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文檔簡介
巖土土工工程程師師繼繼續(xù)續(xù)教教育育講講座座—土力力學(xué)學(xué)與與巖巖土土工工程程師師同濟(jì)濟(jì)大大學(xué)學(xué)高高大大釗釗2010年年11月月貴貴陽陽引言言在中中國國工工程程勘勘察察信信息息網(wǎng)網(wǎng)的的專專欄欄中中,,提提出出了了許許多多疑疑難難問問題題,,在在答答疑疑和和討討論論的的過過程程中中,,積積累累了了不不少少的的資資料料,,出出版版了了《《土土力力學(xué)學(xué)與與巖巖土土工工程程師師》》--巖巖土土工工程程疑疑難難問問題題答答疑疑筆筆記記整整理理之之一一,,協(xié)協(xié)會會提提出出圍圍繞繞這這本本書書的的主主題題開開展展講講座座,,也也是是一一個個很很好好的的嘗嘗試試。。內(nèi)容容一.巖巖土土工工程程師師的的職職責(zé)責(zé)與與作作用用二.巖土土工工程程師師應(yīng)應(yīng)該該具具備備的的基基本本素素養(yǎng)養(yǎng)三.巖巖土工程程師應(yīng)具具備的土土力學(xué)素素養(yǎng)一.巖土土工程師師的職責(zé)責(zé)與作用用1.太沙沙基巖土土工程體體制下2.現(xiàn)行勘察察、設(shè)計計體制下下1.太沙沙基巖土土工程體體制下巖土工程程體制是是指在土土木工程程領(lǐng)域中中,處理理巖土工工程問題題的一種種符合市市場經(jīng)濟(jì)濟(jì)的運(yùn)行行機(jī)制,,在業(yè)主主、上部部結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計、巖巖土工程程咨詢之之間建立立相互配配合協(xié)調(diào)調(diào)的技術(shù)術(shù)、經(jīng)濟(jì)濟(jì)關(guān)系的的一種運(yùn)運(yùn)行模式式。在上一個個世紀(jì)中中期,太太沙基等等在世界界各地的的水利工工程、鐵鐵路建設(shè)設(shè)、港口口工程和和機(jī)場工工程等土土木工程程的第一一線解決決巖土工工程問題題的過程程中,發(fā)發(fā)展了巖巖土工程程技術(shù),,創(chuàng)造了了這種符符合市場場經(jīng)濟(jì)原原則,與與工程實(shí)實(shí)踐緊密密結(jié)合的的巖土工工程咨詢詢業(yè)。后來許多多市場經(jīng)經(jīng)濟(jì)國家家大多按按照這種種模式建建立起巖巖土工程程的體制制,其服服務(wù)對象象不分行行業(yè)、其其工作內(nèi)內(nèi)容將地地質(zhì)調(diào)查查和設(shè)計計融為一一體,且且其技術(shù)術(shù)人員具具有地質(zhì)質(zhì)和工程程兩方面面的素養(yǎng)養(yǎng),是一一種一攬攬子服務(wù)務(wù)、全過過程服務(wù)務(wù)的技術(shù)術(shù)咨詢工工作,成成為巖土土工程師師從業(yè)的的成功模模式。當(dāng)然,國國外的巖巖土工程程體制的的成功有有其市場場大環(huán)境境的有利利條件,,包括國國家對工工程建設(shè)設(shè)合理的的技術(shù)控控制體系系、對人人才市場場的有效效管理體體制和工工程保險險業(yè)提供供的保障障以及技技術(shù)咨詢詢業(yè)的成成熟發(fā)展展等有利利條件。。巖土工程程師的職職責(zé)是根根據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)工程師師對上部部結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計的結(jié)結(jié)果,擬擬訂場地地的勘探探方案,,監(jiān)督鉆鉆探公司司與試驗(yàn)驗(yàn)公司的的工作質(zhì)質(zhì)量,進(jìn)進(jìn)行資料料的分析析評價和和巖土工工程的設(shè)設(shè)計,對對巖土工工程的施施工過程程進(jìn)行質(zhì)質(zhì)量監(jiān)理理并對工工程的運(yùn)運(yùn)行進(jìn)行行監(jiān)測。。巖土工程程師是在在結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計已經(jīng)經(jīng)確定了了上部結(jié)結(jié)構(gòu)所有有構(gòu)件尺尺寸和傳傳到基礎(chǔ)礎(chǔ)頂面荷荷載的條條件下主主持場地地勘察和和基礎(chǔ)工工程的設(shè)設(shè)計工作作。因此,勘勘察的前前提明確確,場地地勘察的的目的性性和勘察察方案的的針對性性強(qiáng),勘勘察成果果直接為為設(shè)計所所需要。。在地基基基礎(chǔ)設(shè)計計中,設(shè)設(shè)計者對對地質(zhì)條條件非常常清楚,,不存在在勘察與與設(shè)計兩兩個階段段之間信信息傳遞遞的各種種障礙。。工作階段段的劃分分比較合合理,根根據(jù)巖土土工程的的特點(diǎn),,將勘察察與設(shè)計計整合為為一個有有機(jī)的整整體,將將場地勘勘察納入入基礎(chǔ)工工程設(shè)計計的統(tǒng)一一思路之之中,設(shè)設(shè)計過程程中可以以加深對對場地巖巖土工程程問題的的認(rèn)識,,結(jié)論產(chǎn)產(chǎn)生于設(shè)設(shè)計的結(jié)結(jié)果。
建筑師結(jié)構(gòu)工程師巖土工程師上部結(jié)構(gòu)設(shè)計巖土工程設(shè)計(勘察)施工2.現(xiàn)現(xiàn)行勘勘察、、設(shè)計計體制制下我國從從上個個世紀(jì)紀(jì)50年代開開始,,建立立了計計劃經(jīng)經(jīng)濟(jì)的的體制制,與與計劃劃經(jīng)濟(jì)濟(jì)相適適應(yīng)的的是以以行政政部門門所有有制為為特征征的勘勘察設(shè)設(shè)計體體制,,按行行政部部門進(jìn)進(jìn)行工工程項(xiàng)項(xiàng)目的的規(guī)劃劃、勘勘察、、設(shè)計計與施施工。。對于巖巖土工工程問問題,,也按按行政政部門門建立立了分分屬于于勘察察、設(shè)設(shè)計單單位的的技術(shù)術(shù)主管管或智智囊團(tuán)團(tuán),主主導(dǎo)了了各個個行業(yè)業(yè)或部部門的的巖土土工程程技術(shù)術(shù)發(fā)展展模式式,制制訂了了各個個行業(yè)業(yè)的技技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。。在這種種體制制下,,巖土土工程程被分分割在在各個個不同同的行行業(yè)中中;在在同一一個行行業(yè)中中,統(tǒng)統(tǒng)一的的巖土土工程程技術(shù)術(shù)工作作又被被分割割在勘勘察和和設(shè)計計兩大大部門門;在在學(xué)校校教育育工作作中,,人才才也是是按不不同行行業(yè)的的特殊殊需要要、分分別按按勘察察和設(shè)設(shè)計兩兩大部部門的的專門門要求求培養(yǎng)養(yǎng)的。。在上部部結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計計以前前,巖巖土工工程師師對場場地進(jìn)進(jìn)行巖巖土工工程勘勘察,,結(jié)構(gòu)構(gòu)工程程師根根據(jù)勘勘察報報告提提供的的資料料進(jìn)行行巖土土工程程設(shè)計計,在在巖土土工程程施工工和運(yùn)運(yùn)行工工程中中或由由其他他的巖巖土工工程師師進(jìn)行行監(jiān)理理和監(jiān)監(jiān)測。。
建筑師結(jié)構(gòu)工程師巖土工程師上部結(jié)構(gòu)設(shè)計巖土工程設(shè)計巖土工程勘察施工巖土工工程師師在上上部結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計之之前就就已經(jīng)經(jīng)完成成了對對場地地的勘勘察,,由結(jié)結(jié)構(gòu)工工程師師根據(jù)據(jù)勘察察報告告的結(jié)結(jié)論進(jìn)進(jìn)行基基礎(chǔ)工工程的的設(shè)計計。巖巖土工工程師師只能能做一一些不不依賴賴于于于上部部結(jié)構(gòu)構(gòu)條件件的巖巖土工工程設(shè)設(shè)計,,如基基坑工工程、、邊坡坡工程程等。。將一個統(tǒng)一一的技術(shù)工工作過程劃劃分為兩個個階段,勘勘察在設(shè)計計之前進(jìn)行行,巖土工工程勘察的的條件不明明確,勘察察報告的結(jié)結(jié)論針對性性比較差,,在基礎(chǔ)工工程設(shè)計過過程中,巖巖土工程師師無法有所所作為。例如,地基基承載力的的最終確定定應(yīng)當(dāng)是在在設(shè)計過程程之中,而而不是在設(shè)設(shè)計之前的的工程勘察察過程中。。確定地基基承載力時時,既需要要掌握地質(zhì)質(zhì)條件和土土的工程性性質(zhì)指標(biāo),,又必須掌掌握建筑物物的使用要要求和結(jié)構(gòu)構(gòu)的特點(diǎn),,特別是基基礎(chǔ)的類型型、平面尺尺寸和埋置置深度。在勘察階段段,主要探探明地質(zhì)條條件和測定定土的工程程性質(zhì)指標(biāo)標(biāo),但尚不不能確切地地掌握建筑筑物的具體體尺寸。因此在勘察察階段建議議的地基承承載力僅是是初步的估估計,而不不是結(jié)論。。需要在設(shè)計計的過程中中,在設(shè)計計條件不斷斷明確的條條件下,在在反復(fù)、迭迭代、試算算的設(shè)計過過程中最終終才能確定定比較符合合實(shí)際工程程條件的地地基承載力力。前后兩兩個階段的的工作應(yīng)當(dāng)當(dāng)是一個完完整的技術(shù)術(shù)決策的統(tǒng)統(tǒng)一過程,,是相互補(bǔ)補(bǔ)充而不是是對立的關(guān)關(guān)系。但在目前的的體制中,,不恰當(dāng)?shù)氐卣J(rèn)為地基基承載力應(yīng)應(yīng)由勘察人人員提供,,設(shè)計人員員僅是勘察察成果的使使用者,用用勘察提供供的地基承承載力進(jìn)行行設(shè)計,設(shè)設(shè)計無權(quán)改改變地基承承載力的數(shù)數(shù)值。如果果一旦發(fā)生生事故,他他也不對地地基承載力力的取值負(fù)負(fù)任何的責(zé)責(zé)任,應(yīng)由由勘察方負(fù)負(fù)責(zé)。由于勘察階階段工程條條件的不明明確性和不不確定性,,勘察的評評價和結(jié)論論就需要在在設(shè)計過程程中不斷完完善,而這這種分隔的的體制是不不容許技術(shù)術(shù)上交叉作作業(yè),不容容許在設(shè)計計的過程中中不斷地加加深對地質(zhì)質(zhì)條件的理理解,從而而正確地選選用地基承承載力。審圖究竟是是一項(xiàng)什么么工作?我國的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化法第三三條規(guī)定,標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化工作的的任務(wù)是制制定標(biāo)準(zhǔn)、、組織實(shí)施施標(biāo)準(zhǔn)和對對標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)實(shí)施進(jìn)行監(jiān)監(jiān)督。由于我國有有關(guān)建設(shè)工工程的強(qiáng)制制標(biāo)準(zhǔn)的條條文總數(shù)大大約有15萬條之多多,很難檢檢查執(zhí)行的的情況,因因此強(qiáng)制性性標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)執(zhí)行情況實(shí)實(shí)際上處于于失控的狀狀態(tài)。因此,建設(shè)設(shè)部于世紀(jì)紀(jì)之交組織織編制了強(qiáng)強(qiáng)制性條文文,實(shí)施對對強(qiáng)制性條條文的施工工圖審查。。2000年5月,建建設(shè)部俞正正聲部長在在強(qiáng)制性條條文首發(fā)式式上說,世世界上大多多數(shù)國家對對建設(shè)市場場的技術(shù)控控制,采取取的是技術(shù)術(shù)法規(guī)與技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相相結(jié)合的管管理體制,,技術(shù)法規(guī)規(guī)是強(qiáng)制性性的,不執(zhí)執(zhí)行技術(shù)法法規(guī)就是違違法,就要要受到處罰罰。而技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)除了被技技術(shù)法規(guī)引引用部分以以外,都世界界上上大大多多數(shù)數(shù)國國家家對對建建設(shè)設(shè)市市場場的的技技術(shù)術(shù)控控制制,,采采取取的的是是技技術(shù)術(shù)法法規(guī)規(guī)與與技技術(shù)術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)相相結(jié)結(jié)合合的的管管理理體體制制。。技術(shù)術(shù)法法規(guī)規(guī)是是強(qiáng)強(qiáng)制制性性的的,,嚴(yán)嚴(yán)格格
技術(shù)術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)除除了了被被技技術(shù)術(shù)法法規(guī)規(guī)引引用用部部分分以以外外,,都都是是自自愿愿采采用用的的,,可可由由雙雙方方在在合合同同中中約約定定采采用用。。世界界上上經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)發(fā)發(fā)達(dá)達(dá)的的國國家家和和地地區(qū)區(qū),,多多已已在在建建筑筑((建建設(shè)設(shè)))領(lǐng)領(lǐng)域域較較完完整整地地實(shí)實(shí)行行了了這這種種體體制制。。技術(shù)術(shù)法法規(guī)規(guī)Technicalregulation,,是一一種種法法定定權(quán)權(quán)力力機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)所所接接受受的的約約束束性性文文件件,,它它由由技技術(shù)術(shù)性性規(guī)規(guī)定定組組成成,,或或涉涉及及技技術(shù)術(shù)性性規(guī)規(guī)定定,,其其中中包包括括適適用用的的管管理理?xiàng)l條款款。。對直直接接涉涉及及公公眾眾基基本本利利益益的的安安全全、、衛(wèi)衛(wèi)生生等等技技術(shù)術(shù)要要求求和和直直接接涉涉及及國國家家長長遠(yuǎn)遠(yuǎn)利利益益的的環(huán)環(huán)保保、、節(jié)節(jié)能能等等技技術(shù)術(shù)要要求求,,按按照照指指令令性性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)Technicalstandard,是基于協(xié)商一一致,由公2.對不直接涉及及公眾基本利利益和國家長長遠(yuǎn)利益的技技術(shù)要求,以以及為保證實(shí)實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制性技技術(shù)要求而采采取的途徑和和方法等,按按照陳述性模模式制訂技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它是是非強(qiáng)制性技技術(shù)文件,自自愿采用。3.為了鼓勵生產(chǎn)產(chǎn)者根據(jù)市場場需要發(fā)揮主主動創(chuàng)造性,,促進(jìn)技術(shù)進(jìn)進(jìn)步,只要建建筑產(chǎn)品和技技術(shù)能滿足強(qiáng)強(qiáng)制性技術(shù)法法規(guī),允許不不執(zhí)行非強(qiáng)制制性的技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過近百年的的發(fā)展,當(dāng)前前各經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)達(dá)的國家和地地區(qū),不論其其國家政體如如何和市場經(jīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展程程度如何,在在建筑技術(shù)制制約體制方面面盡管有不同同的表現(xiàn)形式式,但實(shí)質(zhì)上上都已實(shí)行建建筑技術(shù)法規(guī)規(guī)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)緊密結(jié)合的的體制。參考國外的普普遍做法,國國務(wù)院標(biāo)準(zhǔn)化化行政管理部部門對我國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化體制改改革,提出了了三步走的設(shè)設(shè)想。即首先先實(shí)行條文強(qiáng)強(qiáng)制與條文自自愿采用的形形式、適時實(shí)實(shí)行強(qiáng)制性條條文與標(biāo)準(zhǔn)自自愿采用形式式、最終實(shí)現(xiàn)現(xiàn)強(qiáng)制性的技技術(shù)法規(guī)與自自愿采用的技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體制制。我國在修訂標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化法以前前沒沒有建筑筑法規(guī),作為為替代品是強(qiáng)強(qiáng)制性條文。。因此,施工圖圖審查的依據(jù)據(jù)是強(qiáng)制性條條文,違反強(qiáng)強(qiáng)制性條文是是作為違法行行為而受到處處罰的。要從執(zhí)行法規(guī)規(guī)的高度來理理解施工圖審審查。將施工圖審查查的范圍擴(kuò)大大到非強(qiáng)制性性的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的做法,不不符合政府關(guān)關(guān)于實(shí)施施工工圖審查的規(guī)規(guī)定。不利于于正確理解與與執(zhí)行技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn),也不利利于技術(shù)的進(jìn)進(jìn)步。要區(qū)分施工圖圖審查與對項(xiàng)項(xiàng)目的專家審審查。區(qū)分施施工圖審查與與經(jīng)驗(yàn)的傳授授。要防止由由審圖機(jī)構(gòu)編編制地區(qū)性技技術(shù)規(guī)定或解解釋技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。二.巖土工程程師應(yīng)該具備備的基本素養(yǎng)養(yǎng)地質(zhì)學(xué)的基本知識與基本訓(xùn)練土木工程的基本知識與基本訓(xùn)練巖土工程勘察、設(shè)計、施工、檢測與監(jiān)測巖土工程師主主要由地學(xué)教教育背景和工工程教育背景景的畢業(yè)生組組成,兩類畢畢業(yè)生都有其其所長,也有有其所短,需需要通過繼續(xù)續(xù)教育填平補(bǔ)補(bǔ)齊。通過研究生階階段培養(yǎng)的人人才,有單科科型和復(fù)合型型兩種,單科科型的指本科科、碩士和博博士階段都是是單一的地學(xué)學(xué)或工程學(xué)的的,復(fù)合型是是指地學(xué)和工工程學(xué)交叉學(xué)學(xué)習(xí)。顯然,,復(fù)合型的人人才優(yōu)于單科科型的。巖土工程技術(shù)術(shù)是處理土木木工程中有關(guān)關(guān)巖土的工程程技術(shù)問題的的一個分支領(lǐng)領(lǐng)域,因此從事巖土土工程工作的的工程師,應(yīng)應(yīng)當(dāng)是既具備備地質(zhì)學(xué)的知知識和技能,,又通曉土木木工程學(xué)的知知識和技能的的跨學(xué)科的復(fù)復(fù)合人才。這樣的人才不不可能在學(xué)校校的一個本科科專業(yè)中培養(yǎng)養(yǎng)出來,也不不可能在學(xué)校校中能培養(yǎng)出出來的。巖土土工程師是在在學(xué)校培養(yǎng)的的基礎(chǔ)上,通通過工作實(shí)踐踐的鍛煉,通通過繼續(xù)教育育的培養(yǎng),填填平補(bǔ)齊,全全面發(fā)展而成成長起來的。。在30年前,,同濟(jì)大學(xué)俞俞調(diào)梅教授就就對于巖土工工程人才培養(yǎng)養(yǎng)問題,提出出了精辟的見見解,30年年的實(shí)踐證明明了這個見解解的正確性。。在前言言中說說道::“《工程勘勘察》雜志上上發(fā)表表了幾幾篇關(guān)關(guān)于工工程地地質(zhì)、、工程程勘察察和巖巖土工工程的的文章章,引引起了了對巖巖土工工程、、巖土土工程程體制制的重重視。。為此,,我們們查閱閱了多多年來來的國國際上上具有有代表表性、、權(quán)威威性的的文章章,并并向國國內(nèi)外外專家家請教教。根根據(jù)我我們的的體會會寫出出了一一些初初步的的認(rèn)識識,請請關(guān)心心這一一問題題的同同志們們批評評指教教?!痹谖恼抡陆Y(jié)束束時,,提出出“根據(jù)我我們廿廿多年年來的的實(shí)踐踐,對對于如如何更更有效效地培培養(yǎng)巖巖土工工程師師的途途徑,,我們們設(shè)想想:((1)可辦辦多樣樣化的的業(yè)余余教學(xué)學(xué),包包括短短訓(xùn)班班、函函授、、電化化教學(xué)學(xué)等,,這是是主要要的。。(2)可以以為大大學(xué)本本科的的土木木工程程專業(yè)業(yè)、工工程地地質(zhì)專專業(yè)試試辦巖巖土工工程專專門化化(其其中以以土木木工程程為主主);;不主主張辦辦巖土土工程程專業(yè)業(yè),因因?yàn)槿昴陙淼牡慕?jīng)驗(yàn)驗(yàn)證明明了,,專業(yè)業(yè)分工工太細(xì)細(xì)是不不好的的。((3)還可可以培培養(yǎng)一一些研研究生生。”這篇論論文系系統(tǒng)地地總結(jié)結(jié)了同同濟(jì)大大學(xué)在在1960年代試試辦地地基基基礎(chǔ)專專業(yè)的的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)與教教訓(xùn),,提出出了培培養(yǎng)巖巖土工工程人人才的的途徑徑和方方法。。為了了配合合巖土土工程程體制制改革革的需需要,,80年代國國家建建筑工工程總總局委委托同同濟(jì)大大學(xué)辦辦了十十一期期巖土土工程程師進(jìn)進(jìn)修班班。著重于對在在職工程師師的培訓(xùn),,加強(qiáng)土力力學(xué)的基礎(chǔ)礎(chǔ)知識和工工程結(jié)構(gòu)的的專業(yè)知識識。后來,,很多進(jìn)修修班的學(xué)員員都成為了了各個單位位的技術(shù)骨骨干,成為為巖土工程程體制改革革的積極推推動者,但但是現(xiàn)在大大多已經(jīng)退退休。根據(jù)我們從從1970年代開始始辦班,80年代為為建設(shè)部系系統(tǒng)大量辦辦班到90年代為長長江水利委委員會辦班班的學(xué)員教教育背景大大多是地質(zhì)質(zhì)學(xué)院系,,專門針對對地質(zhì)教育育背景設(shè)計計了課程體體系主要補(bǔ)補(bǔ)土力學(xué)和和基礎(chǔ)工程程兩大門課課。向上延伸補(bǔ)補(bǔ)力學(xué)和結(jié)結(jié)構(gòu)的課程程,向下延延伸補(bǔ)近代代發(fā)展的課課程。學(xué)習(xí)時間為為半年到一一年。前后跨越了了20多年年的時間,,各種班大大概培訓(xùn)了了700~~800位位工程師。。在哪個年年代發(fā)揮了了一定的作作用,積累累了繼續(xù)教教育的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)。土力學(xué)本構(gòu)關(guān)系土動力學(xué)概率方法土工試驗(yàn)基礎(chǔ)工程共同作用樁基工程地基抗震地基處理材料力學(xué)彈性理論結(jié)構(gòu)力學(xué)建筑結(jié)構(gòu)注冊巖土工工程師考試試的內(nèi)容,,在一定程程度上吸取取了當(dāng)年培培訓(xùn)的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn),認(rèn)為這這些內(nèi)容是是巖土工程程師的基本本要求。在新的歷史史時期,在在實(shí)行注冊冊巖土工程程師的情況況下,如何何進(jìn)行繼續(xù)續(xù)教育是一一個值得研研究的問題題。六年來,從從網(wǎng)站上答答疑中所發(fā)發(fā)現(xiàn)的問題題來看,從從注冊考試試的情況來來看,我國國當(dāng)前巖土土工程師的的基本情況況仍然是缺缺乏土力學(xué)學(xué)的基本素素養(yǎng),在從從事巖土工工程勘察工工作是如此此,如果實(shí)實(shí)行太沙基基巖土工程程體制,對對巖土工程程師的要求求更高,矛矛盾更為突突出。工程師的繼繼續(xù)教育被動繼續(xù)教教育與主動動繼續(xù)教育育-與注冊冊工程師繼繼續(xù)教育的的異同。繼續(xù)教育是是一種終身身教育,自自我教育。。誰來為你做做繼續(xù)教育育的計劃??成才之路路的計劃只只能依靠自自己-自我我設(shè)計。工程師的人人生舞臺--工程實(shí)踐踐人類的工程程活動是創(chuàng)創(chuàng)造性活動動。人們追求最最優(yōu)解,但但實(shí)現(xiàn)的僅僅是可用解解,而可用用解是多解解的。不同的工程程師得到不不同的結(jié)果果是非常正正常的,是是值得鼓勵勵的。工程師追求求的理想是是在工程實(shí)實(shí)踐的舞臺臺上施展才才華。工程師的才才華善于思考和和提出問題題-敏捷的的才思。從紛爭的意意見中提出出自己的主主見-歸納納和自信。。將工程事故故或挫折作作為一面鏡鏡子-面對對失敗的從從容。從平靜中預(yù)預(yù)見可能的的事故苗子子,技術(shù)洞洞察力,需需要工程經(jīng)經(jīng)驗(yàn)的積累累。畢生研究豈豈能窮,一一生是一卷卷書。自信是什么么?自信是對于于自己的專專長、技能能和能力的的信心。自信是一種種感覺,一一個人成長長,然后成成功,往往往靠這種感感覺。這種感覺引引導(dǎo)了你的的判斷。一個正確的的判斷不僅僅決定你在在一件事情情上的成敗敗,更重要要的是它是是你走向哪哪個方向的的分界線。。洞察力從何何而來?學(xué)校工程教教育所賦予予的基礎(chǔ)。。在工程實(shí)踐踐中得到加加強(qiáng)。由工程經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)的理性總總結(jié)所不斷斷地驗(yàn)證與與豐富。工程師與學(xué)學(xué)校教育工程師的一一生應(yīng)該是是一卷書,,從學(xué)校開開卷到社會會,學(xué)校對對工程師一一生的影響響是深遠(yuǎn)的的。離開學(xué)校以以后的發(fā)展展又是五彩彩繽紛的。。學(xué)校是工程程師的搖籃籃,但同一一個搖籃里里可以出不不同的工程程師。學(xué)校教育目目的是為培培養(yǎng)工程師師奠定基礎(chǔ)礎(chǔ)。培養(yǎng)工程師師不是單純純靠學(xué)校教教育能夠完完成的。學(xué)校是工程程師的搖籃籃學(xué)校培養(yǎng)工工程師的雛雛形-僅僅僅是工程師的的搖籃。畢業(yè)生不完完全適應(yīng)工工作崗位的的要求-是是常態(tài)還是是缺陷?通過工作中中的再學(xué)習(xí)習(xí)才能成為為合格的工工程師。學(xué)校教育與與聯(lián)系實(shí)際際教育培養(yǎng)通通才還是專專才?教育歷史上上的教訓(xùn)--對口培養(yǎng)養(yǎng),工地上上有什么教教什么,以以任務(wù)帶學(xué)學(xué)科。學(xué)校里讀的的書有沒有有用?-厚厚積薄發(fā)。。繼續(xù)教育--成才之路路書讀得越多多越愚蠢??-不同的的起跑線。。在學(xué)校里學(xué)學(xué)到了什么么?-釣魚魚桿的啟示示。怎樣做自我我設(shè)計?在工程實(shí)踐踐中學(xué)習(xí)什什么
和怎怎樣學(xué)習(xí)??什么是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)自我設(shè)計計的有效步步驟?如何何掌握機(jī)會會?-千里里之行始于于足下。兩種不同的的事業(yè)觀和和學(xué)習(xí)觀。。什么是工程程經(jīng)驗(yàn)?怎樣評價工工程的成敗敗得失?以理性的思思維指導(dǎo)解解決工程技技術(shù)問題。。作過的事是是否就是經(jīng)經(jīng)驗(yàn)?做了沒有有發(fā)現(xiàn)問問題的工工程是否否就是經(jīng)經(jīng)驗(yàn)?做了發(fā)生生事故的的工程是是否就是是經(jīng)驗(yàn)??經(jīng)驗(yàn)不同同于經(jīng)歷歷,經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)是理性性的積累累。不論是成成功的或或者是失失敗工程程都需要要經(jīng)過理理性的分分析才能能成為真真正的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)驗(yàn)和理性思思維理論能不能解解決工程問題題?規(guī)范能不能解解決所有的工工程問題?解決工程問題題需要理性的的思維和廣博博的知識。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的理理論背景和理理論對技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的支撐作作用。理論和知識來來源于勤奮讀讀書。通讀與精讀。。學(xué)海茫無際,,畢生研究豈豈能窮?工程師離開工工程實(shí)踐將一一事無成,但但只有實(shí)踐而而不學(xué)習(xí)理論論,只能得到到一知半解的的實(shí)踐知識,,同樣也是一一事無成的。。在我的第一本本書中,主要要講了巖土工工程體制和巖巖土工程師的的土力學(xué)素養(yǎng)養(yǎng)問題,在第第二本書《巖巖土工程勘察察與設(shè)計》中中,討論了在在現(xiàn)行體制下下,在土力學(xué)學(xué)和基礎(chǔ)工程程方面,在設(shè)設(shè)計原則和設(shè)設(shè)計方法方面面,巖土工程程師應(yīng)該具備備哪些基本概概念和基本能能力。由于這兩本書書都是答疑筆筆記的整理,,是回答網(wǎng)絡(luò)絡(luò)上提出的問問題,不是系系統(tǒng)地講解土土力學(xué)和基礎(chǔ)礎(chǔ)工程,因此此內(nèi)容并不系系統(tǒng),也不全全面。三.巖土工工程師應(yīng)具備備的土力學(xué)素素養(yǎng)根據(jù)協(xié)會領(lǐng)導(dǎo)導(dǎo)的安排,我我這一次是講講《土力學(xué)與與巖土工程師師》。主要講書中第第8個問題到到第16個問問題,共九個個問題:1.土力學(xué)學(xué)對巖土工程程師有用嗎??2.為什么么土可以有不不同的抗剪強(qiáng)強(qiáng)度指標(biāo)?3.什么是是地基承載力力?4.地基承載載力的深度效效應(yīng)和埋深修修正5.樁端端阻力與地基基承載力孰大大孰???6.土的的變形特性指指標(biāo)7.怎樣計算算差異沉降??8.土中應(yīng)應(yīng)力分布與計計算9.有效應(yīng)應(yīng)力原理的應(yīng)應(yīng)用1.土力學(xué)對對巖土工程師師有用嗎?20多年前,俞調(diào)調(diào)梅教授提出出了“土力學(xué)信心危危機(jī)”的問題,他在在“巖土工程學(xué)報報”創(chuàng)刊十周年的的紀(jì)念文章“巖土工程反思思”中,嚴(yán)肅地提提出了這個問問題。[1]20多年過去去了,俞先生生也已仙逝,,但他提出的的這個問題還還是非常嚴(yán)肅肅地擺在我們們的面前。在在新的歷史條條件下,“土力學(xué)的信心心危機(jī)”比之于20多多年前是更加加需要我們來來嚴(yán)肅地面對對的問題。俞先生在上世世紀(jì)90年代代初撰寫的“學(xué)習(xí)與寫稿的的回憶”文中說道:“對土力學(xué)信心心危機(jī)的產(chǎn)生生是由于對某某些比較重要要的理論的發(fā)發(fā)展和延伸,,其中難免會會有繁瑣的、、強(qiáng)詞奪理的的和錯誤的;;這些可能被被列入教科書書、手冊和規(guī)規(guī)范中,因而而具有‘權(quán)威性’??傄?jīng)過時間間的考驗(yàn),才才能刪繁就簡簡和去偽存真真。為什么本本文提到的都都是淺的、陳陳舊的問題??這是限于作作者的知識面面,也是希望望對從事這方方面教學(xué)工作作的青年教師師有所幫助,,也是相信新新的、尖端的的研究工作中中也會出現(xiàn)繁繁瑣的、強(qiáng)詞詞奪理的和錯錯誤的成果。?!?.1怎樣鑒別技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之間的的差別?8.2土力學(xué)學(xué)能解決工程程問題嗎?8.3怎樣通通過實(shí)例分析析來學(xué)習(xí)和理理解正確的工工程概念?8.1怎樣鑒鑒別技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)之間的差別別?高老師,您在在討論巖土工工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)問題時,曾曾經(jīng)引文提到到“在我國,,由于20世世紀(jì)50年代代全面學(xué)習(xí)蘇蘇聯(lián),實(shí)行計計劃經(jīng)濟(jì),形形成了“條條條專政”的體體系。這一體體系的后遺癥癥之一就是我我國不同行業(yè)業(yè)的一些巖土土工程技術(shù)人人員互相隔絕絕,缺少共同同語言。在巖土工程規(guī)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)方面面則表現(xiàn)為種種類繁多,各各自為政,出出現(xiàn)了高度的的不統(tǒng)一性。。甚至同一行行業(yè),由同一一單位主編的的規(guī)范之間也也無法銜接。?!蹦俏覀冇糜檬裁崔k法來來鑒別這些技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之間間的差別與是是非呢?技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之間間出現(xiàn)差別的的主要表現(xiàn)在在如下的幾個個方面:第一是設(shè)計原原則的多元化化,目前巖土土工程的設(shè)計計原則是容許許應(yīng)力法、安安全系數(shù)法和和概率極限狀狀態(tài)法并存,,在不同的技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中采采用不同的設(shè)設(shè)計原則,甚甚至在一本技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中采采用不同的設(shè)設(shè)計原則。如果用詞嚴(yán)格格,還不致于于使讀者產(chǎn)生生誤解,但有有的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)采用的卻不不是標(biāo)準(zhǔn)化的的名詞術(shù)語,,也不是約定定俗成的術(shù)語語,或者是不不嚴(yán)密的杜撰撰術(shù)語,這樣樣使人根據(jù)一一般規(guī)則無法法正確判斷其其設(shè)計原則是是什么,從而而極易造成誤誤判、誤用;;第二是計算參參數(shù)的取值,,土力學(xué)的眾眾多技術(shù)參數(shù)數(shù)如何試驗(yàn)、、如何取值、、如何在工程程中應(yīng)用本來來已經(jīng)是比較較復(fù)雜的技術(shù)術(shù)問題,有很很多的工程經(jīng)經(jīng)驗(yàn)在起作用用,有比較多多的彈性空間間,再加上地地區(qū)經(jīng)驗(yàn)的差差別,往往是是多解的。但這種經(jīng)驗(yàn)一一旦進(jìn)入了技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之后后就有了很強(qiáng)強(qiáng)的排他性和和壟斷性,使使本來是學(xué)術(shù)術(shù)性的問題變變成了是否執(zhí)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的是是非問題。各各本規(guī)范在作作經(jīng)驗(yàn)規(guī)定時時都有其一定定的依據(jù),但但問題是當(dāng)每每本規(guī)范的這這種經(jīng)驗(yàn)規(guī)則則都帶有排他他性和壟斷性性的時候,就就變成互不相相容,而使讀讀者無所適從從了。第三如何對待待經(jīng)驗(yàn)規(guī)則,,工程經(jīng)驗(yàn)本本來是可貴的的,但經(jīng)驗(yàn)總總是有一定的的適用范圍和和局限性的。。一旦將經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)的規(guī)則絕對對化、普遍化化之后,正確確的也可能會會變成繆誤了了。何況,智智者千慮必有有一失,在技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中也也難免會存在在一些瑕疵。。如何發(fā)現(xiàn)技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中存在在的瑕疵?如如何對待這些些瑕疵?是技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的編編制者和使用用者需要以很很好的心態(tài)來來處理的問題題。最近幾年年,在學(xué)術(shù)刊刊物上發(fā)表了了許多對技術(shù)術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的批評評,這應(yīng)該是是一件好事,,有助于讀者者正確地鑒別別技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之之間的差別與與是非。面對技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀狀,讀者如如何發(fā)現(xiàn)問問題,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)以后如何何鑒別其性性質(zhì)和原因因,又如何何在執(zhí)行中中避免造成成工程的損損失呢?這這就需要運(yùn)運(yùn)用土力學(xué)學(xué)的基本原原理來梳理理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)中眾多經(jīng)經(jīng)常變化的的設(shè)計原則則和名詞術(shù)術(shù)語,不為為表面的文文字所迷惑惑,掌握技技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)內(nèi)含的土力力學(xué)概念、、設(shè)計概念念和地質(zhì)學(xué)學(xué)的概念,,正確地做做好巖土工工程的勘察察、設(shè)計工工作。葉書麟教授授四十多年年前在回答答什么是基基礎(chǔ)工程時時,說過一一句名言。。他說:“土力學(xué)加鋼鋼筋混凝土土就是基礎(chǔ)礎(chǔ)工程”。這個定義義雖然簡單單,但的確確切中要害害。基礎(chǔ)工工程設(shè)計離離不開鋼筋筋混凝土,,也離不開開土力學(xué)。。土力學(xué)是組組成巖土工工程的基本本學(xué)科之一一,是研究究巖土工程程性質(zhì)和力力學(xué)行為的的理論基礎(chǔ)礎(chǔ),是巖土土工程師必必不可少的的看家本領(lǐng)領(lǐng)。比方說說,當(dāng)不同同版本的規(guī)規(guī)范所用的的地基承載載力術(shù)語或或單樁承載載力術(shù)語出出現(xiàn)變化時時,我們應(yīng)應(yīng)該鑒別的的是這本規(guī)規(guī)范的設(shè)計計原則變了了沒有?還還是設(shè)計原原則沒有變變化而僅僅僅的術(shù)語的的改變。怎么鑒別呢呢?很有效效的方法是是從土力學(xué)學(xué)的基本概概念上去分分析,去判判別規(guī)范所所采用的承承載力究竟竟是極限承承載力還是是容許承載載力,如果果這個概念念清楚,許許多問題就就迎刃而解解了。8.2土土力力學(xué)學(xué)能能解解決決工工程程問問題題嗎嗎??土力力學(xué)學(xué)有有那那么么大大的的作作用用??不不是是說說巖巖土土工工程程中中的的許許多多問問題題單單靠靠計計算算是是不不行行的的嗎嗎??土土力力學(xué)學(xué)能能解解決決工工程程問問題題嗎嗎??請請高高老老師師舉舉一一些些例例子子給給我我們們說說說說。。土力力學(xué)學(xué)是是一一門門特特殊殊材材料料的的力力學(xué)學(xué),,是是用用力力學(xué)學(xué)的的方方法法來來研研究究土土的的力力學(xué)學(xué)行行為為的的科科學(xué)學(xué),,由由于于土土是是特特殊殊的的材材料料,,它它的的性性質(zhì)質(zhì)不不僅僅與與其其成成因因、、成成份份有有關(guān)關(guān),,而而且且與與土土的的應(yīng)應(yīng)力力歷歷史史有有關(guān)關(guān),,而而這這些些因因素素都都與與地地質(zhì)質(zhì)條條件件有有著著密密切切的的關(guān)關(guān)系系。。因因此此,,土土力力學(xué)學(xué)并并不不是是一一門門純純力力學(xué)學(xué),,不不能能單單靠靠計計算算解解決決問問題題。。但既既是是力力學(xué)學(xué)的的一一門門分分支支,,又又必必然然要要進(jìn)進(jìn)行行一一定定的的計計算算。。在在計計算算的的同同時時,,必必須須用用土土力力學(xué)學(xué)的的基基本本概概念念對對工工程程問問題題進(jìn)進(jìn)行行判判斷斷。。計計算算與與判判斷斷的的正正確確關(guān)關(guān)系系應(yīng)應(yīng)當(dāng)當(dāng)是是計計算算是是為為判判斷斷服服務(wù)務(wù)的的,,結(jié)結(jié)論論主主要要建建立立在在工工程程判判斷斷的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上,,而而不不是是單單純純依依賴賴于于計計算算的的結(jié)結(jié)果果。。對土土力力學(xué)學(xué)計計算算的的結(jié)結(jié)果果應(yīng)應(yīng)有有怎怎樣樣的的期期待待??能能否否希希望望它它百百分分之之一一百百地地正正確確??有有可可能能百百分分之之一一百百正正確確嗎嗎??還在在我我做做學(xué)當(dāng)時時我我們們聽聽了了哄哄堂堂大大笑笑,,但但并并不不理理解解先先生生此此話話的的深深刻刻含含義義。。畢畢業(yè)業(yè)后后經(jīng)經(jīng)過過了了幾幾十十年年來來的的工工程程實(shí)實(shí)踐踐,,反反復(fù)復(fù)證證明明了了俞俞先先生生的的這這句句話話,,這這是是他他基基于于對對土土力力學(xué)學(xué)這這門門特特殊殊力力學(xué)學(xué)的的深深刻刻理理解解的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上提提出出來來的的至至理理名名言言。。今天天來來回回憶憶俞俞先先生生的的這這段段經(jīng)經(jīng)典典故故事事,,更更具具有有其其特特殊殊的的現(xiàn)現(xiàn)實(shí)實(shí)意意義義,,因因?yàn)闉榻窠裉焯煲酪廊蝗淮娲嬖谠趦蓛蓚€個極極端端。。要要么么對對地地基基基基礎(chǔ)礎(chǔ)方方面面的的計計算算結(jié)結(jié)果果有有太太高高的的期期望望,,例例如如將將沉沉降降控控制制理理解解為為是是一一個個嚴(yán)嚴(yán)格格的的不不等等式式,,一一旦旦計計算算沉沉降降量量超超過過了了一一點(diǎn)點(diǎn)允允許許沉沉降降量量,,似似乎乎天天就就要要塌塌了了。。要要么么認(rèn)認(rèn)為為只只要要有有經(jīng)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn),,計計算算不不計計算算無無所所謂謂,,對對土土力力學(xué)學(xué)理理論論不不屑屑一一顧顧。。下面的的一些些工程程案例例說明明,只只依靠靠計算算而沒沒有正正確的的土力力學(xué)概概念判判斷是是不行行的,,不做做必要要的計計算也也是不不行的的。要要在正正確的的概念念基礎(chǔ)礎(chǔ)上進(jìn)進(jìn)行計計算,,在得得到了了計算算結(jié)果果以后后還要要經(jīng)過過工程程判斷斷的審審視。。如果能能采用用放坡坡的方方法開開挖基基坑,,那是是比較較經(jīng)濟(jì)濟(jì)的。。按照照一般般的概概念是是坡面面越平平緩,,土坡坡就越越穩(wěn)定定。在在軟土土地區(qū)區(qū),將將坡度度放到到1:3或1:2,認(rèn)為為是比比較安安全的的,這這樣的的概念念對不不對??這樣樣的看看法是是沒有有錯,,但不不全面面,不不是完完整的的概念念。例如,,有一一個開開挖深深度為為10m的基坑坑,在在10m以下為為深厚厚的淤淤泥質(zhì)質(zhì)粘土土。邊邊坡從從上而而下的的坡度度分別別是1:1.5、1:2和1:3,變變坡處處設(shè)1m的馬道道。這這樣的的放坡坡開挖挖安全全不安安全??我相相信是是經(jīng)過過了圓圓弧滑滑動法法的計計算,,安全全系數(shù)數(shù)也是是允許許的。。但事實(shí)實(shí)上這這個土土坡發(fā)發(fā)生了了大滑滑坡,,近5000m3的土滑滑向基基坑,,坑底底隆起起了6m,發(fā)生了了很大大的傷傷亡事事故。。[2]類似這這樣的的緩坡坡滑動動的事事故還還不止止這一一個,,為什什么放放了那那么平平緩的的坡度度還會會發(fā)生生滑動動呢??計算算為什什么不不起作作用??其實(shí),,在土土力學(xué)學(xué)中很很早就就注意意到了了這種種現(xiàn)象象,并并且作作出了了判斷斷。泰泰勒曾曾經(jīng)說說過,,當(dāng)土土坡的的傾角角大于于53時,土土坡的的滑動動可能能是坡坡面圓圓,即即土坡坡坡面面下滑滑。但但當(dāng)傾傾角小小于53時,土土坡滑滑動的的形式式與深深層土土的性性質(zhì)有有關(guān),,很可可能是是以中中點(diǎn)圓圓的形形式破破壞,,即深深層滑滑動破破壞。。我們上上面所所舉的的例子子,正正符合合第二二種情情況,,果然然是以以深層層滑動動的形形式發(fā)發(fā)生了了大滑滑坡,,造成成了很很大的的工程程事故故。如如果對對滑動動計算算的結(jié)結(jié)果用用土力力學(xué)的的基本本原理理進(jìn)行行了判判斷,,考慮慮到了了深層層滑動動的可可能性性,就由于盲盲目地地相信信計算算的結(jié)結(jié)果,,這個個工程程連最最簡單單的邊邊樁位位移觀觀測都都沒有有布置置,可可見一一點(diǎn)預(yù)預(yù)警的的思想想都沒沒有,,最終終成為為突發(fā)發(fā)事件件。而而且類類似的的事故故曾經(jīng)經(jīng)一而而再,,再而而三地地發(fā)生生過,,可見見對土土力學(xué)學(xué)基本本概念念的漠漠視程程度。。軟土地地基挖挖方與與填方方的穩(wěn)穩(wěn)定性性分析析有什什么原原則的的區(qū)別別,這這又是是土力力學(xué)的的一個個基本本概念念。分分析填填方的的穩(wěn)定定性時時,最最危險險的時時刻是是在填填方結(jié)結(jié)束時時,此此時的的穩(wěn)定定安全全系數(shù)數(shù)最小小,如如果此此時不不發(fā)生生滑動動,那那么隨隨著時時間的的推移移,穩(wěn)穩(wěn)定安安全系系數(shù)越越來越越大,,土坡坡越來來越安安全。。但挖方方卻正正好相相反,,基坑坑開挖挖到底底的時時候,,如果果土坡坡沒有有發(fā)生生滑動動,并并不說說明土土坡就就一定定是不不會滑滑動了了。如如果挖挖方土土坡是是不穩(wěn)穩(wěn)定的的,那那它的的滑動動時間間不是是在挖挖方完完成之之時,,而是是在挖挖方完完成以以后經(jīng)經(jīng)歷一一定的的時間間才發(fā)發(fā)生。。為什么么會滯滯后一一定時時間??這是是因?yàn)闉橥诜椒绞且灰环N卸卸載,,卸載載使土土體產(chǎn)產(chǎn)生負(fù)負(fù)的孔孔隙水水壓力力。根根據(jù)有有效應(yīng)應(yīng)力原原理,,土的的抗剪剪強(qiáng)度度可以以下式式表示示:當(dāng)土體體中產(chǎn)產(chǎn)生了了負(fù)的的孔隙隙水壓壓力時時,即即使在在總應(yīng)應(yīng)力不不變的的條件件下有有效應(yīng)應(yīng)力也也得到到了提提高,,從而而提高高了土土的抗抗剪強(qiáng)強(qiáng)度,,其結(jié)結(jié)果是是提高高了土土坡的的穩(wěn)定定安全全系數(shù)數(shù)。但但這種種提高高抗剪剪強(qiáng)度度的效效應(yīng)是是暫時時的,,在卸卸載結(jié)結(jié)束時時達(dá)到到最高高值,,隨后后因負(fù)負(fù)的孔孔隙水水壓力力的消消散,,這部分分提高高了的的抗剪剪強(qiáng)度度逐漸漸消失失,如如果抗抗力不不足以以抵抗抗滑動動力,,滑動動雖然然滯后后,但但終于于還是是發(fā)生生了。。軟土土地基基中開開挖產(chǎn)產(chǎn)生的的滯后后滑坡坡,驗(yàn)驗(yàn)證了了土力力學(xué)這這一原原理的的正確確性,,也說說明了了土力力學(xué)所所提供供的工工程判判斷原原理是是很管管用的的。8.3怎樣樣通過過實(shí)例例分析析來學(xué)學(xué)習(xí)和和理理解正正確的的工程程概念念?為什么工工程事故故的案例例總會具具有很大大的震撼撼力?我我們怎樣樣通過實(shí)實(shí)例分析析來學(xué)習(xí)習(xí)和理解解正確的的工程概概念?俞調(diào)梅先先生在世世時經(jīng)常常通過工工程實(shí)錄錄,特別別是總結(jié)結(jié)工程事事故的教教訓(xùn)來教教育人,,但他常常感到失失望。俞俞先生說說:“幾十年前前,在基基礎(chǔ)工程程專書上上總有很很多工程程事例的的報道;;但是后后來就少少了,似似乎是有有了土力力學(xué)理論論就可以以解決一一切問題題了。而且在雜雜志及刊刊物上報報道的多多數(shù)是成成功的事事例。在在我國,,由于種種種社會會歷史原原因,在在教本上上講的失失敗事例例總是外外國的。。這一切切會使人人盲目相相信理論論?!盵3]工程事故故是人類類的不幸幸,人民民的生命命、財產(chǎn)產(chǎn)受到損損失,對對工程的的責(zé)任人人既有過過失也蒙蒙受損失失。所以,人人們回避避工程事事故也是是人之常常情。過過去一段段時間里里,由于于報喜不不報憂的的風(fēng)氣,,更由于于怕給社社會主義義“抹黑”,不敢報報道和討討論工程程事故,,俞先生生說的就就是這種種情況,,沒有工工程事故故的警示示,使人人盲目相相信理論論。工程事故故案例具具有警示示作用,,工程事事故就是是原型的的極限狀狀態(tài)“試驗(yàn)”,為人們們劃出了了“可行”與“不可行”的界線,,也無情情地揭開開了人們們技術(shù)上上的瘡疤疤與管理理上的昏昏庸,這這些都能能給后人人以深刻刻的教益益。工程事故故案例是是一本活活的教材材,是一一面鏡子子,在工工程教育育中有重重要的作作用,我我們應(yīng)該該充分利利用工程程事故案案例的資資料,從從中總結(jié)結(jié)出教訓(xùn)訓(xùn)。一個土層層錨桿的的深基坑坑發(fā)生了了整體破破壞的事事故,三三層錨桿桿全部破破壞,許許多錨桿桿被拔出出、折斷斷。事故故的原因因是設(shè)計計的錯誤誤,設(shè)計計者將計計算的土土壓力合合力分配配給3根根錨桿作作為作用用于每根根錨桿的的拔力。。設(shè)計者犯了一一個最基本的的錯誤,他不不清楚按照平平面應(yīng)變條件件計算得到的的僅是1延米米上的土壓力力合力,而豎豎向的3根錨錨桿共同承受受的是長度方方向2m范圍內(nèi)的土壓壓力合力。因因此,他設(shè)計計用的拔力僅僅為極限拔力力的一半,這這個基坑就成成了群錨的原原型破壞試驗(yàn)驗(yàn)。說到底,,還是在土壓壓力計算理論論的基本概念念上出了毛病病。1990年代初,在一一個采用地下下連續(xù)墻的深深基坑事故分分析時,采用用老的混凝土土規(guī)范進(jìn)行校校核,發(fā)現(xiàn)安安全系數(shù)不足足。設(shè)計者對對此感到茫然然不解,他將將用土壓力理理論計算的結(jié)結(jié)果作為作用用在地下連續(xù)續(xù)墻上的荷載載,計算圍護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力力配筋,兩本本都是現(xiàn)行規(guī)規(guī)范,何錯之之有?他不清楚按照照土的抗剪強(qiáng)強(qiáng)度指標(biāo)計算算得到的是土土壓力的標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值,而按照照混凝土規(guī)范范取用的鋼筋筋混凝土材料料強(qiáng)度卻是設(shè)設(shè)計值,設(shè)計計表達(dá)式的兩兩端的設(shè)計變變量不匹配,,對于基坑工工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)的設(shè)計,安安全度就降低低了。兩類設(shè)計表表達(dá)式按設(shè)計值計計算按標(biāo)準(zhǔn)值計計算類似上述的的這些基本本概念,設(shè)設(shè)計者也不不是沒有學(xué)學(xué)習(xí)過,但但用的時候候就容易出出錯。通過過工程事故故的分析,,更深刻地地揭示了反反映基本概概念的客觀觀規(guī)律的不不可抗拒性性,我們應(yīng)應(yīng)該本著敬敬威的態(tài)度度來對待自自然規(guī)律。。工程事故警警示作用并并不是自然然顯示的,,事故的現(xiàn)現(xiàn)場是一片片狼藉,事事故的現(xiàn)象象是雜亂無無章的,不不通過客觀觀地、科學(xué)學(xué)地分析,,不可能得得到對事故故原因的深深刻認(rèn)識。。9.為什么么土可以有有不同的抗抗剪強(qiáng)度指指標(biāo)?9.1不同的抗剪剪強(qiáng)度指標(biāo)標(biāo)有何區(qū)別別?9.2非非飽和的硬硬塑、堅硬硬狀態(tài)的試試樣能飽和和后再試驗(yàn)驗(yàn)嗎?9.3為為什么不固固結(jié)不排水水剪試驗(yàn)的的內(nèi)摩擦角角不等于零零?9.4對對非飽和土土的試樣進(jìn)進(jìn)行預(yù)飽和和符合土的的實(shí)際工程程條件嗎??9.5軟軟土地基基基坑圍護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計時時,能用不不固結(jié)不排排水抗剪強(qiáng)強(qiáng)度計算土土壓力嗎??9.6多多層土如何何處理抗剪剪強(qiáng)度指標(biāo)標(biāo)?9.7為為什么要對對試樣預(yù)固固結(jié)?怎樣樣預(yù)固結(jié)??9.8對對抗剪強(qiáng)度度試驗(yàn)的規(guī)規(guī)定,各本本主要規(guī)范范有什么不不同?9.9三三軸試驗(yàn)同同時存在兩兩個破裂角角嗎?9.1不同的抗剪剪強(qiáng)度指標(biāo)標(biāo)有何區(qū)別別?三軸試驗(yàn)有有三種試驗(yàn)驗(yàn)條件,可可以分別得得到有效應(yīng)應(yīng)力和總應(yīng)應(yīng)力六組強(qiáng)強(qiáng)度指標(biāo)c、,為什么同一一種土可以以得到六組組指標(biāo)?如如何判定所所獲得的這這些指標(biāo)??在工程實(shí)實(shí)際中如何何運(yùn)用這些些指標(biāo)?土的三軸試試驗(yàn)確有三三種方法,,不固結(jié)不不排水剪、、固結(jié)不排排水剪和排排水剪。但但其中不固固結(jié)不排水水剪的試驗(yàn)驗(yàn)結(jié)果只能能用總應(yīng)力力法表示,,不存在有有效指標(biāo)的的問題。而而排水剪的的試驗(yàn)結(jié)果果,其實(shí)就就是有效強(qiáng)強(qiáng)度指標(biāo),,d=,沒有總應(yīng)力力指標(biāo)的問問題。只有固結(jié)不不排水剪試試驗(yàn)結(jié)果才才可以用總總應(yīng)力法或或有效應(yīng)力力法分別整整理出總應(yīng)應(yīng)力指標(biāo)和和有效應(yīng)力力指標(biāo)來。。因此并不不能得到你你所說的六六組的強(qiáng)度度指標(biāo),你你的這個說說法不對。。太沙基1932年的三軸試試驗(yàn)結(jié)果如果保持試試樣的含水水量不變,,對飽和土土而言,含含水量不變變就意味著著試樣的密密實(shí)度不變變,試驗(yàn)結(jié)結(jié)果顯示不不管周圍壓壓力多大,,摩爾圓的的半徑不變變,包線水水平,表示示剪切面上上的強(qiáng)度不不隨法向應(yīng)應(yīng)力的變化化而變化,,這種試驗(yàn)驗(yàn)是通過控控制試樣的的不排水條條件來達(dá)到到含水量不不變的目的的,故名不不固結(jié)不排排水剪,簡簡稱不排水水剪。如果讓試樣樣在荷載作作用下充分分排水固結(jié)結(jié),則摩爾爾圓的半徑徑隨周圍壓壓力的增大大而增大,,從力學(xué)概概念上說是是剪切面上上的強(qiáng)度隨隨法向應(yīng)力力的增大而而增大,而而其物理機(jī)機(jī)制則是飽飽和土的排排水固結(jié)意意味著試樣樣被壓密,,由于試樣樣密實(shí)度的的提高,土土的抗剪強(qiáng)強(qiáng)度就隨之之提高。對同一種土土,用上述述不同的試試驗(yàn)方法得得到的抗剪剪強(qiáng)度指標(biāo)標(biāo)是不同的的,這種指指標(biāo)并不是是唯一反映映土的工程程性質(zhì)的指指標(biāo),而是是反映土在在一定的排排水條件下下,抗剪強(qiáng)強(qiáng)度隨法向向應(yīng)力變化化的規(guī)律性性,當(dāng)排水水條件變化化了,指標(biāo)標(biāo)值就隨之之而變化,,因此這些些抗剪強(qiáng)度度指標(biāo)并不不是土所固固有的一種種性質(zhì)。用有效應(yīng)力力表示的有有效強(qiáng)度指指標(biāo)是土的的固有性質(zhì)質(zhì),不隨排排水條件而而變化。這這是有效指指標(biāo)的最大大優(yōu)點(diǎn),但但用于工程程計算時需需要已知土土層中的有有效應(yīng)力,,在一般情情況下是比比較困難的的,因此應(yīng)應(yīng)用就受到到了限制。。不固結(jié)不排排水剪強(qiáng)度度是在完全全不排水條條件下試驗(yàn)驗(yàn)得到的,,它表示土土體在某個個應(yīng)力狀態(tài)態(tài)下的總強(qiáng)強(qiáng)度,如果果這個應(yīng)力力狀態(tài)是天天然應(yīng)力狀狀態(tài),則這這個強(qiáng)度就就是天然強(qiáng)強(qiáng)度。如果果是在某種種條件下預(yù)預(yù)壓固結(jié)后后再取土做做的不固結(jié)結(jié)不排水試試驗(yàn)強(qiáng)度,,那么這個強(qiáng)強(qiáng)度就表示示預(yù)壓結(jié)束束時的總強(qiáng)強(qiáng)度,與天天然強(qiáng)度之之差就是土土的強(qiáng)度隨隨固結(jié)度的的增長或者者隨固結(jié)壓壓力而增長長的增量。。用不不固固結(jié)結(jié)不不排排水水強(qiáng)強(qiáng)度度計計算算的的地地基基極極限限承承載載力力就就等等于于5.14c,界限限荷荷載載((用用《《建建筑筑地地基基基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)設(shè)計計規(guī)規(guī)范范》》的的公公式式計計算算的的結(jié)結(jié)果果))就就等等于于3.14c。計算算得得到到的的地地基基承承載載力力,,不不論論是是極極限限承承載載力力或或容容許許承承載載力力,,與與基基礎(chǔ)礎(chǔ)的的埋埋置置深深度度以以及及寬寬度度都都沒沒有有關(guān)關(guān)系系。。如果果用用這這個個總總強(qiáng)強(qiáng)度度代代入入朗朗肯肯土土壓壓力力公公式式來來計計算算土土壓壓力力,,將將會會得得到到非非常常不不合合理理的的結(jié)結(jié)果果。。9.2非非飽飽和和的的硬硬塑塑、、堅堅硬硬狀狀態(tài)態(tài)的的試試樣樣能能飽飽和和后后再再試試驗(yàn)驗(yàn)嗎嗎??我們們這這里里做做三三軸軸不不固固結(jié)結(jié)不不排排水水試試驗(yàn)驗(yàn)都都是是先先讓讓試試樣樣飽飽和和,,然然后后再再進(jìn)進(jìn)行行試試驗(yàn)驗(yàn),,結(jié)結(jié)果果是是硬硬塑塑至至堅堅硬硬的的土土,,其其抗抗剪剪強(qiáng)強(qiáng)度度也也很很低低((內(nèi)內(nèi)聚聚力力c小于于30kPa,,內(nèi)摩摩擦擦角角小于于10度度))。。不不知知道道是是否否合合理理,請請指指導(dǎo)導(dǎo)。。傳統(tǒng)統(tǒng)的的土土力力學(xué)學(xué)是是在在飽飽和和土土的的基基礎(chǔ)礎(chǔ)上上發(fā)發(fā)展展起起來來的的,土工工試試驗(yàn)驗(yàn)試試樣樣預(yù)預(yù)處處理理最最基基本本的的一一個個原原則則是是要要使使試試樣樣的的狀狀態(tài)態(tài)盡盡可可能能符符合合土土的的實(shí)實(shí)際際狀狀態(tài)態(tài)。。對對飽飽和和土土而而言言,,天天然然的的埋埋藏藏條條件件是是飽飽和和的的,,但但取取土土的的過過程程對對土土樣樣的的作作用用是是卸卸荷荷膨膨脹脹,,氣氣泡泡進(jìn)進(jìn)入入土土樣樣,,降降低低了了試試樣樣的的飽飽和和度度。。因此此,,在在做做不不固固結(jié)結(jié)不不排排水水試試驗(yàn)驗(yàn)之之前前需需要要對對試試樣樣進(jìn)進(jìn)行行飽飽和和,,對對試試樣樣飽飽和和的的目目的的就就是是為為了了恢恢復(fù)復(fù)到到土土的的實(shí)實(shí)際際狀狀態(tài)態(tài)。。對非飽和土,,其實(shí)際狀態(tài)態(tài)是不飽和的的,將試樣飽飽和顯然是不不符合上述原原則的。9.3為什什么不固結(jié)不不排水剪試驗(yàn)驗(yàn)的
內(nèi)摩擦擦角不等于零零?即使在天然狀狀態(tài)是完全飽飽和的土層。。在取土樣的的過程中,對對土樣是一種種卸荷的作用用,土樣體積積產(chǎn)生膨脹,,氣泡進(jìn)入土土樣,因此試試樣的飽和度度一般小于100%。為了克服服試樣的飽和和度與實(shí)際不不符的缺點(diǎn),,在裝置試樣樣時,要求對對試樣進(jìn)行充充分飽和。所注入的水中中也不能有氣氣泡,這是要要求很高的一一項(xiàng)試樣制備備技術(shù)。由于不固結(jié)不不排水試驗(yàn)時時試樣沒有固固結(jié)排水,試試樣保持了原原始狀態(tài),因因此不固結(jié)不不排水試樣測測得的強(qiáng)度是是土的天然強(qiáng)強(qiáng)度,即在原原生應(yīng)力狀態(tài)態(tài)下完成了相相應(yīng)固結(jié)度的的土的強(qiáng)度。。正常固結(jié)土,,固結(jié)不排水水試驗(yàn)的粘聚聚力為零,這這一現(xiàn)象反映映了上覆有效效壓力為零時時,土的抗剪剪強(qiáng)度為零的的客觀事實(shí)。。但應(yīng)注意通通常的土樣是是從鉆孔中取取出來的,土土樣已經(jīng)受過過歷史荷載的的作用,如果果試驗(yàn)施加的的周圍壓力小小于歷史荷載載,試樣處于于超壓密狀態(tài)態(tài)。只有當(dāng)超過歷歷史荷載以后后,試樣才是是正常壓密狀狀態(tài),土的強(qiáng)強(qiáng)度以天然強(qiáng)強(qiáng)度為起始點(diǎn)點(diǎn),隨著周圍圍壓力的增長長,強(qiáng)度沿摩摩爾-庫侖包包線增長。壓縮主枝反映映了土的孔隙隙比隨有效應(yīng)應(yīng)力增長而減減小的規(guī)律,,對應(yīng)于土層層中某點(diǎn)的上上覆有效壓力力的孔隙比即即是其原生應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)下的的孔隙比。將土樣從鉆孔孔中取出時,,土樣的孔隙隙比從原生應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)下的的孔隙比減小小到土樣的孔孔隙比,這個個孔隙比通常常稱為“天然孔隙比e0”,但并不是土在在原生應(yīng)力條條件下的孔隙隙比。在正常常壓密土的剪剪切主枝上,,當(dāng)上覆有效效壓力為零時時,內(nèi)聚力為為零;但在超超壓密階段,,當(dāng)有效覆蓋蓋壓力為零時時,內(nèi)聚力不不為零。因此試驗(yàn)時,,最小的一個個應(yīng)力圓,應(yīng)應(yīng)力狀態(tài)必須須大于上覆有有效壓力,否否則試驗(yàn)結(jié)果果就不是一條條直線。小于于上覆有效壓壓力的應(yīng)力圓圓處于超壓密密狀態(tài),超過過上覆覆蓋壓壓力以后的應(yīng)應(yīng)力圓才處于于正常壓密狀狀態(tài)。如果最小的一一個應(yīng)力圓,,應(yīng)力狀態(tài)小小于上覆有效效壓力,則幾幾個土樣的應(yīng)應(yīng)力圓處于不不同的壓密狀狀態(tài),就連不不成一條直線線的強(qiáng)度包線線。9.4對非飽飽和土的試樣樣進(jìn)行預(yù)飽和和
符合土的的實(shí)際工程條條件嗎?《建筑地基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》》要求土的剪剪切指標(biāo)用三三軸壓縮試驗(yàn)驗(yàn)中的不固結(jié)結(jié)不排水試驗(yàn)驗(yàn)確定,對于于非飽和土,,在試驗(yàn)前先先進(jìn)行飽和再再試驗(yàn),其試試驗(yàn)結(jié)果還能能代表實(shí)際地地層的力學(xué)性性質(zhì)嗎?如果果不進(jìn)行飽和和就試驗(yàn),怎么能等于0?《建筑地基基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》》規(guī)定:“土的抗剪強(qiáng)度度指標(biāo),可采采用原狀土室室內(nèi)試驗(yàn)、無無側(cè)限抗壓強(qiáng)強(qiáng)度試驗(yàn)、現(xiàn)現(xiàn)場剪切試驗(yàn)驗(yàn)、十字板剪剪切試驗(yàn)等方方法測定。當(dāng)當(dāng)采用室內(nèi)剪剪切試驗(yàn)時,,應(yīng)選擇三軸軸壓縮試驗(yàn)中中的不固結(jié)不不排水試驗(yàn)。?!薄拌b于多數(shù)工程程施工速度快快,較接近于于不固結(jié)不
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