巖石的產(chǎn)狀、構(gòu)造和風(fēng)化情況； 6 6、埋藏的河道、浜溝、墓穴、防空洞、孤石、埋藏的河道、浜溝、墓穴、防空洞、孤石等對工程不利的埋藏物；等對工程不利的埋藏物； 7 7、場地地下水埋藏情況，類型、水位及其變化；斷定水和土、場地地下水埋藏情況，類型、水位及其變化；斷定水和土對建筑資料的腐蝕性；對建筑資料的腐蝕性；8 8 、巖

38、土參數(shù)的統(tǒng)計、分析和選用；、巖土參數(shù)的統(tǒng)計、分析和選用；9 9 、分析和評價場地和地基的穩(wěn)定性；、分析和評價場地和地基的穩(wěn)定性；1010、分析和評價采用天然地基的可行性，建議天然地基持力、分析和評價采用天然地基的可行性，建議天然地基持力層，并提出承載力等參數(shù)；層，并提出承載力等參數(shù)；1111、選用樁根底時，應(yīng)提出適宜的樁型及樁端持力層建議，、選用樁根底時，應(yīng)提出適宜的樁型及樁端持力層建議，提供樁基設(shè)計所需的巖土參數(shù)，必要時估算單樁承載力；提供樁基設(shè)計所需的巖土參數(shù)，必要時估算單樁承載力；1212、需進(jìn)展地基變形計算時，應(yīng)提供變形計算參數(shù)，必要時、需進(jìn)展地基變形計算時，應(yīng)提供變形計算參數(shù)，必要時

39、預(yù)測建筑物的變形特征；預(yù)測建筑物的變形特征；13 13 、需進(jìn)展地基處置時，應(yīng)提出地基處置方案建議，并、需進(jìn)展地基處置時，應(yīng)提出地基處置方案建議，并提供相應(yīng)的巖土參數(shù)；提供相應(yīng)的巖土參數(shù)； 1414、存在特殊土的場地，應(yīng)滿足相關(guān)專門規(guī)范的要求，、存在特殊土的場地，應(yīng)滿足相關(guān)專門規(guī)范的要求，提供相關(guān)參數(shù)，分析、論證及評價工程建立適宜性，提提供相關(guān)參數(shù)，分析、論證及評價工程建立適宜性，提出治理措施的建議；出治理措施的建議；1515、存在能夠影響工程穩(wěn)定的不良地質(zhì)作用的場地，應(yīng)、存在能夠影響工程穩(wěn)定的不良地質(zhì)作用的場地，應(yīng)對其進(jìn)展描畫、分析，評價對工程的危害及工程建立適對其進(jìn)展描畫、分析，評價對工程

40、的危害及工程建立適宜性，提出防治建議；宜性，提出防治建議；1616、當(dāng)場地抗震設(shè)防烈度等于或大于、當(dāng)場地抗震設(shè)防烈度等于或大于6 6度時，應(yīng)對場地和度時，應(yīng)對場地和地基的地震效應(yīng)進(jìn)展評價；地基的地震效應(yīng)進(jìn)展評價；1717、邊坡工程應(yīng)提供邊坡穩(wěn)定計算參數(shù)，評價邊坡穩(wěn)定性，、邊坡工程應(yīng)提供邊坡穩(wěn)定計算參數(shù)，評價邊坡穩(wěn)定性，提出潛在的不穩(wěn)定邊坡的整治措施的建議；提出潛在的不穩(wěn)定邊坡的整治措施的建議；18 18 、基坑工程應(yīng)提供邊坡穩(wěn)定分析及支護(hù)設(shè)計、施工所需、基坑工程應(yīng)提供邊坡穩(wěn)定分析及支護(hù)設(shè)計、施工所需巖土參數(shù)，提出支護(hù)措施、環(huán)境維護(hù)和監(jiān)測任務(wù)的建議；巖土參數(shù)，提出支護(hù)措施、環(huán)境維護(hù)和監(jiān)測任務(wù)的建

41、議；19 19 、有季節(jié)性凍土的地域，提供場地土的規(guī)范凍結(jié)深度；、有季節(jié)性凍土的地域，提供場地土的規(guī)范凍結(jié)深度； 20 20 、必要時，預(yù)測地基土和地下水在建筑施工和運用期間、必要時，預(yù)測地基土和地下水在建筑施工和運用期間能夠產(chǎn)生的變化及其對工程和環(huán)境的影響，提出防治方案能夠產(chǎn)生的變化及其對工程和環(huán)境的影響，提出防治方案的建議；的建議；2121、 規(guī)范或義務(wù)要求的其他內(nèi)容。規(guī)范或義務(wù)要求的其他內(nèi)容。 二、勘察報告應(yīng)附以下圖表二、勘察報告應(yīng)附以下圖表 1 1、建筑物與勘探點平面位置圖；、建筑物與勘探點平面位置圖； 2 2、工程地質(zhì)柱狀圖；、工程地質(zhì)柱狀圖； 3 3、工程地質(zhì)剖面圖；、工程地質(zhì)剖面

42、圖； 4 4、原位測試成果圖表；、原位測試成果圖表； 5 5、室內(nèi)實驗成果圖表。、室內(nèi)實驗成果圖表。三、勘察報告可根據(jù)需求附以下圖表三、勘察報告可根據(jù)需求附以下圖表 1 1 區(qū)域地質(zhì)圖；區(qū)域地質(zhì)圖； 2 2 綜合工程地質(zhì)圖；綜合工程地質(zhì)圖； 3 3 工程地質(zhì)分區(qū)圖；工程地質(zhì)分區(qū)圖； 4 4 地下水等水位線圖；地下水等水位線圖； 5 5 基巖面基巖面( (或其他層面或其他層面) )等值線圖；等值線圖； 6 6 設(shè)定高程巖性分布切面圖；設(shè)定高程巖性分布切面圖； 7 7 綜合柱狀圖；綜合柱狀圖；三、勘察報告可根據(jù)需求附以下圖表三、勘察報告可根據(jù)需求附以下圖表8 8、探井、探井( (探槽探槽) )展現(xiàn)圖；展現(xiàn)圖；9 9、勘探點主要數(shù)據(jù)一覽表；、勘探點主要數(shù)據(jù)一覽表；1010、巖土利用、整治、改造方案的有、巖土利用、整治、改造方案的有關(guān)圖表；關(guān)圖表；1111、巖土工程計算簡圖及計算成果圖、巖土工程計算簡圖及計算成果圖表；表；1212、其他需求的圖表。、其他需求的圖表。 四、勘察報告可根據(jù)需求附以下附件四、勘察報告可根據(jù)需求附以下附件1 1 區(qū)域穩(wěn)定性調(diào)查與評價專題報告；區(qū)域穩(wěn)定性調(diào)查與評價專