巖土工程技術(shù)標準與土力學原理內(nèi)容1.技術(shù)標準與土力學的關(guān)系2.兩種標準化體系的不同處理方法3.我國技術(shù)標準的特點4.理論在工程實踐中的重要作用5.概念上容易混淆的幾個土力學問題6.一些值得推廣的測試項目技術(shù)標準與土力學的關(guān)系巖土工程技術(shù)標準的理論基礎(chǔ)是土力學；制訂技術(shù)標準時要充分地依據(jù)土力學原理；經(jīng)驗規(guī)則必須符合土力學原理；執(zhí)行技術(shù)標準時仍然需要以土力學原理為指導；技術(shù)標準不符合實際情況時應以土力學原理為指導來解決工程問題。兩種標準化體系的不同處理方法在市場經(jīng)濟條件下形成的技術(shù)標準以原導性為主，各個不同的事務所的解決方法都可用有知識產(chǎn)權(quán)的knowhow；負有法律責任，但有特殊的經(jīng)濟利益；在計劃經(jīng)濟條件下形成的技術(shù)標準是沒有知識產(chǎn)權(quán)的公共知識，用了出事故誰也沒有法律責任；在現(xiàn)實條件下，技術(shù)標準的編制遇到了知識產(chǎn)權(quán)的尷尬，很多單位不愿意公開自己的knowhow，非改革不可了。我國技術(shù)標準的特點我國技術(shù)標準中不準講原理性內(nèi)容，只能訂入經(jīng)過局部實踐使用過的經(jīng)驗；再加上目前技術(shù)標準的管理中存在的問題；工程實踐中只能使用落后的技術(shù)；工程技術(shù)的進步非常艱難。理論在工程實踐中的重要作用土力學的基本規(guī)律對工程建設(shè)是管用的；違背了土力學的基本規(guī)律就要受到自然的懲罰；土力學并不是十分高深和奧秘的理論；途徑—可靠的指標+簡單的計算+量測反饋+經(jīng)驗判斷=觀察法。上海展覽館的教訓總高九十六米一九五四年五月開工當年年底平均沉降六十厘米一九五七年六月實測最大沉降一百四十六厘米最小沉降一百二十二厘米

最終沉降一百八十厘米箱形基礎(chǔ)高度：基礎(chǔ)平面尺寸：7m46.5m46.5mm埋置深度：基礎(chǔ)底面總壓力：0.5m130kPa1953年10m淺孔剖面第一層填土，0.24~0.5m第二層黃褐色粉質(zhì)粘土，堅硬至可塑，0.96~1.16m第三層棕黃色粘土，可塑，1.60~2.60m第四層灰色粉質(zhì)粘土，可塑，2.2~6.3m第五層灰色粘土，可塑，未鉆穿為什么沉降那么大？？基礎(chǔ)底面壓力大，土中應力水平高基礎(chǔ)面積大，壓縮土層相對較薄，應力沿深度衰減比較慢軟弱下臥層應力水平過高，可能發(fā)生局部的水平擠出基礎(chǔ)底面附加壓力124kPa至主要壓縮層底處，附加應力還有70kPa

在軟弱下臥層頂面處，附加應力仍有120kPa，遠大于該層的承載力幾棟大樓數(shù)據(jù)的比比較展覽中心46.546.50.50 124 18002.24胸科醫(yī)院45.918.45.50 57350 2.01華盛大樓57.614.35.65 59240 2.16四平大樓50.09.805.20 94140 5.06康樂大樓65.014.15.50 85160 5.44事后諸葛亮亮如果當時計算了沉沉降就不敢這么做做了；只由持力層承載力力控制，第3層土土的地基承載力沒沒有滿足要求；過大沉降是由超大大面積的基底荷載載引起的；沉降驗算的重要性性；超大面積荷載必然然引起超量的沉降降。一些事故引起的思思考南山的滑坡（加載載）填方太快，，不設(shè)排水水措施上游引水工工程（卸載載）挖方太深坡度1：：3長基坑的端端頭滑坡（（卸載）為什么放了了1:3的的坡還要滑滑坡？為什么開挖挖到坑底不不馬上滑動動，而在過過一段時間間后才滑動動？引水工程的的基本數(shù)據(jù)據(jù)4孔箱涵，，單孔尺寸寸為3.25m3.60m，總長75m地面標高＋＋4.2~4.7m，設(shè)計基坑底底面標高－－5.33m，開挖深度近近10m按三級放坡坡，從上至至下依次為為1:1.5、1:2和1:3，，變坡處留留1.0m寬的馬道二級輕型井井點降水采用水沖法法施工，泥泥漿沉淀池池設(shè)置在基基坑頂部南南北兩側(cè)，，距基坑外外緣12m～15m10m高的土坡坡滑動滑坡發(fā)生生在挖到到基坑底底面，澆澆筑墊層層后，正正在綁扎扎箱涵的的鋼筋時時；沒有進行行任何的的位移觀觀測，因因此沒有有發(fā)現(xiàn)滑滑坡的預預兆，突突發(fā)性的的事故；；塌入基坑坑中的土土方5000立立方米，泥面涌高高6m；第一級井井點向基基坑中移移動13m。事故分析析1.10m的高差形形成的壓壓力差超超過了軟軟土的承承載能力力；2.由由于坡面面非常平平緩，滑滑動的形形式是深深層滑動動，以中中點圓的的形式破破壞；3.卸卸載引起起負的孔孔隙水壓壓力，產(chǎn)產(chǎn)生強度度較高的的假象，，隨著負負壓的消消散，土土的抗剪剪強度降降低，滑滑坡并不不發(fā)生的的開挖的的同時，，而滯后后一定的的時間；；4.沒沒有進行行監(jiān)測的的教訓。。加載與卸卸載的比比較焦化廠配配煤房傾傾斜事故故在47.5m10.8m筏形基礎(chǔ)礎(chǔ)上5個直徑徑8m高31m的儲煤斗斗5天裝煤煤215噸最大27mm/d~45mm/d15天傾傾斜2.714.1‰2年傾傾斜達24‰‰焦化廠配配煤房荷載與地地基承載載力地基極限限承載力力：按固結(jié)快快剪指標標為202kPa按不固結(jié)結(jié)不排水水剪指標標為135kPa建筑物恒恒載38000kN，產(chǎn)生基底底壓力76kPa，，裝煤21500kN，產(chǎn)生基底底壓力44kPa活載與恒恒載之比比0.57基底總壓壓力120kPa安全度分分析如果不快快速加煤煤，用固結(jié)不排排水202kPa，，安全系數(shù)數(shù)1.68；實際快速速加煤，，故安全全系數(shù)低低于1.68；；不考慮慮施工期期的排水水固結(jié)，，用不排水剪剪135kPa，，安全系數(shù)數(shù)1.13；實際安全全系數(shù)介介于1.13~1.68之間間。兩種極限限狀態(tài)—缺一不可可—不能將沉沉降控制制絕對化化；歷史和實實踐證明明，單純純憑經(jīng)驗驗而忽視視理論的的傾向有有害的；；很多工程程在技術(shù)術(shù)標準中中找不到到現(xiàn)成的的答案，，是非標標的工程程。概念上容容易混淆淆的幾個個土力學學問題1.地基承載載力2.深深層平平板載荷荷試驗的的模量3.樁樁端阻阻力與地地基承載載力的關(guān)關(guān)系4.不固結(jié)不不排水強強度cuu是天然強強度而不不是強度度指標地基承載載力極限承載載力容許承載載力：極限承載載力除以以安全系系數(shù)承載曲線線上的第第一拐點點以壓板寬寬度的某某一百分分率沉降降對應的的壓力值值兩種不同同的載荷荷試驗深寬修正正公式的的來源及及應用1.深寬修正正公式并并不是理理論公式式，而是是一種經(jīng)經(jīng)驗的方方法；2.提提出的目目的是為為了將載載荷試驗驗的結(jié)果果用之于于實際的的基礎(chǔ)條條件；3.如如果已知知基礎(chǔ)的的條件和和抗剪強強度指標標，就應應當直接接用理論論公式計計算；如果用小小尺寸計計算后再再進行深深寬修正正的方法法是不合合適的。。用地基承承載力公公式計算算的結(jié)果果，是不不可以修修正的。。理由有有兩點：：一是用用承載力力公式計計算得到到的是淺淺基礎(chǔ)的的地基承承載力，，深層土土的應力力水平不不同，它它的承載載機理不不同于淺淺基礎(chǔ)；；二是深深寬修正正方法的的數(shù)據(jù)依依據(jù)、計計算方法法的可信信度和理理論層次次都低于于用承載載力公式式計算的的方法，，用低一一層次的的方法去去校正高高一層次次的方法法，是不不合適的的。規(guī)范中的的術(shù)語矛矛盾第2.1.3條條，地基基承載力力特征值值－指由由載荷試試驗測定定的地基基土壓力力變形曲曲線線性性變形段段內(nèi)規(guī)定定的變形形所對應應的壓力力值，其其最大值值為比例例界限值值；第5.2.4條，fa－修正后的地基基承載力特征征值；fak－地基承載力特特征值；第5.2.5條，fa－由土的抗剪強強度指標確定定的地基承載載力特征值；；關(guān)于深寬修正正的討論1.這0.5和3是什么意思思？2.為什么么對軟土，b＝0而d0？3.如果d＝0，將會出現(xiàn)怎樣樣的結(jié)果？4.fak是什么概念？？是b＝3，d＝＝0.5時的承載力？？怎么求得的的？關(guān)于深大尺寸寸基礎(chǔ)的承載載力基礎(chǔ)寬度10m，埋深10m，如何用抗剪強強度指標評價價其地基承載載力？1.對10m處的土層用小小尺寸（例如如d＝2m，b＝1.5m）進行計算；2.然后將將計算的結(jié)果果進行深寬修修正到實際的的尺寸；3.用實際際尺寸計算（（寬度按最大大6m計，埋深按10m計）承載力；；討論論1.用小尺寸載荷荷試驗結(jié)果加加深寬修正的的方法求深大大尺寸基礎(chǔ)的的承載力是不不適合的；2.可以用實際尺尺寸進行計算算；其中，寬度的的限制6m是一種經(jīng)驗處處理；為什么對深度度沒有加以限限制？這種方法是否否合適？對不同深度的的土層都采用用統(tǒng)一假定的的基礎(chǔ)埋深和和寬度，用規(guī)規(guī)范的公式計計算了地基承承載力，并分分層地在勘察察報告中給出出；不論是臨界荷荷載公式或極極限荷載公式式，推導公式式時都有假定定的基本條件件，計算的條條件應當與假假定條件基本本相符?，F(xiàn)在在將一個埋藏藏在幾十米深深度處的土層層，假想為在在地面處，用用淺基礎(chǔ)的地地基承載力公公式計算，條條件相差懸殊殊，其結(jié)果是是沒有任何物物理意義的。。深層平板載荷荷試驗的模量量在壓板尺寸一一定的條件下下，壓板底面面深度越深，，所測得的變變形模量越小??；有認為土的深深度越深，固固結(jié)壓力越大大，土越密實實，因而模量量應當越大才才對；上述命題是否否正確？d/z0.300.200.100.050.5150.4970.4700.461基本分析析1.“土的深度越深深，固結(jié)壓力力越大，土越越密實，因而而模量越大””是從地質(zhì)學學的觀點得出出的結(jié)論；2.作為一個地質(zhì)質(zhì)單元劃分出出來，將土的的性質(zhì)均勻化化了，用一個個模量來描述述；3.在一個個地質(zhì)單元中中，測定的模模量不應隨隨隨深度而異，，也不應隨方方法（用淺層層或者深層載載荷試驗）而而異；在同一個平面面上，壓板面面積相同，荷荷載相同：1)測定的的模量應當相相同；2)比比較壓板的的沉降是否相相等？3)由由于壓板底底面以上土的的作用，使s1<s2，深度越大，，相差越大；；4)在模量量相同的條件件下，系數(shù)必必然隨深度而而減小。s1s2樁端阻力與地地基承載力的的關(guān)系1.規(guī)范的樁端阻阻力經(jīng)驗值與與地基承載力力值有什么關(guān)關(guān)系？2.能否用用地基承載力力的數(shù)值加深深寬修正求樁樁端阻力？3.樁端阻阻力的測定；；4.端阻力力的發(fā)揮。淺基礎(chǔ)和深基基礎(chǔ)的比較最小埋置深度度深基礎(chǔ)地基承承載的特點滑動面不延伸伸到地面，不不會發(fā)生整體體剪切破壞；；由于土拱的作作用，埋置深深度范圍內(nèi)的的土柱重量不不可能全部作作用于被動側(cè)側(cè)的滑動土楔楔的面上；土體對基礎(chǔ)側(cè)面面的約束作用發(fā)發(fā)揮了相當重要要的作用。樁端阻力的測定定在條件允許的情情況下，可以用用深層載荷試驗驗測定，但沒有有反映樁側(cè)作用用的影響；在試樁時，可以以直接測定樁體體條件下的端阻阻力，可以證明明長樁的端阻力力發(fā)揮得很少；；對于沒有量測條條件的試樁，可可以用分析的方方法將端阻力和和側(cè)摩阻力分開開。樁端阻力的發(fā)揮揮條件軸向荷載在克服服了側(cè)摩阻力以以后才能傳遞給給樁端土層；在同一場地條件件，樁越長，端端阻力越不能充充分發(fā)揮；結(jié)論論樁端阻力和地基基承載力的條件件不同、發(fā)揮的的機理不同，在在理論上和實踐踐上都沒有相應應的關(guān)系；深寬修正只適用用于淺基礎(chǔ)，不不能用以計算樁樁端阻力；不固結(jié)不排水強強度cuu不固結(jié)不排水強強度cuu：是天然強度；不是強度指標；；是凝聚材料；不是摩擦材料；；強度與法向應力力無關(guān)；用于計算地基承承載力極限承載力等于于5.14cuu；容許承載力等于于3.14cuu；承載力將與基礎(chǔ)礎(chǔ)寬度無關(guān)；承載力將與基礎(chǔ)礎(chǔ)埋深無關(guān)；用于計算土壓力力的問題＝0°，c＝30kPa；；＝15°，c＝＝10kPa一些值得推廣的的測試項目1.孔內(nèi)滲透試驗2.扁鏟側(cè)脹儀3.等梯度固結(jié)結(jié)試驗這些試驗并不是是很新的東西，，但過去注意得得不夠，某些條條件下可能是適適用的，可以補補充現(xiàn)有方法的的不足?？變?nèi)滲透試驗boreholepermeabilitytests孔內(nèi)滲透試驗包包括常水頭法滲滲透試驗和變水水頭法滲透試驗驗，常水頭法適適用于砂、礫石石、卵石等強透透水地層；變水水頭法適用于粉粉砂、粉土、粘粘性土等弱透水水地層。變水頭頭法又可分為升升水頭法和降水水頭法。英國標準BS5930：1981CodeofpracticeforSiteinvestigations常水頭法試驗時時，應向孔內(nèi)注注水至套管頂或或某一固定高度度。不斷補充注注水，保持水頭頭穩(wěn)定，并記錄錄流量。注水至至固定水頭后,開始按1min、2min、2min、5min、5min,以后均按5min間隔記錄一次流流量，并繪制流流量Q與時間關(guān)系曲線線。10.3.6根據(jù)常水頭法滲滲透試驗結(jié)果，，按下式計算滲滲透系數(shù)k：升水頭試驗可在孔孔內(nèi)抽水至一定深深度，測讀隨時間間的水位，直至水水位基本穩(wěn)定；降降水頭試驗可在孔孔內(nèi)注水至一定高高度，測讀隨時間間的水位，直至水水位基本穩(wěn)定。間間隔時間按地層滲滲透性確定，一般般按1min、2min、2min、5min、5min,以后均按5min間隔記錄一次,并繪制流量lnH與時間t關(guān)系曲線。扁鏟側(cè)脹試驗探頭長230~240mm，寬94~96mm，厚14~16mm，前緣刃角12°~16°，探頭頭側(cè)面鋼膜片的直直徑60mm；每孔試驗前后均應應進行探頭率定，，取試驗前后的平平均值為修正值；；膜片的合格標準準為：率定時膨脹至0.05mm的氣壓實測值ΔA＝5～25kPa；率定時膨脹至1.10mm的氣壓實測值ΔB＝10～110kPa；試驗方法以2cm/s的均勻速率壓入，，試驗點的距離20～50cm；試驗時，均勻加壓壓和減壓，測定膜膜片膨脹至0.05mm、1.10mm和回到0.05mm時的壓力A、B和C值；作消散試驗時，測測讀時間間隔為：：1min、2min、4min、8min、15min、30min、90min，以后每90min測讀一次，直至消消散結(jié)束；資料分析膜片膨脹之前的接接觸壓力膜片膨脹至1.10mm時的壓力膜片回到0.05mm時的終止壓力試驗結(jié)果1.側(cè)脹模量2.側(cè)脹水平應應力指數(shù)3.側(cè)脹土性指指數(shù)4.側(cè)脹孔壓指指數(shù)固結(jié)試驗的改進固結(jié)試驗每級壓力力下的穩(wěn)定標準為為24小時，致使使固結(jié)試驗時間很很長；由于快速固結(jié)法的的修正結(jié)果沒有固固結(jié)度的概念，國國家標準在條文說說明中認為快速法法缺乏理論依據(jù)而而沒有列入；能否找到一種有理理論依據(jù)而又可以以縮短試驗時間的的方法？等梯度固結(jié)試驗是是一種可行的方法法，已列入試驗國國標，應該推廣使使用。等梯度固結(jié)試驗應變速率的控制應應使底部產(chǎn)生的孔孔隙水壓力為同時時施加的軸向荷載載的3%～20%；數(shù)據(jù)采集時間間隔隔：10min內(nèi)，每隔1min