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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
1巖土工程評(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)方法講座1引言2010年6月,《巖土工程勘察與設(shè)計(jì)》巖土工程疑難問題答疑筆記整理之二脫稿交付人民交通出版社出版。這本書與《土力學(xué)與巖土工程師》巖土工程疑難問題答疑筆記整理之一是姐妹篇,共同記敘了六年來,我國巖土工程界網(wǎng)友在中國工程勘察信息網(wǎng)上,切磋、討論技術(shù)問題的主要?dú)v程和內(nèi)容,共約100余萬字篇幅。2引言2010年6月,《巖土工程勘察與設(shè)計(jì)》巖土工程概括起來,這兩本書里,網(wǎng)友提出了四個(gè)類型的問題:現(xiàn)行體制與巖土工程體制、巖土工程師需要的土力學(xué)素養(yǎng)、巖土工程勘察、巖土工程設(shè)計(jì)。其中,巖土工程勘察包括鉆探、原位測試、土工試驗(yàn)等勘探的實(shí)務(wù)工作和資料分析、綜合評(píng)價(jià)工作兩個(gè)部分。3概括起來,這兩本書里,網(wǎng)友提出了四個(gè)類型的問題:現(xiàn)行體制與巖在前幾年,一些兄弟單位、地方協(xié)會(huì)和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)組織的講座中,我比較多地講了前面的三個(gè)問題,即體制問題、巖土工程師的土力學(xué)素養(yǎng)和巖土工程勘察的實(shí)務(wù)工作。第二本書出版以后,一些朋友希望我講一講這本書中關(guān)于勘察工作中的巖土工程評(píng)價(jià)和巖土工程設(shè)計(jì)的問題。由于內(nèi)容比較多,將分為兩個(gè)部分,第一部分為巖土工程評(píng)價(jià)方法,第二部分為巖土工程設(shè)計(jì)方法。4在前幾年,一些兄弟單位、地方協(xié)會(huì)和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)組織的講座中,我比第一部分巖土工程評(píng)價(jià)方法一.巖土工程評(píng)價(jià)與巖土工程設(shè)計(jì)的基本要求二.巖土工程設(shè)計(jì)參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析與評(píng)價(jià)方法三.地下水位評(píng)價(jià)與地下室抗浮驗(yàn)算方法5第一部分巖土工程評(píng)價(jià)方法一.巖土工程評(píng)價(jià)與巖土工程設(shè)計(jì)四.抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的評(píng)價(jià)與大面積堆載的穩(wěn)定性驗(yàn)算五.勘察報(bào)告中的巖土工程評(píng)價(jià)六.巖土工程設(shè)計(jì)荷載取值與安全度控制方法七.基礎(chǔ)方案建議與地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)選型6四.抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的評(píng)價(jià)與大面積堆載的穩(wěn)定性驗(yàn)算6第二部分巖土工程設(shè)計(jì)方法一.淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的地基承載力問題二.地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的變形控制方法三.單樁、群樁的承載力與樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)四.地基處理的方案選擇與設(shè)計(jì)控制7第二部分巖土工程設(shè)計(jì)方法一.淺基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的地基承載力問題7五.邊坡穩(wěn)定性分析與土壓力計(jì)算六.基坑工程方案設(shè)計(jì)與事故分析七.地基基礎(chǔ)抗震評(píng)價(jià)與抗震設(shè)計(jì)88巖土工程勘察技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)1.在勘察報(bào)告中對(duì)深層土的地基承載力評(píng)價(jià)2.特殊條件下的地基承載力取值方法3.長樁和超長樁基礎(chǔ)下軟弱下臥層的強(qiáng)度驗(yàn)算4.長樁和超長樁樁端阻力的發(fā)揮條件9巖土工程勘察技術(shù)面臨的挑戰(zhàn)1.在勘察報(bào)告中對(duì)深層土的地基承5.深層土的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)的加載要求6.為深基坑設(shè)計(jì)提供的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)的應(yīng)力路徑7.取土?xí)r試樣卸荷作用對(duì)不固結(jié)不排水試驗(yàn)結(jié)果的影響8.大面積填土中的地下水浸潤線上升9.大底盤地下車庫上建筑群的沉降計(jì)算10.深層土的基床系數(shù)105.深層土的抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)的加載要求10一.巖土工程評(píng)價(jià)與巖土工程設(shè)計(jì)的基本要求《巖土工程勘察規(guī)范》對(duì)勘察報(bào)告的內(nèi)容提出了如下的規(guī)定:1.
勘察目的、任務(wù)要求和依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);2.
擬建工程概況;3.
勘察方法和勘察工作布置;4.
場地地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖土性質(zhì)及其均勻性;11一.巖土工程評(píng)價(jià)與巖土工程設(shè)計(jì)的基本要求《巖土工程勘察規(guī)范5.
各項(xiàng)巖土性質(zhì)指標(biāo),巖土強(qiáng)度參數(shù)、變形參數(shù)、地基承載力的建議值;6.
地下水埋藏情況、類型、水位及其變化;7.
土和水對(duì)建筑材料的腐蝕性;8.
可能影響工程穩(wěn)定性的不良地質(zhì)作用的描述和對(duì)工程危害程度的評(píng)價(jià);9.
場地穩(wěn)定性和適宜性的評(píng)價(jià)。125.
各項(xiàng)巖土性質(zhì)指標(biāo),巖土強(qiáng)度參數(shù)、變形參數(shù)、地基承載力上述9項(xiàng)要求中,第4~第9項(xiàng)的要求都是分析、評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)構(gòu)成了巖土工程勘察報(bào)告的基本內(nèi)容和結(jié)論。但什么是分析、評(píng)價(jià)?1.分析、評(píng)價(jià)的目的是什么?2.怎樣做分析、評(píng)價(jià)?3.評(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)有什么區(qū)別?這些都是我們需要弄清楚的問題。13上述9項(xiàng)要求中,第4~第9項(xiàng)的要求都是分析、評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)構(gòu)成了在現(xiàn)實(shí)的勘察工作中,至少在我的論壇上所反映出來的問題中,顯示了部分業(yè)內(nèi)人士在不同程度上存在著一些值得重視的問題:1.對(duì)參數(shù)統(tǒng)計(jì)評(píng)價(jià)的基本前提不是很清楚,例如:力學(xué)層與地質(zhì)體之間是什么樣的關(guān)系?對(duì)力學(xué)層為什么要作均質(zhì)體的假定?什么是異常數(shù)據(jù)?異常數(shù)據(jù)如何剔除?如何使用經(jīng)驗(yàn)關(guān)系?14在現(xiàn)實(shí)的勘察工作中,至少在我的論壇上所反映出來的問題中,顯示2.對(duì)巖土工程評(píng)價(jià)與巖土工程設(shè)計(jì)的區(qū)別不是很清楚。例如:1)評(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)的前提條件有什么區(qū)別?評(píng)價(jià)的前提是對(duì)地質(zhì)條件的探明,而設(shè)計(jì)的前提是明確工程條件;2)評(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)之間是什么樣的關(guān)系?評(píng)價(jià)為設(shè)計(jì)提供對(duì)地質(zhì)條件的理性認(rèn)識(shí);152.對(duì)巖土工程評(píng)價(jià)與巖土工程設(shè)計(jì)的區(qū)別不是很清楚。153)評(píng)價(jià)時(shí)進(jìn)行一些計(jì)算的目的是什么?評(píng)價(jià)時(shí)進(jìn)行的一些計(jì)算是為了比較不同方案之間的異同。什么是適度量化和有條件的量化?量化應(yīng)該符合勘察工作的條件,只能做一些假定條件下的量化計(jì)算。4)評(píng)價(jià)的結(jié)論與設(shè)計(jì)的結(jié)果有什么不同?評(píng)價(jià)是對(duì)現(xiàn)有地質(zhì)條件的分析和預(yù)測;設(shè)計(jì)是對(duì)擬建工程的謀劃與安排。163)評(píng)價(jià)時(shí)進(jìn)行一些計(jì)算的目的是什么?163.巖土工程勘察的審圖應(yīng)該把握什么問題,是否存在過度的定量計(jì)算的要求?1)評(píng)價(jià)的深度如何掌握?2)如何正確地理解《巖土工程勘察規(guī)范》對(duì)巖土工程評(píng)價(jià)的要求?3)在勘察階段能否以設(shè)計(jì)規(guī)范作為審圖的依據(jù)?評(píng)價(jià)的依據(jù)是勘察規(guī)范,而設(shè)計(jì)的依據(jù)是設(shè)計(jì)規(guī)范,兩者不能混淆。173.巖土工程勘察的審圖應(yīng)該把握什么問題,是否存在過度的定量二.巖土工程設(shè)計(jì)參數(shù)的
統(tǒng)計(jì)分析與評(píng)價(jià)方法
巖土工程參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析與取值是巖土工程勘察內(nèi)業(yè)工作的重要組成部分,是對(duì)原位測試和室內(nèi)試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、加工,從中提出代表性的設(shè)計(jì)、施工參數(shù),作為巖土工程勘察分析評(píng)價(jià)的重要依據(jù)。18二.巖土工程設(shè)計(jì)參數(shù)的
統(tǒng)計(jì)分析與評(píng)價(jià)方法巖土工程參數(shù)統(tǒng)基本觀點(diǎn)由于巖土體是自然形成的,其成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造都是隨機(jī)的和不確定的,勘察時(shí)的鉆孔或原位測試所取得的土樣或數(shù)據(jù)都有相當(dāng)大的偶然性,采樣必然帶有隨機(jī)性。因此,巖土工程參數(shù)的分析方法必須建立在隨機(jī)數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)上,采用統(tǒng)計(jì)的方法獲得具有代表性的參數(shù),對(duì)于所得到的巖土工程參數(shù)也只能從統(tǒng)計(jì)的概念上去理解,才能正確地使用。19基本觀點(diǎn)由于巖土體是自然形成的,其成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造都是隨機(jī)的參數(shù)分析的內(nèi)容巖土工程參數(shù)分析的內(nèi)容包括對(duì)原始數(shù)據(jù)的誤差分析和有效數(shù)字的取舍,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征的分析,平均值和標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算,參數(shù)間經(jīng)驗(yàn)公式的建立及其正確地運(yùn)用。如何處理規(guī)范界限值與自然界的不一致,如何剔除粗差??辜魪?qiáng)度指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)。變形參數(shù)的選用。20參數(shù)分析的內(nèi)容巖土工程參數(shù)分析的內(nèi)容包括對(duì)原始數(shù)據(jù)的誤差分析6.1如何理解參數(shù)的統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)6.1.A統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)計(jì)算時(shí),公式括號(hào)中的正負(fù)號(hào)如何選擇?不利組合具體情況下怎么考慮?除了抗剪強(qiáng)度取負(fù)值外,還有那些指標(biāo)通常取負(fù)值?或那些指標(biāo)可以取負(fù)值。另外,統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)一般情況下在0.75~1之間,如果計(jì)算出來是負(fù)數(shù)或大于1,是不是計(jì)算結(jié)果就不能用了呢?
6.1.B對(duì)于巖土參數(shù)的統(tǒng)計(jì)規(guī)范有規(guī)定,對(duì)于原位測試該怎么統(tǒng)計(jì)呢,是按照規(guī)范的公式,還是按平均值-1.645
計(jì)算?216.1如何理解參數(shù)的統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)6.1.A統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)計(jì)算時(shí)統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)是對(duì)土性指標(biāo)的平均值因變異性而進(jìn)行的修正,平均值乘以修正系數(shù)以后稱為標(biāo)準(zhǔn)值,標(biāo)準(zhǔn)值是具有概率意義的代表性數(shù)值或者稱為取用值。22統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)是對(duì)土性指標(biāo)的平均值因變異性而進(jìn)行的修正,平均值巖土參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值是巖土工程設(shè)計(jì)的基本代表值,是巖土參數(shù)的可靠性估值。對(duì)巖土設(shè)計(jì)參數(shù)的估計(jì),實(shí)質(zhì)上是對(duì)總體平均值作置信區(qū)間估計(jì)。在勘察工作中取土試樣或者作原位測試測定巖土的性狀和行為,其目的是希望了解巖土體的總體的性狀和行為,取土試驗(yàn)或作測試工作是一種抽樣的手段,而非目的。抽樣所得的子樣,包括試驗(yàn)的結(jié)果和原位測試的結(jié)果都是抽樣得到的子樣,這些子樣并非我們的終極目標(biāo)。23巖土參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值是巖土工程設(shè)計(jì)的基本代表值,是巖土參數(shù)的可靠例如,我們?nèi)⊥磷魅S試驗(yàn),求得的強(qiáng)度指標(biāo)僅是所取的土樣的性狀,這些指標(biāo)在多大程度上反映了整個(gè)土層的實(shí)際性狀呢?我們感興趣的不是幾筒土樣,而是整個(gè)土層,需要了解的是整個(gè)土層強(qiáng)度的平均趨勢,亦就是需要了解強(qiáng)度指標(biāo)的總體。24例如,我們?nèi)⊥磷魅S試驗(yàn),求得的強(qiáng)度指標(biāo)僅是所取的土樣的性狀如何從子樣的數(shù)據(jù)中得出關(guān)于總體的結(jié)論呢?這種方法在統(tǒng)計(jì)學(xué)中稱為統(tǒng)計(jì)推斷,就是從有限的樣品的結(jié)果出發(fā)來估計(jì)總體的特征,從特殊的抽樣數(shù)據(jù)來推斷一般的總體特征的方法。在采用統(tǒng)計(jì)學(xué)區(qū)間估計(jì)理論基礎(chǔ)上,可以得到的關(guān)于參數(shù)總體平均值置信區(qū)間的單側(cè)置信界限值:25如何從子樣的數(shù)據(jù)中得出關(guān)于總體的結(jié)論呢?這種方法在統(tǒng)計(jì)學(xué)中稱子樣的變異系數(shù)由子樣的標(biāo)準(zhǔn)差求得:空間均值的變異系數(shù)為空間均值的標(biāo)準(zhǔn)差與空間均值之比:26子樣的變異系數(shù)由子樣的標(biāo)準(zhǔn)差求得:26標(biāo)準(zhǔn)差折減系數(shù)可用隨機(jī)場理論方法求得,其表達(dá)式為:e-相關(guān)距離h-計(jì)算空間的范圍27標(biāo)準(zhǔn)差折減系數(shù)可用隨機(jī)場理論方法求得,其表達(dá)式為:27考慮到隨機(jī)場理論方法尚未完全實(shí)現(xiàn)實(shí)用化,在實(shí)際工程應(yīng)用時(shí),可以采用下面的近似公式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差的折減系數(shù):得到近似的實(shí)用公式:28考慮到隨機(jī)場理論方法尚未完全實(shí)現(xiàn)實(shí)用化,在實(shí)際工程應(yīng)用時(shí),可式中t為統(tǒng)計(jì)學(xué)中的學(xué)生氏函數(shù)的界限值,一般取置信概率為5%。學(xué)生氏函數(shù)t與樣本容量n的關(guān)系見表29式中t為統(tǒng)計(jì)學(xué)中的學(xué)生氏函數(shù)的界限值,一般取置信概率為為了便于應(yīng)用,也為了避免工程上誤用統(tǒng)計(jì)學(xué)上的過小樣本容量(如n=2、3、4等),在規(guī)范中不宜出現(xiàn)學(xué)生氏函數(shù)的界限值。因此,在1980年代編制《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《巖土工程勘察規(guī)范》時(shí),通過數(shù)據(jù)擬合方法求得了下面的近似公式:30為了便于應(yīng)用,也為了避免工程上誤用統(tǒng)計(jì)學(xué)上的過小樣本容量(如需要結(jié)合巖土工程實(shí)際問題討論統(tǒng)計(jì)學(xué)的區(qū)間估計(jì)理論和置信界限的物理意義。巖土工程設(shè)計(jì)參數(shù)的代表性取值為什么要取區(qū)間估計(jì)理論的置信界限呢?巖土工程師是在有限信息的條件下,或者說在信息很不完備的情況下要對(duì)巖土體的性狀作出估計(jì),包括對(duì)地質(zhì)條件的估計(jì)、對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)的估計(jì)、對(duì)工程問題的估計(jì)。這里用的是“估計(jì)”的詞匯,而不是“確定”或“計(jì)算”之類的詞。為什么?31需要結(jié)合巖土工程實(shí)際問題討論統(tǒng)計(jì)學(xué)的區(qū)間估計(jì)理論和置信界限的這是因?yàn)椋鶕?jù)有限的信息作出的判斷或評(píng)估,帶有很大的不確定性,充其量僅僅是對(duì)客觀存在的物理量或狀態(tài)的一種估計(jì)或者講是概率估計(jì),而不是確定性的計(jì)算結(jié)果。概率估計(jì)的結(jié)果往往給出一個(gè)區(qū)間,說明你要估計(jì)的客觀存在的物理量最有可能在這個(gè)區(qū)間以內(nèi)。比方說,你要根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)對(duì)內(nèi)摩擦角作出估計(jì),估計(jì)客觀存在的內(nèi)摩擦角最大可能存在于7~11之間。32這是因?yàn)?,根?jù)有限的信息作出的判斷或評(píng)估,帶有很大的不確定性那么能否說你有充分的把握認(rèn)為內(nèi)摩擦角的客觀存在肯定就在這個(gè)區(qū)間范圍以內(nèi),其實(shí)也并沒有100%的把握,你還得回答有多大百分比的把握,這個(gè)百分比與上面所說的“置信概率”互補(bǔ),如果置信概率是5%,就說明你有95%的把握估計(jì)是在這個(gè)區(qū)間范圍以內(nèi),還有5%的可能性會(huì)大于這個(gè)區(qū)間的上限或小于這個(gè)區(qū)間的下限。這種估計(jì)稱為雙側(cè)置信區(qū)間界限的估計(jì)。33那么能否說你有充分的把握認(rèn)為內(nèi)摩擦角的客觀存在肯定就在這個(gè)區(qū)在工程上,一般并不需要估計(jì)雙側(cè)置信區(qū)間界限,只要控制最危險(xiǎn)的單側(cè)界限就足夠安全了。例如,我們估計(jì)內(nèi)摩擦角的置信區(qū)間,低于下限界限是危險(xiǎn)的,必須加以控制,而對(duì)上限并沒有必要加以控制,因?yàn)閷?shí)際可能的內(nèi)摩擦角越大就越安全。所以我們只要控制不低于置信下限就可以了,即控制小于7的可能性低于一個(gè)小概率就可以了。這種區(qū)間估計(jì)稱為單側(cè)區(qū)間估計(jì),用于取用相應(yīng)于單側(cè)置信界限的指標(biāo)取值。34在工程上,一般并不需要估計(jì)雙側(cè)置信區(qū)間界限,只要控制最危險(xiǎn)的什么情況取上限?什么情況取下限?主要取決于指標(biāo)的性質(zhì),根據(jù)參數(shù)的性質(zhì),從不利方面來選擇正負(fù)號(hào)。修正系數(shù)一般不可能出現(xiàn)負(fù)數(shù),如果出現(xiàn)負(fù)值,那說明相對(duì)來說,變異系數(shù)太大了,計(jì)算的結(jié)果不合理。用正號(hào)的修正系數(shù)就肯定大于1.0,是正常的。下面進(jìn)一步討論如何正確運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)的區(qū)間估計(jì)理論,區(qū)別兩種置信界限的概念及其對(duì)工程應(yīng)用的意義。為什么提出這個(gè)“兩種置信界限的概念”的問題來討論呢?因?yàn)檫@個(gè)問題有普遍的意義。35什么情況取上限?什么情況取下限?主要取決于指標(biāo)的性質(zhì),根據(jù)參在國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ50068-2001)的附件中規(guī)定,材料的性能標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算:這里的f是子樣標(biāo)準(zhǔn)差,1.645是樣本容量為無窮大時(shí)的學(xué)生氏函數(shù)。有個(gè)規(guī)范曾經(jīng)將這個(gè)公式引用到巖土工程中,用以計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N的標(biāo)準(zhǔn)值,但卻發(fā)現(xiàn)不能用。這是怎么一回事?36在國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ50068-200但在工程實(shí)際應(yīng)用中,人們發(fā)現(xiàn)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)的子樣標(biāo)準(zhǔn)差比較大的時(shí)候,用這個(gè)公式求得的標(biāo)準(zhǔn)值比最小值還要小。例如,下表所列的是對(duì)某土層測定的標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)的數(shù)值,求得平均值為20,標(biāo)準(zhǔn)差為3.8,按這個(gè)公式計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)值僅為13.7,已經(jīng)非常接近于最小值,人們無法接受這樣的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,顯然采用這樣小的標(biāo)準(zhǔn)值是不恰當(dāng)?shù)摹?737表列的是對(duì)某土層測定的標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)的數(shù)值,求得平均值為20,標(biāo)準(zhǔn)差為3.8,按前面公式計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)值僅為13.7,已經(jīng)非常接近于最小值;而用后面公式計(jì)算的結(jié)果為18.6。38表列的是對(duì)某土層測定的標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)的數(shù)值,求得平均值為20為什么將《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于材料性能指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算公式直接用到巖土工程的指標(biāo)估計(jì)時(shí)會(huì)產(chǎn)生這樣的問題呢?這涉及統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用問題,工程材料性能指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值的取用建立在統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)中關(guān)于區(qū)間估計(jì)理論的基礎(chǔ)上。工程應(yīng)用中,一般取用單側(cè)置信界限作為設(shè)計(jì)參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值,對(duì)材料的強(qiáng)度用置信下限值。但區(qū)間估計(jì)理論有兩類,一類是估計(jì)單個(gè)測定值,另一類是估計(jì)總體平均值。39為什么將《統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于材料性能指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算公式直接用估計(jì)單個(gè)測定值的置信下限值的物理意義可以這樣來理解,在大量的重復(fù)抽樣試驗(yàn)中,出現(xiàn)低于試驗(yàn)值的概率將小于置信概率(例如,取置信概率=5%),對(duì)上部結(jié)構(gòu)材料性能所采用的公式正是這種估計(jì)單個(gè)測定值的統(tǒng)計(jì)公式。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn),對(duì)同一個(gè)土層,每次測定的擊數(shù)小于13.7的概率估計(jì)小于5%。但對(duì)巖土工程是沒有工程意義的。40估計(jì)單個(gè)測定值的置信下限值的物理意義可以這樣來理解,在大量的影響巖土工程性狀的性能是巖土體總體的平均性能,個(gè)別點(diǎn)的性能并不影響全局,因此應(yīng)采用依據(jù)估計(jì)總體平均值的統(tǒng)計(jì)概念建立的統(tǒng)計(jì)方法。采用估計(jì)總體平均值的置信下限作為標(biāo)準(zhǔn)值,意味著總體平均值可能低于置信下限值的概率只是一個(gè)小概率,即置信概率,而總體平均值大于置信下限的概率則是一個(gè)充分大的概率(1-)。41影響巖土工程性狀的性能是巖土體總體的平均性能,個(gè)別點(diǎn)的性能并對(duì)于巖土體的強(qiáng)度和變形問題,對(duì)工程有意義的并不是單個(gè)測定值,勘察的目的是要根據(jù)有限的抽樣測定來估計(jì)巖土體測定指標(biāo)總體的平均值,用以估計(jì)巖土體的穩(wěn)定和變形性狀。就以表中的標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)數(shù)據(jù)為例,我們關(guān)心的是土層的標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)的總體平均值以及根據(jù)這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值用經(jīng)驗(yàn)公式求得的設(shè)計(jì)參數(shù),用以代表整個(gè)土層的工程特征。42對(duì)于巖土體的強(qiáng)度和變形問題,對(duì)工程有意義的并不是單個(gè)測定值,用前面公式求得的13.7是什么意義呢?這表示,預(yù)計(jì)對(duì)這個(gè)土層進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)數(shù)據(jù)的序列分布可能是大于13.7的數(shù)據(jù)出現(xiàn)的概率將大于95%,小于13.7的測定值出現(xiàn)概率不會(huì)超過5%。但對(duì)于巖土工程問題來說,這樣的推斷并沒有太大的實(shí)際意義。用后面公式計(jì)算得到的標(biāo)準(zhǔn)值為18.6,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)值表示預(yù)計(jì)這個(gè)土層的標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的總體平均值大于18.6的概率將大于95%,小于18.6的概率不會(huì)超過5%。巖土工程大多數(shù)參數(shù)應(yīng)采用這種統(tǒng)計(jì)方法估計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值。43用前面公式求得的13.7是什么意義呢?這表示,預(yù)計(jì)對(duì)這個(gè)土層為什么上部結(jié)構(gòu)材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值可以用公式(6-12)計(jì)算呢?這可能是上部結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)中,截面尺寸與試樣尺寸之比并不太大,用估計(jì)單個(gè)測定值的置信下限作為標(biāo)準(zhǔn)值不致引起太大的誤差的緣故。鑒于上述分析,在巖土工程中,采用了如公式(6-1)所示的估計(jì)總體平均值的置信界限作為標(biāo)準(zhǔn)值的計(jì)算公式,亦即《巖土工程勘察規(guī)范》給出的公式。44為什么上部結(jié)構(gòu)材料性能的標(biāo)準(zhǔn)值可以用公式(6-12)計(jì)算呢?6.2用什么方法統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)公式?經(jīng)??吹胶苡杏玫囊恍┙?jīng)驗(yàn)公式,對(duì)我們工作很有幫助,但不知用什么方法得到這些經(jīng)驗(yàn)公式的。456.2用什么方法統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)公式?經(jīng)??吹胶苡杏玫囊恍┙?jīng)驗(yàn)公式經(jīng)驗(yàn)公式用于描述巖土參數(shù)之間的定量關(guān)系。由于巖土工程中參數(shù)測定方法的多元化,對(duì)同一巖土體通??梢圆捎酶鞣N不同方法進(jìn)行測試,為經(jīng)驗(yàn)公式的統(tǒng)計(jì)提供了大量原始數(shù)據(jù)。又由于巖土工程中參數(shù)測定的不確定性比較大,也需要通過不同的方法進(jìn)行印證與檢驗(yàn)。有時(shí)由于某些試驗(yàn)的條件比較困難或者費(fèi)用比較昂貴,希望用比較方便、簡單的測試結(jié)果,通過經(jīng)驗(yàn)公式得到需要的參數(shù)。46經(jīng)驗(yàn)公式用于描述巖土參數(shù)之間的定量關(guān)系。46統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)公式所依據(jù)的數(shù)據(jù)
是對(duì)比試驗(yàn)的資料
為什么要強(qiáng)調(diào)這個(gè)問題?是因?yàn)槌霈F(xiàn)了對(duì)計(jì)算結(jié)果統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)公式的案例。這涉及統(tǒng)計(jì)方法應(yīng)用的一個(gè)最基本的概念和原則問題。必須明確這個(gè)原則,不能允許出現(xiàn)假的經(jīng)驗(yàn)公式。47統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)公式所依據(jù)的數(shù)據(jù)
是對(duì)比試驗(yàn)的資料為什么要強(qiáng)調(diào)這個(gè)例如,基于對(duì)比試驗(yàn)資料統(tǒng)計(jì)地基承載力和原位測試數(shù)據(jù)之間經(jīng)驗(yàn)公式,對(duì)比試驗(yàn)是指對(duì)同一個(gè)場地,既做載荷試驗(yàn),又做原位測試。當(dāng)然原位測試的土層、測定的標(biāo)高和位置都與載荷試驗(yàn)點(diǎn)是匹配的,這樣得到的數(shù)據(jù)組是一一對(duì)應(yīng)的,積累了許多試驗(yàn)之后,就能得到地基承載力與靜力觸探比貫入阻力或標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)之間的數(shù)據(jù)系列。48例如,基于對(duì)比試驗(yàn)資料統(tǒng)計(jì)地基承載力和原位測試數(shù)據(jù)之間經(jīng)驗(yàn)公
將這樣的對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)畫成散點(diǎn)圖,可以根據(jù)散點(diǎn)群的趨勢以分析地基承載力與原位測試指標(biāo)之間存在什么樣的相關(guān)關(guān)系。對(duì)于自變量與因變量一一對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù),可采用解析法建立經(jīng)驗(yàn)公式;但對(duì)于離散性的數(shù)據(jù),則只能采用統(tǒng)計(jì)的方法求解經(jīng)驗(yàn)公式中的回歸系數(shù)。49將這樣的對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)畫成散點(diǎn)圖,可以根據(jù)散點(diǎn)群的趨勢以分5050Ko=1-sin51Ko=1-sin51巖土參數(shù)之間的關(guān)系可能是線性的,也可能是非線性的,這需要通過分析來選用線型。最簡單的方法是將試驗(yàn)數(shù)據(jù)畫在直角坐標(biāo)圖上,用圖解法分析變量之間呈什么樣的關(guān)系,對(duì)有些參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系可以根據(jù)專業(yè)知識(shí)判定線型。52巖土參數(shù)之間的關(guān)系可能是線性的,也可能是非線性的,這需要通過巖土工程中常用的經(jīng)驗(yàn)公式在直角坐標(biāo)圖上有如圖所示的三種類型:第一種類型是當(dāng)自變量增大時(shí),因變量逐漸減?。坏诙N類型是當(dāng)自變量增大時(shí),因變量隨之增大,但斜率逐漸減小并趨于常量或減小到零;第三種類型是當(dāng)自變量增大時(shí),不僅因變量隨之增大。而且斜率也不會(huì)減小。53巖土工程中常用的經(jīng)驗(yàn)公式在直角坐標(biāo)圖上有如圖所示的三種類型:三種類型的非線性經(jīng)驗(yàn)公式x
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dy/dx
b0b=00
b1b=1b154三種類型的非線性經(jīng)驗(yàn)公式xy將非線性化為線性關(guān)系公式所示的冪函數(shù)是一種適應(yīng)性比較強(qiáng)的線型,能廣泛地適用于描述上述三種類型的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系。55將非線性化為線性關(guān)系公式所示的冪函數(shù)是一種適應(yīng)性比較強(qiáng)的線型
對(duì)冪函數(shù)等式的兩端取對(duì)數(shù):A、B兩個(gè)系數(shù)可以用統(tǒng)計(jì)的方法求得,稱為回歸系數(shù)。56對(duì)冪函數(shù)等式的兩端取對(duì)數(shù):56Y=y(tǒng),X=1/x,A=a,B=b57Y=y(tǒng),X=1/x,A=a,BY=1/y,X=1/x,A=a,B=b58Y=1/y,X=1/x,A=a,Y=logy,X=x,A=loga,B=bloge59Y=logy,X=x,A=loga,B=blogY=y,X=x2,A=a,B=b60Y=y,X=x2,A=a,B=b60利用統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的方法可以求解線性方程中的待定參數(shù),在巖土工程的參數(shù)分析中,采用最小二乘法已有足夠的分析精度。61利用統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)的方法可以求解線性方程中的待定參數(shù),在巖土工程的最小二乘法的概念62最小二乘法的概念62假定代表這些散點(diǎn)的回歸方程線已經(jīng)畫出,我們?nèi)∪我恻c(diǎn)M進(jìn)行分析,M點(diǎn)與回歸線在縱向的坐標(biāo)差為Y-Y′,Y為實(shí)測值,Y′表示用自變量X代人回歸方程求得的數(shù)值,兩者的差值(Y-Y′)稱為離差。除了在回歸線上的散點(diǎn)外,其他的點(diǎn)都存在離差。不在回歸線上的散點(diǎn)越多,散點(diǎn)離回歸線越遠(yuǎn),則離差的總和就越大。由于離差有正有負(fù),離差的代數(shù)和就有互相抵消的可能性,就反映不出誤差的大小。63假定代表這些散點(diǎn)的回歸方程線已經(jīng)畫出,我們?nèi)∪我恻c(diǎn)M進(jìn)行分析離差的平方和Q
對(duì)于一定的散點(diǎn)群,當(dāng)直線的位置和走向發(fā)生變化時(shí),離差平方和隨之而變化,在這樣的變化中總能找到一個(gè)最小的Q值,則與之相應(yīng)的直線位置應(yīng)該是最佳的。64離差的平方和Q對(duì)于一定的散點(diǎn)群,當(dāng)直線的位置和走向發(fā)生變化因此,以離差平方和最小為條件確定的回歸系數(shù)A和B應(yīng)該是最理想的,也就是我們要求的結(jié)果,這種確定回歸系數(shù)的方法通常稱為最小二乘法。根據(jù)求極值的原理,離差平方和最小的條件為:65因此,以離差平方和最小為條件確定的回歸系數(shù)A和B應(yīng)該是最理想得到用下式表示的回歸系數(shù)A和B:66得到用下式表示的回歸系數(shù)A和B:66回歸系數(shù)既然是在離差平方和最小的條件下求得的,由此必然存在著剩余的離差平方和。剩余的離差平方和分配到每個(gè)數(shù)據(jù)上的部分稱為回歸方程的剩余方差,剩余方差的平方根稱為回歸方程的剩余標(biāo)準(zhǔn)差。67回歸系數(shù)既然是在離差平方和最小的條件下求得的,由此必然存在著剩余方差是衡量經(jīng)驗(yàn)公式精度的指標(biāo)。而衡量兩個(gè)指標(biāo)之間關(guān)系密切程度的指標(biāo)是相關(guān)系數(shù)r。如果散點(diǎn)都在一條直線上,則對(duì)任一對(duì)數(shù)據(jù)都滿足,則Q=0;如果散點(diǎn)滿天飛,兩個(gè)變量完全不相關(guān),回歸不起作用,則剩余方差等于總方差68剩余方差是衡量經(jīng)驗(yàn)公式精度的指標(biāo)。而衡量兩個(gè)指標(biāo)之間關(guān)系密切基于對(duì)上述兩種極端情況的分析,提出一個(gè)指標(biāo)來衡量介于這兩種極端情況之間相關(guān)程度的指標(biāo),稱為相關(guān)系數(shù)。對(duì)于完全相關(guān)的情況,相關(guān)系數(shù)r=1;對(duì)于完全不相關(guān)的情況,相關(guān)系數(shù)r=0;對(duì)于介于中間狀態(tài)的情況,相關(guān)系數(shù)變化于區(qū)間0r1。69基于對(duì)上述兩種極端情況的分析,提出一個(gè)指標(biāo)來衡量介于這兩種極
對(duì)于非線性的經(jīng)驗(yàn)公式,在求得線性的回歸方程以后,還需要進(jìn)行系數(shù)變換,將線性方程變換回原來的非線性方程,得到非線性的經(jīng)驗(yàn)公式。得到經(jīng)驗(yàn)公式之后,需要進(jìn)行回代檢驗(yàn),以檢查統(tǒng)計(jì)計(jì)算是否正確。70對(duì)于非線性的經(jīng)驗(yàn)公式,在求得線性的回歸方程以后,還需要進(jìn)數(shù)據(jù)處理的一些不恰當(dāng)?shù)淖龇?.當(dāng)待定參數(shù)的個(gè)數(shù)超過試驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)量時(shí),采用內(nèi)插的方法得到足夠多的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)以滿足準(zhǔn)則方程的數(shù)量要求。甚至提出“可通過插值的方法,增加控制方程數(shù),使獨(dú)立方程個(gè)數(shù)大于或等于優(yōu)化反分析的參數(shù)個(gè)數(shù)”。這個(gè)提法顯然是不正確的、相互矛盾的。71數(shù)據(jù)處理的一些不恰當(dāng)?shù)淖龇?.當(dāng)待定參數(shù)的個(gè)數(shù)超過試驗(yàn)數(shù)據(jù)的插值與其所依據(jù)的數(shù)據(jù)并不是獨(dú)立的,則增加的方程就不是獨(dú)立的,插值再多,方程再多也不滿足獨(dú)立方程個(gè)數(shù)大于或等于優(yōu)化反分析的參數(shù)個(gè)數(shù)的數(shù)據(jù)處理基本要求。例如根據(jù)試樁曲線的數(shù)據(jù)計(jì)算荷載傳遞函數(shù)的待定系數(shù),一般Q~s的試驗(yàn)數(shù)據(jù)只有10對(duì),如待定參數(shù)的個(gè)數(shù)超過10個(gè)就無解,除非在試驗(yàn)時(shí)增加試驗(yàn)數(shù)量或數(shù)據(jù)的數(shù)量。72插值與其所依據(jù)的數(shù)據(jù)并不是獨(dú)立的,則增加的方程就不是獨(dú)立的,2.根據(jù)反分析(或試驗(yàn)資料整理)得到的計(jì)算參數(shù),用數(shù)值分析的方法求得土體或結(jié)構(gòu)物的反應(yīng),將計(jì)算的結(jié)果和實(shí)測的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,兩條曲線非常接近就說明理論方法是正確、合理的。實(shí)測變形反分析參數(shù)正分析計(jì)算變形實(shí)測變形驗(yàn)證732.根據(jù)反分析(或試驗(yàn)資料整理)得到的計(jì)算參數(shù),用數(shù)值分析的這里非常關(guān)鍵的問題是驗(yàn)證用的實(shí)測數(shù)據(jù)必須和反分析(或試驗(yàn)資料整理)所依據(jù)的數(shù)據(jù)互相獨(dú)立,即必須是兩套數(shù)據(jù)。74這里非常關(guān)鍵的問題是驗(yàn)證用的實(shí)測數(shù)據(jù)必須和反分析(或試驗(yàn)資料3.驗(yàn)證的方法上不嚴(yán)格,有任意性。如果實(shí)測(或試驗(yàn))曲線有很多條,例如,在相同條件下的平行試驗(yàn),在建筑物對(duì)稱位置的觀測數(shù)據(jù),但這些數(shù)據(jù)或曲線之間往往存在一定的差異,驗(yàn)證時(shí)不能回避這種差異,只能從統(tǒng)計(jì)平均的概念上去比較理論計(jì)算和實(shí)測結(jié)果之間的吻合程度。753.驗(yàn)證的方法上不嚴(yán)格,有任意性。如果實(shí)測(或試驗(yàn))曲線有6.3怎樣正確使用經(jīng)驗(yàn)關(guān)系?在粘性土(包括軟質(zhì)巖石的全風(fēng)化)中如果其標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)達(dá)到13擊其承載力標(biāo)準(zhǔn)值即可取300kPa以上,而錘擊數(shù)達(dá)到21擊其承載力標(biāo)準(zhǔn)值可取600kPa。一般對(duì)于軟質(zhì)巖石的全風(fēng)化與強(qiáng)風(fēng)化的分界處可以依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)大于50擊的位置劃分。這里就有了矛盾,事實(shí)上對(duì)于軟質(zhì)巖石的強(qiáng)風(fēng)化其承載力標(biāo)準(zhǔn)值一般是300-500kPa,而粘性土(包括)軟質(zhì)巖石的全風(fēng)化如果其標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)值達(dá)到21擊以上就可取600kPa,這是不合理的。766.3怎樣正確使用經(jīng)驗(yàn)關(guān)系?在粘性土(包括軟質(zhì)巖石的全風(fēng)化你說的這幾個(gè)數(shù)值都是經(jīng)驗(yàn)關(guān)系,都針對(duì)一定具體的條件而言的,都是針對(duì)某個(gè)地區(qū)、某種巖土而言的,不能外推,也不能延伸,更不能將3個(gè)不同條件下得到的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系閉合起來,這肯定是閉合不起來的。要記住,對(duì)經(jīng)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)關(guān)系,不能用數(shù)學(xué)的A=B,B=C,因此證明A=C必然成立的概念來看待。77你說的這幾個(gè)數(shù)值都是經(jīng)驗(yàn)關(guān)系,都針對(duì)一定具體的條件而言的,都就你說的這幾個(gè)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系,用標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)確定承載力是對(duì)粘性土而言,沒有說可以用到全風(fēng)化的軟質(zhì)巖石,不能外延。因?yàn)橐话阒傅恼承酝潦侵负闆_積成因的,而全風(fēng)化的軟巖的性質(zhì)與母巖的關(guān)系十分密切,有的全風(fēng)化軟巖的工程性質(zhì)比黏性土還要差,從黏性土得到的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系包不住軟質(zhì)巖石。78就你說的這幾個(gè)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系,用標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)確定承載力是對(duì)粘性土而按標(biāo)準(zhǔn)貫入50擊擊數(shù)劃分強(qiáng)風(fēng)化的經(jīng)驗(yàn)界限值,是在花崗巖地區(qū)得到的經(jīng)驗(yàn),也不能外延到軟巖,而強(qiáng)風(fēng)化軟巖的承載力則是由一些載荷試驗(yàn)資料得出的,也是具有一定適用條件的經(jīng)驗(yàn)值,與標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)沒有相關(guān)關(guān)系。巖土工程中的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系,包括經(jīng)驗(yàn)公式都是有限制使用條件的,包括巖土的類別、地區(qū)的差異、原始數(shù)據(jù)的范圍,不能拿來就用,要經(jīng)過驗(yàn)證。79按標(biāo)準(zhǔn)貫入50擊擊數(shù)劃分強(qiáng)風(fēng)化的經(jīng)驗(yàn)界限值,是在花崗巖地區(qū)得請(qǐng)問統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)與
回歸修正系數(shù)有何異同?
這兩個(gè)系數(shù)計(jì)算公式分別出于在何處?兩者有何異同?各適用于什么情況?統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)回歸修正系數(shù)80請(qǐng)問統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)與
回歸修正系數(shù)有何異同?這兩個(gè)系數(shù)計(jì)算統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)是對(duì)單個(gè)變量的平均值因變異性而進(jìn)行的修正,平均值乘以修正系數(shù)以后稱為標(biāo)準(zhǔn)值,標(biāo)準(zhǔn)值是具有概率意義的代表性數(shù)值或者稱為取用值?;貧w修正系數(shù)是對(duì)從回歸方程計(jì)算結(jié)果(或從地基承載力表查承載力)因自變量的變異性而對(duì)因變量進(jìn)行的修正,修正以后的取用值也稱為標(biāo)準(zhǔn)值。這兩個(gè)系數(shù)在形式上相似,但來源和用途不同。81統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)是對(duì)單個(gè)變量的平均值因變異性而進(jìn)行的修正,平均值回歸修正系數(shù)用于根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式估計(jì)參數(shù)時(shí),處理誤差傳遞影響的修正系數(shù)。由于散點(diǎn)的離散性,即使采用最小二乘法的優(yōu)化處理,經(jīng)驗(yàn)公式都還存在一定的剩余離差。用經(jīng)驗(yàn)公式求解未知的巖土工程設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí),所得到的并不是確定性的數(shù)值,而是帶有一定誤差的計(jì)算結(jié)果。因此,不能將經(jīng)驗(yàn)公式當(dāng)作數(shù)學(xué)解析式來使用,必須考慮誤差在經(jīng)驗(yàn)公式中的傳遞。82回歸修正系數(shù)用于根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式估計(jì)參數(shù)時(shí),處理誤差傳遞影響的修用經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)估巖土參數(shù)的誤差來源
一部分與回歸方程的置信帶有關(guān),另一部分則與代入指標(biāo)的變異性有關(guān)。83用經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)估巖土參數(shù)的誤差來源一部分與回歸方程的置信帶有回歸方程的置信帶84回歸方程的置信帶84用經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)估巖土參數(shù)的兩種情況
1.用X的某個(gè)測定值來求Y的估計(jì)值,考慮誤差估計(jì)的經(jīng)驗(yàn)公式為:85用經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)估巖土參數(shù)的兩種情況1.用X的某個(gè)測定值來求Y2.
用X的平均值值來求Y的估計(jì)值時(shí),考慮誤差估計(jì)的經(jīng)驗(yàn)公式為:862.
用X的平均值值來求Y的估計(jì)值時(shí),考慮誤差估計(jì)的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算實(shí)例
對(duì)靜力觸探與室內(nèi)壓縮試驗(yàn)的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果曾分別三次抽樣統(tǒng)計(jì)得到三個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式87計(jì)算實(shí)例對(duì)靜力觸探與室內(nèi)壓縮試驗(yàn)的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果曾分別三次抽從表可見,公式甲的剩余標(biāo)準(zhǔn)差比公式乙大很多,但與公式丙相接近;公式乙的樣本容量n和公式丙相差不多,但公式甲的樣本容量n卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他兩個(gè)公式。如現(xiàn)有樣本容量n0=10的比貫入阻力數(shù)據(jù),均值為2.0MPa,變異系數(shù)為0.10,分別代入表中的三個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式,取置信概率為0.05,,則計(jì)算結(jié)果見表6-4。88從表可見,公式甲的剩余標(biāo)準(zhǔn)差比公式乙大很多,但與公式丙相接近8989從比較計(jì)算的結(jié)果可以看出,公式丙的剩余標(biāo)準(zhǔn)差最大,樣本容量又最小,公式所依據(jù)的原始數(shù)據(jù)的質(zhì)量最差,因此其可靠性最差,實(shí)用的價(jià)值也就比較差。公式甲和公式乙計(jì)算結(jié)果接近,這是由于公式甲的樣本容量雖然大,但數(shù)據(jù)離散性大,剩余標(biāo)準(zhǔn)差大,而公式乙的樣本容量雖然小一些,但數(shù)據(jù)質(zhì)量好,因此兩個(gè)公式的效果接近。90從比較計(jì)算的結(jié)果可以看出,公式丙的剩余標(biāo)準(zhǔn)差最大,樣本容量又分析代入指標(biāo)變異性的影響,設(shè)有三組變異性不同的數(shù)據(jù),其計(jì)算結(jié)果見表6-5。計(jì)算結(jié)果表明,代入指標(biāo)的變異性越大,用經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)估的數(shù)值就越低,經(jīng)驗(yàn)公式的效益得不到充分的發(fā)揮。91分析代入指標(biāo)變異性的影響,設(shè)有三組變異性不同的數(shù)據(jù),其計(jì)算結(jié)兩個(gè)十分重要的概念
第一,經(jīng)驗(yàn)公式的可靠性與實(shí)用性直接依賴于建立經(jīng)驗(yàn)公式時(shí)所用原始數(shù)據(jù)的質(zhì)量與數(shù)量。提高原始數(shù)據(jù)的質(zhì)量和增加對(duì)比試驗(yàn)的組數(shù)固然要化代價(jià),但能帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益。第二,如果代入數(shù)據(jù)的質(zhì)量很差,那么經(jīng)驗(yàn)公式的可靠性再高也是沒有用的。這和用高精度的計(jì)算機(jī)去處理粗糙數(shù)據(jù)的道理是一樣的。這就需要努力提高代入數(shù)據(jù)的質(zhì)量。以最大限度地發(fā)揮經(jīng)驗(yàn)公式的效益。92兩個(gè)十分重要的概念第一,經(jīng)驗(yàn)公式的可靠性與實(shí)用性直接依賴講了上面的這些問題以后,我們可以進(jìn)一步討論你所提出的回歸修正系數(shù)了。這個(gè)系數(shù)出現(xiàn)在《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB7-89中,與規(guī)范給出的地基承載力表配套使用,反映了查表所用的指標(biāo)的變異系數(shù)對(duì)查表結(jié)果的影響。地基承載力表實(shí)際上是經(jīng)驗(yàn)公式的表格化,回歸修正系數(shù)則是經(jīng)驗(yàn)公式誤差分析的一種具體應(yīng)用。93講了上面的這些問題以后,我們可以進(jìn)一步討論你所提出的回歸修正6.4怎樣剔除異常數(shù)據(jù)?6.4.1粉質(zhì)黏土中往往夾有薄層粘土,在整理數(shù)據(jù)時(shí)粘土的數(shù)據(jù)要不要剔除呢,有人認(rèn)為不應(yīng)該剔除,這樣才能反應(yīng)土層的真實(shí)情況,有人認(rèn)為應(yīng)該剔除,既然定了粉質(zhì)粘土就應(yīng)該剔除粘土的數(shù)據(jù),不知高教授有何看法啊。946.4怎樣剔除異常數(shù)據(jù)?6.4.1粉質(zhì)黏土中往往夾有薄層甚至有人認(rèn)為,狀態(tài)不同,都不能分為一層,比如粉土,孔隙比e=0.75~0.9是中密,那么如果是一層,就不能有孔隙比小于0.75或者大于0.9的。
幾十個(gè)粉質(zhì)粘土中有幾個(gè)粘土樣是正常的,我們不可能把每個(gè)粘土樣所在的位置劃分一層出來。
正如粘性土大部分是可塑的,有幾個(gè)可能是軟塑或者硬塑,在土工統(tǒng)計(jì)中就不能出現(xiàn)軟塑或者硬塑的土樣。
95甚至有人認(rèn)為,狀態(tài)不同,都不能分為一層,比如粉土,孔隙比e=怎樣認(rèn)識(shí)和處理反映自然形成的土層所具有的物理力學(xué)性質(zhì)?
這里討論的是工程勘察中一個(gè)非常重要的問題,涉及許多基本概念,怎樣認(rèn)識(shí)和處理反映自然形成的土層所具有的物理力學(xué)性質(zhì)?怎樣看待土的分類指標(biāo)、狀態(tài)劃分的指標(biāo)?巖土工程師應(yīng)該具備什么樣的數(shù)據(jù)處理與運(yùn)用數(shù)據(jù)處理結(jié)果的基本素養(yǎng)?變異系數(shù)究竟是一個(gè)什么樣性質(zhì)的指標(biāo)?土層的定名和分類對(duì)工程究竟有什么樣的影響?96怎樣認(rèn)識(shí)和處理反映自然形成的土層所具有的物理力學(xué)性質(zhì)?從根本上說,土層總是非均質(zhì)的、其性質(zhì)是隨機(jī)變異的
土層是在漫長的地質(zhì)年代里自然形成的,土層物質(zhì)的來源、搬運(yùn)物質(zhì)的自然營力的性質(zhì)與規(guī)模、土體沉積以后的成土環(huán)境等等都是變化的、基本上是無序的、隨機(jī)的。97從根本上說,土層總是非均質(zhì)的、其性質(zhì)是隨機(jī)變異的土層是在漫土類、土層劃分的相對(duì)性但人們要利用土作為工程的地基、材料或環(huán)境,需要進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工,就不得不對(duì)土體進(jìn)行適當(dāng)?shù)貏澐?,分為幾個(gè)相對(duì)比較均勻些的土類或土層,采用一些代表性的指標(biāo)來描述其物理力學(xué)性質(zhì),以便于設(shè)計(jì)與施工。98土類、土層劃分的相對(duì)性但人們要利用土作為工程的地基、材料或環(huán)但無論怎么劃分,無論采用什么方法,總與人工材料不同,客觀世界并不隨我們?cè)谝?guī)范的規(guī)定而變化,于是就出現(xiàn)了在劃分為粉質(zhì)黏土的土層中,可能有幾個(gè)指標(biāo)的塑性指數(shù)大于17,劃分為中密的粉土中有幾個(gè)比較大的孔隙比等等,其實(shí)這是非常正常的事,沒有辦法解決大自然的不均勻性質(zhì)。99但無論怎么劃分,無論采用什么方法,總與人工材料不同,客觀世界怎樣看待土的分類指標(biāo)、
狀態(tài)劃分的指標(biāo)?
前面說過為了設(shè)計(jì)與施工的需要,不得不將本質(zhì)上是非均質(zhì)的土體人為地劃分為幾個(gè)相對(duì)均勻的土類或土層。于是人們就研究土的分類的方法、狀態(tài)劃分的方法、密實(shí)度劃分的方法。100怎樣看待土的分類指標(biāo)、
狀態(tài)劃分的指標(biāo)?前面說過為了設(shè)計(jì)與就產(chǎn)生了前蘇聯(lián)的規(guī)范、英國的規(guī)范、美國的規(guī)范、中國的規(guī)范、中國建筑系統(tǒng)的規(guī)范、公路系統(tǒng)的規(guī)范、橋梁系統(tǒng)的規(guī)范、鐵路系統(tǒng)的規(guī)范、甚至還有城市橋梁的規(guī)范,提出了林林總總的一大批土類劃分的標(biāo)準(zhǔn)、狀態(tài)劃分的標(biāo)準(zhǔn)、密實(shí)度劃分的標(biāo)準(zhǔn),劃分的界限就極其多元化。101就產(chǎn)生了前蘇聯(lián)的規(guī)范、英國的規(guī)范、美國的規(guī)范、中國的規(guī)范、中但自然界并不買賬,它不會(huì)服從哪一本規(guī)范,無論哪一種方法都可能存在照顧了這一頭,又拉下另一頭,顧此失彼的現(xiàn)象。所以最要緊的是我們使用規(guī)范的工程師不要把規(guī)范看成絕對(duì)真理就可以了。舉個(gè)例吧,粘性土按液性指數(shù)劃分為硬塑、可塑和軟塑三種狀態(tài),有的規(guī)范采用三分法,平均地各取三分之一。102但自然界并不買賬,它不會(huì)服從哪一本規(guī)范,無論哪一種方法都可能而建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范采用0.25~0.75是可塑,小于0.25是硬塑,大于0.75是軟塑這種非等分的方法。這個(gè)規(guī)定怎么來的,當(dāng)年就是我提出了這個(gè)建議,理由是可塑的范圍適當(dāng)大一些,容易與野外描述結(jié)果取得一致,大家同意了這個(gè)辦法就列入規(guī)范了。這個(gè)可塑與硬塑之間其實(shí)并沒有非常嚴(yán)格的界限。即使是液限指數(shù)等于零或等于1的界限,是由液限和塑限指標(biāo)計(jì)算得到的,但由于這兩個(gè)試驗(yàn)方法的多元化,用不同的標(biāo)準(zhǔn)得到的結(jié)果相差非常大。103而建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范采用0.25~0.75是可塑,小于0.由此可見,這種劃分土類、狀態(tài)和密度的指標(biāo),只是人們約定俗成的一種規(guī)則,為了交流、交接的一種語言符號(hào)而已,和人的姓名一樣,和劃分中年人和老年人的年齡界限一樣,都是相對(duì)而言的,不能絕對(duì)化。任何規(guī)范的土類劃分,都不可能完全符合自然界,也不能要求自然界服從人類的安排,更不能將客觀存在的不均勻性視為異端,不能將其作為異常數(shù)據(jù)剔除。104由此可見,這種劃分土類、狀態(tài)和密度的指標(biāo),只是人們約定俗成的巖土工程師應(yīng)該具備什么樣的數(shù)據(jù)處理與運(yùn)用數(shù)據(jù)處理結(jié)果的基本素養(yǎng)?既然自然界那么復(fù)雜,試驗(yàn)的結(jié)果又是那樣離散,因此巖土工程師如何處理和運(yùn)用數(shù)據(jù)就非常重要。我們不怨天尤人,既然我們所面臨是天然材料,比人工材料復(fù)雜得多,那我們就應(yīng)該采取積極的態(tài)度,學(xué)習(xí)和掌握隨機(jī)數(shù)學(xué)的基本概念和實(shí)用的數(shù)據(jù)處理方法去處理巖土工程的數(shù)據(jù),從中總結(jié)規(guī)律性的認(rèn)識(shí)以指導(dǎo)我們的工程實(shí)踐。105巖土工程師應(yīng)該具備什么樣的數(shù)據(jù)處理與運(yùn)用數(shù)據(jù)處理結(jié)果的基本素怎樣正確認(rèn)識(shí)變異系數(shù)?
變異系數(shù)究竟是一個(gè)什么樣性質(zhì)的指標(biāo)?好像有句話說:“如果統(tǒng)計(jì)后的變異系數(shù)較大,就要考慮分層是否合理了?!?/p>
這反映了一個(gè)現(xiàn)實(shí)情況,是對(duì)變異系數(shù)的誤解與曲解的反映,是巖土工程師的隨機(jī)數(shù)學(xué)基本素養(yǎng)不足的表現(xiàn)。106怎樣正確認(rèn)識(shí)變異系數(shù)?變異系數(shù)究竟是一個(gè)什么樣性質(zhì)的指標(biāo)107107變異系數(shù)變化的特點(diǎn)1.
變異系數(shù)變化的范圍相當(dāng)大,顯示出影響變異系數(shù)的因素比較復(fù)雜。2.
各種不同的物理力學(xué)指標(biāo)的變異系數(shù)變化范圍并不相同,物理指標(biāo)的變化范圍一般小于力學(xué)指標(biāo)。108變異系數(shù)變化的特點(diǎn)1.
變異系數(shù)變化的范圍相當(dāng)大,顯示出影響3.
變異系數(shù)的數(shù)值主要反映了土的成分與結(jié)構(gòu)的不均勻性對(duì)土性指標(biāo)的影響,即使劃分為同一土層,成分與結(jié)構(gòu)的不均勻性使土的物理力學(xué)指標(biāo)呈現(xiàn)出比較大的變異系數(shù)。4.
砂土內(nèi)摩擦角的試驗(yàn)條件單一,影響因素比較少,變異系數(shù)變化范圍不大,說明雖然試驗(yàn)的誤差在一定程度上加大了變異系數(shù),但并不是主要因素。109109《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2002(2009年版)提出了一些最基本的概念和方法,例如,第14.2.2條關(guān)于巖土參數(shù)統(tǒng)計(jì)的要求,14.2.3條關(guān)于相關(guān)型參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析方法,14.2.4條關(guān)于巖土參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值的確定方法。
但可惜很多工程師并沒有充分地去理解規(guī)范的條文,也很少去考慮如何在工程實(shí)踐中運(yùn)用這些方法。110《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2002(2009年版)在《巖土工程勘察規(guī)范》50021-94版中,曾經(jīng)給出了對(duì)變異系數(shù)的評(píng)價(jià),見表6-7。規(guī)范給出變異系數(shù)的評(píng)價(jià)界限值并不是給出一種“判別是非”的標(biāo)準(zhǔn),變異系數(shù)很高并不說明這個(gè)試驗(yàn)就存在問題或就不合格。根據(jù)變異系數(shù)不能簡單地作為評(píng)價(jià)勘察試驗(yàn)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。111在《巖土工程勘察規(guī)范》50021-94版中,曾經(jīng)給出了對(duì)變異不管作為試驗(yàn)是否合格?分層是否正確?數(shù)據(jù)是否需要剔除?按上述規(guī)范給的變異系數(shù)界限來判定都是不對(duì)的。鑒于上述種種誤解,所以在修訂規(guī)范時(shí)就將這個(gè)表刪除了,沒有再列入2002版的規(guī)范。但現(xiàn)在看來,事情并沒有完全解決,現(xiàn)在依然存在將變異系數(shù)的大小作為一種“判別是非”的標(biāo)準(zhǔn)。112不管作為試驗(yàn)是否合格?分層是否正確?數(shù)據(jù)是否需要剔除?按上述土層的定名和劃分對(duì)工程究竟有什么樣的影響?講到最后,工程上怎么辦或許是大家最關(guān)心的事。先講土層劃分與定名,土層劃分的基礎(chǔ)應(yīng)該是野外鑒別描述結(jié)合土工試驗(yàn)指標(biāo),希望巖土工程師多下現(xiàn)場,到鉆機(jī)上摸土,這是最重要的,劃分土層以后,在一層土中出現(xiàn)塑性指數(shù)跨越分類界限怎么辦,例如野外描述是黏土,試驗(yàn)結(jié)果是塑性指數(shù)大于17的是多數(shù),有少數(shù)試驗(yàn)結(jié)果小于17怎么辦?113土層的定名和劃分對(duì)工程究竟有什么樣的影響?講到最后,工程上怎如果有規(guī)律性的存在,可以定名黏土夾粉質(zhì)粘土薄層或夾層,如果規(guī)律性不強(qiáng),則定名黏土含粉質(zhì)粘土,其實(shí)17的界限是人為的界限,而且不同分類標(biāo)準(zhǔn)的界限又是不同的,這樣處理對(duì)工程沒有太多的問題,因?yàn)橹匾氖橇W(xué)性質(zhì)指標(biāo)的試驗(yàn)結(jié)果,是力學(xué)層的劃分對(duì)不對(duì)。114如果有規(guī)律性的存在,可以定名黏土夾粉質(zhì)粘土薄層或夾層,如果規(guī)至于狀態(tài)或密實(shí)度是在分層的基礎(chǔ)上的描述,可以根據(jù)液性指數(shù)的數(shù)值分布描述為可塑~軟塑,硬塑~可塑等都是很正常的,不應(yīng)該按液性指數(shù)再劃分亞層,完全沒有這種必要,而且液性指數(shù)劃分狀態(tài)界限也完全是人為劃分的,并沒有充分的客觀依據(jù)。115至于狀態(tài)或密實(shí)度是在分層的基礎(chǔ)上的描述,可以根據(jù)液性指數(shù)的數(shù)所有的數(shù)據(jù),不管是否參與統(tǒng)計(jì),是否對(duì)分類與描述產(chǎn)生影響,都必須在資料中反映,剔除數(shù)據(jù)是不能允許的。因?yàn)檫@些試驗(yàn)的數(shù)據(jù)是客觀存在的,不同的工程師對(duì)其作用的主觀評(píng)價(jià)可能不一樣,不在資料中出現(xiàn),其他工程師就無法評(píng)估你評(píng)價(jià)的正確與否,因此不可以刪除原始數(shù)據(jù),而只能說明其不參與統(tǒng)計(jì)的理由,讓其他工程師來評(píng)估你的理由對(duì)不對(duì)。116所有的數(shù)據(jù),不管是否參與統(tǒng)計(jì),是否對(duì)分類與描述產(chǎn)生影響,都必4.6.2是否把超過三倍標(biāo)準(zhǔn)差作為剔除數(shù)據(jù)的依據(jù)?
每一剪切試驗(yàn)會(huì)得到一組c、的測試結(jié)果。在進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)時(shí)如果發(fā)現(xiàn)一組測試結(jié)果中的c(或)值為異常數(shù)據(jù),是把該c(或)值單獨(dú)剔除而保留其(或c),還是應(yīng)該把整組c、值予以剔除?1174.6.2是否把超過三倍標(biāo)準(zhǔn)差作為剔除數(shù)據(jù)的依據(jù)?每一剪在審查時(shí)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一些勘察報(bào)告的物理力學(xué)性指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表中c和
的數(shù)量不一致,估計(jì)是剔除數(shù)據(jù)時(shí)把c(或)異常值單獨(dú)剔除而保留其(或c)。我個(gè)人覺得不妥,因?yàn)槭峭唤M數(shù)據(jù),如有異常應(yīng)一起剔除。不知道這樣理解對(duì)不對(duì)?118在審查時(shí)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一些勘察報(bào)告的物理力學(xué)性指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表中c和你提出了資料整理的一個(gè)基本問題,即如何處理離散性比較大的數(shù)據(jù),主要應(yīng)該處理的是實(shí)測數(shù)據(jù),而不是統(tǒng)計(jì)得到的指標(biāo)。這涉及對(duì)誤差的分析和誤差處理的基本概念。即客觀存在與人們的主觀認(rèn)知的關(guān)系。119你提出了資料整理的一個(gè)基本問題,即如何處理離散性比較大的數(shù)據(jù)誤差分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)是一種物理量,通常物理量的真值是不知道的,是需要測定的值。但由于量測儀器、試驗(yàn)方法、試驗(yàn)環(huán)境、人的觀察力和測量的程序等都不可能完美無缺,故真值是無法測得的。實(shí)驗(yàn)科學(xué)中的真值定義為在無系統(tǒng)誤差的條件下,用足夠多次的觀測,可以獲得接近于真值的數(shù)值,即觀測次數(shù)無限多時(shí)得到的平均值,一般稱為最佳值。120誤差分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)是一種物理量,通常物理量的真值是不知道的,是觀測值與真值之差稱為誤差;誤差分為系統(tǒng)誤差、偶然誤差和過失誤差三類。系統(tǒng)誤差是指測定中未被發(fā)覺或未被確認(rèn)的因子所引起的誤差。引起系統(tǒng)誤差的原因一般認(rèn)為是由于儀器不良,如刻度不準(zhǔn),砝碼未校正;試驗(yàn)環(huán)境的變化,如溫度、壓力、濕度的變化;操作人員的習(xí)慣,如習(xí)慣從側(cè)面讀數(shù)等??梢杂眯U齼x器,控制環(huán)境和改正不良習(xí)慣來消除系統(tǒng)誤差。121觀測值與真值之差稱為誤差;誤差分為系統(tǒng)誤差、偶然誤差和過失誤
偶然誤差是指在已消除系統(tǒng)誤差的條件下,但所測的數(shù)據(jù)仍在末一位或末二位數(shù)字上有差別,則稱這種誤差為偶然誤差。偶然誤差的特點(diǎn)是時(shí)大時(shí)小,時(shí)正時(shí)負(fù),方向不一定;偶然誤差產(chǎn)生的原因不清楚,因此無法控制。但如用同一精度的儀器,在同一條件下,對(duì)同一物理量作多次測量,若測量的次數(shù)足夠多,則可發(fā)現(xiàn)偶然誤差完全服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律,偶然誤差的算術(shù)平均值將逐漸接近于零。偶然誤差可以用誤差理論進(jìn)行處理。122偶然誤差是指在已消除系統(tǒng)誤差的條件下,但所測的數(shù)據(jù)仍在末一
過失誤差又稱粗差,是完全由人為因素造成,如粗枝大葉、過度疲勞或操作不正確等因素。消除過失誤差的方法是提高工作人員的責(zé)任感,健全工作制度,加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)的審核。123123誤差的表示方法
1.范圍誤差范圍誤差是指一組測量中最高值與最低值之差,表示最大的誤差有多大,但不能作測定值之間的相互比較。最大誤差系數(shù)是范圍誤差與測定值的平均值之比。這種表示方法的缺點(diǎn)只與兩極端值有關(guān),而與測量次數(shù)無關(guān)。124誤差的表示方法1.范圍誤差1242.算術(shù)平均誤差算術(shù)平均誤差由下式計(jì)算:
式中
n-觀測次數(shù);
di-觀測值與平均值之差。算術(shù)平均誤差的缺點(diǎn)是無法表示出各次測量間離散的情況。1252.算術(shù)平均誤差1253.標(biāo)準(zhǔn)誤差標(biāo)準(zhǔn)誤差也稱為均方根誤差,其定義為:
標(biāo)準(zhǔn)誤差是一組測量中各個(gè)觀測值的函數(shù),而且對(duì)較大誤差和較小誤差都比較敏感,因此是表示測量精確度的較好的方法。1263.標(biāo)準(zhǔn)誤差1264.或然誤差或然誤差的意義為:在一組測量中若不計(jì)正負(fù)號(hào),誤差大于或然誤差的觀測值與誤差小于或然誤差的觀測值各占觀測次數(shù)的50%。從或然積分可以導(dǎo)出:
1274.或然誤差127剔除粗差的標(biāo)準(zhǔn)由于粗差的存在,使實(shí)測數(shù)據(jù)離散性比較大,首先應(yīng)該從數(shù)據(jù)的試驗(yàn)、采集上進(jìn)行檢查,剔除存在明顯錯(cuò)誤的數(shù)據(jù),如果發(fā)現(xiàn)不了錯(cuò)誤的原因,就按3倍標(biāo)準(zhǔn)差原則剔除,其理論依據(jù)是大于或小于3倍標(biāo)準(zhǔn)差的數(shù)據(jù)出現(xiàn)的概率非常小,由此可以判為小概率(0.35‰)的事件,即“不可能事件”,由此可以刪除。128剔除粗差的標(biāo)準(zhǔn)由于粗差的存在,使實(shí)測數(shù)據(jù)離散性比較大,首先應(yīng)在抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)中,實(shí)測的誤差反映在畫強(qiáng)度包線時(shí),有些點(diǎn)偏離太大,可能是因?yàn)樵嚇用芏扔胁町?,或剪切面上夾砂,就應(yīng)剔除這些試驗(yàn)點(diǎn),一旦給出了c和φ的數(shù)值,在分別統(tǒng)計(jì)c和φ時(shí)發(fā)現(xiàn)某些指標(biāo)的離散性比較大,這時(shí)再剔除指標(biāo)就不應(yīng)該了。同時(shí),客觀上c和φ的變異性本來就是不一樣的,內(nèi)聚力的變異性遠(yuǎn)大于內(nèi)摩擦角,此時(shí)更不能再采用上述的數(shù)據(jù)處理原則來剔除統(tǒng)計(jì)結(jié)果的數(shù)據(jù)。129在抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)中,實(shí)測的誤差反映在畫強(qiáng)度包線時(shí),有些點(diǎn)偏離太6.4.3關(guān)于極差超過30%
我們?cè)鬟^灰土擠密樁的載荷試驗(yàn),對(duì)極差超過30%的數(shù)據(jù)我采用了去掉大值,認(rèn)為大值是異值,然后分析極差直至達(dá)到30%的要求。不知此做法是否正確?1306.4.3關(guān)于極差超過30%我們?cè)鬟^灰土擠密樁的載荷試驗(yàn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002對(duì)于載荷試驗(yàn)的結(jié)果,規(guī)定極差不超過平均值的30%時(shí)可以取平均值作為代表性的數(shù)值,但對(duì)超過30%的試驗(yàn)結(jié)果如何分析與處理沒有作出規(guī)定。131《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50007-2002對(duì)于載荷試驗(yàn)采用極差來描述試驗(yàn)數(shù)據(jù)的離散性是一種比較簡便的方法,但并不非常合理,因?yàn)樗^分地依賴于個(gè)別的數(shù)據(jù),評(píng)價(jià)離散性的合理指標(biāo)是變異系數(shù),它充分利用了所有數(shù)據(jù)的信息,是整個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)離散性的綜合反映。但對(duì)于樣本容量不是很大的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)信息本身就不是很豐富,極差方法比較簡單的優(yōu)點(diǎn)就受到人們的青睞,因此規(guī)范就采用了這種方法。132采用極差來描述試驗(yàn)數(shù)據(jù)的離散性是一種比較簡便的方法,但并不非但是你用去掉最大值以滿足30%的規(guī)定的做法是沒有根據(jù)的。對(duì)于試驗(yàn)的結(jié)果要尊重,不能隨便刪除,如果確實(shí)證明有系統(tǒng)因素影響了試驗(yàn)結(jié)果,不采納存在系統(tǒng)因素的數(shù)據(jù),那是允許的。例如這個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的水泥下料太多了,或者是攪拌次數(shù)明顯不夠等這些影響承載力的因素起了作用,查明以后不采納這些數(shù)據(jù)。在去掉存在系統(tǒng)因素的試驗(yàn)數(shù)據(jù)后,其余的數(shù)據(jù)離散性是偶然因素造成的,就可以用統(tǒng)計(jì)的方法處理數(shù)據(jù);133但是你用去掉最大值以滿足30%的規(guī)定的做法是沒有根據(jù)的。對(duì)于與極差30%對(duì)應(yīng)的變異系數(shù)可以分析與極差30%相應(yīng)的最大變異系數(shù)的范圍。若同一場地做了三根試樁,其極限承載力分別是X12X3,極差30%可以表達(dá)為下式:134與極差30%對(duì)應(yīng)的變異系數(shù)可以分析與極差30%相應(yīng)的最大變異135135
的區(qū)間為0.91.1當(dāng)=1.0時(shí),變異系數(shù)=0.15為最小值;當(dāng)=0.9或1.1時(shí),變異系數(shù)=0.17為最大值。若同一場地做了四根試樁,其極限承載力分別是X12X3X4,與極差30%相應(yīng)的變異系數(shù)可以表達(dá)為下式:136的區(qū)間為0.91.1136當(dāng)1=2=1時(shí),標(biāo)準(zhǔn)差得最小值,變異系數(shù)=0.12;當(dāng)1=0.85,2=1.15時(shí),得變異系數(shù)的最大值=0.17。故不論是三根試樁或四根試樁,相當(dāng)于極差為30%的變異系數(shù)最大值是0.17。當(dāng)極差超過30%時(shí),統(tǒng)計(jì)修正系數(shù)由下式求得:137當(dāng)1=2=1時(shí),標(biāo)準(zhǔn)差得最小值,變異系數(shù)=0.12;1式中Rm—由工程場地試樁測定的單樁極限承載力的平均值,kN;
—由工程場地試樁測定的單樁極限承載力的變異系數(shù),當(dāng)變異系數(shù)
0.17時(shí)取0.17;
p—按試樁樁數(shù)由表查得的計(jì)算系數(shù)。1381381391396.5怎樣統(tǒng)計(jì)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)?
6.5.1用抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)的資料如何計(jì)算土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)?為什么不同的規(guī)范所用的方法不一樣,它們之間有什么區(qū)別?1406.5怎樣統(tǒng)計(jì)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)?6.5.1用抗剪強(qiáng)度試驗(yàn)的資巖土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是十分重要的設(shè)計(jì)參數(shù),廣泛地應(yīng)用于邊坡和地基的穩(wěn)定計(jì)算、土壓力計(jì)算和地基承載力計(jì)算??辜魪?qiáng)度指標(biāo)的取值對(duì)工程的安全與經(jīng)濟(jì)起控制性的作用,歷來受到巖土工程界的重視,各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析作了許多規(guī)定,提出了各種不完全相同的方法。141巖土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)是十分重要的設(shè)計(jì)參數(shù),廣泛地應(yīng)用于邊坡和地抗剪強(qiáng)度指標(biāo)包括凝聚力和內(nèi)摩擦角,是摩爾-庫侖強(qiáng)度包線的兩個(gè)參數(shù),由同一試驗(yàn)求得。如對(duì)n組土樣,每組切取k個(gè)試樣,每個(gè)試樣在不同的周圍壓力(三軸試驗(yàn))或不同的豎直壓力p(直剪試驗(yàn))下剪切至破壞,得到相應(yīng)的抗剪強(qiáng)度值。計(jì)算抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)值,一般有三種方法:平均法;c、平均法;全回歸法142抗剪強(qiáng)度指標(biāo)包括凝聚力和內(nèi)摩擦角,是摩爾-庫侖強(qiáng)度包線的兩個(gè)
第一種方法稱為平均法,將相同應(yīng)力條件下的抗剪強(qiáng)度值
求得平均值,再用作圖法畫出平均的摩爾-庫侖包線,求得平均的凝聚力和內(nèi)摩擦角,或者用回歸統(tǒng)計(jì)的方法求包線的兩個(gè)參數(shù)的期望值和標(biāo)準(zhǔn)差:143第一種方法稱為平均法,將相同應(yīng)力條件下的抗剪強(qiáng)度值
p144144
第二種方法稱為c、平均法,是對(duì)每組k個(gè)試樣的抗剪強(qiáng)度值用作圖法或統(tǒng)計(jì)的方法求得每組的凝聚力和內(nèi)摩擦角,然后分別將n個(gè)凝聚力和n個(gè)內(nèi)摩擦角數(shù)據(jù)計(jì)算平均的凝聚力和內(nèi)摩擦角及其標(biāo)準(zhǔn)差:145第二種方法稱為c、平均法,是對(duì)每組k個(gè)試樣的抗剪強(qiáng)度值用
第三種方法稱為全回歸法,是將m=nk組應(yīng)力和強(qiáng)度的數(shù)據(jù)進(jìn)行直線回歸統(tǒng)計(jì),回歸方程的兩個(gè)參數(shù)即為平均的凝聚力和內(nèi)摩擦角,同時(shí)也可以求得凝聚力和內(nèi)摩擦角的標(biāo)準(zhǔn)差。對(duì)直剪試驗(yàn)和三軸試驗(yàn)分別導(dǎo)得了不同的結(jié)果:146第三種方法稱為全回歸法,是將m=nk組應(yīng)力和強(qiáng)度的數(shù)據(jù)進(jìn)對(duì)直剪試驗(yàn):147對(duì)直剪試驗(yàn):147148148對(duì)三軸試驗(yàn)149對(duì)三軸試驗(yàn)149
用這三種方法求得的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)數(shù)值可能并不完全一樣,巖土工程界對(duì)這三種統(tǒng)計(jì)方法的看法也并不一致?!督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)采用第二種統(tǒng)計(jì)方法,《土工試驗(yàn)規(guī)程》(SL237-1999)同時(shí)采用第一種統(tǒng)計(jì)方法和第三種統(tǒng)計(jì)方法,不過這本規(guī)程所列的第三種方法只適用于直剪試驗(yàn)的成果分析。150用這三種方法求得的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)數(shù)值可能并不完全一樣,巖土工6.7變形模量能用于分層總和法嗎?
《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》JGJ72-2004附錄F給出了用原位測試參數(shù)估算群樁基礎(chǔ)最終沉降量的方法,并給出了土的壓縮模量Es與原位測試參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系(表F.0.2),我想請(qǐng)問的問題是,對(duì)于沉降計(jì)算,其Es值應(yīng)取實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)下的值,而(表F.0.2)對(duì)于同一種試驗(yàn)方法下的同一類土層僅給出了一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式,是否可理解為在計(jì)算沉降時(shí)可不考慮實(shí)際的應(yīng)力狀態(tài)?1516.7變形模量能用于分層總和法嗎?《高層建筑巖土工程勘察常規(guī)分層總和法1.由e~p曲線求壓縮模量Es-有條件考慮應(yīng)力狀態(tài),計(jì)算情況比較符合實(shí)際;2.由經(jīng)驗(yàn)公式得出壓縮模量Es值,無法考慮應(yīng)力狀態(tài),比較粗糙;152常規(guī)分層總和法152彈性理論的位移解公式3.由載荷試驗(yàn)得出變形模量E0值,不需要考慮應(yīng)力狀態(tài),但只適用于均質(zhì)土條件;
4.葉戈羅夫方法-特殊的分層總和法由分層載荷試驗(yàn)得出的變形模量E0值,不需要考慮應(yīng)力狀態(tài)。153彈性理論的位移解公式153你的問題有一定的深度,也看出了我國技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之間的差異所在,從中引出了計(jì)算理論的不同假定。由載荷試驗(yàn)的p~s曲線,用彈性理論計(jì)算的模量是變形模量E0,是由直線段得出的,在彈性范圍里,模量的大小與應(yīng)力的大小無關(guān),應(yīng)用這類指標(biāo)計(jì)算沉降的公式也應(yīng)當(dāng)是彈性理論的位移解公式,但只適用于比較厚的壓縮土層,不適用于分層土。154你的問題有一定的深度,也看出了我國技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之間的差異所在,從對(duì)于圓形基礎(chǔ),基礎(chǔ)沉降為:式中d—圓形基礎(chǔ)直徑(m);
wr—?jiǎng)傂曰A(chǔ)的沉降影響系數(shù),是關(guān)于長寬比的函數(shù),可近似地由表5-7查得;
p0—p0=p/A,p為中心荷載合力(kPa),A為基礎(chǔ)底面積(m2)。155對(duì)于圓形基礎(chǔ),基礎(chǔ)沉降為:155對(duì)于矩形基礎(chǔ),數(shù)學(xué)上可以用無窮級(jí)數(shù)來表示基礎(chǔ)沉降,同樣沉降可寫成:也許有的網(wǎng)友會(huì)提出異議,為什么在《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》JGJ72-2004附錄B中給出的沉降計(jì)算公式是分層土的?156對(duì)于矩形基礎(chǔ),數(shù)學(xué)上可以用無窮級(jí)數(shù)來表示基礎(chǔ)沉降,同樣沉降可其實(shí),這個(gè)公式是由前蘇聯(lián)的葉戈羅夫推導(dǎo)得到的,我國稱為葉戈羅夫方法。157157公式(6-57)中的應(yīng)力系數(shù)
見《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》表B.0.1-1,這套系數(shù)就引自庫茲明著《土力學(xué)講義》第6-4節(jié)“按葉戈羅夫法計(jì)算結(jié)構(gòu)物的沉降”。葉戈羅夫在推導(dǎo)的過程中,采用了Boussinesq的位移解分層積分得到的,葉戈羅夫方法的優(yōu)點(diǎn)還可以考慮下臥剛性層的影響。158公式(6-57)中的應(yīng)力系數(shù)見《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程沉降計(jì)算的另一種途徑是用土工試驗(yàn)的e~p曲線求壓縮模量Es,由于e~p曲線是非線性的,所得到的模量與應(yīng)力的大小有關(guān),又由于壓縮試驗(yàn)是土的單元體試驗(yàn),用于計(jì)算沉降時(shí),必須采用彈性理論的應(yīng)力解,由于應(yīng)力解與土層的參數(shù)無關(guān),可以適用于分層土,得到附加應(yīng)力以后,按應(yīng)力的大小在e~p曲線上截取信息,再用分層總和法計(jì)算沉降。這是兩種基于不同假定的方法,在巖土工程中都是可行的,可以根據(jù)實(shí)際情況選用。159沉降計(jì)算的另一種途徑是用土工試驗(yàn)的e~p曲線求壓縮模量Es,《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》在附錄F中給出了壓縮模量與原位測試參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)公式見表6-9。這些經(jīng)驗(yàn)公式根據(jù)上海地區(qū)的資料統(tǒng)計(jì)得到的,使用時(shí)應(yīng)根據(jù)地區(qū)資料進(jìn)行驗(yàn)證,不加驗(yàn)證的使用是不合適的。160《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》在附錄F中給出了壓縮模量與原位測161161《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)的方法是加上了許多建筑經(jīng)驗(yàn)因素的分層總和法,反映了我國一些歷史經(jīng)驗(yàn),有一定的適用范圍。但如果把它看成絕對(duì)正確和普遍適用的方法,并以此作為標(biāo)準(zhǔn)來排斥其他的方法,或者用它來檢驗(yàn)或校準(zhǔn)其他的方法,那就不恰當(dāng)了。你是用地基規(guī)范的思維方法來考慮高層規(guī)程的方法就產(chǎn)生困惑了,換個(gè)角度看就明白了。162《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2002)的方法是三.地下水位評(píng)價(jià)與
地下室抗浮驗(yàn)算方法1.抗浮穩(wěn)定驗(yàn)算與浮力對(duì)基礎(chǔ)底板內(nèi)力的影響2.上層滯水與潛水3.覆土下的浸潤線上升影響4.洪水位對(duì)臨江建筑物的影響5.風(fēng)化層中地下水浮力163三.地下水位評(píng)價(jià)與
地下室抗浮驗(yàn)算方法1.抗浮穩(wěn)定驗(yàn)算與6.抗浮驗(yàn)算條件與設(shè)計(jì)表達(dá)式7.抗浮失效案例分析8.抗浮設(shè)計(jì)案例分析9.消減浮力的工程措施1646.抗浮驗(yàn)算條件與設(shè)計(jì)表達(dá)式164抗浮穩(wěn)定驗(yàn)算與
浮力對(duì)基礎(chǔ)底板內(nèi)力的影響QFP165抗浮穩(wěn)定驗(yàn)算與
浮力對(duì)基礎(chǔ)底板內(nèi)力的影響QFP165抗浮穩(wěn)定性由重力平衡浮力,如果浮力大于重力,則需要設(shè)置抗浮樁或抗浮豎直錨桿??垢兜脑O(shè)置有兩種方案,一種是設(shè)置在柱下,另一種設(shè)置于板下,即集中布置和分散布置兩種。集中布置的抗浮樁兼作抗壓樁使用,驗(yàn)算抗壓承載力時(shí),荷載直接由樁承擔(dān),板不傳遞上部結(jié)構(gòu)荷載。166抗浮穩(wěn)定性由重力平衡浮力,如果浮力大于重力,則需要設(shè)置抗浮樁集中布置分散布置167集中布置分散布置167對(duì)于以抗浮為主要作用的樁基,如采用集中布置抗浮樁,則地下室底板需要傳遞浮力形成的荷載,底板的彎矩比較大。采取分散布置的方案可以減少底板的內(nèi)力,減少底板的厚度與配筋。168對(duì)于以抗浮為主要作用的樁基,如采用集中布置抗浮樁,則地下室底2.上層滯水與潛水一個(gè)區(qū)域性的場地,上部數(shù)十米均為粘性土,也就是均為不透水層,一般開挖時(shí)可見水體,則其中的地下水該是潛水還是上層滯水?1692.上層滯水與潛水一個(gè)區(qū)域性的場地,上部數(shù)十米均為粘性土,表層耕土、填土(0.5~1.0m)之下,為可塑~硬塑的粘土(厚度5m),粘土層在區(qū)域上不穩(wěn)定,分布范圍僅為幾十平方公里。從大范圍來說,表層土中賦存的水,受大氣降水的補(bǔ)給,臨近河流的補(bǔ)給,以及人類活動(dòng)的補(bǔ)給,水位隨地形的起伏而緩慢變化。區(qū)域上沒有穩(wěn)定的水位,且隔水層(可塑~硬塑的粘土)的分布也不算穩(wěn)定。區(qū)域地質(zhì)調(diào)查定義為“上層滯水”。170表層耕土、填土(0.5~1.0m)之下,為可塑~硬塑的粘土(
我們發(fā)現(xiàn):表層土中的水,在一般年份會(huì)長期存在,基坑開挖時(shí),會(huì)入滲基坑,水量有限,可采用明排法抽干。但在比較干旱的年份(如去年),基坑開挖時(shí),幾乎沒有入滲的情況。對(duì)于單幢建筑來說,我認(rèn)為,雖然基坑施工時(shí),進(jìn)行了排水工作,但是僅僅將基坑周圍的局部范圍做了疏干,但是,當(dāng)基坑回填后,附近的水將很快滲流至基礎(chǔ)的周圍,而且將長期存在,因此有必要對(duì)該水體進(jìn)行水文地質(zhì)勘察,包括水位測量及水質(zhì)分析。171我們發(fā)現(xiàn):表層土中的水,在一般年份會(huì)長期存在,基坑開挖時(shí)對(duì)于巖土工程勘察來說,對(duì)地下水的勘察是一個(gè)十分重要的內(nèi)容,但由于工程勘察一般僅局限于場地紅線范圍以內(nèi),不可能進(jìn)行區(qū)域性的勘察工作,所以應(yīng)當(dāng)充分利用區(qū)域性地質(zhì)工作的資料。但過去所做的區(qū)域性的水文地質(zhì)調(diào)查,就其目的性來說,主要是為供水工程服務(wù),有時(shí)稱為“供水水文地質(zhì)”,研究的著眼點(diǎn)是尋找能提供需要水量的含水層,重點(diǎn)是研究其給水度和水質(zhì),而且研究的范圍一般比較大,比較宏觀。172對(duì)于巖土工程勘察來說,對(duì)地下水的勘察是一個(gè)十分重要的內(nèi)容,但這些成果對(duì)于為城市建設(shè)工程的降水工程或抗浮設(shè)計(jì)有一定的參考價(jià)值,但作為工程設(shè)計(jì)之用,還是非常不夠的。首先是研究的視野和角度不同,從區(qū)域地質(zhì)的角度,幾十平方公里的范圍是非常小的,但對(duì)于工程建設(shè)來說,已經(jīng)是非常大的范圍了,對(duì)供水來說是沒有價(jià)值的含水層,但對(duì)建設(shè)工程來說,已經(jīng)是舉足輕重的地下水條件了。173這些成果對(duì)于為城市建設(shè)工程的降水工程或抗浮設(shè)計(jì)有一定的參考價(jià)潛水與上層滯水的主要區(qū)別在哪里?
上層滯水是指當(dāng)包氣帶存在局部隔水層時(shí),在隔水層上積聚的具有自由水面的重力水;而潛水是指第一個(gè)穩(wěn)定隔水層以上飽水帶中具有自由水面的地下水。
上層滯水和潛水具有明顯的差別,首先是所在的地層不同,上層滯水位于包氣帶中,而潛水位于飽水帶中;其次是形成的條件不同,上層滯水形成于包氣帶中的局部隔水層,而潛水則形成于飽水帶的穩(wěn)定隔水層以上。174潛水與上層滯水的主要區(qū)別在哪里?上層滯水是指當(dāng)包氣帶存在局上層滯水與潛水的共同點(diǎn)是都有自由水面的重力水。根據(jù)上層滯水與潛水的主要差別,應(yīng)該鑒別場地的地層性質(zhì)究竟是飽水帶還是包氣帶,只有存在包氣帶的條件下,可鑒別為上層滯水。如果整個(gè)地層都是飽水帶,局部的隔水層以下也是飽水的,那就不可能是上層滯水。這是上層滯水與潛水形成條件的最本質(zhì)的區(qū)別。175上層滯水與潛水的共同點(diǎn)是都有自由水面的重力水。1753.覆土下的浸潤線上升影響地下水會(huì)隨地面標(biāo)高提高而提高
,
抗浮設(shè)計(jì)水位該取哪個(gè)地方的地面計(jì)算?大面積填土以后,地下水位會(huì)上升,但面積超過多少以后才有這種效應(yīng),還不清楚,地下水位上升的原因是什么,也認(rèn)識(shí)不清楚。
1763.覆土下的浸潤線上升影響地下水會(huì)隨地面標(biāo)高提高而提高,如果取地下車庫頂標(biāo)高3.80m作為抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算的設(shè)計(jì)水位,那是最穩(wěn)妥的,整個(gè)車庫都被地下水浸沒,應(yīng)該是最保險(xiǎn)的考慮了。177如果取地下車庫頂標(biāo)高3.80m作為抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算的設(shè)計(jì)水位,在新回填形成的場地上,浸潤線上升的問題,是勘察時(shí)地下水評(píng)價(jià)的一個(gè)難題??辈鞎r(shí)往往沒有發(fā)現(xiàn)地下水,但在建成以后,地下水位可能會(huì)上升,對(duì)地下建筑會(huì)帶來不利的影響。填筑時(shí),對(duì)原地面排水系統(tǒng)是否注意保護(hù),新形成的場地是否注意排水設(shè)計(jì),填土材料的滲透性如何,這些因素對(duì)浸潤線的上升都有很大的關(guān)系。178在新回填形成的場地上,浸潤線上升的問題,是勘察時(shí)地下水評(píng)價(jià)的1791794.洪水位對(duì)臨江建筑物的影響兩個(gè)場地,一個(gè)近臨湘江,約60m,一個(gè)遠(yuǎn)一點(diǎn),約300m??辈鞎r(shí)湘江的水位34m,該段湘江歷史最高洪水位38.5m,近10年最高洪水位37.0m,近3年最高洪水位36.6m。
兩場地均有一高層建筑物,地下室均為二層,高度7m。
1804.洪水位對(duì)臨江建筑物的影響兩個(gè)場地,一個(gè)近臨湘江,約60遠(yuǎn)離湘江的場地位于一傾向湘江的山坡腰,地面標(biāo)高為41.0-42.0m,設(shè)計(jì)地面標(biāo)高為40.8m,勘察時(shí)最高水位為37.6m;近湘江的場地位于沿江大道邊,地面標(biāo)高為38.0-37.0m,設(shè)計(jì)地面標(biāo)高為38.8m,勘察時(shí)最高水位為32.6m。
兩場地的地下室抗浮水位標(biāo)高如何確定?181遠(yuǎn)離湘江的場地位于一傾向湘江的山坡腰,地面標(biāo)高為41.0-4182182勘察時(shí)需要弄清楚場地的地下水與湘江的水力聯(lián)系,特別是離湘江較遠(yuǎn)的場地,如果與湘江沒有水力聯(lián)系,則湘江的洪水位對(duì)這個(gè)場地的抗浮水位就沒有影響。離湘江比較近的場地,應(yīng)考慮湘江水位的影響,設(shè)計(jì)地面標(biāo)高顯然已經(jīng)是考慮了湘江的歷史最高洪水位。183勘察時(shí)需要弄清楚場地的地下水與湘江的水力聯(lián)系,特別是離湘江較由于缺乏地下水的長期觀
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