工程實實踐中中的巖巖土土工程程安全全度問問題（巖土土工程程師繼繼續(xù)教教育講講座））(上)同濟大大學高高大釗釗學習了了工程程安全全度的的理論論和技技術標標準中中有關關安全全度的的各種種規(guī)定定之后后，下下面將將進一一步討討論工工程實實踐中中的巖巖土工工程安安全度度問題題。討論工工程安安全度度的控控制與與風險險、影影響巖巖土工工程安安全度度的因因素，，包括括體制制的因因素和和技術術的因因素。。巖土工工程是是全過過程的的技術術服務務，包包括勘勘察設設計階階段的的安全全度控控制、、施工工與運運營階階段安安全度度的實實現(xiàn)及及可能能存在在的風風險分分析。。講座內內容一.巖土工工程安安全度度與主主體工工程結結構安安全度度二.在巖土土工程程勘察察、設設計工工作中中，對對安全全度的的控制制三.在工程程施工工和運運行過過程中中，安安全度度的實實現(xiàn)四.巖土工工程的的風險險評估估與控控制一.巖土工工程安安全度度與主主體工工程結結構安安全度度1.巖土工工程是是主體體工程程的一一部分分，巖巖土工工程的的安全全度需需與主主體工工程安安全度度協(xié)調調、安安全等等級的的協(xié)調調、安安全儲儲備的的協(xié)調調、設設計原原則的的協(xié)調調。2.上上部部結構構的恒恒載和和可變變荷載載最終終由基基礎傳傳給地地基，，地基基基礎礎設計計必須須與上上部結結構設設計相相協(xié)調調。3.巖巖土土與主主體結結構的的協(xié)同同作用用，設設計時時如何何考慮慮巖土土作用用于結結構的的荷載載和土土的變變形對對結構構物的的作用用。巖土工工程安安全度度與主主體工工程安安全度度的協(xié)調一一致性性定義極極限狀狀態(tài)－－承載載力極極限狀狀態(tài)與與正常常使用用極限限狀態(tài)態(tài)，地地基與與建筑筑物作作為整整體考考慮極極限狀狀態(tài)R－抗力函函數(shù)；；S－作用函函數(shù)極限狀狀態(tài)方方程R＝S安全度度控制制方法法兩者之之比稱稱為安安全系系數(shù)K＝R/S兩者之之差稱稱為安安全儲儲備Z＝R－S設計原原則定值法法－單單一安安全系系數(shù)法法、容容許應應力法法、多多系數(shù)數(shù)法概率法法－分分項系系數(shù)法法、全全概率率法現(xiàn)行規(guī)規(guī)范的的主體體工程程結構構設計計原則則主要要采用用分項項系數(shù)數(shù)法現(xiàn)行規(guī)規(guī)范的的巖土土工程程設計計原則則是多多種設設計原原則并并用因此，，巖土土工程程設計計時必必須特特別注注意設設計原原則的的一致致性。。巖土工工程與與上部部結構構設計計的關關系地基基基礎與與上部部結構構無論論在使使用功功能、、荷載載傳遞遞或者者建筑筑施工工方面面都是是不可可分割割的整整體。。設計時時從上上部結結構到到地基基基礎礎，逐逐步傳傳遞荷荷載，，始終終保持持各部部分構構件的的靜力力平衡衡和滿滿足強強度變變形的的要求求。從技術術上和和體制制上討討論巖巖土工工程與與上部部結構構設計計的關關系。。技術上上如何何協(xié)調調不同同的設設計原原則？？由于技技術發(fā)發(fā)展的的側重重面不不同，，上部部結構構和地地基基基礎的的設計計方法法處于于不同同的發(fā)發(fā)展階階段。。上部部結構構比較較早地地開始始實行行了向向概率率極限限狀態(tài)態(tài)設計計的過過渡，，而地地基基基礎則則仍處處于總總安全全系數(shù)數(shù)設計計階段段，甚甚至有有些部部分尚尚停留留在容容許應應力設設計階階段。。國際際上是是如此此，我我國亦亦是如如此。。實際設計工工作需要上上部結構和和地基基礎礎實行統(tǒng)一一的設計方方法，統(tǒng)一一的荷載規(guī)規(guī)定，統(tǒng)一一的安全度度衡量標準準。目前由于上上部結構與與地基基礎礎設計原則的不統(tǒng)一，各各種規(guī)范執(zhí)執(zhí)行不同的的荷載規(guī)定定，設計值值與標準值值混用；不不同規(guī)范按按不同的安安全度標準準建立評價價體系，給給設計人員員帶來太多多的麻煩，，造成很多多誤解。其其結果是要要么可能造造成浪費，，要么可能能造成潛在在的危險。。上部結構設設計驗算承承載力時，，荷載統(tǒng)一一地采用設設計值，抗抗力采用材材料的強度度設計值，，沒有任何何的懸念。。地基基礎設設計中，驗驗算地基承承載力問題題時，由于于地基承載載力采用的的是容許值值，要求荷荷載取值，，即基底壓壓力必須采采用標準值值。但驗算算基礎結構構的承載力力時，由于于材料強度度用的是設設計值，荷荷載取值必必須也采用用設計值與與之匹配。。單樁承載力力驗算時，，對于驗算算由地基土土對樁的支支承所構成成的承載力力，與之相相應的軸力力是標準值值，但由樁樁身強度構構成的承載載力驗算時時必須用軸軸力的設計計值。因此此用下面的的公式計算算時標準值值與設計值值的不同取取值和不同同的適用條條件。有人問，根根據(jù)對單樁樁極限承載載力的估計計，計算樁樁的靜載荷荷試驗的最最大試驗荷荷載時，如如何驗算試試驗荷載是是否會破壞壞樁身？單樁極限承承載力5000kN，用最大試試驗荷載5000kN驗算樁身強強度，樁身身材料強度度用設計值值還是標準準值？？？？在基坑工程程設計時，，問題與地地基基礎設設計正好相相反，由土土的強度指指標計算得得到的土壓壓力是標準準值，圍護護結構的內內力也是標標準值，但但圍護結構構的材料強強度卻是設設計值。在地基基礎礎設計時，，設計表達達式兩端不不匹配會造造成浪費；；而基坑工工程設計時時，設計表表達式兩端端不匹配則則會造成安安全度下降降。荷載與抗力力沒有匹配配的案例基本數(shù)據(jù)基底面積4471平平方米高層建筑地地上29層層，地下3層基坑面積2600平平方米基坑周邊長長260m開挖深度12.35m地下連續(xù)墻墻厚600mm，深24m四道支撐，，第一道鋼鋼筋混凝土土支撐，其其余三道609mm12mm的鋼支撐基坑圍護結結構剖面支撐的位置置插入深度地面施工荷荷載坑底注漿加加固垮塌的一角角圍護結構失失效的后果約40m長的圍護結結構后傾，，墻底向內內翻，基坑坑底土體隆隆起支撐結構體體系失穩(wěn)破破壞鄰近道路塌塌陷，塌陷陷面積約500平方方米，最深處6～～7m，滑動體后座座切口豎直直平整煤氣管破裂裂，煤氣大大量外溢切斷兩根光光纜干線破壞電力電電纜、電車車電纜、自自來水管與與下水管道道大面積停氣氣、停水、、停電，交交通中斷連續(xù)墻后傾傾，支撐撓撓曲相鄰路面下下沉回填黃砂搶搶險事故有預兆監(jiān)測數(shù)據(jù)顯顯示，事故故發(fā)生前二二周，鄰近近道路沉降降速率最大大已達15cm/d事故前一天天的半夜，，發(fā)現(xiàn)基坑坑底部出現(xiàn)現(xiàn)土的局部部上涌，鋼鋼支撐發(fā)出出吱吱聲音音上午7時，，事故突然然發(fā)生對事故原因因的分析支撐與連續(xù)續(xù)墻之間直直接連接，，沒有設置置圍檁，由由于支撐與與圍護結構構不正交，，無足夠承承受剪力的的構造節(jié)點點支撐連系桿桿節(jié)點設置置不當，連連系桿形同同虛設插入深度不不足和圍護護結構強度度不足施工超挖，，未做注漿漿加固監(jiān)測未及時時報警管理混亂，，對事故預預兆不重視視，沒有及及時處理事故發(fā)生后后，對設計計計算書進進行復核的的結果表明明，設計安安全度不足足。用土壓力計計算得到的的圍護結構構內力－彎彎矩、剪力力是什么性性質的作用用取決于計計算土壓力力所用抗剪剪強度指標標的性質。。如果采用抗抗剪強度指指標標準值值計算的土土壓力，其其設計屬性性是標準值值。該工程計算算土壓力所所依據(jù)的現(xiàn)現(xiàn)行規(guī)范所所給出的抗抗剪強度指指標是標準準值。因此，設計計表達式中中的作用是是標準值，，但根據(jù)鋼鋼筋混凝土土規(guī)范，設設計表達式式中的抗力力項是用混混凝土的抗抗拉強度設設計值和鋼鋼筋的抗拉拉強度設計計值。這樣的設計計表達式存存在什么問問題？作用是標準準值，抗力力是設計值值，是荷載載未乘大于于1的分項系數(shù)數(shù)。圍護結構設設計安全度度不足的原原因是設計計表達式兩兩邊的作用用與抗力不不匹配；地基基礎設設計時，確確定淺基礎礎的平面尺尺寸、樁數(shù)數(shù)等地基設設計項目采采用定值法法，包括容容許應力法法和總安全全系數(shù)法。。例如地基基承載力特特征值（容容許值）、、單樁極限限承載力處處于安全系系數(shù)得單樁樁承載力特特征值（容容許值）。。抗力的性質質是容許值值，標稱標標準值或特特征值；因因此，荷載載應采用標標準值。如果荷載誤誤用設計值值，設計的的安全度過過高。確定淺基礎礎的高度、、基礎配筋筋、筏基結結構設計、、樁身強度度驗算、承承臺結構設設計等項目目采用分項項系數(shù)描述述的設計表表達式。因此，抗力力采用設計計值；荷載載也采用設設計值。如果荷載誤誤用標準值值，設計的的安全度將將會過低，，偏于危險險。由于我國現(xiàn)現(xiàn)行的體制制是勘察與與設計分離離的體制，，地基基礎礎的設計工工作和地質質資料的調調查工作是是分別在兩兩個不同的的專業(yè)、不不同的單位位來完成的的，并以勘勘察報告作作為勘察與與設計工作作交接的法法律文件。。這種體制造造成勘察人人員不了解解設計的要要求，勘察察工作帶有有某種程度度的盲目性性；設計人人員對勘察察報告結論論的過分依依賴，地基基基礎設計計的過分簡簡單化，都都對工程安安全度控制制產生非常常不利的影影響。上部結構荷荷載最終由由基礎傳給給地基，地地基基礎設設計必須與與上部結構構設計相協(xié)協(xié)調地基基礎設設計，包括括地基持力力層承載力力計算、軟軟弱下臥層層驗算、沉沉降計算、、基礎結構構驗算所用用的荷載，，必須是上上部結構設設計的結果果，包括柱柱或墻根部部的豎向力力、水平力力和彎矩。。按每層的荷荷載估計值值計算的結結果，只能能供編制勘勘察方案之之用，不能能用以做地地基基礎設設計。巖土作用于于結構的荷荷載與巖巖土的變形形對結構物物是一種作作用有些結構物物（如地下下室、隧道道、支擋結結構、堤壩壩結構）設設計時，巖巖土（包括括巖土層中中的水）作作用于結構構物的荷載載成為控制制設計安全全度的主要要荷載，包包括土壓力力、水壓力力、浮力、、揚壓力。。注意這些根根據(jù)土力學學原理計算算得到的荷荷載，按其其性質是標標準值，不不能直接與與結構抗力力（其性質質是設計值值）進行比比較。巖土的變形形是建筑物物的正常使使用極限狀狀態(tài)驗算的的“作用””，也是造造成建筑物物承載力極極限狀態(tài)的的“作用””之一。建筑物承受受變形的能能力，即允允許變形值值，是極限限狀態(tài)驗算算時建筑物物的“抗力力”。規(guī)范中的允允許變形值值，有些是是正常使用用極限狀態(tài)態(tài)驗算的抗抗力，有些些則是承載載力極限狀狀態(tài)的抗力力。建筑物變形形控制與承承載力控制制的主要差差別是什么么？變形控制的的作用是地地基施加于于建筑物的的變形；而建筑物對對變形的抵抵抗能力與與結構體系系的類型、、結構的剛剛度、建筑筑物的體型型、平面與與立面的布布置形式等等建筑、結結構因素密密切相關，，確定允許許變形值是是最困難的的，現(xiàn)行規(guī)規(guī)范總結的的大多是四四十年前的的經驗數(shù)據(jù)據(jù)。關于變形控控制的典型型案例上海展覽館館留下的話話題發(fā)生在上一一世紀五十十年代的故故事沉降了1600mm的大廈是是怎么了了？？上海展覽館館總高九十六六米一九五四年年五月開工工當年年底平平均沉降六六十厘米一九五七年年六月實測測最大沉降一一百四十六六厘米最小沉降一一百二十二二厘米沉降~時間曲箱形基礎的的基本數(shù)據(jù)箱形基礎高高度：7m基礎平面尺尺寸：46.5m46.5mm埋置深度：：0.5m基礎底面總總壓力：130kPa持力層的載載荷試驗曲線從載荷試驗驗曲線上取取用的地基基容許承載載力為：150kPa1953年10m淺孔剖面第一層填土土，0.24~0.5m第二層黃褐褐色粉質粘粘土，堅硬硬至可塑，，0.96~1.16m第三層棕黃黃色粘土，，可塑，1.60~2.60m第四層灰色色粉質粘土土，可塑，，2.2~6.3m第五層灰色色粘土，可可塑，未鉆鉆穿展覽館鄰近近的地質剖面事后諸諸葛亮如果當時計計算了沉降降就不敢這這么做了只由持力層層承載力控控制，下臥臥層的地基基承載力沒沒有滿足要要求過大沉降是是由超大面面積的基底底荷載引起起的沉降驗算的的重要性只滿足持力力層承載力力還不夠，，需要考慮慮下臥層的的承載力超大面積荷荷載必然引引起超量的的沉降展覽館沉降降的發(fā)展施工期間沉沉降速率：：5.4mm/d~3.4mm/d施工完成后后一年：0.7mm/d施工完成后后二年：0.3mm/d施工完成后后三年：0.1mm/d46年后，2000年年8月，對展覽中心心進行抗震震鑒定時，，實測建筑物物的傾斜為3.7‰。由于水準點點已不復存存在，無法法知道最終終沉了多少少，遺憾！！為什么沉降降那么大？基礎底面壓壓力大，土土中應力水水平高基礎面積大大，壓縮土土層相對較較薄，應力力沿深度衰衰減比較慢慢軟弱下臥層層應力水平平過高，可可能發(fā)生局局部的水平平擠出基礎底面附附加壓力124kPa至主要壓縮縮層底處，，附加應力力還有70kPa在軟弱下臥臥層頂面處處，附加應應力仍有120kPa，遠大于該層層的承載力力沉降的估算根據(jù)上海的的經驗，當當基礎底面面附加壓力力大于100kPa時，沉降經經驗修正系系數(shù)取1.3，則得得最終計算算沉降量為為1892mm幾棟大樓的的比較幾棟大樓數(shù)數(shù)據(jù)的比較工程名稱平面尺寸埋置深度附加壓力實測最終沉降反算模量展覽中心46.546.50.5012418002.24胸科醫(yī)院45.918.45.50573502.01華盛大樓57.614.35.65592402.16四平大樓50.09.805.20941405.06康樂大樓65.014.15.50851605.44關于沉降計計算的一些些問題勘察報告中中如何提供供沉降計算算所需要的的壓縮性指指標？需要不需要要對壓縮層層中每個土土層提出綜綜合的壓縮縮曲線？怎樣計算差差異沉降？？角點的附加加應力如何何計算？勘察報告中中需要提出出沉降計算算結果嗎？？二.在巖土工程程勘察、設設計工作中中，對安全全度的控制制與風險勘察設計階階段是控制制工程安全全度的主要要階段，如如果在設計計階段的安安全度控制制就有缺陷陷，設計安安全度不足足，或者對對巖土體的的工程性狀狀的認識有有偏差，設設計參數(shù)的的取值存在在問題，或或者設計計計算模式沒沒有反映工工程的主要要機理，安安全系數(shù)的的取值過低低，或者甚甚至發(fā)生漏漏項和缺項項?？辈旌驮O計計從設計參參數(shù)的取值值和設計計計算兩個方方面來控制制巖土工程程的安全度度，核心問問題是安全全系數(shù)。1.安全系數(shù)的的取值與破破壞計算模模式有關，，不同的工工程問題、、不同的計計算模式，，安全系數(shù)數(shù)的取值是是不同的。。例如，地地基承載力力的安全系系數(shù)為2～3，而擋土墻墻的抗滑穩(wěn)穩(wěn)定安全系系數(shù)僅為1.3。并不表示示地基承載載力問題的的安全度高高于擋土墻墻的抗滑穩(wěn)穩(wěn)定性。因因此不同破破壞計算模模式的安全全系數(shù)之間間，不能相相互比較安安全系數(shù)的的大小。我國對安全全系數(shù)的取取值考慮工工程具體情情況太少，，因地制宜宜不夠。2.安全全系數(shù)的取取值與抗力力的確定方方法有關。。對相同的的破壞計算算模式，確確定抗力的的方法不同同，抗力的的可靠性不不同，應該該取用不同同的安全系系數(shù)。例如，歐洲洲規(guī)范對單單樁承載力力的安全系系數(shù)，用載載荷試驗確確定的單樁樁承載力，，由于數(shù)據(jù)據(jù)比較可靠靠，可以采采用比較小小的安全系系數(shù)。我國國的港口工工程樁基規(guī)規(guī)范，也有有相似的規(guī)規(guī)定。3.安全全系數(shù)的取取值與巖土土參數(shù)的試試驗方法有有關，當采采用不同的的抗剪強度度指標計算算時，安全全系數(shù)的取取值是不同同的。例如，如果果采用預固固結以后的的試樣做不不固結不排排水試驗，，得到的不不排水強度度cu會有很大的的提高，如如果利用這這樣的試驗驗結果計算算地基的穩(wěn)穩(wěn)定性，就就不能采用用與傳統(tǒng)的的試驗結果果計算時相相同的安全全系數(shù)。4.安全全度控制風風險的影響響因素?？陀^的因素素，取土試試驗過程中中對試樣的的擾動、試試驗方法的的不標準、、試驗結果果的缺乏代代表性、試試驗結果分分析計算方方法的不標標準等因素素都會影響響對設計安安全度的控控制。主觀因素，，工程師對對試驗結果果的評價與與分析，對對代表性指指標的取用用、對計算算模式的選選用等都會會使得工程程師對安全全度的控制制偏離預期期的期望值值。巖土工程安安全度控制制的關鍵是是在勘察設設計階段。。巖土工程程設計時，，計算巖土土抗力的強強度參數(shù)，，并不是像像上部結構構材料那樣樣，可以從從技術標準準中查到；；由巖土所所構成的荷荷載，也不不可能從荷荷載規(guī)范得得到。這些些都需要通通過巖土工工程勘察，，由試驗、、測定和經經驗判斷取取得。因此此設計參數(shù)數(shù)的取值是是否符合設設計的具體體工程條件件，是否反反映了地質質條件的特特點，都直直接影響安安全度的控控制。但體體制現(xiàn)狀卻卻非常不利利于安全度度的控制。。設計參數(shù)對對工程風險險的影響巖土工程參參數(shù)分析與與選定是巖巖土工程勘勘察內業(yè)工工作的重要要組成部分分，是對原原位測試和和室內試驗驗的數(shù)據(jù)進進行處理、、加工，從從中提出代代表性的設設計、施工工參數(shù)，作作為巖土工工程勘察分分析評價的的重要依據(jù)據(jù)。巖土工程參參數(shù)分析的的內容包括括對原始數(shù)數(shù)據(jù)的誤差差分析和有有效數(shù)字的的取舍，數(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計特特征的分析析，平均值值和標準值值的計算，，參數(shù)間經經驗公式的的建立及其其圖表表示示方法。由于巖土體體是自然形形成的，其其成分、結結構和構造造都是非均均質的和不不確定的，，勘察時的的鉆孔或原原位測試所所取得的土土樣或數(shù)據(jù)據(jù)都有相當當大的偶然然性，采樣樣必然帶有有隨機性。。因此，巖巖土工程參參數(shù)的分析析方法必須須建立在隨隨機數(shù)學的的基礎上，，采用統(tǒng)計計的方法獲獲得具有代代表性的參參數(shù)，對于于巖土工程程參數(shù)也只只能從統(tǒng)計計的概念上上去理解，，才能正確確地使用。。對同一個巖巖土體，用用同一種方方法測定的的巖土參數(shù)數(shù)，每次的的測定值并并不完全相相同，有時時的分布范范圍還相當當廣，如何何從中得到到代表性的的參數(shù)，需需要研究這這些數(shù)據(jù)的的分布規(guī)律律。將測定定值按數(shù)值值大小從小小到大依次次順序排列列，就得到到變量的數(shù)數(shù)列，稱為為值序統(tǒng)計計量，形成成一個經驗驗的分布，，這是定量量研究的基基礎。需要巖土工工程師具有有分析不確確定性的視視野和能力力，具有風風險分析的的能力。巖土參數(shù)的的標準值是是巖土工程程設計的基基本代表值值，是巖土土參數(shù)的可可靠性估值值。國家標準《巖土工程勘勘察規(guī)范》給出了巖土土參數(shù)標準準值的計算公式式。這是采用統(tǒng)統(tǒng)計學區(qū)間間估計理論論基礎上得得到的關于于參數(shù)總體體平均值置置信區(qū)間的的單側置信信界限值。關于統(tǒng)計計樣本容容量的討討論巖土參數(shù)數(shù)的統(tǒng)計計分析時時，樣本本容量的的大小對對計算的的結果有有一定的的影響，，而樣本本容量的的大小又又與取土土的數(shù)量量有關，，涉及勘勘察工作作量的布布置。為了防止止取土過過少的極極端情況況的出現(xiàn)現(xiàn)，在技技術標準準中規(guī)定定最少取取土數(shù)量量是需要要的。從統(tǒng)計的的角度看看，樣本本容量越越大，數(shù)數(shù)據(jù)的代代表性越越好，計計算結果果的可靠靠性高，，代表性性指標的的取值就就比較經經濟。但但考慮到到勘察的的外業(yè)工工作量和和試驗工工作量過過大，勘勘察費用用就比較較高，限限制了取取土的數(shù)數(shù)量，樣樣本容量量一般并并不太大大，通常常都作為為小樣本本來處理理。當然然，當樣樣本容量量過小時時，雖然然在統(tǒng)計計上有辦辦法處理理，但代表性太太差，并并使參數(shù)的的取值太太低，也也不合理理。樣本容量量的大小小反映了了人們對對客觀事事物了解解的詳細細程度。。對于變變異系數(shù)數(shù)較小的的指標，，可以容容許用較較小的樣樣本容量量；如果果指標的的變異系系數(shù)比較較大，則則應取更更多的樣樣本容量量以便能能更詳盡盡地了解解指標的的離散情情況。當當然，樣樣本容量量越大，，所需的的勘探試試驗費用用也越大大，但在在統(tǒng)計修修正系數(shù)數(shù)的取值值上可以以使設計計參數(shù)取取得更合合理，以以便可以以有把握握地降低低工程造造價。因因此在確確定取土土試驗數(shù)數(shù)量時要要綜合考考慮技術術和經濟濟兩個方方面。根據(jù)統(tǒng)計計學的原原理，確確定樣本本容量的的公式為為：式中－標準差差；－第一類類錯誤的的界限值值；－第二類類錯誤的的界限值值；－參數(shù)的的容許誤誤差。所謂第一一類錯誤誤是指應應該接受受的假設設被錯誤誤地拒絕絕了，所所謂第二二類錯誤誤是指應應該拒絕絕的假設設卻被錯錯誤地接接受了。。通常取取第一類類錯誤的的概率為為＝0.05,第二類錯錯誤的概概率取為為＝0.20。在這樣樣的條件件下得到到樣本容容量和/的關系見見表。從從表可以以看出，，當樣本本容量為為6時，容許許誤差和和標準差差一樣大大，當樣樣本容量量減少到到5時，相對對誤差增增大了10%。巖土參數(shù)數(shù)的取值值必須與與設計計計算的方方法和計算條條件相匹配，，這是參數(shù)取值值的一個基基本準則則。但在在目前有有些技術術標準和技術工工作中卻并沒有有很好地地遵循這這一原則則。這部分由由于體制制性的原原因，也也有技術術性的原原因。在太沙基基的巖土土工程咨咨詢體制制中，是是在上部部結構設設計到一一定的深深度，已已經明確確了傳至至結構底底部的荷荷載和結結構尺寸寸的條件件下，由由巖土工工程師提提出取土土、勘探探和試驗驗的要求求，根據(jù)據(jù)外業(yè)的的資料，，由巖土土工程師師進行綜綜合分析析，并進進行地基基基礎的的設計。。巖土工程程師事務務所和建建筑事務務所、結結構事務務所、設設備事務務所一起起共同完完成工程程設計的的任務。。這種體體制不存存在我們們目前許許多面臨臨的許多多結構性性弊端。。地基基礎礎設計的的重要設設計參數(shù)數(shù)－地基基承載力力的確定定，對工工程的安安全與經經濟，影影響非常常大，但但目前對對地基承承載力的的認識，，確定地地基承載載力的方方法卻存存在許多多有待改改進之處處。地基基承載力力的確定定和應用用，對建建筑物地地基基礎礎安全度度的控制制是重要要的環(huán)節(jié)節(jié)。在認識上上將地基基承載力力僅僅看看作是反反映地基基土性質質的一種種指標，，在確定定方法上上看成是是地基基基礎設計計前已經經可以確確定的一一種參數(shù)數(shù)，要求求在勘察察報告中中提出。。例如，在在目前的的巖土工工程勘察察報告中中，地基基承載力力是一個個十分重重要的設設計參數(shù)數(shù)。地基基承載力力反映了了土層抗抗剪強度度的高低低和地質質條件的的影響，，但地基基承載力力并不是是唯一取取決于土土的工程程性質的的一個指指標。地地基承載載力同時時又與基基礎的埋埋置深度度及基礎礎的尺寸寸密切相相關，它它是在地地基基礎礎設計過過程中，，反復迭迭代的結結果，是是在地基基基礎設設計過程程中才能能最后確確定的設設計參數(shù)數(shù)。但按照目目前我國國的現(xiàn)行行體制，，地基承承載力是是在勘察察階段確確定，并并在勘察察報告中中提出來來的結論論性意見見，設計計人員只只能根據(jù)據(jù)勘察報報告的結結論進行行設計，，沒有變變更地基基承載力力數(shù)值的的權力。。這就將將本來是是一個控控制安全全度的統(tǒng)統(tǒng)一設計計決策過過程割裂裂開來，，成為一一個提數(shù)數(shù)據(jù)，一一個用數(shù)數(shù)據(jù)的問問題，成成為雙方方規(guī)避責責任的焦焦點?？笨辈烊藛T員由于不不清楚設設計條件件而帶有有盲目性性，設計計人員由由于不清清楚地質質條件而而無法發(fā)發(fā)揮能動動性。在現(xiàn)行體體制下，，如何加加強巖土土工程安安全度的的控制？？勘察、設設計人員員的協(xié)調調與互動動，是克克服安全全度控制制中所存存在問題題的一條條比較好好的途徑徑，希望望能夠引引起我國國巖土工工程界的的重視，，采取一一些措施施，克服服勘察與與設計的的分離、、設計人人員要重重視和積積極配合合巖土工工程勘察察工作，，向前延延伸；勘勘察人員員要向后后延伸，，將工作作貫穿于于整個的的地基基基礎設計計工作中中，將體體制的弊弊端最小小化。應提供什什么樣的的單樁承承載力？？對于采用用樁基的的工程，，單樁承承載力也也是勘察察階段應應該提供供的主要要設計參參數(shù)。由于有些些審圖人人員不了了解設計計的過程程和要求求，以致致對勘察察報告中中提供的的是什么么樣的單單樁承載載力也產產生了歧歧義。有的審圖人員員要求在勘察察報告提供單單樁承載力時時，對液化化土層的樁側側摩阻力必須須乘以折減系系數(shù)；還必須須扣除負摩阻阻力。究竟需要不需需要對勘察報報告中提供的的單樁承載力力進行液化折折減和扣除負負摩阻力？這個問題比較較典型地反映映了由于勘察察與設計的脫脫節(jié)，在勘察察階段提供設設計參數(shù)的盲盲目性已經到到了非常嚴重重的程度。設計要求在勘勘察報告中提提供的單樁承承載力，首先先是為靜態(tài)設設計用的，要要求所提供的的單樁承載力力能反映工程程場地的地層層特點，按照照各土層的基基本性質提供供經驗值，或或者根據(jù)地區(qū)區(qū)積累的試樁樁資料得到的的經驗值。既然首先是為為靜態(tài)設計用用的，提供勘勘察報告時當當然不應該考考慮液化折減減的問題。即使是地震區(qū)區(qū)，也有相當當一部分采用用樁基的建筑筑物符合不需需要進行抗震震驗算的條件件，亦即靜態(tài)態(tài)設計起控制制作用。對于需要作抗抗震驗算的樁樁基工程，在在抗震驗算時時也需要區(qū)別別兩種不同的的設計工況，，抗震規(guī)范規(guī)定定按兩種情況況進行樁的抗抗震驗算，并并按不利情況況設計。第一一種情況是樁樁承受全部地地震作用，單單樁抗震承載載力比非抗震震設計時的單單樁承載力提提高25％，液化土樁樁周摩阻力乘乘折減系數(shù)；；第二種設計計情況是地震震作用按水平平地震影響系系數(shù)最大值的的10％采用，單樁樁抗震承載力力比非抗震設設計時的單樁樁承載力提高高25％，但應扣除除液化土層的的的全部摩阻阻力。從抗震規(guī)范的的規(guī)定可以看看出，設計時時需要的是““不打折減的的單樁承載力力”，而且設設計時還首先先提高了25％，然后才對對液化土層的的摩阻力考慮慮進行折減或或全部扣除。。如果勘察報報告提供的單單樁承載力已已經經過了折折減，或者已已經扣除了負負摩阻力，那那設計人員所所依據(jù)的單樁樁承載力就已已經不是抗震震規(guī)范所要求求的單樁承載載力了，這還還行嗎？工程勘察時所所預估的土層層對樁所能提提供的樁側摩摩阻力和樁端端阻力，是根根據(jù)樁周土的的工程性質來來估計的，這這種單樁承載載力是地基基基礎設計的基基本資料。如果勘察報告告中所提供的的單樁承載力力中已經采用用了折減系數(shù)數(shù)或扣除了負負摩阻力，那參數(shù)的內涵與與設計的狀況況已經不相匹配，這種種參數(shù)怎么能能用于靜力設設計和抗震驗算呢？所以，這這是涉及勘察工作作提供的設計參數(shù)是否符合安全全度控制要求求的問題。設計荷載對安安全度控制的的影響巖土本身所產產生的荷載，，不論是作用用于結構物或或作用于巖土土體上，其計計算模式的正正確與否，對對安全度的控控制是至關重重要的。巖土土本身所產生生的荷載，一一般也是采用用巖土參數(shù)，，選用一定的的計算模式進進行計算的結結果，例如土土壓力、水壓壓力、作用于于土體或建筑筑物的浮力、、作用于基礎礎底板的反力力、作用于土土體的滲透力力等。影響荷載計算算結果正確性性的因素計算模式，計計算假定是否否反映了實際際工程的主要要控制因素？？例如是空間間問題還是平平面問題、是是彈性半無限限體還是Winkler體系？計算工況，計計算工況是否否符合工程實實際條件與自自然條件？例例如結構的支支承、約束條條件，水的作作用條件。計算參數(shù)，計計算參數(shù)反映映在工程具體體條件下的巖巖土基本屬性性與工況的影影響？例如抗抗剪強度指標標的選用、土土的重度的選選用等。設計荷載取用用錯誤的案例例群錨破壞建筑物地面28層，地下四層層，采用錨桿桿的深基坑，，開挖深度20.5m，地下水位36m。鉆孔灌注樁直直徑800mm，間距1000mm，長度25m，入土5m。設3道錨桿，傾角角25，錨桿間距2m。發(fā)生群錨破壞壞第一道錨桿被被拔出，樁折折斷48根，樁折成三三段，斷在第第二、第三道道錨桿處。第二、第三道道錨桿錨頭拉拉脫，腰梁扭扭斷?？舆叾逊诺?00t鋼材連同樁和和土體一起滑滑向坑底。事故原因荷載計算錯誤誤錨桿的拔力由由土壓力計算算求得計算土壓力的的基本假定是是平面應變問問題計算任意斷面面1延米長度的土土壓力然后，按照結結構物的長度度確定土壓力力合力根據(jù)這個工程程的具體條件件，錨桿在基基坑長度方向向的間距是2m。按土壓力計算算的結果應乘乘以2，再除以3，得到每根錨錨桿需要承受受的拔力。但設計者沒有有乘以2，直接除以3作為每根錨桿桿應承受的拔拔力。拔力少算了一一半，將工程程變?yōu)橐粋€群群錨的極限試試驗。方案選擇不當當?shù)陌咐桨笇Π踩榷鹊目刂剖侨中院完P鍵鍵性的環(huán)節(jié)。。在軟土地區(qū)采采取放坡深開開挖方案的案案例夯擴樁的使用用不當?shù)陌咐浜铋_開挖失穩(wěn)由4孔箱涵組組成，單孔尺尺寸為3.25m3.60m，因穿越河流而而深埋，深埋埋段總長75m地面標高＋4.2~4.7m，設計基坑底面面標高－5.33m，開挖深度近10m10m深的放坡開挖挖的基坑的失失穩(wěn)事故按三級放坡，，從上至下依依次為1:1.5、、1:2和1:3，變變坡處留1.0m寬的馬道二級輕型井點點降水采用水沖法施施工，泥漿沉沉淀池設置在在基坑頂部南南北兩側，距距基坑外緣12m～15m滑坡發(fā)生在挖挖到基坑底面面，澆筑墊層層后，正在綁綁扎箱涵的鋼鋼筋時沒有進行任何何的位移觀測測，因此沒有有發(fā)現(xiàn)滑坡的的預兆，突發(fā)發(fā)性的事故塌入基坑中的的土方5000立方米，泥面涌高6m第一級井點向向基坑中移動動13m土層的工程性土層名稱層底標高厚度內摩擦角(°)粘聚力kPa黃褐色粘性土+1.50m2.7m11.327.6灰色淤泥質粉質粘土－3.60m5.1m14.010.4灰色淤泥質粘土－8.90m5.3m9.711.71.在軟土地區(qū)，，10m的深基坑采用用放坡開挖方方案，整體穩(wěn)穩(wěn)定性安全度度控制相當困困難2.采用高壓水沖沖法施工，在在坡頂設置沉沉淀池，加大大了地面荷載載；高壓水對對坑底土的擾擾動影響難以以估計3.采用1:3的的緩坡，誤以以為坡率平緩緩就不會發(fā)生生滑坡破壞其實在坡面非非常平緩的條條件下，滑動動的形式是深深層滑動，以以中點圓的形形式破壞。4.對挖方邊坡的的失穩(wěn)規(guī)律沒沒有充分的認認識卸載引起負的的孔隙水壓力力，產生強度度較高的假象象，隨著負壓壓的消散，土土的抗剪強度度降低，滑坡坡并不發(fā)生的的開挖的同時時，而滯后一一定的時間5.沒有進行必要要的邊樁位移移監(jiān)測加載與卸