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文檔簡介
巖土工程評價與設計方法講座第一部分巖土工程評價方法
編輯ppt引言2010年6月,《巖土工程勘察與設計》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、討論技術問題的主要歷程和內(nèi)容,共約100余萬字篇幅。編輯ppt概括起來,這兩本書里,網(wǎng)友提出了四個類型的問題:現(xiàn)行體制與巖土工程體制、巖土工程師需要的土力學素養(yǎng)、巖土工程勘察、巖土工程設計。其中,巖土工程勘察包括鉆探、原位測試、土工試驗等勘探的實務工作和資料分析、綜合評價工作兩個部分。編輯ppt在前幾年,一些兄弟單位、地方協(xié)會和培訓機構組織的講座中,我比較多地講了前面的三個問題,即體制問題、巖土工程師的土力學素養(yǎng)和巖土工程勘察的實務工作。第二本書出版以后,一些朋友希望我講一講這本書中關于勘察工作中的巖土工程評價和巖土工程設計的問題。由于內(nèi)容比較多,將分為兩個部分,第一部分為巖土工程評價方法,第二部分為巖土工程設計方法。編輯ppt第一部分巖土工程評價方法一.巖土工程評價與巖土工程設計的基本要求二.巖土工程設計參數(shù)的統(tǒng)計分析與評價方法三.地下水位評價與地下室抗浮驗算方法編輯ppt四.抗剪強度指標的評價與大面積堆載的穩(wěn)定性驗算五.勘察報告中的巖土工程評價六.巖土工程設計荷載取值與安全度控制方法七.基礎方案建議與地基基礎設計的基礎選型編輯ppt第二部分巖土工程設計方法一.淺基礎設計的地基承載力問題二.地基基礎設計的變形控制方法三.單樁、群樁的承載力與樁基礎設計四.地基處理的方案選擇與設計控制編輯ppt五.邊坡穩(wěn)定性分析與土壓力計算六.基坑工程方案設計與事故分析七.地基基礎抗震評價與抗震設計編輯ppt巖土工程勘察技術面臨的挑戰(zhàn)1.在勘察報告中對深層土的地基承載力評價2.特殊條件下的地基承載力取值方法3.長樁和超長樁基礎下軟弱下臥層的強度驗算4.長樁和超長樁樁端阻力的發(fā)揮條件編輯ppt5.深層土的抗剪強度試驗的加載要求6.為深基坑設計提供的抗剪強度試驗的應力路徑7.取土時試樣卸荷作用對不固結不排水試驗結果的影響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算10.深層土的基床系數(shù)編輯ppt一.巖土工程評價與巖土工程設計的基本要求《巖土工程勘察規(guī)范》對勘察報告的內(nèi)容提出了如下的規(guī)定:1.
勘察目的、任務要求和依據(jù)的技術標準;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)構造、巖土性質(zhì)及其均勻性;編輯ppt5.
各項巖土性質(zhì)指標,巖土強度參數(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)作用的描述和對工程危害程度的評價;9.
場地穩(wěn)定性和適宜性的評價。編輯ppt上述9項要求中,第4~第9項的要求都是分析、評價。評價構成了巖土工程勘察報告的基本內(nèi)容和結論。但什么是分析、評價?1.分析、評價的目的是什么?2.怎樣做分析、評價?3.評價與設計有什么區(qū)別?這些都是我們需要弄清楚的問題。編輯ppt在現(xiàn)實的勘察工作中,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.對參數(shù)統(tǒng)計評價的基本前提不是很清楚,例如:力學層與地質(zhì)體之間是什么樣的關系?對力學層為什么要作均質(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)驗關系?編輯ppt2.對巖土工程評價與巖土工程設計的區(qū)別不是很清楚。例如:1)評價與設計的前提條件有什么區(qū)別?評價的前提是對地質(zhì)條件的探明,而設計的前提是明確工程條件;2)評價與設計之間是什么樣的關系?評價為設計提供對地質(zhì)條件的理性認識;編輯ppt3)評價時進行一些計算的目的是什么?評價時進行的一些計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?量化應該符合勘察工作的條件,只能做一些假定條件下的量化計算。4)評價的結論與設計的結果有什么不同?評價是對現(xiàn)有地質(zhì)條件的分析和預測;設計是對擬建工程的謀劃與安排。編輯ppt3.巖土工程勘察的審圖應該把握什么問題,是否存在過度的定量計算的要求?1)評價的深度如何掌握?2)如何正確地理解《巖土工程勘察規(guī)范》對巖土工程評價的要求?3)在勘察階段能否以設計規(guī)范作為審圖的依據(jù)?評價的依據(jù)是勘察規(guī)范,而設計的依據(jù)是設計規(guī)范,兩者不能混淆。編輯ppt二.巖土工程設計參數(shù)的
統(tǒng)計分析與評價方法巖土工程參數(shù)統(tǒng)計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,是對原位測試和室內(nèi)試驗的數(shù)據(jù)進行處理、加工,從中提出代表性的設計、施工參數(shù),作為巖土工程勘察分析評價的重要依據(jù)。編輯ppt基本觀點由于巖土體是自然形成的,其成分、結構和構造都是隨機的和不確定的,勘察時的鉆孔或原位測試所取得的土樣或數(shù)據(jù)都有相當大的偶然性,采樣必然帶有隨機性。因此,巖土工程參數(shù)的分析方法必須建立在隨機數(shù)學的基礎上,采用統(tǒng)計的方法獲得具有代表性的參數(shù),對于所得到的巖土工程參數(shù)也只能從統(tǒng)計的概念上去理解,才能正確地使用。編輯ppt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)計特征的分析,平均值和標準值的計算,參數(shù)間經(jīng)驗公式的建立及其正確地運用。如何處理規(guī)范界限值與自然界的不一致,如何剔除粗差??辜魪姸戎笜说慕y(tǒng)計。變形參數(shù)的選用。編輯ppt6.1如何理解參數(shù)的統(tǒng)計修正系數(shù)6.1.A統(tǒng)計修正系數(shù)計算時,公式括號中的正負號如何選擇?不利組合具體情況下怎么考慮?除了抗剪強度取負值外,還有那些指標通常取負值?或那些指標可以取負值。另外,統(tǒng)計修正系數(shù)一般情況下在0.75~1之間,如果計算出來是負數(shù)或大于1,是不是計算結果就不能用了呢?
6.1.B對于巖土參數(shù)的統(tǒng)計規(guī)范有規(guī)定,對于原位測試該怎么統(tǒng)計呢,是按照規(guī)范的公式,還是按平均值-1.645
計算?編輯ppt統(tǒng)計修正系數(shù)是對土性指標的平均值因變異性而進行的修正,平均值乘以修正系數(shù)以后稱為標準值,標準值是具有概率意義的代表性數(shù)值或者稱為取用值。編輯ppt巖土參數(shù)的標準值是巖土工程設計的基本代表值,是巖土參數(shù)的可靠性估值。對巖土設計參數(shù)的估計,實質(zhì)上是對總體平均值作置信區(qū)間估計。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,包括試驗的結果和原位測試的結果都是抽樣得到的子樣,這些子樣并非我們的終極目標。
編輯ppt例如,我們?nèi)⊥磷魅S試驗,求得的強度指標僅是所取的土樣的性狀,這些指標在多大程度上反映了整個土層的實際性狀呢?我們感興趣的不是幾筒土樣,而是整個土層,需要了解的是整個土層強度的平均趨勢,亦就是需要了解強度指標的總體。
編輯ppt如何從子樣的數(shù)據(jù)中得出關于總體的結論呢?這種方法在統(tǒng)計學中稱為統(tǒng)計推斷,就是從有限的樣品的結果出發(fā)來估計總體的特征,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)計學區(qū)間估計理論基礎上,可以得到的關于參數(shù)總體平均值置信區(qū)間的單側置信界限值:編輯ppt子樣的變異系數(shù)由子樣的標準差求得:空間均值的變異系數(shù)為空間均值的標準差與空間均值之比:編輯ppt標準差折減系數(shù)可用隨機場理論方法求得,其表達式為:e-相關距離h-計算空間的范圍編輯ppt考慮到隨機場理論方法尚未完全實現(xiàn)實用化,在實際工程應用時,可以采用下面的近似公式計算標準差的折減系數(shù):得到近似的實用公式:
編輯ppt式中t為統(tǒng)計學中的學生氏函數(shù)的界限值,一般取置信概率為5%。學生氏函數(shù)t與樣本容量n的關系見表編輯ppt為了便于應用,也為了避免工程上誤用統(tǒng)計學上的過小樣本容量(如n=2、3、4等),在規(guī)范中不宜出現(xiàn)學生氏函數(shù)的界限值。因此,在1980年代編制《建筑地基基礎設計規(guī)范》和《巖土工程勘察規(guī)范》時,通過數(shù)據(jù)擬合方法求得了下面的近似公式:
編輯ppt需要結合巖土工程實際問題討論統(tǒng)計學的區(qū)間估計理論和置信界限的物理意義。巖土工程設計參數(shù)的代表性取值為什么要取區(qū)間估計理論的置信界限呢?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巖土體的性狀作出估計,包括對地質(zhì)條件的估計、對設計參數(shù)的估計、對工程問題的估計。這里用的是“估計”的詞匯,而不是“確定”或“計算”之類的詞。為什么?
編輯ppt這是因為,根據(jù)有限的信息作出的判斷或評估,帶有很大的不確定性,充其量僅僅是對客觀存在的物理量或狀態(tài)的一種估計或者講是概率估計,而不是確定性的計算結果。概率估計的結果往往給出一個區(qū)間,說明你要估計的客觀存在的物理量最有可能在這個區(qū)間以內(nèi)。比方說,你要根據(jù)試驗結果的數(shù)據(jù)對內(nèi)摩擦角作出估計,估計客觀存在的內(nèi)摩擦角最大可能存在于7~11之間。
編輯ppt那么能否說你有充分的把握認為內(nèi)摩擦角的客觀存在肯定就在這個區(qū)間范圍以內(nèi),其實也并沒有100%的把握,你還得回答有多大百分比的把握,這個百分比與上面所說的“置信概率”互補,如果置信概率是5%,就說明你有95%的把握估計是在這個區(qū)間范圍以內(nèi),還有5%的可能性會大于這個區(qū)間的上限或小于這個區(qū)間的下限。這種估計稱為雙側置信區(qū)間界限的估計。
編輯ppt在工程上,一般并不需要估計雙側置信區(qū)間界限,只要控制最危險的單側界限就足夠安全了。例如,我們估計內(nèi)摩擦角的置信區(qū)間,低于下限界限是危險的,必須加以控制,而對上限并沒有必要加以控制,因為實際可能的內(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的可能性低于一個小概率就可以了。這種區(qū)間估計稱為單側區(qū)間估計,用于取用相應于單側置信界限的指標取值。
編輯ppt什么情況取上限?什么情況取下限?主要取決于指標的性質(zhì),根據(jù)參數(shù)的性質(zhì),從不利方面來選擇正負號。修正系數(shù)一般不可能出現(xiàn)負數(shù),如果出現(xiàn)負值,那說明相對來說,變異系數(shù)太大了,計算的結果不合理。用正號的修正系數(shù)就肯定大于1.0,是正常的。下面進一步討論如何正確運用統(tǒng)計學的區(qū)間估計理論,區(qū)別兩種置信界限的概念及其對工程應用的意義。為什么提出這個“兩種置信界限的概念”的問題來討論呢?因為這個問題有普遍的意義。
編輯ppt在國家標準《建筑結構設計統(tǒng)一標準》(GBJ50068-2001)的附件中規(guī)定,材料的性能標準值按下式計算:這里的f是子樣標準差,1.645是樣本容量為無窮大時的學生氏函數(shù)。有個規(guī)范曾經(jīng)將這個公式引用到巖土工程中,用以計算標準貫入錘擊數(shù)N的標準值,但卻發(fā)現(xiàn)不能用。這是怎么一回事?編輯ppt但在工程實際應用中,人們發(fā)現(xiàn)當標準貫入錘擊數(shù)的子樣標準差比較大的時候,用這個公式求得的標準值比最小值還要小。例如,下表所列的是對某土層測定的標準貫入錘擊數(shù)的數(shù)值,求得平均值為20,標準差為3.8,按這個公式計算得到的標準值僅為13.7,已經(jīng)非常接近于最小值,人們無法接受這樣的統(tǒng)計結果,顯然采用這樣小的標準值是不恰當?shù)摹?/p>
編輯ppt表列的是對某土層測定的標準貫入錘擊數(shù)的數(shù)值,求得平均值為20,標準差為3.8,按前面公式計算得到的標準值僅為13.7,已經(jīng)非常接近于最小值;而用后面公式計算的結果為18.6。
編輯ppt為什么將《統(tǒng)一標準》中關于材料性能指標標準值的計算公式直接用到巖土工程的指標估計時會產(chǎn)生這樣的問題呢?這涉及統(tǒng)計數(shù)學的實際應用問題,工程材料性能指標的標準值的取用建立在統(tǒng)計數(shù)學中關于區(qū)間估計理論的基礎上。工程應用中,一般取用單側置信界限作為設計參數(shù)的標準值,對材料的強度用置信下限值。但區(qū)間估計理論有兩類,一類是估計單個測定值,另一類是估計總體平均值。編輯ppt估計單個測定值的置信下限值的物理意義可以這樣來理解,在大量的重復抽樣試驗中,出現(xiàn)低于試驗值的概率將小于置信概率(例如,取置信概率=5%),對上部結構材料性能所采用的公式正是這種估計單個測定值的統(tǒng)計公式。對于標準貫入試驗,對同一個土層,每次測定的擊數(shù)小于13.7的概率估計小于5%。但對巖土工程是沒有工程意義的。編輯ppt影響巖土工程性狀的性能是巖土體總體的平均性能,個別點的性能并不影響全局,因此應采用依據(jù)估計總體平均值的統(tǒng)計概念建立的統(tǒng)計方法。采用估計總體平均值的置信下限作為標準值,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充分大的概率(1-)。
編輯ppt對于巖土體的強度和變形問題,對工程有意義的并不是單個測定值,勘察的目的是要根據(jù)有限的抽樣測定來估計巖土體測定指標總體的平均值,用以估計巖土體的穩(wěn)定和變形性狀。就以表中的標準貫入錘擊數(shù)數(shù)據(jù)為例,我們關心的是土層的標準貫入錘擊數(shù)的總體平均值以及根據(jù)這個標準值用經(jīng)驗公式求得的設計參數(shù),用以代表整個土層的工程特征。
編輯ppt用前面公式求得的13.7是什么意義呢?這表示,預計對這個土層進行標準貫入試驗數(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)概率不會超過5%。但對于巖土工程問題來說,這樣的推斷并沒有太大的實際意義。用后面公式計算得到的標準值為18.6,這個標準值表示預計這個土層的標準貫入擊數(shù)標準值的總體平均值大于18.6的概率將大于95%,小于18.6的概率不會超過5%。巖土工程大多數(shù)參數(shù)應采用這種統(tǒng)計方法估計標準值。
編輯ppt為什么上部結構材料性能的標準值可以用公式(6-12)計算呢?這可能是上部結構構件設計中,截面尺寸與試樣尺寸之比并不太大,用估計單個測定值的置信下限作為標準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)所示的估計總體平均值的置信界限作為標準值的計算公式,亦即《巖土工程勘察規(guī)范》給出的公式。編輯ppt6.2用什么方法統(tǒng)計經(jīng)驗公式?經(jīng)??吹胶苡杏玫囊恍┙?jīng)驗公式,對我們工作很有幫助,但不知用什么方法得到這些經(jīng)驗公式的。編輯ppt經(jīng)驗公式用于描述巖土參數(shù)之間的定量關系。由于巖土工程中參數(shù)測定方法的多元化,對同一巖土體通??梢圆捎酶鞣N不同方法進行測試,為經(jīng)驗公式的統(tǒng)計提供了大量原始數(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行印證與檢驗。有時由于某些試驗的條件比較困難或者費用比較昂貴,希望用比較方便、簡單的測試結果,通過經(jīng)驗公式得到需要的參數(shù)。
編輯ppt統(tǒng)計經(jīng)驗公式所依據(jù)的數(shù)據(jù)
是對比試驗的資料
為什么要強調(diào)這個問題?是因為出現(xiàn)了對計算結果統(tǒng)計經(jīng)驗公式的案例。這涉及統(tǒng)計方法應用的一個最基本的概念和原則問題。必須明確這個原則,不能允許出現(xiàn)假的經(jīng)驗公式。編輯ppt例如,基于對比試驗資料統(tǒng)計地基承載力和原位測試數(shù)據(jù)之間經(jīng)驗公式,對比試驗是指對同一個場地,既做載荷試驗,又做原位測試。當然原位測試的土層、測定的標高和位置都與載荷試驗點是匹配的,這樣得到的數(shù)據(jù)組是一一對應的,積累了許多試驗之后,就能得到地基承載力與靜力觸探比貫入阻力或標準貫入擊數(shù)之間的數(shù)據(jù)系列。編輯ppt將這樣的對比試驗數(shù)據(jù)畫成散點圖,可以根據(jù)散點群的趨勢以分析地基承載力與原位測試指標之間存在什么樣的相關關系。對于自變量與因變量一一對應的數(shù)據(jù),可采用解析法建立經(jīng)驗公式;但對于離散性的數(shù)據(jù),則只能采用統(tǒng)計的方法求解經(jīng)驗公式中的回歸系數(shù)。編輯ppt編輯pptKo=1-sin編輯ppt巖土參數(shù)之間的關系可能是線性的,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數(shù)據(jù)畫在直角坐標圖上,用圖解法分析變量之間呈什么樣的關系,對有些參數(shù)之間的經(jīng)驗關系可以根據(jù)專業(yè)知識判定線型。
編輯ppt巖土工程中常用的經(jīng)驗公式在直角坐標圖上有如圖所示的三種類型:第一種類型是當自變量增大時,因變量逐漸減??;第二種類型是當自變量增大時,因變量隨之增大,但斜率逐漸減小并趨于常量或減小到零;第三種類型是當自變量增大時,不僅因變量隨之增大。而且斜率也不會減小。編輯ppt三種類型的非線性經(jīng)驗公式x
y
x
y
x
y
dy/dx
dy/dx
b0b=00
b1b=1b1編輯ppt將非線性化為線性關系公式所示的冪函數(shù)是一種適應性比較強的線型,能廣泛地適用于描述上述三種類型的經(jīng)驗關系。編輯ppt對冪函數(shù)等式的兩端取對數(shù):A、B兩個系數(shù)可以用統(tǒng)計的方法求得,稱為回歸系數(shù)。編輯pptY=y(tǒng),X=1/x,A=a,B=b編輯pptY=1/y,X=1/x,A=a,B=b編輯pptY=logy,X=x,A=loga,B=bloge編輯pptY=y,X=x2,A=a,B=b編輯ppt利用統(tǒng)計數(shù)學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。編輯ppt最小二乘法的概念編輯ppt假定代表這些散點的回歸方程線已經(jīng)畫出,我們?nèi)∪我恻cM進行分析,M點與回歸線在縱向的坐標差為Y-Y′,Y為實測值,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外,其他的點都存在離差。不在回歸線上的散點越多,散點離回歸線越遠,則離差的總和就越大。由于離差有正有負,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。
編輯ppt離差的平方和Q
對于一定的散點群,當直線的位置和走向發(fā)生變化時,離差平方和隨之而變化,在這樣的變化中總能找到一個最小的Q值,則與之相應的直線位置應該是最佳的。
編輯ppt因此,以離差平方和最小為條件確定的回歸系數(shù)A和B應該是最理想的,也就是我們要求的結果,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:編輯ppt得到用下式表示的回歸系數(shù)A和B:
編輯ppt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準差。編輯ppt剩余方差是衡量經(jīng)驗公式精度的指標。而衡量兩個指標之間關系密切程度的指標是相關系數(shù)r。如果散點都在一條直線上,則對任一對數(shù)據(jù)都滿足,則Q=0;如果散點滿天飛,兩個變量完全不相關,回歸不起作用,則剩余方差等于總方差編輯ppt基于對上述兩種極端情況的分析,提出一個指標來衡量介于這兩種極端情況之間相關程度的指標,稱為相關系數(shù)。對于完全相關的情況,相關系數(shù)r=1;對于完全不相關的情況,相關系數(shù)r=0;對于介于中間狀態(tài)的情況,相關系數(shù)變化于區(qū)間0r1。編輯ppt對于非線性的經(jīng)驗公式,在求得線性的回歸方程以后,還需要進行系數(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)驗公式。得到經(jīng)驗公式之后,需要進行回代檢驗,以檢查統(tǒng)計計算是否正確。編輯ppt數(shù)據(jù)處理的一些不恰當?shù)淖龇?.當待定參數(shù)的個數(shù)超過試驗數(shù)據(jù)的數(shù)量時,采用內(nèi)插的方法得到足夠多的數(shù)據(jù)個數(shù)以滿足準則方程的數(shù)量要求。甚至提出“可通過插值的方法,增加控制方程數(shù),使獨立方程個數(shù)大于或等于優(yōu)化反分析的參數(shù)個數(shù)”。這個提法顯然是不正確的、相互矛盾的。
編輯ppt插值與其所依據(jù)的數(shù)據(jù)并不是獨立的,則增加的方程就不是獨立的,插值再多,方程再多也不滿足獨立方程個數(shù)大于或等于優(yōu)化反分析的參數(shù)個數(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)計算荷載傳遞函數(shù)的待定系數(shù),一般Q~s的試驗數(shù)據(jù)只有10對,如待定參數(shù)的個數(shù)超過10個就無解,除非在試驗時增加試驗數(shù)量或數(shù)據(jù)的數(shù)量。編輯ppt2.根據(jù)反分析(或試驗資料整理)得到的計算參數(shù),用數(shù)值分析的方法求得土體或結構物的反應,將計算的結果和實測的數(shù)據(jù)進行對比,兩條曲線非常接近就說明理論方法是正確、合理的。實測變形反分析參數(shù)正分析計算變形實測變形驗證編輯ppt這里非常關鍵的問題是驗證用的實測數(shù)據(jù)必須和反分析(或試驗資料整理)所依據(jù)的數(shù)據(jù)互相獨立,即必須是兩套數(shù)據(jù)。
編輯ppt3.驗證的方法上不嚴格,有任意性。如果實測(或試驗)曲線有很多條,例如,在相同條件下的平行試驗,在建筑物對稱位置的觀測數(shù)據(jù),但這些數(shù)據(jù)或曲線之間往往存在一定的差異,驗證時不能回避這種差異,只能從統(tǒng)計平均的概念上去比較理論計算和實測結果之間的吻合程度。
編輯ppt6.3怎樣正確使用經(jīng)驗關系?在粘性土(包括軟質(zhì)巖石的全風化)中如果其標準貫入試驗錘擊數(shù)達到13擊其承載力標準值即可取300kPa以上,而錘擊數(shù)達到21擊其承載力標準值可取600kPa。一般對于軟質(zhì)巖石的全風化與強風化的分界處可以依據(jù)標準貫入試驗錘擊數(shù)大于50擊的位置劃分。這里就有了矛盾,事實上對于軟質(zhì)巖石的強風化其承載力標準值一般是300-500kPa,而粘性土(包括)軟質(zhì)巖石的全風化如果其標準貫入試驗值達到21擊以上就可取600kPa,這是不合理的。編輯ppt你說的這幾個數(shù)值都是經(jīng)驗關系,都針對一定具體的條件而言的,都是針對某個地區(qū)、某種巖土而言的,不能外推,也不能延伸,更不能將3個不同條件下得到的經(jīng)驗關系閉合起來,這肯定是閉合不起來的。要記住,對經(jīng)驗的統(tǒng)計關系,不能用數(shù)學的A=B,B=C,因此證明A=C必然成立的概念來看待。編輯ppt就你說的這幾個經(jīng)驗關系,用標準貫入擊數(shù)確定承載力是對粘性土而言,沒有說可以用到全風化的軟質(zhì)巖石,不能外延。因為一般指的粘性土是指洪沖積成因的,而全風化的軟巖的性質(zhì)與母巖的關系十分密切,有的全風化軟巖的工程性質(zhì)比黏性土還要差,從黏性土得到的經(jīng)驗關系包不住軟質(zhì)巖石。編輯ppt按標準貫入50擊擊數(shù)劃分強風化的經(jīng)驗界限值,是在花崗巖地區(qū)得到的經(jīng)驗,也不能外延到軟巖,而強風化軟巖的承載力則是由一些載荷試驗資料得出的,也是具有一定適用條件的經(jīng)驗值,與標準貫入擊數(shù)沒有相關關系。巖土工程中的經(jīng)驗關系,包括經(jīng)驗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)過驗證。編輯ppt請問統(tǒng)計修正系數(shù)與
回歸修正系數(shù)有何異同?
這兩個系數(shù)計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)計修正系數(shù)回歸修正系數(shù)編輯ppt統(tǒng)計修正系數(shù)是對單個變量的平均值因變異性而進行的修正,平均值乘以修正系數(shù)以后稱為標準值,標準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)是對從回歸方程計算結果(或從地基承載力表查承載力)因自變量的變異性而對因變量進行的修正,修正以后的取用值也稱為標準值。這兩個系數(shù)在形式上相似,但來源和用途不同。
編輯ppt回歸修正系數(shù)用于根據(jù)經(jīng)驗公式估計參數(shù)時,處理誤差傳遞影響的修正系數(shù)。由于散點的離散性,即使采用最小二乘法的優(yōu)化處理,經(jīng)驗公式都還存在一定的剩余離差。用經(jīng)驗公式求解未知的巖土工程設計參數(shù)時,所得到的并不是確定性的數(shù)值,而是帶有一定誤差的計算結果。因此,不能將經(jīng)驗公式當作數(shù)學解析式來使用,必須考慮誤差在經(jīng)驗公式中的傳遞。
編輯ppt用經(jīng)驗公式預估巖土參數(shù)的誤差來源
一部分與回歸方程的置信帶有關,另一部分則與代入指標的變異性有關。
編輯ppt回歸方程的置信帶編輯ppt用經(jīng)驗公式預估巖土參數(shù)的兩種情況
1.用X的某個測定值來求Y的估計值,考慮誤差估計的經(jīng)驗公式為:編輯ppt2.
用X的平均值值來求Y的估計值時,考慮誤差估計的經(jīng)驗公式為:編輯ppt計算實例
對靜力觸探與室內(nèi)壓縮試驗的對比試驗結果曾分別三次抽樣統(tǒng)計得到三個經(jīng)驗公式
編輯ppt從表可見,公式甲的剩余標準差比公式乙大很多,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卻遠遠超過其他兩個公式。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經(jīng)驗公式,取置信概率為0.05,,則計算結果見表6-4。編輯ppt編輯ppt從比較計算的結果可以看出,公式丙的剩余標準差最大,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,實用的價值也就比較差。公式甲和公式乙計算結果接近,這是由于公式甲的樣本容量雖然大,但數(shù)據(jù)離散性大,剩余標準差大,而公式乙的樣本容量雖然小一些,但數(shù)據(jù)質(zhì)量好,因此兩個公式的效果接近。編輯ppt分析代入指標變異性的影響,設有三組變異性不同的數(shù)據(jù),其計算結果見表6-5。計算結果表明,代入指標的變異性越大,用經(jīng)驗公式預估的數(shù)值就越低,經(jīng)驗公式的效益得不到充分的發(fā)揮。編輯ppt兩個十分重要的概念
第一,經(jīng)驗公式的可靠性與實用性直接依賴于建立經(jīng)驗公式時所用原始數(shù)據(jù)的質(zhì)量與數(shù)量。提高原始數(shù)據(jù)的質(zhì)量和增加對比試驗的組數(shù)固然要化代價,但能帶來明顯的經(jīng)濟效益。第二,如果代入數(shù)據(jù)的質(zhì)量很差,那么經(jīng)驗公式的可靠性再高也是沒有用的。這和用高精度的計算機去處理粗糙數(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)驗公式的效益。編輯ppt講了上面的這些問題以后,我們可以進一步討論你所提出的回歸修正系數(shù)了。這個系數(shù)出現(xiàn)在《建筑地基基礎設計規(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的變異系數(shù)對查表結果的影響。地基承載力表實際上是經(jīng)驗公式的表格化,回歸修正系數(shù)則是經(jīng)驗公式誤差分析的一種具體應用。編輯ppt6.4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)時粘土的數(shù)據(jù)要不要剔除呢,有人認為不應該剔除,這樣才能反應土層的真實情況,有人認為應該剔除,既然定了粉質(zhì)粘土就應該剔除粘土的數(shù)據(jù),不知高教授有何看法啊。編輯ppt甚至有人認為,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。
幾十個粉質(zhì)粘土中有幾個粘土樣是正常的,我們不可能把每個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,有幾個可能是軟塑或者硬塑,在土工統(tǒng)計中就不能出現(xiàn)軟塑或者硬塑的土樣。
編輯ppt怎樣認識和處理反映自然形成的土層所具有的物理力學性質(zhì)?
這里討論的是工程勘察中一個非常重要的問題,涉及許多基本概念,怎樣認識和處理反映自然形成的土層所具有的物理力學性質(zhì)?怎樣看待土的分類指標、狀態(tài)劃分的指標?巖土工程師應該具備什么樣的數(shù)據(jù)處理與運用數(shù)據(jù)處理結果的基本素養(yǎng)?變異系數(shù)究竟是一個什么樣性質(zhì)的指標?土層的定名和分類對工程究竟有什么樣的影響?編輯ppt從根本上說,土層總是非均質(zhì)的、其性質(zhì)是隨機變異的
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、隨機的。
編輯ppt土類、土層劃分的相對性但人們要利用土作為工程的地基、材料或環(huán)境,需要進行設計和施工,就不得不對土體進行適當?shù)貏澐郑譃閹讉€相對比較均勻些的土類或土層,采用一些代表性的指標來描述其物理力學性質(zhì),以便于設計與施工。
編輯ppt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在規(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,可能有幾個指標的塑性指數(shù)大于17,劃分為中密的粉土中有幾個比較大的孔隙比等等,其實這是非常正常的事,沒有辦法解決大自然的不均勻性質(zhì)。
編輯ppt怎樣看待土的分類指標、
狀態(tài)劃分的指標?
前面說過為了設計與施工的需要,不得不將本質(zhì)上是非均質(zhì)的土體人為地劃分為幾個相對均勻的土類或土層。于是人們就研究土的分類的方法、狀態(tài)劃分的方法、密實度劃分的方法。編輯ppt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準、狀態(tài)劃分的標準、密實度劃分的標準,劃分的界限就極其多元化。
編輯ppt但自然界并不買賬,它不會服從哪一本規(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)范看成絕對真理就可以了。
舉個例吧,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。
編輯ppt而建筑地基基礎設計規(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。這個規(guī)定怎么來的,當年就是我提出了這個建議,理由是可塑的范圍適當大一些,容易與野外描述結果取得一致,大家同意了這個辦法就列入規(guī)范了。這個可塑與硬塑之間其實并沒有非常嚴格的界限。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計算得到的,但由于這兩個試驗方法的多元化,用不同的標準得到的結果相差非常大。
編輯ppt由此可見,這種劃分土類、狀態(tài)和密度的指標,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,都是相對而言的,不能絕對化。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。編輯ppt巖土工程師應該具備什么樣的數(shù)據(jù)處理與運用數(shù)據(jù)處理結果的基本素養(yǎng)?既然自然界那么復雜,試驗的結果又是那樣離散,因此巖土工程師如何處理和運用數(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,比人工材料復雜得多,那我們就應該采取積極的態(tài)度,學習和掌握隨機數(shù)學的基本概念和實用的數(shù)據(jù)處理方法去處理巖土工程的數(shù)據(jù),從中總結規(guī)律性的認識以指導我們的工程實踐。
編輯ppt怎樣正確認識變異系數(shù)?變異系數(shù)究竟是一個什么樣性質(zhì)的指標?好像有句話說:“如果統(tǒng)計后的變異系數(shù)較大,就要考慮分層是否合理了?!?/p>
這反映了一個現(xiàn)實情況,是對變異系數(shù)的誤解與曲解的反映,是巖土工程師的隨機數(shù)學基本素養(yǎng)不足的表現(xiàn)。編輯ppt編輯ppt變異系數(shù)變化的特點1.
變異系數(shù)變化的范圍相當大,顯示出影響變異系數(shù)的因素比較復雜。2.
各種不同的物理力學指標的變異系數(shù)變化范圍并不相同,物理指標的變化范圍一般小于力學指標。編輯ppt3.
變異系數(shù)的數(shù)值主要反映了土的成分與結構的不均勻性對土性指標的影響,即使劃分為同一土層,成分與結構的不均勻性使土的物理力學指標呈現(xiàn)出比較大的變異系數(shù)。4.
砂土內(nèi)摩擦角的試驗條件單一,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。編輯ppt《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條關于巖土參數(shù)統(tǒng)計的要求,14.2.3條關于相關型參數(shù)的統(tǒng)計分析方法,14.2.4條關于巖土參數(shù)標準值的確定方法。
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踐中運用這些方法。編輯ppt在《巖土工程勘察規(guī)范》50021-94版中,曾經(jīng)給出了對變異系數(shù)的評價,見表6-7。規(guī)范給出變異系數(shù)的評價界限值并不是給出一種“判別是非”的標準,變異系數(shù)很高并不說明這個試驗就存在問題或就不合格。根據(jù)變異系數(shù)不能簡單地作為評價勘察試驗質(zhì)量的標準。
編輯ppt不管作為試驗是否合格?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的。鑒于上述種種誤解,所以在修訂規(guī)范時就將這個表刪除了,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”的標準。編輯ppt土層的定名和劃分對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心的事。先講土層劃分與定名,土層劃分的基礎應該是野外鑒別描述結合土工試驗指標,希望巖土工程師多下現(xiàn)場,到鉆機上摸土,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,試驗結果是塑性指數(shù)大于17的是多數(shù),有少數(shù)試驗結果小于17怎么辦?
編輯ppt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,則定名黏土含粉質(zhì)粘土,其實17的界限是人為的界限,而且不同分類標準的界限又是不同的,這樣處理對工程沒有太多的問題,因為重要的是力學性質(zhì)指標的試驗結果,是力學層的劃分對不對。
編輯ppt至于狀態(tài)或密實度是在分層的基礎上的描述,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)。編輯ppt所有的數(shù)據(jù),不管是否參與統(tǒng)計,是否對分類與描述產(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。因為這些試驗的數(shù)據(jù)是客觀存在的,不同的工程師對其作用的主觀評價可能不一樣,不在資料中出現(xiàn),其他工程師就無法評估你評價的正確與否,因此不可以刪除原始數(shù)據(jù),而只能說明其不參與統(tǒng)計的理由,讓其他工程師來評估你的理由對不對。編輯ppt4.6.2是否把超過三倍標準差作為剔除數(shù)據(jù)的依據(jù)?
每一剪切試驗會得到一組c、的測試結果。在進行數(shù)理統(tǒng)計時如果發(fā)現(xiàn)一組測試結果中的c(或)值為異常數(shù)據(jù),是把該c(或)值單獨剔除而保留其(或c),還是應該把整組c、值予以剔除?編輯ppt在審查時經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一些勘察報告的物理力學性指標統(tǒng)計表中c和
的數(shù)量不一致,估計是剔除數(shù)據(jù)時把c(或)異常值單獨剔除而保留其(或c)。我個人覺得不妥,因為是同一組數(shù)據(jù),如有異常應一起剔除。不知道這樣理解對不對?編輯ppt你提出了資料整理的一個基本問題,即如何處理離散性比較大的數(shù)據(jù),主要應該處理的是實測數(shù)據(jù),而不是統(tǒng)計得到的指標。這涉及對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知的關系。
編輯ppt誤差分析試驗數(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、試驗方法、試驗環(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。實驗科學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)無限多時得到的平均值,一般稱為最佳值。編輯ppt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)覺或未被確認的因子所引起的誤差。引起系統(tǒng)誤差的原因一般認為是由于儀器不良,如刻度不準,砝碼未校正;試驗環(huán)境的變化,如溫度、壓力、濕度的變化;操作人員的習慣,如習慣從側面讀數(shù)等。可以用校正儀器,控制環(huán)境和改正不良習慣來消除系統(tǒng)誤差。編輯ppt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。偶然誤差的特點是時大時小,時正時負,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)計規(guī)律,偶然誤差的算術平均值將逐漸接近于零。偶然誤差可以用誤差理論進行處理。編輯ppt
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任感,健全工作制度,加強對數(shù)據(jù)的審核。編輯ppt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只與兩極端值有關,而與測量次數(shù)無關。編輯ppt2.算術平均誤差算術平均誤差由下式計算:
式中n-觀測次數(shù);
di-觀測值與平均值之差。算術平均誤差的缺點是無法表示出各次測量間離散的情況。編輯ppt3.標準誤差標準誤差也稱為均方根誤差,其定義為:
標準誤差是一組測量中各個觀測值的函數(shù),而且對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。編輯ppt4.或然誤差或然誤差的意義為:在一組測量中若不計正負號,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%。從或然積分可以導出:
編輯ppt剔除粗差的標準由于粗差的存在,使實測數(shù)據(jù)離散性比較大,首先應該從數(shù)據(jù)的試驗、采集上進行檢查,剔除存在明顯錯誤的數(shù)據(jù),如果發(fā)現(xiàn)不了錯誤的原因,就按3倍標準差原則剔除,其理論依據(jù)是大于或小于3倍標準差的數(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。編輯ppt在抗剪強度試驗中,實測的誤差反映在畫強度包線時,有些點偏離太大,可能是因為試樣密度有差異,或剪切面上夾砂,就應剔除這些試驗點,一旦給出了c和φ的數(shù)值,在分別統(tǒng)計c和φ時發(fā)現(xiàn)某些指標的離散性比較大,這時再剔除指標就不應該了。同時,客觀上c和φ的變異性本來就是不一樣的,內(nèi)聚力的變異性遠大于內(nèi)摩擦角,此時更不能再采用上述的數(shù)據(jù)處理原則來剔除統(tǒng)計結果的數(shù)據(jù)。編輯ppt6.4.3關于極差超過30%
我們曾作過灰土擠密樁的載荷試驗,對極差超過30%的數(shù)據(jù)我采用了去掉大值,認為大值是異值,然后分析極差直至達到30%的要求。不知此做法是否正確?編輯ppt《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007-2002對于載荷試驗的結果,規(guī)定極差不超過平均值的30%時可以取平均值作為代表性的數(shù)值,但對超過30%的試驗結果如何分析與處理沒有作出規(guī)定。編輯ppt采用極差來描述試驗數(shù)據(jù)的離散性是一種比較簡便的方法,但并不非常合理,因為它過分地依賴于個別的數(shù)據(jù),評價離散性的合理指標是變異系數(shù),它充分利用了所有數(shù)據(jù)的信息,是整個試驗數(shù)據(jù)離散性的綜合反映。但對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)點就受到人們的青睞,因此規(guī)范就采用了這種方法。編輯ppt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。對于試驗的結果要尊重,不能隨便刪除,如果確實證明有系統(tǒng)因素影響了試驗結果,不采納存在系統(tǒng)因素的數(shù)據(jù),那是允許的。例如這個試驗點的水泥下料太多了,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)計的方法處理數(shù)據(jù);編輯ppt與極差30%對應的變異系數(shù)可以分析與極差30%相應的最大變異系數(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%可以表達為下式:
編輯ppt編輯ppt
的區(qū)間為0.91.1當=1.0時,變異系數(shù)=0.15為最小值;當=0.9或1.1時,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%相應的變異系數(shù)可以表達為下式:編輯ppt當1=2=1時,標準差得最小值,變異系數(shù)=0.12;當1=0.85,2=1.15時,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,相當于極差為30%的變異系數(shù)最大值是0.17。當極差超過30%時,統(tǒng)計修正系數(shù)由下式求得:編輯ppt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),當變異系數(shù)
0.17時取0.17;
p—按試樁樁數(shù)由表查得的計算系數(shù)。編輯ppt編輯ppt6.5怎樣統(tǒng)計抗剪強度指標?
6.5.1用抗剪強度試驗的資料如何計算土的抗剪強度指標?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?編輯ppt巖土的抗剪強度指標是十分重要的設計參數(shù),廣泛地應用于邊坡和地基的穩(wěn)定計算、土壓力計算和地基承載力計算??辜魪姸戎笜说娜≈祵こ痰陌踩c經(jīng)濟起控制性的作用,歷來受到巖土工程界的重視,各種技術標準對抗剪強度指標的統(tǒng)計分析作了許多規(guī)定,提出了各種不完全相同的方法。編輯ppt抗剪強度指標包括凝聚力和內(nèi)摩擦角,是摩爾-庫侖強度包線的兩個參數(shù),由同一試驗求得。如對n組土樣,每組切取k個試樣,每個試樣在不同的周圍壓力(三軸試驗)或不同的豎直壓力p(直剪試驗)下剪切至破壞,得到相應的抗剪強度值。計算抗剪強度指標的標準值,一般有三種方法:平均法;c、平均法;全回歸法編輯ppt第一種方法稱為平均法,將相同應力條件下的抗剪強度值
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)計的方法求包線的兩個參數(shù)的期望值和標準差:編輯ppt
p編輯ppt第二種方法稱為c、平均法,是對每組k個試樣的抗剪強度值用作圖法或統(tǒng)計的方法求得每組的凝聚力和內(nèi)摩擦角,然后分別將n個凝聚力和n個內(nèi)摩擦角數(shù)據(jù)計算平均的凝聚力和內(nèi)摩擦角及其標準差:編輯ppt第三種方法稱為全回歸法,是將m=nk組應力和強度的數(shù)據(jù)進行直線回歸統(tǒng)計,回歸方程的兩個參數(shù)即為平均的凝聚力和內(nèi)摩擦角,同時也可以求得凝聚力和內(nèi)摩擦角的標準差。對直剪試驗和三軸試驗分別導得了不同的結果:編輯ppt對直剪試驗:編輯ppt編輯ppt對三軸試驗編輯ppt用這三種方法求得的抗剪強度指標數(shù)值可能并不完全一樣,巖土工程界對這三種統(tǒng)計方法的看法也并不一致?!督ㄖ鼗A設計規(guī)范》(GB50007-2002)采用第二種統(tǒng)計方法,《土工試驗規(guī)程》(SL237-1999)同時采用第一種統(tǒng)計方法和第三種統(tǒng)計方法,不過這本規(guī)程所列的第三種方法只適用于直剪試驗的成果分析。編輯ppt6.7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)驗關系(表F.0.2),我想請問的問題是,對于沉降計算,其Es值應取實際應力狀態(tài)下的值,而(表F.0.2)對于同一種試驗方法下的同一類土層僅給出了一個經(jīng)驗公式,是否可理解為在計算沉降時可不考慮實際的應力狀態(tài)?編輯ppt常規(guī)分層總和法1.由e~p曲線求壓縮模量Es-有條件考慮應力狀態(tài),計算情況比較符合實際;2.由經(jīng)驗公式得出壓縮模量Es值,無法考慮應力狀態(tài),比較粗糙;編輯ppt彈性理論的位移解公式3.由載荷試驗得出變形模量E0值,不需要考慮應力狀態(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得出的變形模量E0值,不需要考慮應力狀態(tài)。編輯ppt你的問題有一定的深度,也看出了我國技術標準之間的差異所在,從中引出了計算理論的不同假定。由載荷試驗的p~s曲線,用彈性理論計算的模量是變形模量E0,是由直線段得出的,在彈性范圍里,模量的大小與應力的大小無關,應用這類指標計算沉降的公式也應當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。編輯ppt對于圓形基礎,基礎沉降為:式中d—圓形基礎直徑(m);
wr—剛性基礎的沉降影響系數(shù),是關于長寬比的函數(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為基礎底面積(m2)。編輯ppt對于矩形基礎,數(shù)學上可以用無窮級數(shù)來表示基礎沉降,同樣沉降可寫成:也許有的網(wǎng)友會提出異議,為什么在《高層建筑巖土工程勘察規(guī)程》JGJ72-2004附錄B中給出的沉降計算公式是分層土的?編輯ppt其實,這個公式是由前蘇聯(lián)的葉戈羅夫推導得到的,我國稱為葉戈羅夫方法。編輯ppt公式(6-57)中的應力系數(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《土力學講義》第6-4節(jié)“按葉戈羅夫法計算結構物的沉降”。葉戈羅夫在推導的過程中,采用了Boussinesq的位移解分層積分得到的,葉戈羅夫方法的優(yōu)點還可以考慮下臥剛性層的影響。編輯ppt沉降計算的另一種途徑是用土工試驗的e~p曲線求壓縮模量Es,由于e~p曲線是非線性的,所得到的模量與應力的大小有關,又由于壓縮試驗是土的單元體試驗,用于計算沉降時,必須采用彈性理論的應力解,由于應力解與土層的參數(shù)無關,可以適用于分層土,得到附加應力以后,按應力的大小在e~p曲線上截取信息,再用分層總和法計算沉降。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)實際情況選用。編輯ppt《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)驗公式見表6-9。這些經(jīng)驗公式根據(jù)上海地區(qū)的資料統(tǒng)計得到的,使用時應根據(jù)地區(qū)資料進行驗證,不加驗證的使用是不合適的。編輯ppt編輯ppt《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2002)的方法是加上了許多建筑經(jīng)驗因素的分層總和法,反映了我國一些歷史經(jīng)驗,有一定的適用范圍。但如果把它看成絕對正確和普遍適用的方法,并以此作為標準來排斥其他的方法,或者用它來檢驗或校準其他的方法,那就不恰當了。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,換個角度看就明白了。編輯ppt三.地下水位評價與
地下室抗浮驗算方法1.抗浮穩(wěn)定驗算與浮力對基礎底板內(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.洪水位對臨江建筑物的影響5.風化層中地下水浮力編輯ppt6.抗浮驗算條件與設計表達式7.抗浮失效案例分析8.抗浮設計案例分析9.消減浮力的工程措施編輯ppt抗浮穩(wěn)定驗算與
浮力對基礎底板內(nèi)力的影響QFP編輯ppt抗浮穩(wěn)定性由重力平衡浮力,如果浮力大于重力,則需要設置抗浮樁或抗浮豎直錨桿。抗浮樁的設置有兩種方案,一種是設置在柱下,另一種設置于板下,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,驗算抗壓承載力時,荷載直接由樁承擔,板不傳遞上部結構荷載。編輯ppt集中布置分散布置編輯ppt對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。編輯ppt2.上層滯水與潛水一個區(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,一般開挖時可見水體,則其中的地下水該是潛水還是上層滯水?編輯ppt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,受大氣降水的補給,臨近河流的補給,以及人類活動的補給,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”。編輯ppt我們發(fā)現(xiàn):表層土中的水,在一般年份會長期存在,基坑開挖時,會入滲基坑,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,幾乎沒有入滲的情況。對于單幢建筑來說,我認為,雖然基坑施工時,進行了排水工作,但是僅僅將基坑周圍的局部范圍做了疏干,但是,當基坑回填后,附近的水將很快滲流至基礎的周圍,而且將長期存在,因此有必要對該水體進行水文地質(zhì)勘察,包括水位測量及水質(zhì)分析。
編輯ppt對于巖土工程勘察來說,對地下水的勘察是一個十分重要的內(nèi)容,但由于工程勘察一般僅局限于場地紅線范圍以內(nèi),不可能進行區(qū)域性的勘察工作,所以應當充分利用區(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,有時稱為“供水水文地質(zhì)”,研究的著眼點是尋找能提供需要水量的含水層,重點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。
編輯ppt這些成果對于為城市建設工程的降水工程或抗浮設計有一定的參考價值,但作為工程設計之用,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,但對于工程建設來說,已經(jīng)是非常大的范圍了,對供水來說是沒有價值的含水層,但對建設工程來說,已經(jīng)是舉足輕重的地下水條件了。編輯ppt潛水與上層滯水的主要區(qū)別在哪里?
上層滯水是指當包氣帶存在局部隔水層時,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。編輯ppt上層滯水與潛水的共同點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。編輯ppt3.覆土下的浸潤線上升影響地下水會隨地面標高提高而提高,抗浮設計水位該取哪個地方的地面計算?大面積填土以后,地下水位會上升,但面積超過多少以后才有這種效應,還不清楚,地下水位上升的原因是什么,也認識不清楚。
編輯ppt如果取地下車庫頂標高3.80m作為抗浮穩(wěn)定性驗算的設計水位,那是最穩(wěn)妥的,整個車庫都被地下水浸沒,應該是最保險的考慮了。編輯ppt在新回填形成的場地上,浸潤線上升的問題,是勘察時地下水評價的一個難題??辈鞎r往往沒有發(fā)現(xiàn)地下水,但在建成以后,地下水位可能會上升,對地下建筑會帶來不利的影響。填筑時,對原地面排水系統(tǒng)是否注意保護,新形成的場地是否注意排水設計,填土材料的滲透性如何,這些因素對浸潤線的上升都有很大的關系。編輯ppt編輯ppt4.洪水位對臨江建筑物的影響兩個場地,一個近臨湘江,約60m,一個遠一點,約300m??辈鞎r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。
編輯ppt遠離湘江的場地位于一傾向湘江的山坡腰,地面標高為41.0-42.0m,設計地面標高為40.8m,勘察時最高水位為37.6m;近湘江的場地位于沿江大道邊,地面標高為38.0-37.0m,設計地面標高為38.8m,勘察時最高水位為32.6m。
兩場地的地下室抗浮水位標高如何確定?編輯ppt編輯ppt勘察時需要弄清楚場地的地下水與湘江的水力聯(lián)系,特別是離湘江較遠的場地,如果與湘江沒有水力聯(lián)系,則湘江的洪水位對這個場地的抗浮水位就沒有影響。離湘江比較近的場地,應考慮湘江水位的影響,設計地面標高顯然已經(jīng)是考慮了湘江的歷史最高洪水位。編輯ppt由于缺乏地下水的長期觀測資料,沒有條件提供根據(jù)建筑物使用期的水位變化來確定的抗浮水位。是否可以按最保守的估計,將設計地面標高作為抗浮設計的最安全的水位標高使用。如果有條件,可以通過實測孔隙水頭的方法,實測場地距湘江距離遠近對洪水位的影響。
編輯ppt5.風化層中地下水浮力河谷階地地形平坦,地面標高37.0m。地層巖性為卵石土,層厚5.0-7.0m,密實,濕-飽和;下伏強風化-中風化混合花崗巖,強風化層厚度約20.0m,風化層巖石節(jié)理裂隙發(fā)育,節(jié)理面張開程度差,透水性和導水性差。
編輯ppt卵石土為潛水含水層,地下水標高35.0m(為多年最高水位)。強風化層為弱含水層。根據(jù)鄰近18m深基坑開挖情況看,地下水主要從卵石土層和風化層界面處流出,風化層中基本無水。1、基坑回填后是否會形成一個“積水區(qū)”;基底為強風化巖石地基,計算地下水浮力時計算水位應怎樣取值才較科學/經(jīng)濟合理?
2、地下水對基底的浮力作用是否均勻分布?
編輯ppt3、如地質(zhì)條件相同,我們建一個內(nèi)徑20.0m,深度35.0m的旋流井,壁厚1.0m,井底封底。采用抗?jié)B混凝土防水,不作外防水。采用逆作法施工。如何計算不同圍巖段地下水對井壁及井底的水壓力?抵抗地下水浮力時,巖土層對井外壁的極限側阻力值是否折減?編輯ppt含水層風化巖?編輯ppt做了工程以后,風化層中有沒有水?井底的浮力如何計算?側壁的摩擦力能不能考慮?底板下需要抗浮錨樁嗎?底板設計怎樣考慮浮力?還有其他的方法嗎?編輯ppt風化巖層中地下水的賦存條件比較復雜,地下水位受補給和排泄條件的影響比較大,對判斷地下水浮力的大小,制約因素比較多。對你這個工程而言,不知地下水的補給、排泄條件如何?巖土工程勘察時有沒有做過抽水試驗或壓水試驗?試驗情況又如何?根據(jù)所給的條件,在深基坑開挖以后,就改變了原來自然的土層堆積條件,對這個局部來說,改變了卵石層中地下水的流向,風化巖中不可能再處于無水的狀態(tài);在基坑回填以后,地下水位肯定恢復,應當按多年最高水位考慮作用在基礎上的浮力。編輯ppt至于多少時間恢復,也取決于補充和排泄的條件,確實是難以估計的,但在工程的使用期內(nèi),總是能產(chǎn)生對工程有害的浮力作用,設計時沒有理由不予考慮。由于水壓力是各個方向都相等的,浮力沒有理由不均勻分布。建造35m深的旋流井,不知井底面的基巖情況如何?在透水性的巖石中,還是應當考慮浮力的,這些透水層是連通的,應按靜水壓力計算。編輯ppt本區(qū)地下水主要受大氣降水和側向徑流補給,勘察時未分層觀測水位和也未進行抽水試驗,本場區(qū)的強風化巖石節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。在緊相鄰場地基坑開挖時發(fā)現(xiàn)強風化層透水性差。強風化巖層上有一層潛水含水層,但下伏的風化巖層中基本無水?;娱_挖時只需截住卵石層的水不流入基坑內(nèi)即可。風化巖層開挖基本可保持干作業(yè)。編輯ppt如在軋鋼生產(chǎn)線基坑回填后,卵石層中的會水流入回填土中,回填土區(qū)水位將與卵石層中的水位一致,這時地下水對基礎底面下透水性較差的強風化巖層的影響可能有多大?
根據(jù)一些規(guī)范,巖石節(jié)理裂隙發(fā)育、透水性好的巖石,計算地下水的浮力時取計算水位的100%(靜水壓力值);如透水性差的巖石可取計算水位的50%。
編輯ppt可是風化巖中的水壓力如何計算較科學?地下水對井底的水壓力如按勘察報告中給出的多年最高水位靜水壓力壓力公式計算可達300kPa計算對嗎?如果是這樣,基礎底板怎能承受得了?如旋流井結構自重小于按300kPa計算的上浮力,設計單位在基底中風化巖石層打幾百根10余長的抗浮錨樁,而不考慮井外壁的巖土層提供摩擦力是不是出了笑話?這個摩擦力太大了,是不是勘察單位提供的抗浮水位值不對?
編輯ppt1、旋流井處可取消抗浮錨樁,抗?jié)B混凝土底板也不需做得太厚!如果是那樣,不是需要繼續(xù)加大井深,水壓力也不是要繼續(xù)增大嗎?
2、計算水位需要折減,對不同圍巖段需分段計算水壓力值??墒菑婏L化巖層的水頭壓力該如何計算測得?把它看成隔水層不妥吧?
3、軋鋼區(qū)基坑回填時使用透水性差的回填材料分層夯實,阻隔卵石層中的水流入回填土區(qū),滲入到下基底強風化巖層中。編輯ppt這個論壇是網(wǎng)友之間的一種交流,結合具體工程討論也是一種很好的方法,可以加深對基本概念的理解。有些網(wǎng)友希望能對具體工程提一些具體的意見,但由于工程問題是很復雜的,在考慮工程問題時一般要看有關的資料,甚至要看現(xiàn)場,才可以發(fā)表些比較肯定的意見。而在網(wǎng)上,對情況的了解可能是極其片面的,甚至還沒有形成整體的概念,在這種情況下,就說不準確。編輯ppt這是一個很大的項目,地質(zhì)條件也并不很簡單,勘察為什么不作抽水試驗?他們認為有什么理由可以不做抽水試驗?他們在勘察報告中對風化巖的透水性是怎么評價的?設計根據(jù)什么資料要打那么多的抗浮錨樁,他們的理由是什么?這些都需要溝通以后才能判斷,你提的這些問題都是很關鍵的,對工程造價,對質(zhì)量安全都是至關重要的問題,一般這些有爭議的問題都要經(jīng)過專家會議討論,取得共識后作決斷。編輯ppt如果井的基底是落在不透水的基巖里,那底板上當然沒有浮力作用,就像站在游泳池里,腳底下是沒有向上的浮力作用一樣的,但身體上是有浮力作用的,這是一種體積力。除非腳底下與池的底部固定來平衡這個浮力。工程上就比較復雜了,關鍵是對風化巖透水性的估計,要有試驗數(shù)據(jù),這就要靠巖土工程師來做試驗和評價了。沒有數(shù)據(jù),那就拍腦袋,只好往偏于安全的方面拍,于是可能就浪費了。要節(jié)約造價是要做工作的,勘察試驗費用不愿意多化,就在基礎設計上做冤大頭,就大把的錢扔在地底下。編輯ppt另外一個工程的情況現(xiàn)在遇到設計人員提出的一個問題:地下室周圍是透水性填土,但地下室底版下是隔水層泥巖,設計人員所由于底版與泥巖之間無水,即使將來地下室四周填土層中有水,地下室也不會浮起來,請問地下室有無浮力跟底版下有無水有關系嗎?我認為毫無關系,可設計人員和業(yè)主認為底版下無水就不用考慮抗浮了。編輯ppt有無浮力?不透水泥巖編輯ppt底板下面是泥巖,如何保證兩者之間沒有間隙?只要有間隙,水就能往里滲,只要有水,哪怕是微裂隙,就能形成連通條件,就能傳遞靜水壓力,就有浮力;工程中,許多因素都使底板和泥巖之間不能密貼。例如,混凝土結硬時的體積收縮,就能形成許多微裂縫,你可以請教設計人員如何使底板混凝土不收縮。編輯ppt還是旋流井的問題旋流井處底板如按透水巖石計算,按勘察單位提供的水位計算底板水壓力值是否太大了?;A底板如何做才能抵抗300kPa的水壓力。
因采用逆作法施工,卵石和巖石層的摩阻力可達100-200kPa,這么大的摩阻力作用在井壁之上,設計單位還有必要在井底布置抗浮錨樁嗎?
編輯ppt如果要利用側壁的摩阻力,則施工時如何保證能發(fā)揮摩阻力的工程措施是至關重要的。即使利用側壁摩阻力能平衡浮力,也不完全能替代抗浮樁,這是因為需要底板來傳遞浮力。底板將承受很大的彎矩,底板的厚度與配筋將非??捎^。以35m深度、20m直徑的園井為例計算如下;編輯ppt旋流井上的作用力:井的自重重力Q側壁摩阻力合力F,底部浮力合力PFPQ編輯ppt抗浮安全系數(shù)由下式計算:如果安全系數(shù)滿足要求,抗浮穩(wěn)定性沒有問題,但20m直徑園井底板承受由浮力形成的跨中彎矩可由下式計算:如果設置了抗浮樁,浮力直接由抗浮樁平衡,底板只承受土壓力的彎矩。編輯ppt復雜地形的分析評價丘陵地帶,場地多半是挖高填低形成平坦地形,地層由人工素填土層,粉質(zhì)黏土層,砂泥巖互層組成,地下水都是上層滯水。最近遇到這個工程,鉆探時,因為才新近回填,且雨水較少,鉆探深度范圍內(nèi)未見地下水,但是由于這個項目包括了很多地下室(且深淺不一,有4~25m),有些直接在挖方區(qū),直接在砂泥巖上,有些可能上部有一定厚度的人工素填土層和粉質(zhì)粘土層。
編輯ppt現(xiàn)在設計要我們一定要提供一個設計抗浮水位,我覺得很困難,因為上層滯水只是形成局部的飽和,而且不能形成統(tǒng)一的地下水位,我如果提高了,可能使之不經(jīng)濟,提低了,又有可能會不會由于偶然的暴雨造成排水不通暢,在填土中或基巖裂隙中達到局部的飽和。編輯ppt你這個問題有一定的普遍意義,但確實還沒有非常成熟、有效的方法來估計由于地面排水不暢所產(chǎn)生的地下水位的變化。由于人類的工程活動,改變了地貌和地形,改變了地面水的排水、滯留條件,也改變了地下水的滲透、賦存的條件,在填土中地下水位一般都會上升。對這種水位的變化只能實測,而很難作定量的預測。編輯ppt你可能需要從整個區(qū)域來分析,場地平整回填以前的地形地貌特點,地面的徑流情況,回填時有沒有處理了還是填塞了這些原地面的排水通道?建造了工程以后,對降雨以后地面水的徑流和入滲有什么影響,是否能夠比較快地排水,有沒有滯留的條件,地區(qū)的暴雨歷史資料如何,考慮最不利的條件估計浸潤水位可能達到多少標高。也可能已經(jīng)采取一些工程措施來減少不利的影響,從而可以降低浸潤水位。編輯ppt6.抗浮驗算的條件與設計表達式我這里有一個抗浮問題向您請教:現(xiàn)有一高層建筑(27層),地下室兩層半,地面標高43.0m,地下室底面標高34.0m,樁基礎,勘察提出的抗浮水位為38.0m。請問抗浮措施是打地錨好,還是降水施工,采取結構措施好呢?現(xiàn)在我們這地方只要是高層地下室,均一律采用地錨抗浮,我總覺得不妥,打地錨費時又費錢,經(jīng)濟效益沒有降水施工,地下室底板采取結構措施好,您認為呢?編輯ppt抗浮驗算要分別不同的工況進行,不同的工況,浮力和壓載的條件是不同的,不能一概而論,“只要是高層地下室,均一律采用地錨抗浮”的說法顯然是不全面的。對于高層主樓的地下室,在使用階段,一般抗浮穩(wěn)定性是沒有問題的。裙房的重力如果不足以克服浮力,則可能需要布置抗浮樁或抗浮錨桿。編輯ppt在地下室施工階段,當?shù)叵率业膫葔σ呀?jīng)做好,如果停止了降水,即浮力已經(jīng)產(chǎn)生,而荷載最小的時候是最危險的,但你們這個高層采用了樁基,樁基本身是能夠承受拉力的,因此也沒有問題??垢栴}比較嚴重是純地下車庫,上面沒有樓房,只覆了些土做綠化,在使用階段很可能抗浮驗算也通不過,這時候需要設抗浮樁或抗浮錨桿。編輯ppt如果使用階段驗算抗浮沒有問題,不需要設抗浮樁的話,則應注意施工期的驗算。也就是當?shù)叵率业膫葔σ呀?jīng)做好,頂板和覆土荷載尚未施加時,千萬不能因為施工不再需要降水而將其停了,如果停止了降水,地下車庫肯定要浮起來的。編輯ppt關于抗浮驗算的有關規(guī)定歐洲規(guī)范對抗浮穩(wěn)定性驗算列為一種設計的極限狀態(tài),“由于水的浮力或其他豎向力引起結構物或巖土體平衡的喪失,這種極限狀態(tài)簡稱為UPL。”[4]我國國家標準《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB50007-2001第3.0.2條第6款規(guī)定:“當?shù)叵滤癫剌^淺,建筑地下室或地下構筑物存在上浮問題時,尚應進行抗浮驗算。”但沒有規(guī)定抗浮驗算的設計表達式。[5]編輯ppt行業(yè)標準《建筑樁基技術規(guī)范》JGJ94-2008第3.1.3條第5款規(guī)定:“對于抗浮、抗拔樁基,應進行基樁和群樁的抗拔承載力驗算?!焙罄m(xù)條文規(guī)定了基樁抗拔承載力的確定方法,但同樣沒有給出抗浮穩(wěn)定性驗算的設計表達式。北京市標準《北京地區(qū)建筑地基基礎勘察設計規(guī)范》DBJ01-501-92第4.2.1條規(guī)定:“當?shù)叵滤桓哂诘叵?/p>
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