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文檔簡介
巖土工程勘察與設計講座之二,同濟大學 高大釗 2011年10月,巖土工程設計(上),引 言,在中國工程勘察信息網(wǎng)的專欄中,提出了許多疑難問題,在答疑和討論的過程中,積累了不少的資料,出版了土力學與巖土工程師和巖土工程勘察與設計兩本書,主辦單位提出圍繞這兩本書的主題開展講座,也是一個很好的思路,值得嘗試。,在2009年2010年,主要環(huán)繞巖土工程勘察規(guī)范局部修訂的宣講,講了巖土工程實務工作的一些問題,即勘察方案的編制、勘探孔的深度和平面布置、取樣數(shù)量、土工試驗和原位測試、地下水勘察、土和水對建筑材料腐蝕性評價等問題。2010年底至今年上半年,主要講解巖土工程評價方法。從現(xiàn)在開始,將講解巖土工程設計方法。,第二部分 巖土工程設計,一. 巖土工程設計的力學基礎 二. 淺基礎設計的地基承載力問題 三. 地基基礎設計的變形控制方法 四. 單樁、群樁的承載力與樁基礎設計,五. 地基處理的方案選擇與設計控制 六. 邊坡穩(wěn)定性分析與土壓力計算 七. 基坑工程方案設計與事故分析 八. 地基基礎抗震評價與抗震設計,一. 巖土工程設計的力學基礎,1.巖土工程設計是工程結(jié)構(gòu)設計的一部分 2.巖土工程師必需的力學知識復習,巖土工程設計是 工程結(jié)構(gòu)設計的一部分,巖土工程是主體工程的一部分 沒有主體工程就沒有巖土工程問題;不存在沒有巖土工程的主體工程 巖土工程與結(jié)構(gòu)工程的相互依賴與統(tǒng)一 結(jié)構(gòu)工程的安全與耐久性依賴于巖土工程的質(zhì)量;巖土工程的規(guī)模與難度取決于結(jié)構(gòu)工程的規(guī)模與技術(shù)要求,巖土工程設計與結(jié)構(gòu)工程設計的異同 它們同屬于工程學的范疇,都要滿足工程力學的基本規(guī)律,都要滿足工程建設的控制要求,都采用工程設計的方法。 巖土工程設計對象有兩類,第一類是對巖土體的設計計算,第二類是對與巖土體相互作用的結(jié)構(gòu)物的設計計算,如基礎、地下室、圍護結(jié)構(gòu)、支錨結(jié)構(gòu)等。,在設計原則上存在差異,結(jié)構(gòu)設計的概率極限狀態(tài)設計實用方法已經(jīng)標準化,但巖土工程中的第一類設計的概率極限狀態(tài)設計方法還不太成熟,較多的規(guī)范采用安全系數(shù)法甚至是容許應力法設計。 在安全度控制方法上存在差異,結(jié)構(gòu)設計的作用與抗力,都可以由技術(shù)標準規(guī)定數(shù)值來加以嚴格控制,而巖土工程設計中涉及巖土體所產(chǎn)生的作用與抗力,其數(shù)值無法由技術(shù)標準的規(guī)定所控制。,由于巖土體是自然地質(zhì)體,與自然條件密切相關(guān),巖土工程設計的作用與抗力是按巖土體的物理力學參數(shù)進行計算的結(jié)果,具有極強的地區(qū)性。 在太沙基巖土工程體制下,巖土工程設計是由巖土工程事務所承擔的,是巖土工程咨詢顧問工作的一部分,從前期的地質(zhì)調(diào)查、工程設計到施工監(jiān)測與檢測,都是巖土工程事務所的一攬子全過程服務范圍。,在我國勘察、設計體制下,巖土工程勘察與設計是分離的,由專門的勘察隊伍從事巖土工程勘察工作,而巖土工程設計則是分散在不同的單位,結(jié)構(gòu)性比較強的地基基礎設計工作一般由上部結(jié)構(gòu)設計單位完成,而且呈現(xiàn)比較明顯的行業(yè)性;獨立性比較強的邊坡整治工作一般由勘察單位完成;基坑工程設計則分散在各種不同的單位,巖土工程勘察單位也有承擔設計任務的。,巖土工程設計的特點,巖土工程設計的任務是處理工程結(jié)構(gòu)與地質(zhì)條件的協(xié)調(diào),力學平衡、變形協(xié)調(diào)。 一類是由于建筑物的存在(如地下工程)及其荷載施加于巖土體所產(chǎn)生的工程問題;另一類是治理巖土體的不穩(wěn)定性所產(chǎn)生的工程問題,包括采用結(jié)構(gòu)的方法所產(chǎn)生的巖土體與結(jié)構(gòu)的相互作用。,地基基礎設計的基本假定,設計與力學計算的關(guān)系,設計不等同于計算。 設計包括概念設計、方案設計、構(gòu)造設計和在力學計算基礎上的構(gòu)件尺寸的確定或在預定尺寸以后的驗算。 力學計算僅是設計過程中的一部分,或者是設計的一種定量驗算的方法。 對計算軟件的正確使用。,2.巖土工程師必需力學知識復習,如何將一個工程問題,正確地抽象簡化為力學的計算模式,是工程師的基本素養(yǎng); 也是正確處理工程問題和進行工程計算的基本條件,例如等值梁法; 對技術(shù)標準的一些規(guī)定和計算公式的正確理解和運用也需要具有一定的力學基礎知識,例如大、小偏心的基底反力計算。,2.1解平衡方程求未知數(shù)平面力系 2.2結(jié)構(gòu)的約束條件(支座反力) 2.3根據(jù)平衡條件求解支座反力 2.4內(nèi)力分析的截面法 2.5受彎構(gòu)件的正截面應力分布 2.6靜定與超靜定問題,平面力系的平衡條件,X0, Z0, M0,X,Z,2.1解平衡方程求未知數(shù),如果一物體在三個互不平行的共面力作用下而處于平衡狀態(tài),則三個力的作用線必交于一點; 這就是三力平衡定理; 是工程師最基本的一個力學概念。,庫侖土壓力的力三角形解法,根據(jù)楔體平衡條件求解 已知楔體重力W的大小與方向 已知土壓力的反力E的方向(與墻面法線夾角,即墻面與土的摩擦角,已知),但大小未知 已知滑動面上的阻力R的方向(與滑動面法線夾角,即土的摩擦角,已知),但大小未知,由楔體平衡條件知三個力必交于楔體重心,即力三角形閉合; 運用三角函數(shù)的關(guān)系,即可求解未知數(shù),求得土體和擋土結(jié)構(gòu)物之間接觸壓力的合力;,2.2結(jié)構(gòu)的約束條件(支座反力),豎向與水平向同時約束,豎向約束,豎向與轉(zhuǎn)動兩個約束,2.3根據(jù)平衡條件求解支座反力,對平面力系,具有三個約束條件的滿足靜定結(jié)構(gòu)的條件; 如果少于三個約束條件,則稱為機動體系,或者稱為靜不定結(jié)構(gòu),不能保持靜力平衡; 如果多于三個約束條件,則稱為超靜定結(jié)構(gòu)。,2.4內(nèi)力分析的截面法,截面法是內(nèi)力分析的基本方法,彎矩、剪力的方向規(guī)定,簡支梁的內(nèi)力分析,懸臂梁的內(nèi)力分析,內(nèi)力的疊加,2.5受彎構(gòu)件的正截面應力分布,截面抗彎慣性矩與抵抗矩,基底反力分布,橫截面內(nèi)力計算與強度條件,鋼筋混凝土梁受彎時正截面應力變化,2.6靜定與超靜定問題,靜定結(jié)構(gòu): 簡支梁,懸臂梁,三鉸拱,桁架。 排架結(jié)構(gòu)的梁是簡支梁,因此地基的不均勻沉降不會造成上部結(jié)構(gòu)的次應力。 桁架結(jié)構(gòu)也是靜定的,由桿件系統(tǒng)通過三角形的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)形成靜定的體系,可以做成大跨度結(jié)構(gòu),橋梁、屋架都可以用。,桁架式支撐,超靜定結(jié)構(gòu),約束條件多于3個的平面力系,就構(gòu)成了超靜定結(jié)構(gòu)。 框架結(jié)構(gòu)、連續(xù)梁、剛架結(jié)構(gòu)都是超靜定結(jié)構(gòu)。,單支撐圍護結(jié)構(gòu)的簡化計算,等值梁法,二.淺基礎設計的地基承載力問題,1. 地基承載力與土的抗剪強度指標存在什么關(guān)系? 2.怎樣估計地基承載力的安全系數(shù)? 3.怎樣校核地基承載力的地方經(jīng)驗? 4. 土的自重壓力對承載力有什么影響? 5. 基礎的寬度該怎么取?,6. 基礎的埋置深度該怎么??? 7. 怎樣驗算軟弱下臥層強度? 8. 彎矩計算公式為什么不同?,1.地基承載力與土的 抗剪強度指標存在什么關(guān)系?,地基承載力怎么與基礎寬度、埋置深度無關(guān)了? 在建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2002的表5.2.5 中,可以按不同的內(nèi)摩擦角標準值查到地基承載力系數(shù),內(nèi)摩擦角的數(shù)值從040。,但根據(jù)規(guī)范4.2.4條的規(guī)定,土的抗剪強度指標的試驗應采用三軸不固結(jié)不排水剪試驗,試驗得到的內(nèi)摩擦角接近于零。計算得到的地基承載力特征值與基礎的寬度、埋置深度都沒有關(guān)系,規(guī)范的這兩部分規(guī)定是否存在矛盾,為什么會產(chǎn)生這樣的矛盾?,這位網(wǎng)友確實發(fā)現(xiàn)了這本規(guī)范在邏輯上的矛盾,這本規(guī)范的以往版本中,不存在這樣的邏輯矛盾,但在2002版的建造地基基礎設計規(guī)范中卻出現(xiàn)了這個問題。為什么會產(chǎn)生這樣的矛盾,這是由于建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2002不區(qū)分土類,不區(qū)分排水條件,一概都采用不固結(jié)不排水試驗的緣故。,建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2002條文說明第4.2.4條是這樣解釋為什么要規(guī)定采用不固結(jié)不排水剪試驗的理由的:“鑒于多數(shù)工程施工速度快,較接近于不固結(jié)不排水條件故本規(guī)范推薦UU試驗。而且,用UU試驗成果計算,一般比較安全?!?這說明了2002版規(guī)范對土的抗剪強度指標取值的基本觀點,但從這個基本觀點出發(fā),所得到的結(jié)果是什么呢?,三軸不固結(jié)不排水剪試驗得到的內(nèi)摩擦角接近于零,按內(nèi)摩擦角等于零查規(guī)范的表5.2.5,差得承載力系數(shù)為Mb0, Md=1.0, Mc=3.14,代入公式(5.2.5)求得的地基承載力的大小與基礎的寬度和埋置深度都沒有任何關(guān)系,這是根據(jù)2002版建筑地基基礎設計規(guī)范特有的規(guī)定所得到的結(jié)果。,但從這本規(guī)范的表5.2.4中,我們看到,許多土類都可以查到比較大的寬度修正系數(shù)和深度修正系數(shù),可以計算得到地基承載力隨基礎寬度、埋置深度的增大而提高的結(jié)果,這是建筑地基基礎設計規(guī)范歷次版本所共有的規(guī)定所得到的結(jié)果。 也許有的網(wǎng)友會這樣解釋,表中的淤泥和淤泥質(zhì)土的寬度修正系數(shù)為零,深度修正系數(shù)為1.0,不是和按試驗結(jié)果得到的系數(shù)一樣嗎?,這并沒有錯,但還有不少的土類,這兩個系數(shù)都是比較大的。對于這些土類,如何用規(guī)范的地基承載力公式計算呢?按照第4.2.4條的規(guī)定,沒有區(qū)分土類,沒有區(qū)分排水條件,如果都采用不固結(jié)不排水剪試驗,即使是砂土,也得到接近于零的內(nèi)摩擦角。按照這樣的試驗結(jié)果只能得到Mb0, Md=1.0, Mc=3.14的承載力系數(shù),計算的結(jié)果與基礎寬度及基礎埋置深度都沒有什么關(guān)系。,2.怎樣估計地基承載力的 安全系數(shù)?,在高層建筑巖土工程勘察規(guī)程JGJ722004的附錄A給出了天然地基極限承載力公式,而在建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2002中給出了地基承載力特征值的計算公式,我的問題是對于同樣的土,采用這兩個公式計算的結(jié)果的比值是否就是安全系數(shù)?,從原理上說,極限承載力除以安全系數(shù)就是地基承載力特征值,或者說,用同一土層的強度指標,分別計算得到的極限承載力除以地基承載力特征值,就是取用這個容許承載力的計算安全系數(shù)。,下面用計算的方法進行校核,土的抗剪強度指標為:固結(jié)不排水剪內(nèi)摩擦角18 ,黏聚力c20kPa ;不固結(jié)不排水剪強度cu55kPa;土體的重度18kN/m3,如果條形基礎寬度b3m,埋置深度d2m,分別用高層建筑巖土工程勘察規(guī)程JGJ722004的附錄A的公式和建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2002的公式計算地基承載力。,用高層建筑巖土工程勘察規(guī)程JGJ722004的附錄A的公式計算,查表得承載力系數(shù)N4.07,Nq5.26,Nc13.1,條形基礎的形狀系數(shù)均為1.0, 則地基極限承載力的計算結(jié)果為:2,用建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2002的公式計算,查表得承載力系數(shù)Mb0.41,Md2.72,Mc5.31,則地基承載力特征值的計算結(jié)果為: 計算的安全系數(shù)K2.48。,如果用不固結(jié)不排水強度計算,極限承載力為756.5kPa,地基承載力特征值為208.7kPa,則計算的安全系數(shù)為K3.62。,3.怎樣校核地基承載力的 地方經(jīng)驗?,我是上海地區(qū)的,請問建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2002的地基承載力特征值的計算公式在上海是否適用?,國家標準的地基承載力計算公式在原則上應當適用于全國各地。但如果地區(qū)已有地方規(guī)范,應該進行必要的試算比較,以確定是否符合地方經(jīng)驗。在比較計算時,要注意計算公式和抗剪強度指標試驗方法的配套使用。,上海兩個土層的土工試驗資料,表給出了上海地區(qū)兩個土層的土工試驗資料。如作用于基礎頂面由恒載產(chǎn)生的豎向力標準值120kN/m,由可變荷載產(chǎn)生的豎向力標準值30kN/m,持力層為第層土,條形基礎的埋置深度1.0m。,分別按照國家標準和地方標準的規(guī)定進行地基承載力的計算,由于這兩本標準所采用的設計原則不同,國家標準采用容許承載力,上海規(guī)范采用極限承載力,因此不能直接比較計算得到的地基承載力值,而用相同的荷載標準值,比較計算得到的基礎寬度。,根據(jù)建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2002的規(guī)定,土的抗剪強度指標采用不固結(jié)不排水剪試驗結(jié)果,按建筑地基基礎設計規(guī)范5.2.5條計算,得地基承載力特征值: fa =181.01.0+3.1455= 190.7kPa;,按建筑地基基礎設計規(guī)范式(5.2.1-1)計算,荷載標準組合的豎向力為Nk150kN,則基礎寬度由下式計算:,根據(jù)上海地基基礎設計規(guī)范式(4.2.3-1)計算,得地基承載力設計值:3 fd=1.14(0.581.50.39+181.02.5+8.357)=120.2kPa;,按上海地基基礎設計規(guī)范式(4.2.1-1)計算,豎向力的設計值為:,為了比較,還按1989年的上海地基基礎設計規(guī)范進行了對比計算,這個版本的規(guī)范采用臨塑荷載公式地基承載力計算: 地基容許承載力 p0=0.2381.5+1.99181.0+4.4914 =98.68kPa,得基礎寬度為:,分析意見,在相同的工程條件、相同的地基條件下,用建筑地基基礎設計規(guī)范規(guī)定的抗剪強度指標的試驗方法和計算公式求得的地基承載力特征值,過高地估計了上海軟土的地基承載力,驗算得到的基礎寬度僅為用上海地基規(guī)范公式計算結(jié)果的一半,不符合上海幾十年積累的工程經(jīng)驗。,說明如在上海地區(qū)強制采用全國規(guī)范的方法,將是非常危險的。由于各地的地質(zhì)條件和工程經(jīng)驗不同,其實作為全國性的規(guī)范,不可能也不需要規(guī)定得如此的具體。如果要作非常具體的規(guī)定,必須進行各種情況的對比計算分析,有足夠的把握可以控制得住,才能在規(guī)范中具體規(guī)定。,上面的對比計算所用的抗剪強度指標是不同的,還不能完全說明這些計算公式之間的差別,能否對上海規(guī)范的公式用不固結(jié)不排水強度計算,而對全國規(guī)范的公式能否用固結(jié)快剪指標計算?如果可以計算,則其對比計算的結(jié)果又如何?,地基承載力可以選用不同的公式進行計算,可以用極限承載力公式,也可以用界限荷載公式。在界限荷載公式中,可以選用臨塑荷載公式,也可以選用p1/4公式。但問題不完全在于選用什么公式,更重要的是要與抗剪強度指標的選擇配套使用。,下面用臨塑荷載公式和p1/4公式(也就是建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2002的地基承載力公式)的計算結(jié)果與上海地基基礎設計規(guī)范(DGJ08-11-1999)的極限承載力公式計算的結(jié)果進行比較,指標分別采用三軸不固結(jié)不排水剪指標和直剪固結(jié)快剪指標。,由于這3個公式的性質(zhì)不同計算得到的地基承載力的性質(zhì)也不相同,因此也不能進行承載力數(shù)值的直接比較,因此采用在相同假定計算條件下的基礎寬度進行比較。,假定的計算條件為:持力層為第層土,條形基礎的埋置深度1.0m,作用于基礎頂面由恒載產(chǎn)生的豎向力標準值120kN/m,由可變荷載產(chǎn)生的豎向力標準值30kN/m。,用上海地基基礎設計規(guī)范的 極限承載力公式進行計算,1) 用直剪固結(jié)快剪指標 按上海地基基礎設計規(guī)范式(4.2.3-1)計算,得地基承載力設計值: fd=1.14(0.581.50.39+181.02.5+8.357)=120.2kPa;,按上海地基基礎設計規(guī)范式(4.2.1-1)計算,豎向力的設計值為: 則求得基礎的寬度為;,2) 用三軸不固結(jié)不排水剪指標 按上海地基基礎設計規(guī)范式(4.2.3-1)計算,得地基承載力設計值:,則求得基礎的寬度為:,用臨塑荷載公式計算 1) 用直剪固結(jié)快剪指標 根據(jù)上海的工程經(jīng)驗,對直剪固快指標打7折計算。 地基容許承載力p0=2.01181.0+4.5114=99.32kPa 則求得基礎寬度為:,如不打7折,則用峰值強度指標計算的結(jié)果為: 地基容許承載力p0=2.72181.0+5.3120=155.16kPa 基礎的寬度為:,2) 用三軸不固結(jié)不排水剪指標 根據(jù)上海的工程經(jīng)驗,對抗剪強度指標打7折計算。 地基容許承載力p0=1.0181.0+3.14550.7 =138.89kPa 則求得基礎的寬度為:,如不打7折,則用峰值強度指標計算的結(jié)果為: 地基容許承載力p0=1.0181.0+3.1455=190.7kPa,用p1/4公式計算 1) 用直剪固結(jié)快剪指標 根據(jù)上海地區(qū)的工程經(jīng)驗,對抗剪強度指標的峰值打7折后計算: 地基容許承載力p1/4=0.2581.5+2.01181.0+4.5114=102.32kPa,則基礎寬度為:,如抗剪強度指標不打7折,則用峰值強度指標計算的結(jié)果為: 地基容許承載力p1/4=0.4381.5+2.72181.0+5.3120=160.32kPa 則基礎寬度為:,2) 用三軸不固結(jié)不排水剪指標 根據(jù)上海地區(qū)的工程經(jīng)驗,對抗剪強度指標的峰值打7折后計算的結(jié)果為: p1/4=181.01.0+3.14550.7 = 138.89kPa 則求得基礎的寬度為:,如抗剪強度指標不打7折,則用峰值強度指標計算的結(jié)果為: p1/4=181.01.0+3.1455 = 190.7kPa; 則基礎寬度為:,分析和討論,從表列計算數(shù)據(jù)可以看出,各種不同的計算公式、不同的抗剪強度試驗方法和不同的指標處理方法,計算得到的地基承載力可能會有一定的出入,分析這些差別以及引起差別的原因,可以深刻地理解計算公式和抗剪強度指標之間匹配的重要性。 從對比計算的結(jié)果可以得出如下幾點認識:,根據(jù)上海地區(qū)幾十年的工程經(jīng)驗,用直剪固快指標峰值打7折的抗剪強度進行計算,不論采用什么公式,得到的基礎寬度是非常接近的。這是因為在編制上海地基基礎設計規(guī)范(DGJ08-11-1999)時將安全水準控制在與1989年版本的規(guī)范相同的水平,而原有規(guī)范用的就是臨塑荷載公式。,但如果采用三軸不固結(jié)不排水指標計算,即使指標打了7折,用極限承載力公式計算的結(jié)果和用界限荷載公式計算的結(jié)果有比較大的差別。但這并不表明在上海地區(qū)就一定不能使用三軸不固結(jié)不排水強度指標計算地基承載力。,問題是在上海地基基礎設計規(guī)范(DGJ08-11-1999)編制時還沒有對三軸不固結(jié)不排水指標進行過系統(tǒng)的校核工作,因此出現(xiàn)了比較大的差別,說明至少目前在上海地區(qū)尚不能用三軸不固結(jié)不排水指標計算地基承載力。,比較用不同方法處理的指標進行計算得到的基礎寬度值可以發(fā)現(xiàn),用峰值計算的寬度比用打7折指標計算的寬度減少了3040,但在上海地區(qū)尚缺乏使用這種方法的經(jīng)驗,對其安全度沒有確切的把握,可能是比較冒險的。將全國其他地區(qū)的經(jīng)驗用到上海地區(qū)時應充分注意地方已有的工程經(jīng)驗,不然可能會導致工程事故。,4. 土的自重壓力對承載力 有什么影響?.,4.1 在用地基承載力公式計算承載力時需要考慮土的自重壓力的影響,對地基承載力進行深寬修正時也要考慮土的自重壓力的影響,壓縮軟弱下臥層時還需要考慮土的自重壓力的影響。但為什么自重壓力力的計算結(jié)果會不同呢?,1、計算時墊層底部的自重應力是按原土的容重計算呢還是墊層以上按原土的容重,墊層部分按墊土的容重計算? 2、墊層下的軟土層承載力修正時,深度修正的容重也是按原土容重計算呢還是原土與墊土的平均容重計算呢? 3 、不同的參考書有不同的計算,雖然最后Pz+Pcz是相同的,但fa的數(shù)值卻有差別。,對于土的自重應力,過去曾經(jīng)有個術(shù)語還是很能表達物理意義的,上個世紀50年代在陳梁生先生的土力學中稱為“常駐應力”,即在施工以前就已經(jīng)長期存在的應力,附加應力就是總應力減去常駐應力,即與施工前的應力狀態(tài)比較,應力的增量。 即使在施工(筑墊層)以后,墊層兩側(cè)的土層還是沒有改變,對墊層以下土層的承載力起超載作用的還是兩側(cè)的天然土層。,因此,無論從計算附加應力還是承載力的深度修正,都應該用原來土層的重度計算。這些都是最基本的物理概念,并不是經(jīng)驗處理。 你對各種參考書上的不同計算方法,就可以用這個概念分析孰是孰非。說起考試,就是要考這種最基本的力學概念。,4.2 在實際工作中,常常會遇到5m以下、甚至10m以下的土層,需要采用c、值按公式 計算承載力特征值,但不知基礎寬度b及埋深d如何取值?這時,有人提出:公式 ,當基礎寬度及埋深分別為3m、0.5m時,fa=fak。就可以用公式 并選取b=3m, d=0.5m計算,所得的值便是某層地基土的承載力特征值。這種思路對嗎?,地基規(guī)范的承載力公式是淺基礎的公式,不能用于深基礎; 對于5m、10m以下的土層,你不知道基礎的實際埋深是多少,寬度是多少?如果建筑物的設計還沒有做,在前期工作中,似乎沒有必要一定要提那些土層的承載力,只要提供了抗剪強度指標,等基礎條件明確了再根據(jù)實際條件用地基規(guī)范的公式直接計算地基承載力也還不遲。,真的要計算時,如果符合淺基礎條件,設計時可以用規(guī)范的地基承載力公式計算,深度應當采用實際的深度,寬度按規(guī)范的經(jīng)驗規(guī)則取用,即大于6m用6m。不必用小基礎算了再修正。,這個公式是地基承載力深寬修正的公式,公式中的3m和0.5m是將小壓板、零埋深的條件得到的載荷試驗結(jié)果用于實際工程的一種安全儲備,即把小壓板當作3m,將零埋深當作0.5m的埋深使用。這和地基承載力計算公式?jīng)]有什么關(guān)系,不能將這個3m和0.5m作為假定的計算條件。,5.基礎的寬度該怎么取?,看了高老主編的、2003年同濟大學出版社出的注冊土木工程師(巖土)專業(yè)考試輔導教程書中第136頁例2.4和第141頁例2.6中的基礎斷面表示形式一樣,但是計算中的b即基礎寬卻取的不一樣,例2.4中基礎寬取1.5m,例2.6中計算基底最大壓力時基礎寬取的是3.5m,,可在往下例2.7中確定擴散角時基礎寬又用3m,這讓我一頭霧水,不知如何來確定基礎寬度了。另外例2.7驗算軟弱下臥層的承載力時我認為應該按最大基底壓力驗算吧?,這三道題目是對不同題型的解題訓練,都是在題干中給出了基礎的埋置深度和平面尺寸,對不同的情景,給出不同的數(shù)據(jù),不能僅看其符號是不是b,要從物理意義上去理解和把握。這位網(wǎng)友所看出的“問題”具有一定的代表性,說明他對淺基礎設計計算的概念還不是很清楚,值得我們仔細地加以分析,以幫助網(wǎng)友理解地基基礎設計計算中的一些關(guān)鍵問題。,下面,我們先引述這位網(wǎng)友講到的這三道題目,書中每個題目都給出了容易犯錯誤的地方,但寫得比較簡單。這里,我加了若干分析,把為什么是錯誤的道理講清楚了,讀者仔細看看、想想,把這個道理想通了,可以終身受用。,應用建筑地基基礎設計規(guī)范理論公式確定地基承載力的例題,某粉質(zhì)粘土地基上的矩形基礎剖面如圖14-1 所示,試按建筑地基基礎設計規(guī)范(GB500072002)理論公式確定地基承載力特征值。,本算例中容易出現(xiàn)的錯誤: (1)基礎寬度b取為2.5m或取為3m。這個基礎是1.5m2.5m的矩形基礎,計算地基承載力時,應該用短邊的尺寸1.5m,不能用長邊的尺寸2.5m;規(guī)范規(guī)定對砂土,基礎寬度小于3m取3m,但這里并非砂土;,(2)對水下的 未采用有效重度,平均重度 采用了基底持力層土的重度; (3)進行了深、寬修正,用規(guī)范的理論公式計算的結(jié)果是不能進行深寬修正的。,2. 持力層地基承載力驗算的例題 某柱基礎,作用在設計地面處的柱荷載設計值、基礎尺寸、埋深及地基條件如圖14-2所示,驗算持力層承載力。,例1是用規(guī)范公式計算地基承載力的題目,當然必須要給出基礎的埋置深度和平面尺寸,不然無法計算,但在這一道題中沒有給出荷載,所以是沒有閉合的題目,不需要檢驗基礎的平面尺寸,基礎的長邊2.5m的尺寸就沒有用到,計算地基承載力的大小,只需要用到基礎短邊的尺寸b1.5m。,例2是已經(jīng)知道荷載和地基承載力,給出了基礎平面尺寸,需要檢驗地基承載力是否滿足要求的題目,題意和2.4完全不一樣,基礎的尺寸也和例2.4不同,不知道你怎么會產(chǎn)生與例2.4去比較的想法。在例2.6中,地基承載力深寬修正是用的是短邊尺寸b3m,而在計算基礎底面截面抵抗矩時必須用長邊尺寸b3.5m。,例3是用例2的數(shù)據(jù)驗算軟弱下臥層的題目,計算基底壓力擴散時,對矩形基礎是向兩個方向擴散,因此基礎的長邊和短邊的尺寸都用上了。 驗算軟弱下臥層當然用平均壓力擴散,規(guī)范不要求驗算最大壓力擴散以后是否滿足軟弱下臥層承載力的要求,怎么會用到最大壓力呢?,6.基礎的埋置深度該怎么???,當室內(nèi)外地坪不一致時,基礎埋深怎么確定? 如果沒有地下室,就要按室外地面進行修正,這樣算出來的地基承載力高,可以滿足設計要求;但如果有地下室的情況,地基承載力按室內(nèi)地坪計算,地基承載力反而低了。這是什么道理?,建筑地基基礎設計規(guī)范的規(guī)定:“基礎埋置深度(m),一般自室外地面標高算起。在填方整平地區(qū),可自填土地面標高算起,但填土在上部結(jié)構(gòu)施工后完成時,應從天然地面標高算起。對于地下室,如采用箱形基礎或筏基時,基礎埋置深度自室外地面標高算起;當采用獨立基礎或條形基礎時,應從室內(nèi)地面標高算起?!?這里講了三種情況: 一是在一般情況下,自室外地面標高算起。,二是對于填土的情況,按照施工條件分別采取二種不同的方法,先填土再建筑從填土面算起;先建筑再填土從天然地面算起;,三是有地下室時按是否是整體基礎,分別采取二種不同的方法,整體基礎室外地面標高;非整體基礎,即由獨立基礎或條形基礎將建筑物荷載傳至地基,地下室底板不傳力,則從室內(nèi)地面標高算起;,一般迷糊的是,不注意句號的作用,不區(qū)分三種不同的條件,不看前提,斷章取義地說:“當采用獨立基礎或條形基礎時,應從室內(nèi)地面標高算起?!蹦蔷湾e了,其實如果不是地下室的獨立基礎或條形基礎,都應從室外地面標高算起。 規(guī)范為什么這樣規(guī)定,道理是什么?請大家根據(jù)土力學的基本概念來解讀,可以發(fā)表大家的觀點。,7.怎樣驗算軟弱下臥層強度?,長江口北岸的啟東.如東地區(qū)(高老師2001年曾來過啟東)廣泛分布著雙層土的地基,上部硬土層為粘質(zhì)粉土或粉質(zhì)粘土層承載力特征值較高,達90-110kPa,壓縮模量為7-8MPa,厚度有2-4.5米厚左右,其下分布一層相對較軟的土層(灰色粉質(zhì)粘土或淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土,夾薄層粉土),厚度約1.0-2.0m左右,承載力特征值只有70kPa左右,壓縮模量為3-4MPa.,現(xiàn)在根據(jù)建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2002表5.2.7的規(guī)定,壓縮模量比值3,我們這兒的好多工程師均認為,地基擴散角取0,那么地基承載力的特征值取下臥層的值,只有70kPa左右.這樣下來好多的多層住宅和兩層車間因承載力不夠而進行地基處理.我覺得這個有點保守,但是想不出理論的支持,請高老師指教,驗算軟弱下臥層強度時,關(guān)鍵問題是需要了解軟弱下臥層頂面處的附加應力,對于壓縮模量的比值小于3的情況,說明持力層與下臥層的剛度相差不太大,可以用均質(zhì)土的應力分布的計算方法計算軟弱下臥層頂面處的附加應力,應力系數(shù)就可以用建筑地基基礎設計規(guī)范附錄K.0.1的表查用。,為什么要控制壓縮模量比的條件?這是考慮到上硬下軟的情況,硬層可以起擴散應力的作用,使軟弱下臥層頂面的附加應力小一些,而采用雙層地基的理論計算又太復雜,才有規(guī)范的這種擴散角的近似計算的方法。,可以按雙層地基的不同變形性質(zhì)直接求解軟弱層頂面的壓力,理論解的結(jié)果如圖14-4所示。圖中的m為雙層地基的變形特征系數(shù),由下式計算:,壓力擴散角法是一種簡化的方法,當上層為硬土,下層為軟土時,國外一般取擴散角為30。 根據(jù)我國的工程實踐中經(jīng)常遇到的雙層地基,基本上有兩種類型:一、淤泥及淤泥質(zhì)土上的硬層為一般黏性土,雙層體系的m值在23左右;二、上層為砂類土,m值在10左右。,圖14-5給出了條形荷載下,不同方法得到的壓力分布,當模量比小于3時,雙層地基的壓力分布與均質(zhì)地基的結(jié)果比較接近了,就可以按均質(zhì)地基的附加應力計算的方法計算軟弱下臥層頂面的附加應力。 因此,你們那里的工程師認為用擴散角取0的看法是不對的,既然按均質(zhì)土計算就不用擴散角的方法了,可以直接用壓力系數(shù)計算。.,在建筑地基基礎設計規(guī)范里表5.2.7中,地基壓力擴散角能不能得出這樣的結(jié)論:壓力擴散角隨Es1/Es2的增大而增大,隨著z/b的增大不是一直增大的?結(jié)合理論和這個表格壓力擴散角又有什么規(guī)律呢?,壓力擴散角是一種近似的計算方法,是將彈性理論應力計算的結(jié)果,用相當于總荷載不變條件下,假定均勻分布在不斷擴大的虛擬面積上的壓力來描述基礎中軸線上的豎向均布應力;深度越深,這個虛擬面積越大,土中應力就越小。,對于均質(zhì)土,也可以用應力擴散角的方法近似計算,根據(jù)比較計算的研究證明,用建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2002表5.2.7中的擴散角數(shù)值,比值等于3的擴散角計算的結(jié)果和均質(zhì)土的應力計算結(jié)果接近。,對于雙層土,上硬下軟,則硬層底部的應力比均質(zhì)土小,這稱為應力擴散的作用,反之,上軟下硬,則有應力集中的作用。 硬層的剛度越大,剛度比越大,應力的擴散作用也就越強,所以規(guī)范用模量比來描述剛度比對擴散角的影響。 軟弱下臥層驗算的條件是上硬下軟,所以模量比越大,擴散角就越大。這是土層的剛度比對應力分布的作用,是剛度效應。,但壓力擴散角并不隨z/b的變化而變化,由于應力分布是和計算點的相對埋深z/b有關(guān)的,軟弱下臥層驗算時 計算點在持力層底部,硬層就用持力層的厚度和基礎寬度的比值來描述尺寸效應,僅是一種幾何的關(guān)系。 當z/b小于0.25時應力不擴散, 當z/b大于0.50時,擴散角不變, 其間變化時,假定擴散角比例內(nèi)插。,在進行軟弱下臥層驗算時。我認為所謂下臥層是指:ES1/ES2大于3的,相反可不認為是軟弱層可不進行下臥層驗算。對嗎?,軟弱下臥層是指承載力小于持力層的下臥層,凡是軟弱下臥層就有可能強度不滿足要求,但不一定,所以要經(jīng)過驗算。 作軟弱下臥層驗算時,要考慮附加應力的擴散,附加應力的擴散當然也可以用彈性理論的方法計算,那是假定地基為均質(zhì)的;,實際上是層狀地基,上層土的剛度比下層土大得越多,對應力的擴散作用越大,即傳至軟弱下臥層頂面的附加應力越小,但層狀地基的應力計算非常復雜,一般用擴散角的簡化方法計算,規(guī)范采用的就是這種擴散角的簡化計算方法。,規(guī)范用模量比的方法來反映上、下層土的剛度比,比值越大,擴散角就越大。規(guī)范給出了比值3、5、10三個數(shù)值的擴散角,中間可以內(nèi)插; 研究證明,用表5.2.7中,比值等于3的擴散角計算的結(jié)果和均質(zhì)土的應力計算結(jié)果接近,所以當模量比小于3時,仍用模量比等于3的擴散角計算; 由此可見,你的理解是不正確的。,8.彎矩計算公式為什么不同?,在土力學與基礎工程1998年9月版第213頁的公式(9-50),發(fā)現(xiàn)與建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2002中有關(guān)柱邊截面彎矩計算公式,即第63 頁公式(8.2.7-4)有所不同,兩式相差“(pmax-p)l”這一項。為什么不同?,土力學與基礎工程一書中的公式是和1989年頒布的地基基礎設計規(guī)范BG50007-89的公式一致的。但2002年版的地基基礎設計規(guī)范的公式有了改變,這個公式是考慮了反力分布的不均勻性推導出來的,而老的公式推導時假定合力作用于梯形面積的形心,這個假定是存在誤差的,實際上反力的重心與梯形面積的形心是并不重合的。,設pjmax,pjmin相應于荷載效應基本組合時基礎底面邊緣最大和最小凈反力設計值,pj為截面-處地基凈反力設計值,pjx為x/a1處的凈反力設計值,其值由下式計算: 微分面積,微分面積上作用的力對截面-處的微彎矩由下式計算: 分布的反力對截面-處的總彎矩由微彎矩積分求得:,由凈反力與總反力的關(guān)系得:,因此得到下式:,三.地基基礎設計的 變形控制方法,討論建筑物和基礎的剛度與地基沉降的關(guān)系,包括剛度對計算沉降的影響及建筑物對地基變形的承受能力,1.變形控制與地基承載力控制 2.如何使用規(guī)范的允許變形值? 3.土層條件對沉降計算的影響 4.基礎剛度對沉降分布有什么影響? 5.如何調(diào)整荷載的偏心? 6. 淺基礎的事故分析,1. 變形控制與地基承載力控制,從一位網(wǎng)友的帖子引出設計程序的討論,從中理解變形控制與承載力控制的內(nèi)在聯(lián)系和正確理解設計程序的重要性。,在利用變形控制思想做基礎設計時,首先計算基礎的沉降是否滿足建筑物使用的要求,在沉降滿足要求的前提下,再驗算基礎的強度是否滿足上部建筑物的荷載要求。如果按照強度控制思想進行設計,對于軟土地區(qū)來講,最后的設計結(jié)果往往是強度遠遠富裕了,沉降才滿足要求;,同樣對于土質(zhì)比較好的地區(qū)來講,最后的設計結(jié)果往往是強度滿足要求了,基礎的沉降比建筑物的要求小很多。這兩種情況,無論那一種,都在某種程度上造成不必要的浪費。所以,合理的基礎設計追求的是基礎強度和變形的和諧統(tǒng)一。,按照變形控制的原則,用某個變形量作為控制條件,再利用變形計算公式反求附加壓力p0,將p0作為承載力特征值。,上面的說法對不對?為什么對?為什么不對?問題在什么地方? 1.設計的程序并不是先計算沉降,再驗算地基承載力,而是相反;由承載力計算基礎的尺寸,才能驗算沉降。如果先計算沉降,如何確定基礎底面的附加壓力? 2.什么是和諧統(tǒng)一的設計?設計是一種可用解,可控解,而不是最優(yōu)解。,樓主提出了對于地基設計問題比較系統(tǒng)的看法,提出了一個值得討論的問題,這個問題涉及了土力學基礎工程的最基本的課題,是目前在工程界比較關(guān)心的問題,但也是比較糊涂的一個問題。討論的意義可以在最基本的層面上,弄清楚地基承載力控制和變形控制之間的區(qū)別和聯(lián)系。,按照地基基礎設計原理,承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)是地基基礎設計必須同時滿足的兩個基本要求,缺一不可,地基設計時必須同時進行地基承載力的控制與地基變形的控制。 地基承載力控制與變形控制所考慮的問題是不同的,其側(cè)重面不同,控制的條件也就不同,這需要作具體分析,無論如何,只強調(diào)一個方面而忽略另一個方面都是不合適的。,地基承載力控制的方法比較簡單,可以用一個承載力設計表達式表示。而且荷載條件一般是比較明確的,影響地基承載力控制的主要因素是持力層和軟弱下臥層的地基承載力的估計是否恰當。這可以通過對地基土的穩(wěn)定分析,估計地基所處的是什么狀態(tài),或采取控制性的工程措施,以控制安全系數(shù)而不使發(fā)生承載能力極限狀態(tài)。,變形控制時,作用是沉降計算的結(jié)果,抗力是建筑物抵抗變形的能力。 要求計算的變形小于建筑物的容許變形。 問題是計算什么樣的變形? 變形計算中有許多不確定性因素,特別是差異沉降的計算。,最為困難的是對建筑物承受變形能力的估計。 怎么看待與取用現(xiàn)行規(guī)范的允許變形值? 建筑物承受變形能力隨結(jié)構(gòu)類型與施工質(zhì)量而異,這種差別難以在規(guī)范提出的允許變形值中加以考慮,因此規(guī)范的允許變形值僅是一種很粗略的概率估計。,由此可見,人們對于變形控制的能力比對于地基承載力控制要低得多,變形控制在很多情況下并不能用一個確定性的表達式來表示,而只是一種概念設計與概率意義的控制。 整個地基設計是由地基承載力計算和變形計算兩個相互制約的過程來完成的,它們之間雖然有密切的聯(lián)系,但不可能相互替代或者組合成一個過程,用一個設計表達式來完成。,2.如何使用規(guī)范的允許變形值,不同結(jié)構(gòu)對沉降的敏感程度可以從允許變形的統(tǒng)計分析中看出。 對不同的結(jié)構(gòu),控制性的變形指標是不相同的,這是沉降控制的復雜性所在。 地基規(guī)范的允許變形值,是在19501960年代的經(jīng)驗和教訓的總結(jié),是一定規(guī)模的建筑物沉降實測和分析的結(jié)果。,各種不同結(jié)構(gòu)的建筑物對不均勻沉降的敏感程度有什么不同?,1.多層住宅(條形基礎)的變形應如何計算,計算點是放在建筑物的四個角點還是放在建筑物的中點,我覺得都不合適。建筑地基基礎設計規(guī)范GB500072002規(guī)定砌體承重結(jié)構(gòu)應由局部傾斜控制,局部傾斜是指砌體承重結(jié)構(gòu)沿縱向610米內(nèi)基礎兩點的沉降差與其距離的比值,對于多層建筑勘探孔間距為30米左右時,此時應如何計算局部傾斜?,2 砌體承重結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)、框剪和剪力墻承重結(jié)構(gòu)各對不均勻沉降的敏感程度有何不同? 核心筒和剪力墻的大量用是在74規(guī)范之后,人們尚缺乏對其控制變形的規(guī)律性總結(jié)。,關(guān)于按沉降控制設計的問題,從概念上已經(jīng)討論得很多了,但對于工程實踐中如何計算沉降和如何控制沉降卻還有許多問題不是非常明確,而且也很難明確,你提出的這兩個問題也是屬于這一類的。 影響建筑物的安全和正常使用的變形是不均勻沉降,而不是均勻沉降,只要是均勻的沉降,即使大一些也不會威脅建筑物的安全,如果能采取預先提高標高的方法,那也不會影響使用。,但能在設計時進行計算和控制的不均勻沉降是非常有限的,只有框架結(jié)構(gòu)和排架的相鄰柱之間的沉降差可以計算得出來(分別計算兩個柱基礎中點的沉降,然后相減得沉降差,再除以柱距),其他的一些變形指標是難以在設計時計算的。例如,你提到的砌體承重結(jié)構(gòu)應由局部傾斜控制,除非在這個開間的兩端存在明顯的荷載差或者平面轉(zhuǎn)折引起應力疊加,否則局部傾斜是計算不出來的。,那么規(guī)范為什么對砌體結(jié)構(gòu)采用局部傾斜這樣的變形控制指標呢?在編制工業(yè)與民用建筑地基基礎設計規(guī)范TJ7-74時,收集了大量建筑調(diào)查的資料進行分析,企圖找到建筑物損壞與建筑物變形之間的關(guān)系,根據(jù)沉降觀測的資料可以計算每幢建筑物的平均沉降,同時也掌握了每幢建筑物的開裂和損壞的資料。資料分析發(fā)現(xiàn),建筑物是否損壞開裂與建筑物的平均沉降量的關(guān)系不密切,只要沉降比較均勻,即使平均沉降量比較大,也不會對建筑物造成傷害。,進而發(fā)現(xiàn)墻體開裂的部位往往與沉降急劇變化的部位有關(guān),常常在建筑物高度變化或者平面轉(zhuǎn)折處發(fā)現(xiàn)墻體開裂,而在開裂部位的墻體往往局部的變形比較大,這就形成了用局部傾斜來評價砌體結(jié)構(gòu)變形的方法,局部傾斜與建筑物的損壞之間就有比較好的相關(guān)性。但這種從事后分析得出的指標,在設計時不一定能正確地計算出來。,多層住宅(條形基礎)的變形應如何計算?按照目前一般的方法是計算建筑物中部條形基礎中點的沉降,計算時將相鄰基礎的荷載影響考慮進去。如果條形基礎的寬度比較寬,那么為了簡化計算,可以采用等效的計算方法?;A的凈面積與基礎外包總面積之比稱為基礎面積系數(shù),當基礎面積系數(shù)大于0.6時,可將建筑物的總荷載分布在基礎外包總面積上計算,基礎外包總面積底面的附加壓力等于實際基礎底面附加壓力乘以面積系數(shù)。,計算沉降時,除非特殊地質(zhì)條件,一般假定土層是均勻的,用平均的壓縮曲線或壓縮模量的平均值計算,影響沉降計算的幾何參數(shù)只與建筑物尺寸及基礎的尺寸有關(guān),而與勘探孔的間距沒有任何關(guān)系。,框架結(jié)構(gòu)的受力條件比較明確,也是對不均勻沉降比較敏感的一種結(jié)構(gòu)類型,當相鄰柱基的沉降差過大時,可以產(chǎn)生構(gòu)件的次應力,引起柱和梁的開裂。,框架結(jié)構(gòu)開裂,排架結(jié)構(gòu)是靜定結(jié)構(gòu),沉降差不產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的次應力。但過大的沉降差,會使行車梁傾斜過大,會產(chǎn)生行車的滑軌和卡軌,不僅影響使用,而且也會產(chǎn)生安全問題。,排架結(jié)構(gòu)行車滑軌,框剪和剪力墻承重結(jié)構(gòu)的情況是不同的,剪力墻的剛度非常大,不均勻沉降引起其傾斜,當剪力墻之間產(chǎn)生不均勻沉降時,會危害梁板系統(tǒng)的安全,框剪結(jié)構(gòu)在抵抗不均勻沉降能力方面具有框架和剪力墻兩種結(jié)構(gòu)的缺點。 砌體承重結(jié)構(gòu)在不均勻沉降的作用下,墻體會產(chǎn)生開裂,裂縫的形態(tài)與不均勻沉降的特征有關(guān),根據(jù)“裂縫向上發(fā)展的方向就是沉降大的方向”的原理,可以很快判斷引起開裂的原因。,長高比過大,正八字縫,層高變化處易出現(xiàn)裂縫,3.土層條件對沉降計算的影響,3.1浮力對附加應力的影響 3.2用應變比控制沉降計算深度 3.3沉降與基礎的面積大小有什么關(guān)系?,浮力對附加應力的影響,建筑地基基礎設計規(guī)范GB50007-2002在基礎底面附加壓力計算的公式中沒有涉及水位和浮力問題,是不是不用考慮水位和浮力的影響呢,如果不考慮的話,與實際不符,基礎在水位以下采用浮重度。,某筏基面積為3025,板厚2.45m,豎向荷重300000kN,基礎埋深6m,地下水位-5m,混凝土重度取24.5kN/m3,土層0-2m為填土,重度15 kN/m3,2-10m為粉質(zhì)粘土,重度17kN/m3 ,試求基底壓力和附加壓力?,1. 按國標計算, Pk=F+G/A=300000/(3025)+2.4524.5=460kPa, P0= Pk Pc =460-215-317-71=372kPa, 這是標準答案。 2.如果考慮浮力的的話, Pk=F+G/A=300000/(3025)+1.4524.5+114.5=450kPa, P0= Pk - Pc =450-215-317-71=362kPa。,這里又是涉及最基本的概念問題,地下水位以下扣浮力是天經(jīng)地義的事情,不是規(guī)范里說明不說明的問題,規(guī)范里沒有說明白,就沒有方向了,那怎么行呢?其實規(guī)范里講清楚的僅是一部分,還有更多的問題都沒有講,需要依靠工程師的判斷和經(jīng)驗來處理。,就拿附加應力來說,規(guī)范里確實是沒有一個專門計算附加應力的公式,也沒有專門說怎么考慮浮力的問題,遇到這類問題就不知道怎么辦了?這位網(wǎng)友講出來是好的,精神是應當表揚的,但考慮問題的方法不行,缺乏用基本概念來分析判斷的勇氣,總是不大相信自己的判斷,對于一些材料上的錯誤,也缺乏判斷分析的能力。,其實你的這兩種方法計算的結(jié)果應該是完全一樣的,如果扣浮力,基底壓力和土的自重壓力都應該扣;如果不扣浮力,基底壓力和土的自重都不扣浮力,這樣計算的結(jié)果應該是相同的。 但在你的所謂按國標計算中,Pk沒有扣浮力,但Pc中扣了浮力,兩者怎么能相減呢?如果Pc也不扣浮力,得Pc98kPa,P046098362kPa。就與你的所謂扣浮力計算的結(jié)果完全一致了。,1)在實際工作中,當上部土層的壓縮模量較小而下部土層的壓縮模量較大時,計算深度較小,反之則計算深度較大。這是不是有點問題?具體的問題我也想不明白。 2)現(xiàn)行的地基規(guī)范還說,當滿足應變比原則的條件下,若下部出現(xiàn)“較軟弱”土層,則應繼續(xù)計算變形量,這個“較軟弱”土層的概念是什么?,3.2用應變比控制沉降計算深度,3)在實際計算時,我遇到過持力層下為2米粘土(qc =2.3MPa, fs =100kP)+10多米厚的砂土(qc=12MPa)+粉質(zhì)粘土qc=2.0MPa, fs=75MPa),12層的建筑,12米基寬,天然地基,可是計算深度要超過砂土,我不明白。這么好的砂土,剛性足夠了吧? 4)在實際計算時,我還發(fā)現(xiàn),經(jīng)常會計算到應力比小于5%的情況,尤其是出現(xiàn)上部土層模量顯著大于下部土層的模量的情況。而下部土層的力學性質(zhì)也不錯,可塑偏硬的土層。,勘察審圖還有一條規(guī)定,估算建筑物的變形,必須采用單孔逐樣進行計算!我也不明白!這樣的話,我們還要分層做什么?那么這個靜探孔的變形如何計算?變形估算,為什么不能用層的模量?,變形比方法與應力比方法都是確定壓縮層厚度(或者稱為沉降計算深度)的方法,都是一種近似的假定,可以一般地比較它們的優(yōu)缺點,但都是可以用的方法。 變形比的方法更能反映土層的條件對變形計算結(jié)果的影響。,因為變形比方法是以最下面的一個薄層土的變形與以上土層的總變形之比小于0.025為準。因此采用變形比方法時對于深層有好的土層時,比較容易滿足這個標準的要求,所以得到的壓縮層厚度會比較薄一些,反之則要厚些,這是符合基本概念的,是十分正常的。,你這個例子是12m寬的基礎,壓縮層厚度與基礎寬度有關(guān),按規(guī)范的經(jīng)驗公式估算壓縮層厚度就要18m,怎么不到砂層下面呢? 你說是你么那里的審圖關(guān)于按單孔計算沉降的規(guī)定,真有點荒唐,單孔逐樣算出來是什么東西?與建筑物有什么關(guān)系?,3.3沉降與基礎的面積大小有什么關(guān)系?,有人說,基礎的面積大小與沉降呈反相關(guān)關(guān)系,以前也沒太注意這個問題,想請教高老師及各位同行,如果在同一建筑物中的獨立承臺基礎面積不一樣時,如何量化其沉降的差異?當沉降差可能對建筑物影響大時,應采取怎樣的措施?,這種沒有前提的說法是似是而非的,實際上,影響沉降的因素非常多,拿一個單因素出來分析就需要明確其他的條件,才能有個說法; 如果對相同的總荷載,基礎
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