岩土工程评价与设计讲座之一上

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1、岩土工程评价与设计方法讲座第一部分岩土工程评价方法同济大学高大钊2011年9月引言2010年6月，《岩土工程勘察与设计》岩土工程疑难问题答疑笔记整理之二脱稿交付人民交通出版社出版。这本书与《土力学与岩土工程师》岩土工程疑难问题答疑笔记整理之一是姐妹篇，共同记叙了六年来，我国岩土工程界网友在中国工程勘察信息网上，切磋、讨论技术问题的主要历程和内容，共约100余万字篇幅。概括起来，这两本书里，网友提出了四个类型的问题：现行体制与岩土工程体制、岩土工程师需要的土力学素养、岩土工程勘察、岩土工程设计。其中，岩土工程

2、勘察包括钻探、原位测试、土工试验等勘探的实务工作和资料分析、综合评价工作两个部分。在前几年，一些兄弟单位、地方协会和培训机构组织的讲座中，我比较多地讲了前面的三个问题，即体制问题、岩土工程师的土力学素养和岩土工程勘察的实务工作。第二本书出版以后，一些朋友希望我讲一讲这本书中关于勘察工作中的岩土工程评价和岩土工程设计的问题。由于内容比较多，将分为两个部分，第一部分为岩土工程评价方法，第二部分为岩土工程设计方法。第一部分岩土工程评价方法一.岩土工程评价与岩土工程设计的基本要求二.岩土工程设计参数的统计分析与评价

3、方法三.地下水位评价与地下室抗浮验算方法四.抗剪强度指标的评价与大面积堆载的稳定性验算五.勘察报告中的岩土工程评价六.岩土工程设计荷载取值与安全度控制方法七.基础方案建议与地基基础设计的基础选型第二部分岩土工程设计方法一.浅基础设计的地基承载力问题二.地基基础设计的变形控制方法三.单桩、群桩的承载力与桩基础设计四.地基处理的方案选择与设计控制五.边坡稳定性分析与土压力计算六.基坑工程方案设计与事故分析七.地基基础抗震评价与抗震设计岩土工程勘察技术面临的挑战1.在勘察报告中对深层土的地基承载力评价2.特殊条件

4、下的地基承载力取值方法3.长桩和超长桩基础下软弱下卧层的强度验算4.长桩和超长桩桩端阻力的发挥条件5.深层土的抗剪强度试验的加载要求6.为深基坑设计提供的抗剪强度试验的应力路径7.取土时试样卸荷作用对不固结不排水试验结果的影响8.大面积填土中的地下水浸润线上升9.大底盘地下车库上建筑群的沉降计算10.深层土的基床系数一.岩土工程评价与岩土工程设计的基本要求《岩土工程勘察规范》对勘察报告的内容提出了如下的规定：1.勘察目的、任务要求和依据的技术标准；2.拟建工程概况；3.勘察方法和勘察工作布置；4.场地地形、

5、地貌、地质构造、岩土性质及其均匀性；5.各项岩土性质指标，岩土强度参数、变形参数、地基承载力的建议值；6.地下水埋藏情况、类型、水位及其变化；7.土和水对建筑材料的腐蚀性；8.可能影响工程稳定性的不良地质作用的描述和对工程危害程度的评价；9.场地稳定性和适宜性的评价。上述9项要求中，第4～第9项的要求都是分析、评价。评价构成了岩土工程勘察报告的基本内容和结论。但什么是分析、评价？1.分析、评价的目的是什么？2.怎样做分析、评价？3.评价与设计有什么区别？这些都是我们需要弄清楚的问题。在现实的勘察工作中，至少

6、在我的论坛上所反映出来的问题中，显示了部分业内人士在不同程度上存在着一些值得重视的问题：1.对参数统计评价的基本前提不是很清楚，例如：力学层与地质体之间是什么样的关系？对力学层为什么要作均质体的假定？什么是异常数据？异常数据如何剔除？如何使用经验关系？2.对岩土工程评价与岩土工程设计的区别不是很清楚。例如：1）评价与设计的前提条件有什么区别？评价的前提是对地质条件的探明，而设计的前提是明确工程条件；2）评价与设计之间是什么样的关系？评价为设计提供对地质条件的理性认识；3）评价时进行一些计算的目的是什么？评价

7、时进行的一些计算是为了比较不同方案之间的异同。什么是适度量化和有条件的量化?量化应该符合勘察工作的条件，只能做一些假定条件下的量化计算。4)评价的结论与设计的结果有什么不同？评价是对现有地质条件的分析和预测；设计是对拟建工程的谋划与安排。3.岩土工程勘察的审图应该把握什么问题，是否存在过度的定量计算的要求？1)评价的深度如何掌握？2)如何正确地理解《岩土工程勘察规范》对岩土工程评价的要求？3)在勘察阶段能否以设计规范作为审图的依据？评价的依据是勘察规范，而设计的依据是设计规范，两者不能混淆。二.岩土工程设计

8、参数的统计分析与评价方法岩土工程参数统计分析与取值是岩土工程勘察内业工作的重要组成部分，是对原位测试和室内试验的数据进行处理、加工，从中提出代表性的设计、施工参数，作为岩土工程勘察分析评价的重要依据。基本观点由于岩土体是自然形成的，其成分、结构和构造都是随机的和不确定的，勘察时的钻孔或原位测试所取得的土样或数据都有相当大的偶然性，采样必然带有随机性。因此，岩土工程参数的分析方法必须建立在随机数学的基础上，采用统