巖土工程評價與設(shè)計講座之一

1、l2. 2. 場地的均勻性評價場地的均勻性評價 l主要討論均勻性評價的目的究竟是什么主要討論均勻性評價的目的究竟是什么 ，怎樣看待均勻性問題和怎樣評價地基，怎樣看待均勻性問題和怎樣評價地基 的均勻性。的均勻性。 l勘察報告提供的地基承載力特征值僅是強(qiáng)勘察報告提供的地基承載力特征值僅是強(qiáng) 度參數(shù)還是同時滿足強(qiáng)度與變形要求的綜度參數(shù)還是同時滿足強(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 為地基承載力特征值。因?yàn)榈鼗休d力特征值。因898

2、9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)致計算出的范上部結(jié)構(gòu)荷載組合不同，導(dǎo)致計算出的 基礎(chǔ)底面積明顯減少，對此很多結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)底面積明顯減少，對此很多結(jié)構(gòu)設(shè)計 人員提出疑問。人員提出疑問。 l用平板載荷試驗(yàn)得到的承載力，用公式計用平板載荷試驗(yàn)得到的承載力，用公式計 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

3、力和用公式計算得到的承試驗(yàn)確定的承載力和用公式計算得到的承 載力時能夠控制建筑物的變形值。載力時能夠控制建筑物的變形值。 l建筑物地基基礎(chǔ)的設(shè)計必須滿足強(qiáng)度和變建筑物地基基礎(chǔ)的設(shè)計必須滿足強(qiáng)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 制必須同時包含變形控制。制必須同時包含變形控制。 l為什么會形成這種看法的歷史淵源？為什么會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)時形成了容許承載力的一個定。當(dāng)時形成了容許承載力的一個“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

4、筑物變形不 超過限值的條件下，地基土所能承受的最超過限值的條件下，地基土所能承受的最 大壓力。這個定義進(jìn)入了學(xué)校的教科書，大壓力。這個定義進(jìn)入了學(xué)校的教科書， 影響了幾代人。影響了幾代人。 l在國外的規(guī)范和教科書中并沒有這樣的定在國外的規(guī)范和教科書中并沒有這樣的定 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還有一個原因是有些地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則。還有一個原因是有些地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則。 l有的時候，承載力與變形都必須計算，有的時候，承載力與變形都必須計算， 有的時候強(qiáng)度滿足了要求，變形也自然有的時候強(qiáng)度

5、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 ，無論叫比例界限，特征值，臨界荷載，無論叫比例界限，特征值，臨界荷載 ，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， 用公式計算時是用了硬殼層的抗剪強(qiáng)度用公式計算時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2 3m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

6、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)條件和工程經(jīng)驗(yàn)，天然所以根據(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，即過去的所謂老八，即過去的所謂老八 噸。這個承載力是綜合考慮了地基的變形，噸。這個承載力是綜合考慮了地基的變形， 一般情況下計算的沉降是可以滿足要求的，一般情況下計算的沉降是可以滿足要求的， 但承載力還是強(qiáng)度問題，只是考慮了深層軟但承載力還是強(qiáng)度問題，只是考慮了深層軟 土

7、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，建筑物也還是即使用了很低的承載力，建筑物也還是 有可能開裂的。在本書有可能開裂的。在本書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，建筑物還是墻面開裂，嚴(yán)重地的影響，建筑物還是墻面開裂，嚴(yán)重地 損壞了。損壞了。 l上海的上海的

8、地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范從從1999年版開年版開 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 和埋置深度計算地基承載力，這本規(guī)范在最和埋置深度計算地基承載力，這本規(guī)范在最 近的修編工作時。在上海地區(qū)，近年來對近的修編工作時。在上海地區(qū)，近年來對10 個場地的淺層黏性土和粉土層一共做了個場地的淺層黏性土和粉土層一共做了39臺臺 平板載荷試驗(yàn)，以驗(yàn)證地基極限承載力計算平板載荷試驗(yàn)，以驗(yàn)證地基極限承載力計算 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

9、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，無明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn)；而黏性土的曲線呈漸變型，無明顯轉(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)計規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 和和2002版版建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(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)計規(guī)范工業(yè)與民用建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 ，而且這是個源頭。編制，而且這是個源頭。編制74版規(guī)范時，版規(guī)范時， 上部結(jié)構(gòu)設(shè)計還沒有采用概率極限狀態(tài)上部結(jié)構(gòu)設(shè)計還沒有采用概率極限狀態(tài) 設(shè)計

10、方法，荷載采用的是標(biāo)準(zhǔn)值，地基設(shè)計方法，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公式計算或查地基承載公式計算或查地基承載 力表，設(shè)計方法是十分標(biāo)準(zhǔn)的容許應(yīng)力力表，設(shè)計方法是十分標(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，上部結(jié)構(gòu)設(shè)計已經(jīng)版規(guī)范時，上部結(jié)構(gòu)設(shè)計已經(jīng) 采用了概率極限狀態(tài)設(shè)計方法，因此地基采用了概率極限狀態(tài)設(shè)計方法，因此地基 設(shè)計的荷載也已經(jīng)用了設(shè)計值，與設(shè)計的荷載也已經(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，但由于地基左右，但由于地基 承載力用的仍是容許值，無法用分項(xiàng)系數(shù)承載力用的仍是容許值，無法用分項(xiàng)系數(shù) 加以調(diào)整。盡

11、管當(dāng)時采取了一些提高地基加以調(diào)整。盡管當(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，總的反映是基礎(chǔ)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。 l2002版版建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(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)計水平，雖然版規(guī)范的設(shè)計水平，雖然 在細(xì)部上有些差別，但在總體上是回到在細(xì)部上

12、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 本來高了一點(diǎn)的安全度拉了下來，不必本來高了一點(diǎn)的安全度拉了下來，不必 有疑問，很正常。有疑問，很正常。 l建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范考慮彈塑性考慮彈塑性 影響計算的臨界承載力，在一定程度上影響計算的臨界承載力，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

13、還要驗(yàn)算沉降。 l我想問，按我國我想問，按我國建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī) 范范公式計算的承載力特征值還需要驗(yàn)公式計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)計規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范的公式來源的公式來源 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)行沉降式控制基底壓力的目的是為了進(jìn)行沉降 計算，認(rèn)為基底以下塑性區(qū)的開展深度計算，認(rèn)為基底以下塑性區(qū)的開展深度 沒有超過沒有超過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

14、態(tài)，可以用彈性理論 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)果就不需公式計算的結(jié)果就不需 要進(jìn)行沉降計算了。要進(jìn)行沉降計算了。 l建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(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， 用規(guī)范的地基承載力公式計算的結(jié)果并用規(guī)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。恰恰不包含沉降必然滿足要求的結(jié)論。恰恰 相反，幾個版本的地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范都相反，幾個版本的地基基礎(chǔ)

15、設(shè)計規(guī)范都 強(qiáng)調(diào)按照地基承載力公式計算結(jié)果確定強(qiáng)調(diào)按照地基承載力公式計算結(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題。你的理解上存在一些問題。 l問題之一是混淆了強(qiáng)度與變形兩個不同問題之一是混淆了強(qiáng)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(qiáng)物的沉降控制不能加以等同，前者是強(qiáng) 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(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)

16、果。 l問題之二是不了解如何進(jìn)行變形控制。問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算沉降滿足建筑物變形控制必須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，用不的要求，根據(jù)不同類型的建筑物，用不 同性質(zhì)的變形指標(biāo)來控制，而承載力驗(yàn)同性質(zhì)的變形指標(biāo)來控制，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 筑物的類型沒有直接的關(guān)系，因此只驗(yàn)筑物的類型沒有直接的關(guān)系，因此只驗(yàn) 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(yàn)算與沉降計算問題之三是地基承載力驗(yàn)算與沉降計算 所涉及的土層深度范圍不同。對地基承所涉

17、及的土層深度范圍不同。對地基承 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、基礎(chǔ)的寬度越寬，對沉降有影響的大、基礎(chǔ)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建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范計算地基土計算地基土 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，地基承載力的計如果地下水位不同

18、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、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)計算或查表求其標(biāo)貫試驗(yàn)或物理性指標(biāo)計算或查表求其 承載力時，根本與地下水位無關(guān)。承載力時，根本與地下水位無關(guān)。 l用地基承載力承載力公式計算的方法，用地基承載力承載力公式計算的方法， 比較具體地反映了工程場地土體抗剪強(qiáng)比較具體地反映了工程場地土體抗剪強(qiáng) 度指標(biāo)對地基承載力的影響、也反映了度指標(biāo)對地基承載力的影響、也反映了 地下水的影響，一般計算的結(jié)果比經(jīng)驗(yàn)地下水的影響，一般計算的結(jié)果比經(jīng)驗(yàn) 公式的結(jié)果可能比較大一些，要滿足沉公式的結(jié)果可能比較大一些，要滿足沉 降驗(yàn)算的要求。對抗剪強(qiáng)度試

19、驗(yàn)的要求降驗(yàn)算的要求。對抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)的要求 比較高，指標(biāo)的取值對承載力的計算結(jié)比較高，指標(biāo)的取值對承載力的計算結(jié) 果的影響比較大。果的影響比較大。 l用經(jīng)驗(yàn)方法確定地基承載力，都是建立用經(jīng)驗(yàn)方法確定地基承載力，都是建立 在載荷試驗(yàn)基礎(chǔ)上積累的經(jīng)驗(yàn)，但所涵在載荷試驗(yàn)基礎(chǔ)上積累的經(jīng)驗(yàn)，但所涵 蓋的范圍比較大，經(jīng)驗(yàn)的成熟程度、當(dāng)蓋的范圍比較大，經(jīng)驗(yàn)的成熟程度、當(dāng) 地驗(yàn)證的程度、取值的可靠性可能存在地驗(yàn)證的程度、取值的可靠性可能存在 比較大的差別，不能一概而論，要具體比較大的差別，不能一概而論，要具體 分析。分析。 l如果當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)經(jīng)過工程驗(yàn)證，比較成熟如果當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)經(jīng)過工程驗(yàn)證，比較成熟 可靠，那么可能

20、比公式計算要好把握一可靠，那么可能比公式計算要好把握一 些。但對于籠統(tǒng)地所謂地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，沒有些。但對于籠統(tǒng)地所謂地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，沒有 驗(yàn)證的工程，那需要慎重對待。驗(yàn)證的工程，那需要慎重對待。 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 征值取值依據(jù)？征值取值依據(jù)？ l我國規(guī)范品種繁多，使人眼花繚亂，這我國規(guī)范品種繁多，使人眼花繚亂，這 本規(guī)范并非都是為高層建筑而編制的，本規(guī)范并非都是為高層建筑而編制的， 有些是針對高層建筑規(guī)定的，有些具有有些是

21、針對高層建筑規(guī)定的，有些具有 普遍適用的意義，需要具體分析，例如普遍適用的意義，需要具體分析，例如 地基極限承載力公式就并不僅適用于高地基極限承載力公式就并不僅適用于高 層建筑。層建筑。 l現(xiàn)在的勘察報告是按不同深度的土層分現(xiàn)在的勘察報告是按不同深度的土層分 層提供地基承載力，其實(shí)質(zhì)是基本條件層提供地基承載力，其實(shí)質(zhì)是基本條件 （小壓板，無埋深或假定為標(biāo)準(zhǔn)條基）（小壓板，無埋深或假定為標(biāo)準(zhǔn)條基） 下的地基承載力。我的問題是國外是下的地基承載力。我的問題是國外是 否也是這樣做；一般我們是把深層土否也是這樣做；一般我們是把深層土 假想為在地面處提供地基承載力，看了假想為在地面處提供地基承載力，看了

22、 幾本土力學(xué)教材也只是講天然地基淺基幾本土力學(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礎(chǔ)礎(chǔ)承載力公式，多未講天然地基深基礎(chǔ) 承載力公式。承載力公式。 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史的產(chǎn)物，在基礎(chǔ)埋深不大的情況下問 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)定一個淺基礎(chǔ)的寬度與埋深，用規(guī)范設(shè)定一個淺基礎(chǔ)的寬度與埋深，用規(guī)范 的公式計算，要求設(shè)計人員按實(shí)際埋置的公式計算，要求設(shè)計人員按實(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

23、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)湖積平原廠區(qū)勘察，建筑物主太湖地區(qū)湖積平原廠區(qū)勘察，建筑物主 要為廠房要為廠房( (最大單柱荷重最大單柱荷重2000kN)2000kN)及辦公及辦公 樓樓( (最大單柱荷重最大單柱荷重4000kN)4000kN)，擬采用的結(jié)擬采用的結(jié) 構(gòu)型式廠房為排架結(jié)構(gòu)，辦公樓為框架構(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)。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，勘根據(jù)本地區(qū)地層及擬建建筑物特征，勘 探點(diǎn)布置的深度為探點(diǎn)布置的深度為10-15m10-15m，為滿足抗

24、震為滿足抗震 規(guī)范對場地類別的判別，其中選規(guī)范對場地類別的判別，其中選3 3個鉆孔個鉆孔 加深至加深至20m20m。 l0-4.5m 0-4.5m 粘土粘土, ,可可( (硬硬) )塑，塑，f fak ak=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 fak ak =140kPa, =140kPa, E Es s =5.55MPa =5.55MPa 6.5-10.5m,6.5-10.5m,粉土，中密，粉土，中密， lf fak ak =140kPa, =140kPa, E Es s

25、 =8.58 MPa =8.58 MPa 10.5-16.50,10.5-16.50,粉砂，中密，粉砂，中密， lf fak ak =200kPa =200kPa，E Es s =10.45 MPa =10.45 MPa l3 3個加深鉆孔揭露的地層為：個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 =4.17MPa 19.00-20.00,19.00-20.00,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

26、礎(chǔ)寬 度取度取4.5m4.5m時，基礎(chǔ)埋深取時，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。 l由于加深鉆孔深度僅為通過土類估算由于加深鉆孔深度僅為通過土類估算20m20m 以淺的剪切波速，以滿足對場地類別判以淺的剪切波速，以滿足對場地類別判 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。請問載力特征值。請問16.50m16.50

27、m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 fak ak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101015m15m就能滿足天然地基淺就能滿足天然地基淺 基礎(chǔ)承載力計算和沉降計算的要求。將基礎(chǔ)承載力計算和沉降計算的要求。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，完全是為了測 定剪切波速以計算等效剪切波速，確定定剪切波速以計算等效剪切波速，確定 建筑場地類別。因此，加深的鉆孔資料建筑場地類別。因此，加深的鉆孔資料 ，即對，即對16.5m16.5m20.0m20.0m范圍的土層并不需范

28、圍的土層并不需 要評價地基承載力。要評價地基承載力。 l在這個案例中，基礎(chǔ)選型已經(jīng)比較明確在這個案例中，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)該比較清楚了。所以，你主要土層，應(yīng)該比較清楚了。所以，你 對對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看四份巖土工程報告，其中兩份是國內(nèi)看四份巖土工程報告，其中兩份是國內(nèi) 的，兩份是由國外巖土工程師編寫的，的，兩份是由國外巖土

29、工程師編寫的， 一份在國外，一份在國內(nèi)。一份在國外，一份在國內(nèi)。 l某沖壓機(jī)車間某沖壓機(jī)車間 l某電廠擴(kuò)建工程某電廠擴(kuò)建工程 l美國加州的一個超市美國加州的一個超市 l國內(nèi)的一個商城國內(nèi)的一個商城 l實(shí)例實(shí)例1.1-1軟土地區(qū)某沖壓車間壓機(jī)軟土地區(qū)某沖壓車間壓機(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)?？紤]用樁基礎(chǔ)?？紤]3種不同樁長的方案，樁種不同樁長的方案，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

30、，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對于這樣的一個項(xiàng)目，已經(jīng)明確采用長對于這樣的一個項(xiàng)目，已經(jīng)明確采用長 樁基礎(chǔ)的工程，還要在勘察報告中分層樁基礎(chǔ)的工程，還要在勘察報告中分層 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) 計根本不需要這些土層作為天然地基的計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。特別是這些深層土的地基力進(jìn)行設(shè)計。特別是這些深層

31、土的地基 承載力，用淺基礎(chǔ)地基承載力公式計算承載力，用淺基礎(chǔ)地基承載力公式計算 得到的這些數(shù)據(jù)既沒有什么用處，也沒得到的這些數(shù)據(jù)既沒有什么用處，也沒 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國內(nèi)某電廠擴(kuò)建工程的巖國內(nèi)某電廠擴(kuò)建工程的巖 土工程勘察報告。主廠房為框架和排架土工程勘察報告。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，對各個主要土層均進(jìn)行了地基承載層，對各個主要土層均進(jìn)行了地基承載 力的分析與計算，地基容許承載力的綜力的分析與計算

32、，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)計主廠房的基礎(chǔ)埋置基上的淺基礎(chǔ)，設(shè)計主廠房的基礎(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深度正好在6.5m左右左右 ，對表，對表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層作為主車間基礎(chǔ)層作為主車間基礎(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

33、國加州某超市這是一份美國加州某超市 的巖土工程報告。建設(shè)場地的面積為的巖土工程報告。建設(shè)場地的面積為 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這是一份美國加

34、州某超市的巖土工程報告。建設(shè)場地的面積為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/m90.7kN/m。4 l該場地典型的土層柱狀圖見圖該場地典型的土層柱狀圖見圖1-1，基礎(chǔ)設(shè)，基礎(chǔ)設(shè) 計所需的地基容許承載力數(shù)值見表計所需的地基容許承載力數(shù)值見表1-3。這。這 份報告表明，巖土工程分析需要以確切的上份報告表明，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

35、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 要的計算。對于地基承載力，對于采用天然要的計算。對于地基承載力，對于采用天然 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，評價地基承載力時，如果采用資料也表明，評價地基承載力時，如果采用 極限承載力公式計算，可以按照不同的荷載極限承載力公式計算，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由國外的巖土工程師為外由國外的巖土工程師為外 商投資建于國內(nèi)軟土地區(qū)的某

36、商城編寫商投資建于國內(nèi)軟土地區(qū)的某商城編寫 的巖土工程報告。該商城場地面積的巖土工程報告。該商城場地面積 18600m2，周邊長度，周邊長度160m105m。建筑。建筑 物全景見圖物全景見圖1-2，由北、東、西三個塔樓，由北、東、西三個塔樓 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

37、，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，樁長的鋼管樁，樁長35m，單樁承載力，單樁承載力 1330kN。北塔樓的基坑開挖深度為。北塔樓的基坑開挖深度為7.5m ，東、西塔樓為，東、西塔樓為6.5m，裙房為，裙房為4.5m。 1.將勘察報告的結(jié)論建立在缺乏物理概念將勘察報告的結(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

38、這種方法確定地基承載力， 存在許多無法估計的不確定性，可能是存在許多無法估計的不確定性，可能是 安全隱患，也可能會造成資源浪費(fèi)；安全隱患，也可能會造成資源浪費(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，對所引起的可能多米的深度，對所引起的可能 問題沒有充分地估計；問題沒有充分地估計； 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)性帶來的問題日益嚴(yán)重；法的不

39、科學(xué)性帶來的問題日益嚴(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 個問題。個問題。 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(rèn)識均勻性與均勻性評價的作容，但對怎樣認(rèn)識均勻性與均勻性評價的作 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)討論這三個問題：重點(diǎn)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(rèn)識與處理場地土層的不均勻性？如何認(rèn)識與處理場地土層的不均勻性？ 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

40、手段而不是目的；場地均勻性評價是手段而不是目的； 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說明自然界，場地均勻性評價不是簡單地說明自然界， 而是為了工程建設(shè)（設(shè)計與施工）的需而是為了工程建設(shè)（設(shè)計與施工）的需 要，分析與說明地基巖土層力學(xué)性狀的要，分析與說明地基巖土層力學(xué)性狀的 均勻性。均勻性。 l因此，均勻性評價的前提是工程建

41、設(shè)的因此，均勻性評價的前提是工程建設(shè)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)計與施工方案提供依據(jù)。結(jié)果為工程設(shè)計與施工方案提供依據(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“均均 勻還是不均勻勻還是不均勻”，也不是簡單的，也不是簡單的“是否是否 適宜于建設(shè)適宜于建設(shè)”之類的結(jié)論，更無法得出之類的結(jié)論，更無法得出 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)計時規(guī)范要求等等的結(jié)論，而是提出設(shè)計時 應(yīng)注意

42、什么問題，對基礎(chǔ)選型有什么要應(yīng)注意什么問題，對基礎(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價主要著眼于地質(zhì)條勘察階段的均勻性評價主要著眼于地質(zhì)條 件，說明地質(zhì)條件對建筑物會產(chǎn)生什么樣件，說明地質(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)采取什么對策。的影響，設(shè)計施工時應(yīng)采取什么對策。 l例如，對山區(qū)土巖組合地基，跨在兩種不例如，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，硬層或軟弱同地質(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) 條件的不均勻性會對建筑

43、物帶來不利的影條件的不均勻性會對建筑物帶來不利的影 響，在基礎(chǔ)選型、甚至上部結(jié)構(gòu)選型時應(yīng)響，在基礎(chǔ)選型、甚至上部結(jié)構(gòu)選型時應(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 類型。類型。 l或在地基基礎(chǔ)設(shè)計時，采取一些特殊的或在地基基礎(chǔ)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)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，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

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

45、例如相同的成因 類型，同一個地質(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這樣局部化處理以后，對于局部化處理這樣局部化處理以后，對于局部化處理 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)計分析，可以引用均質(zhì)體的理論進(jìn)行統(tǒng)計分析，可以引用均質(zhì)體的理論進(jìn)行 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)計分析、代表性指標(biāo)的取值、代人的統(tǒng)計分析、代表性指標(biāo)的取值、代人 解析解公式的計算、進(jìn)入數(shù)值分析程序解析解公式的計算、進(jìn)入數(shù)值分析程序 進(jìn)行數(shù)學(xué)模擬都

46、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)這個假定，基礎(chǔ)上進(jìn)行的，如果不承認(rèn)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(rèn)但是，在巖土工程界，有的同行并不認(rèn) 同這個觀點(diǎn)。同這個觀點(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)際工程問題的但作為巖土工程師處理實(shí)際工程問題的 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

47、工程實(shí)踐的基本訓(xùn)練，缺乏正確的統(tǒng)計 概念和力學(xué)概念這種狀況，對于工程師概念和力學(xué)概念這種狀況，對于工程師 的成長，對于正確的工程判斷和處理工的成長，對于正確的工程判斷和處理工 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)識論與方我感到我們的討論已經(jīng)上升到了認(rèn)識論與方 法論的高度了：法論的高度了：1 1

48、、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)的離散性主要來源于取樣、試驗(yàn)等的，數(shù)據(jù)的離散性主要來源于取樣、試驗(yàn)等 具體環(huán)節(jié)，因此用數(shù)理統(tǒng)計的方法來消除抽具體環(huán)節(jié)，因此用數(shù)理統(tǒng)計的方法來消除抽 樣試驗(yàn)方面的誤差，進(jìn)而導(dǎo)出了關(guān)于場地的樣試驗(yàn)方面的誤差，進(jìn)而導(dǎo)出了關(guān)于場地的 認(rèn)識、土樣數(shù)量問題和均勻性評價等等問題認(rèn)識、土樣數(shù)量問題和均勻性評價等等問題 的認(rèn)識，認(rèn)為公式中常用到經(jīng)驗(yàn)系數(shù)和修正的認(rèn)識，認(rèn)為公式中常用到經(jīng)驗(yàn)系數(shù)和修正 系數(shù)主要是修正此類不確定因素帶來的誤差；系數(shù)主要是修正此類不確定因素帶來的誤差； 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)為地質(zhì)體是非均質(zhì)的， 要研

49、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)，驗(yàn)，要在建筑物的不同位置布置勘探點(diǎn)，要在建筑物的不同位置布置勘探點(diǎn)， 研究其不均勻性，研究其不均勻性，至于數(shù)據(jù)離散性問題至于數(shù)據(jù)離散性問題 主要強(qiáng)調(diào)用統(tǒng)一的方法、設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)來主要強(qiáng)調(diào)用統(tǒng)一的方法、設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)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 統(tǒng)一的，個別樣品的差距主要表現(xiàn)了抽統(tǒng)一的，個別樣品的差距主要表現(xiàn)了抽 樣母體的差別，因此樣母體的差別，因此要用建筑物不同位要用建筑物不同位 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)表了不完全相同的

50、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)為在宇宙中沒有絕對的均質(zhì)物體，我認(rèn)為在宇宙中沒有絕對的均質(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，你無法勘察，無法提供勘察提矛盾了，你無法勘察，無法提供勘察 報告。報告。 l從地質(zhì)勘察的角度來看，其研究對象主要是從地質(zhì)勘察的角度來看，其研究對象主要是 地質(zhì)體，估計沒有人能否認(rèn)地質(zhì)體是非均質(zhì)、地質(zhì)體，估計沒有人能否認(rèn)地質(zhì)體是非均質(zhì)、 各向異性的，反過來說就是沒有人

51、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)計服質(zhì)體是均質(zhì)的；但勘察成果是為工程設(shè)計服 務(wù)的，從設(shè)計角度來看，所有的計算模型或務(wù)的，從設(shè)計角度來看，所有的計算模型或 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 論來進(jìn)行設(shè)計和計算，所以勘察報告中提供論來進(jìn)行設(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)計的方法即抽樣調(diào)查的法則，這個是數(shù)理統(tǒng)計的方法即抽樣調(diào)查的法則，這個 過程也

52、就是巖土工程勘察工作。過程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，通過勘察過程將一定范圍內(nèi)的地質(zhì)的，通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)計人員使用，一個好的勘察人員必須設(shè)計人員使用，一個好的勘察人員必須 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)計師必須要了解地質(zhì)體的非一個好的設(shè)計師必須要了

53、解地質(zhì)體的非 均質(zhì)性所帶來的后果，并妥善處理好它均質(zhì)性所帶來的后果，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這是大家公認(rèn)的事實(shí)，但作為工程研究的對 象，需要認(rèn)識它，研究它和處理它，又不得象，需要認(rèn)識它，研究它和處理它，又不得 不把它局部化和簡單化，忽略次要的，解決不把它局部化和簡單化，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

54、自然科學(xué)研究和工程 技術(shù)研究的不同之處。技術(shù)研究的不同之處。 l作為巖土工程師，對于你勘察的場地，作為巖土工程師，對于你勘察的場地， 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) 單元劃分正確，這是進(jìn)一步考慮布置勘單元劃分正確，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對于同一個地質(zhì)單元是否就是均勻的呢？對于同一個地質(zhì)單元是否就是均勻的呢？ 不

55、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， 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)的間距來控制的變化，因此需要用勘探點(diǎn)的間距來控制 其厚度變化，不同的基礎(chǔ)類型對土層厚度其厚度變化，不同的基礎(chǔ)類型對土層厚度 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同的。但有些地區(qū)的均勻性有其特殊的問 題，例如喀斯特地區(qū)，巖溶是無法用勘探題，例如喀斯特地區(qū)，巖溶是無法用勘探 孔間距來控制的?？组g距來控制的。 l從土的性質(zhì)來研究土層均勻性，一般認(rèn)從土的性質(zhì)

56、來研究土層均勻性，一般認(rèn) 為同一地質(zhì)單元可以作為均質(zhì)體來處理，為同一地質(zhì)單元可以作為均質(zhì)體來處理， 可以采用統(tǒng)計的方法來處理試驗(yàn)指標(biāo)?？梢圆捎媒y(tǒng)計的方法來處理試驗(yàn)指標(biāo)。 如果不承認(rèn)這一點(diǎn)，即使是最簡單的計如果不承認(rèn)這一點(diǎn)，即使是最簡單的計 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， 就不能用平均值來處理試驗(yàn)結(jié)果。也失就不能用平均值來處理試驗(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)用于工程計算時，計算公式將試驗(yàn)指標(biāo)用于工程計算時，計算公式 的推導(dǎo)都有均質(zhì)土的假定，計算基礎(chǔ)中的推導(dǎo)都有均質(zhì)

57、土的假定，計算基礎(chǔ)中 點(diǎn)沉降時，你必須承認(rèn)土層是均勻的，點(diǎn)沉降時，你必須承認(rèn)土層是均勻的， 包括深度方向和水平方向都是均勻的，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)，這個計算土中應(yīng)力如果不承認(rèn)這一點(diǎn)，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如果認(rèn)為同一個地質(zhì)單元也存在工程性質(zhì)如果認(rèn)為同一個地質(zhì)單元也存在工程性質(zhì) 不均勻性，而又希望把這種不均勻性探明不均勻性，而又希望把這種不均勻性探明 顯示出來。如果采取在建筑物四個角點(diǎn)分顯示出來。如果采取在建筑物四個角點(diǎn)分 別取土試驗(yàn)的方法，但在水平方向上怎么別取土試驗(yàn)的方法，但在水平方向上怎么 把握兩個鉆孔

58、之間的變化呢？認(rèn)為一個孔把握兩個鉆孔之間的變化呢？認(rèn)為一個孔 的數(shù)據(jù)能代表多大的范圍，的數(shù)據(jù)能代表多大的范圍，1m1m？2m2m？還是？還是 多少？就沒有底了。如果認(rèn)為在深度方向多少？就沒有底了。如果認(rèn)為在深度方向 上同一個土層也存在不均勻性，那在兩個上同一個土層也存在不均勻性，那在兩個 取土點(diǎn)之間的不均勻性又如何把它探明？取土點(diǎn)之間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因此在對同一地質(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)的確定都會基礎(chǔ)上的勘察工作，連取土點(diǎn)的確定都會 有很大的爭議，事情就做不下去了。有很大的爭議，事情就做不下去了。 l在均質(zhì)土假定的基礎(chǔ)上

59、，把各個勘探點(diǎn)、在均質(zhì)土假定的基礎(chǔ)上，把各個勘探點(diǎn)、 各個取樣點(diǎn)的數(shù)據(jù)的差異看成是隨機(jī)因素各個取樣點(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)年沉積時物質(zhì)的差異、年代的差素包括當(dāng)年沉積時物質(zhì)的差異、年代的差 異、沉積條件的差異、取土擾動程度的差異、沉積條件的差異、取土擾動程度的差 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)計的方法來處理這些基礎(chǔ)上，就可以用統(tǒng)計的方法來處理這些 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

60、量指標(biāo)，性是反映這種隨機(jī)因素影響的定量指標(biāo)， 通過計算，可以估計這些隨機(jī)誤差對計算通過計算，可以估計這些隨機(jī)誤差對計算 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，一般因此在計算一幢建筑物的沉降時，一般 都分層采用每層土的綜合壓縮曲線去確都分層采用每層土的綜合壓縮曲線去確 定其相應(yīng)壓力段的壓縮模量，而且對于定其相應(yīng)壓力段的壓縮模量，而且對于 一個場地，如果是同一個地質(zhì)單元，也一個場地，如果是同一個地質(zhì)單元，也 只分層地給出了每層土的綜合壓縮曲線。只分層地給出了每層土的綜合壓縮曲線。 l如果發(fā)現(xiàn)某一個