范士凯再谈岩土工程中的基本思想和误区释疑精选

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1、再谈岩土工程中的基本思想和误区释疑（提纲）一、岩土体工程地质的宏观规律与岩土工程的宏观控制中心思想：工程地质与岩土工程密不可分。前者是基础，后者是延伸，不能相互取代，工程地质学深深扎根于地质学（自然科学）中；岩土工程则属于工程技术，两者有机结合才能解决岩、土、水的工程性质和工程措施问题。两种控制论：1、岩体的工程性质——地层岩性、地质构造和岩体结构，即所谓“结构控制论”2、土体的工程地质——地貌单元、地质时代、地层组合、地下水，即所谓“地貌第四纪地质宏观控制论”3、宏观控制是定性，是前提和基础。逻辑学上是“大前提”，是“必要条件”。工程中的逻辑思维非常重要，违背了逻

2、辑必然造成错误或浪费。实例图：图1：江汉平原武汉地区概化地质剖面图20图2内迭式阶地示意图一、基础经典理论和传统方法是必备的基本功1、地质学与工程地质学的基础——地质学基础、地貌第四纪地质学及工程地质学岩体——中国区域地质、构造地质、岩石分类、岩体力学土体——地貌第四纪地质、太沙基的经典土力学（土的压缩性、土的抗剪强度、挡土墙的土压力、其中有效应力理论是土力学的重要标志）、地基与基础。2、地下水——分类（见笔者撰写的基坑工程指南中表2-1地下水工程分类表）、达西定律、裘布依公式（理解每个参数的实际意义和相互间的数字关系）。地下水的综合分类及相应的基坑工程地下水控制原

3、则见表1。地下水综合分类表表1类型含水层性质水力特点分布区与补给区的关系动态特征含水层状态含水层分布及水量特点附注上层滞水孔隙水人工填土、淤泥透镜体中水、多年冻土融冻层水无压一致随季节变化层状或透镜状空间分布的连续性差，有时水量较大基坑工程对此类水多采用竖向帷幕和坑内集水明排潜水孔隙水第四系粉土、砂、卵砾石、黄土，第三系半胶结砂砾岩，冻土层中水，岩浆岩全、强风化带中水无压一致或临近地表水体补给随季节变化层状含水层分布及含水特性受所属的地貌单元、地层时代、地层组合控制，宏观规律性强基坑工程对此类水宜采用竖向帷幕，能落入隔水底板时采用封闭式降水，否则采用开放式降水。降水

4、可采用大口集水井、轻型井点或管井裂隙水各类岩体的卸荷、风化裂隙带中水、或构造裂隙、破碎带内水无压、局部低压一致或相邻富水区补给随季节变化层状、带状分布及含水性受岩性和构造影响明显，总体上水量不大基坑工程对此类水多采用集水明排岩溶水可溶岩体的溶蚀裂隙和溶洞中水一致或临近地表水体补给随季节变化层状、脉状受岩溶发育规律控制，包气带岩溶季节性含水，其水量不大。饱水带一般水量不大，有时较大基坑工程对此类浅部岩溶水可采用集水明排或管井降水20承压水孔隙水第四系层间粉土、砂、卵砾石、黄土，第三系半胶结砂砾岩层间含水层中水，或多年冻土层下部含水层中水承压不一致随季节变化层状冲积平原

5、、河流阶地、河间地块、古河道等均具有二元结构特征，承压水头较高，水量丰富；三角洲和滨海平原具有互层特性，多层层间水呈低压性，水量小于前者基坑工程对二元结构冲积层承压水宜采用管井降水或竖向及封底帷幕加封闭式降水。临近江、河、湖、海并具有较高承压水头时，封底帷幕很少奏效，宜采用悬挂式帷幕加深井降水，或落底帷幕加封闭式降水裂隙水基岩构造盆地、向斜、单斜、断层带中水随季节变化不明显层状、带状分布受岩性、地质构造控制，一般水量不大基坑工程很少涉及此类水，如有涉及可集水明排岩溶水临近江、河、湖、海岩溶带中水或构造盆地、向斜、单斜构造中可溶岩层中岩溶水有季节性变化或随季节变化不明

6、显层状、脉状临近地表水体的可溶岩体岩溶发育带呈层状分布，河间地块或高山区河流有时成地下河。总体上含水丰富、水量大一般基坑工程较少涉及此类水，超深基坑若涉及浅部岩溶承压水时，水量不大者可用管井降水或集水明排；水量很大且强排无效时，宜做帷幕堵塞岩溶通道后降水疏干注：此表参照一些类似的分类表改编而成,为使基坑工程地下水控制更有针对性地使用此表，特另加附注。3、以工程大类划分的工程地质与岩土工程——地基、边坡、隧道（洞室）三大类4、特殊、不良地质类型的基本理论、方法（滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、地震）5、数理统计的主要方法（各类指标的统计、回归、判别、因子）和数值分析（有限元

7、、有限差分）6、小陶博士进修阶段的自拟课程三、常见的误区释疑1、数值分析（有限元）的滥用——多数情况下适于定性（边界条件、参数、非均质）；某些条件下（如杆件有限元）可定量使用；2、判别分析中的“模糊”与地质单元、层位、土性脱离（把本不模糊的对象故意模糊）。203、地震砂土液化判别中所谓“液化点”的错误概念。正确方法应按散点图或统计N值（删除假N值）。图3饱和砂土地震液化判别图4、岩体稳定性验算中“圆弧法”的误用（岩体中软弱结构面控制滑动，只有全、强风化带和破碎岩体可用圆弧法）。5、岩体锚固设计中取C、Φ值计算“土压力”，设破裂角（45°-Φ/2）分自由端、锚固端