【注册岩土工程师培训一.二章课件】注册岩土工程师
注册土木工程师(岩土)继续教育必修材料
《地基基础设计方法及实例》
目 录
第一章 建筑工程地基勘察要求
1.1 建筑/勘察的分类(级) 1.2 勘察阶段划分及工作重点 1.3 勘察任务(委托)书 1.4 勘察纲要 1.5 关于勘察报告书
第二章 天然地基
2.1 地基承载力 2.2 地基变形计算 2.3 地震效应评价 2.4 地下水
小结
第一章 建筑工程地基勘察要求
工程勘察按照勘察对象性质的不同划分为不同的类别,所关注的侧重点和要解决的问题也不尽相同,例如水利水电工程、线路工程、矿山工程、市政工程等等。建筑工程只是其中的一个方向,相对其它类型工程而言比较简单,它主要解决两个方向的问题:一是建筑场地的稳定性和适宜性;二是建筑地基特别是地基主要受力层的工程性质。前者主要涉及不良地质作用和地震效应,后者则着重于地基的主要受力层的强度和变形问题。
对于一个项目的勘察任务和要求,教材的第四页中引用了勘察规范第4.1.1条,应该说这是基本的要求,除此之外,象桩基规范、黄土规范、抗震规范、高层勘察规程等,对各类建筑场地和不同类别的工程都有相应的专门性的要求,大家可以参照学习,在此不一一例举。以下就建筑工程勘察的几个方面做一重点解读。 1. 1 建筑/勘察的分类(级)
各类建筑按重要性、性质、规模、作用等划分为不同的等级或类别,在进行岩土工程勘察时,应区别对待。以下几个与勘察相关的类别(等级)划分,岩土师应熟知。
● 建筑工程抗震设防分类(GB50223-2008)
根据建筑物遭遇地震破坏后,可能造成人员伤亡、直接的经济损失、社会影响程度及其在抗震救灾中的作用等因素,将各类建筑工程抗震设防划分四个类别。
甲类:三级医院承担特别任务的门诊、病房;存放剧毒、高危传染病毒的建筑;国家或区域的电力调度中心;卫星地面站……。
乙类:二、三级医院门诊、病房楼、消防仓库、给水工程的重要建筑、燃气工程的重要建筑、省级电力调度中心、大型火力发电及配套设施、高铁、高速公路、干线机场设施、地铁隧道、国家和省级广电主体建筑;大型体育馆、电影院、博物馆、学校校舍……。 了解建筑工程抗震设防分类,可以使我们在场地及地基地震效应评价时更有针对性,对不同设防类别的工程和地基,勘察时掌握与之相应的工作深度。 ● 黄土地区建筑分类
黄土地区的建筑根据其重要性、地基受水浸湿可能性的大小和使用期间对不均匀沉降限制的严格程度,划分为四类
了解黄土场地建筑物分类,有助于岩土师对不同类别的建筑,在地基处理时设计方案的把握,不同类别建筑对地基处理要求不同,如对湿陷性的消除,有的要消除全部湿陷性,有的部分消除,也有的可以不进行地基处理,采取基本防水、检漏措施。 ● 高层建筑岩土工程勘察等级划分
按建筑规模、场地地基特征及破坏后果,高层建筑岩土工程勘察划分两个等级。
了解高层建筑勘察等级,有助于岩土师在勘察时方案及重点的把握。如3.0.2条“对重点的甲级建筑,勘察阶段分可研、初勘、详勘三阶段进行”;4.1.3条“勘探点间距应控制在15-35m ,甲级取较小值,乙级取较大值”等。掌握这些规定对岩土师的工作是必要的。 ● 地基基础设计等级
根据地基复杂程度,建筑物规模和功能特性以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度,地基规范(3.0.1条)将地基基础设计划分为三个设计等级。
对岩土师,在开展勘察工作之前,了解地基基础设计等级非常必要,不同等级勘察要求不同,如3.0.2(2)规定“设计等级为甲级、乙级的建筑物,均应按地基变形设计”。3.0.4(2)规定:甲级建筑勘察应提供载荷试验、抗剪强度、变形参数和触探资料;乙级提供抗剪强度指标、变形参数指标和触探资料;设计等级为丙级的建筑物应提供触探及必要的钻探和土工试验资料。
在这里提请关注的是,对地基基础设等级甲级建筑种类的把握,不能简单地理解为30层或高度大于100m ,除此之外,还有10种类型的工程都包括在甲级范围之内,也不能忽视。 ● 桩基础设计等级
按建筑规模、功能特征、对差异沉降的适应性、场地地基和建筑物体形的复杂性以及由于桩基的问题可能造成建筑物破坏或影响正常使用的程度,将桩基设计分为三个等级。(3.1.2条)
对桩基建筑设计等级的划分,勘察时岩土师重点注意的是:设计
等级为甲级的建筑桩基;以及设计等级为乙级的体形复杂、荷载分布显著不均匀或桩端平面以下存在软弱层的建筑桩基,应进行沉降验算(3.1.4强条)。勘察深度上,设计等级为甲级的建筑桩基,至少应布臵3个控制性勘探孔(3.2.2条)。此外,还有其它一些相关规定,评见桩基规范。 ● 岩土工程勘察分级
根据工程的规模和特征,以及由于岩土工程问题造成工程破坏或影响正常使用的后果,可分为三个工程重要性等级:
一级工程:重要工程,后果很严重; 二级工程:一般工程,后果严重; 三级工程:次要工程,后果不严重。
工程重要性的等级划分,主要考虑的是由于岩土工程问题造成的建筑的损坏程度及造成的后果。
根据场地的复杂程度,将场地划分三个等级: 1) 符合下列条件之一者为一级场地(复杂场地) ① 对建筑抗震危险的地段; ② 不良地质作用强烈发育;
③ 地质环境已经或可能受到强烈破坏; ④ 地形地貌复杂;
⑤ 有影响工程的多层地下水、岩溶裂隙水或其他水文地质条件复杂,需专门研究的场地。
2) 符合下列条件之一者为二级场地(中等复杂场地) ① 对建筑抗震不利的地段; ② 不良地质作用一般发育;
③ 地质环境已经或可能受到一般破坏; ④ 地形地貌较复杂;
⑤ 基础位于地下水位以下的场地。
3) 符合下列条件之一者为三级场地(简单场地)
① 抗震设防烈度等于或小于6度,或对建筑抗震有利的地段; ② 不良地质作用不发育; ③ 地质环境基本未受破坏; ④ 地形地貌简单; ⑤ 地下水对工程无影响。
根据地基的复杂程度,将地基分为三个等级:
1)符合下列条件之一者为一级地基(复杂地基): ① 岩土种类多,很不均匀,性质变化大,需特殊处理; ② 严重湿陷、膨胀、盐渍、污染的特殊性岩土,以及其他情况复杂,需作专门处理的岩土。
2) 符合下列条件之一者为二级地基(中等复杂地基): ① 岩土种类较多,不均匀,性质变化较大; ② 除本条第1款规定以外的特殊性岩土。 3) 符合下列条件之一者为三级地基(简单地基): ① 岩土种单一,均匀,性质变化不大; ② 无特殊性岩土。
根据工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级,按下列条件划分岩土工程勘察等级:
甲级:在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中,有一项或多项为一级;
乙级:除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目;
丙级:工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级。 确定岩土工程等级的目的在于,对不同级别的勘察项目,勘察手段,勘探工作量以及对勘察工作的质量要与之对应,突出重点,区别对待。
1.2 勘察阶段的划分及工作重点
由于工程的重要性、性质规模、地区工程经验等不同,岩土工程勘察可划分为若干个阶段进行,每阶段对应于不同的工作目的和侧重点。
一般情况下,勘察阶段的实施应按不同的情况,按以下原则进行。
1.3 勘察任务(委托)书
一个项目勘察开展之前,岩土工程师应取得勘察任务(委托)书,按正常工作程序,任务书应由建设方提供,而具体内容由结构工程师填写,内容主要包括工程的设计意图和对勘察工作的要求,除此之外,还有勘察工期,要求的报告份数,提供的总平面图等。可以说,任务书是沟通结构师和岩土师的一个桥梁,仔细研读任务书,可以了解结构师的意图和要求,使勘察工作目标明确,有的放矢。
关于任务书,以下几个方面应引起岩土师的重点关注:
1)有些建设项目,不按建设程序提供任务书,这种情况经常遇到,对此,应提醒并要求建设单位提供,必要时,勘察单位可以主动提供空白的任务书,填写并加盖公章后返回。
2)对重要项目或大型工程,应将勘察任务书列为勘察报告的附件在成果报告中体现。
3)任务书所附的总体平面图是勘察工作的重要依据,除建筑物的平面布臵外,其他一些要素容易忽略,例如场地(或建筑物)的角点坐标、建筑物的±0标高、高程控制点等,特别是在山区或地形条件复杂场地,这些条件十分重要。例如±0标高,在开挖方场地,不仅影响勘察的深度,对地基评价等关键问题都是必不可少的。今年6月份全国经济适用房检查,我省勘察项目列出一个不合格项,就是平面图中未列出±0标高。另外,现在设计单位提供的总平图多是电子版,将建筑总平面图加工制作成勘探点平面图时,要注意有用信息的图层都要打开,否则会丢失与勘察相关的要素。
4)研读任务书的一项重要工作是了解设计意图,初步掌握建筑物的规模、性质;这其中的关键要素是:基础类型、埋深、基础尺寸、基底平均压力等,这些设计条件将决定勘察工作点的布臵,只有在对设计条件充分了解的基础上,才能够制定满足任务书要求的勘察大纲和工作计划。
但是,这方面存在一个问题,我和结构师交换过意见,他们讲:“承载力决定基础设计尺寸,承载力不确定,基础尺寸就不能确定,基底压力也不能确定,另外,基底应放臵在工程性质良好的持力层上,没有勘察报告,我就不容易提出准确的设计条件。从设计程序上讲,
结构师的这种说法也不错,那么如何缓解这个矛盾呢?岩土师可以从工程经验和地区的习惯做法入手,例如高层建筑,基本上都是采用筏板基础,一般情况下,平面图中的建筑轮廓线就可认为是筏板基础尺寸(个别情况下,也有1-2m 的外挑)。对基础埋深,高层建筑都设有地下室,一般情况下,一层地下室按自然地坪下4m (包括筏板厚度),二层7m ,三层12m 估算应该和实际情况相差不大。荷载估算时,框剪结构的高层建筑每层取16-18mKPa ,有底商时取较高值。但对于大型商业、图书馆、影院等公共建筑,开间大,基础形式复杂,活荷载取值也很大,就不能按建筑层数估计,这一点应加以注意。
以上所讲的设计条件估算,是在特殊情况下(如没有委托任务书)的变通办法,只是为了进行地基评价所不得已进行的假定估算,对此,在勘察报告中应予以说明:如设计条件与知不符,应重新进行计算评价。
1.4 勘察纲要
对一个岩土工程勘察项目。勘察纲要起到一个承上启下的作用,既是针对勘察任务书的要求,制定出一个适宜合理的方案,又对下一步的外业勘察起到指导的作用。下半年省厅将要开展的专项勘察整治,在现场检查环节,其中一个方面就是检查持证上岗和勘察纲要,这一点大家要引起重视。
勘察纲要内容主要包括:人员、设备、工期、施工工艺、工作量、勘察手段方法等筹划安排和保障措施,其中的核心有两项:一是采用的勘察手段方法,再就是勘察工作量的布设,这里边体现着一个岩土师的勘察思路和工作理念,总体原则应是:“用适宜的勘察手段和合理的勘察工作量来查明场地的岩土工程条件,为勘察文件的编制提供
数据支持”。本着这个原则,我们就这两个问题展开以下讨论。 ● 常用的勘察手段大家都已熟知,重要的是针对某一场地特定的地质条件,选择适宜的勘察手段和方法,以解决、查明工程问题为目的,充分考虑适宜性、针对性和经济性的协调统一。在这方面,有以下几点具体意见:
◆ 在没有工程经验的建筑场地,或者特别重要的项目,为确定承载力等地基基础设计参数,应进行载荷试验,虽然有一些费用和工期的困扰,但缺乏经验,没有把握的情况下还是有必要的,因为毕竟载荷试验成果的准确性和可靠性都是其他间接试验无法替代的。
◆ 对取土质量欠佳或易扰动的土层,可多采用原位测试手段,如沿海软土地区采用静探、十字板等,都能取得较好效果。
◆ 我省的保定、石家庄、邯郸和张家口的部分地区都有黄土状土分布,应该说面积也不算小。在黄土或黄土状土场地,应适当布臵一些探井,目的是采取Ⅰ级土样,为湿陷性评价提供准确依据。就目前我省的钻探取样质量来看,对于像黄土状土这类质量要求高且易扰动的土,要采取真正意义上的Ⅰ级土样还比较困难。所以,有必要在黄土状土场地布设一些探井。但这里面存在一个问题,如果按黄土规范执行的话,取不扰动土样就需要达到勘探点总数的1/2,既不合理也不经济。为解决这个矛盾,石家庄建设局勘察设计处前几年曾委托我们对石家庄市区黄土状土场地勘察做了一个指导性的意见,总结近 20年来的工程经验,给出的探井数量建议见下表。
后由于其它原因,这个指导意见没有成文下表,但这个建议可供岩土工程师工作中参考。
● 勘察工作量的布臵
岩土师在布臵勘探工作量时,以满足规范要求为前提,同时也考虑经济性和工期等因素,由于考虑因素不同,同一工程,每个人做出的方案都不会完全一致。这其实也很正常,因为每个岩土师考虑问题的角度不尽完全相同。下面以详勘阶段的勘探点布臵为例,
从两方面展开讨论。
1)勘探点间距
勘察点的间距取决于地基的复杂程度,岩土规范4.1.15条给出了详勘阶段的要求。
一般来讲,单个勘探孔反映了一个点位处垂直方向地层的变化,二个点可以连成一个剖面,三个及以上的点可以作出空间几何面。勘探点越密集,反映出的地基条件就越精确,但是也不可能间距太小,需要把握一个适当的程度。经过大量的工程实践,按照地基的复杂性,规范给出了上表的规定,应该说这当中没有什么理论上的依据,是从大量的工程中总结出来的经验,按此执行,一般都能达到勘察的目的
和要求。需要注意的是,表中给出的是一个范围值,如何把握尺度是一个难点,一般情况下,对于地区经验比较成熟的地区,以及同一等级复杂程度相对低的建设场地取较大值,反之取较小值。
2)勘察孔深度
勘察规范4.1.18条:当b ≤5m 时,勘探孔的深度,对条基不小于3b ,独基不小于1.5b ,且不小于5m (从基底算起)。这个深度控制的是地基主要受力层,实际工程掌握深度应略大一些,取该值的1.2~
1.5倍。
对于高层建筑或需要进行变形计算的地基,一般性勘探孔应达到基底下0.5~1.0b ,地层性质较好时取较小值,反之取较大值。
确定控制性勘探孔的深度是一个难点,重点讨论一下。
在讨论控制性勘探孔深度时,首先应了解地基压缩层计算深度概念,二者之间存在密切联系,控制性勘探孔服务于地基变形验算,必然涉及变形计算的深度(当然也包括取样和测试以获取计算参数)。看以下二个公式: p o S =ψs ∑Z i αi -Z i -1αi -1) i =1E si n (
这就是我们熟知的分层总和法变形计算公式,从基础底面起算,当满足
∆S " n ≤0. 025∑∆S " i i =1n
条件时,即可认为达到计算深度。用文字表述的含义是:自某一计算深度向上取厚度为⊿ Z 的土层计算变形值小于等于0.025倍的累计变形值,以此作为计算深度的下限,相应的控制性勘探孔深度应该
等于或略大于这个深度。
分析公式中诸项因素,关键是⊿ Z 厚度的变形量,因为对某一计算点而言,在⊿ Z 之上的计算变形量是一定的,而⊿ Z 厚度的变形量与二个因素有关,一是随深度衰减的平均附加应力系数残余值,这个值相对固定;再就是取值厚度,厚度越大∆S " n 越大,也就越不容易满
足沉降稳定的要求,反之亦然。把么,⊿ Z 取多大合适呢,从地基压缩的概念考虑,这个值与基础宽度大小有关,小尺寸的独立基础和条基厚度比较小,相比之下,高层建筑的厚度就大的多。通过一些工程实例和试验实测,经统计分析试算,得出以下经验公式:
∆z =0. 3(1+lnb )
公式表达的函数以基础宽度b 为变量,由于是对数关系,当b 达到一定值后,⊿ Z 增长趋缓。对高层建筑而言,常见的基础宽度15~30m ,对应的△Z=1.1~1.3m ,地基规范表5.3.6中,当基础宽度大于8m ,⊿ Z 一律取1.0,这是一个大致的数据,比公式的计算结果略小一些。
但是,从计算与使用过程考虑,地基变形计算深度与控制性勘探孔深度又有顺序上的差别。在勘察程序上,控制性勘探孔深度在勘察实施之前勘察纲要制定时即已确定(不排除个别调整,但不能普遍改动),而变形计算则是在勘探工作完成后进行地基评价中出现,这种顺序上的倒臵,使得通过变形计算来确定孔深的方法几乎不可行。否则,就需要做出很多假设进行估算。为此,地基规范给出了一个简化公式,当无相邻荷载影响,基础宽度在1~30m 范围内时,基础中心点的地基变形计算深度Zn 也可按下式考虑:
Zn=b(2.5-0.4lnb)
这个简化公式是根据设有分层深标的载荷试验和31个工程实际资料统计分析得出的,具有95%的臵信度,公式中唯一变量是基础宽度b ,工程中比较容易掌控。另外,该公式代表基础中心点的计算深度,对于角点的计算深度偏于安全。
控制性勘探孔的其他确定方法
以上讨论的方法称之为变形比法,除此之外,还有一些其他方法可以推算控制性勘探孔的深度,都是现行规范、规程所推荐,都具有各自得特点,在此一并分析。
(1)应力比法
应力比法源自前苏联的127-55规范,在我国沿用多年,有大量的工程经验,现在仍为勘察规范、桩基规范和复合地基规范所采用。
按照土力学理论,地基中的竖向力有二种,一是由于土体自重产生的自重应力,随深度而增加。另一种是附加应力,在矩形面积均布荷载作用下,土中任一深度处的附加压力等于基底接触压力乘以附加应力系数,其中的附加应力系数α值与矩形尺寸(L/b)和计算点深度(Z/b)有关,当基础尺寸L 、b 一定时,取决于计算深度Z ,深度越深附加应力就越小。应力比法就是根据这一原理,认为经过一定深度的衰减,附加应力值已经比较小,不足以引发土体产生变形,这个深度即可认为是地基变形计算深度,其表达为:
σz ≤β⨯σcz
或:σz /σcz ≤β
-1式中的β值视土的压缩性而定,对高压缩性土(a 1-2≥0.5Mpa )β
取0.1,中、低压缩性土取0.2。
应力比法相对简单明了,但用于实际工程亦需要做若干假设,包括基底压力、基础尺寸、土的重度等,这些计算参数变异范围有限,采用假设值得出的计算结果误差不大,从实用角度考虑,应力比法用于方案制定阶段是可行的。
(2)经验公式法
经验公式法来自高层建筑岩土工程勘察规程,该规程对控制性勘探孔深度采取了比较宽泛的规定,可按应力比法亦可按变形比法计算,原则是深度应超过变形计算深度。在不具备变形计算条件时,可以按以下经验公式计算。
d c =d +αc ⋅β⋅b
与地基规范中简化公式不同的是,该公式引入了以下二个参数: 1)β—与建筑层数或基底压力有关的经验系数,勘察等级为甲级的取1.1,乙级取1.0,其含义是:重要建筑慎重考虑,勘探孔适当加深。
2)αc —与土的压缩性有关的经验系数,和土的成因年代、密实
度、地下水等因素有关。该规程表4.1.4中给出了αc 的范围值,如何
选取依赖于对工作地区勘察实践经验的把握,地质条件较好时取较小值,反之取较大值。
实际工程中,建筑地基往往是由多层土构成,不同土层的αc 值是
不同的,对此,可以将基底以下1.0倍基础宽度范围内的各层按厚度进行加权,取加权平均值为计算用值。
经验公式由于增加了二个系数,特别是考虑了土层性质的因素,使其在原理上更合理一些,也比较简便易行,在有经验地区,如大、中城市的岩土勘察中被广泛采用。
复合地基和桩基控制性勘探孔深度
高层建筑由于荷载较大,天然地基往往不能满足设计要求,故多采用复合地基或桩基础,而复合地基相比桩基造价低,经济效益显著,近年来得到越来越多的应用,以石家庄市建设工程为例,高层建筑采用复合地基的超过80%,面对这种状况,岩土工程勘察时就必须要考虑复合地基的作用机理,以及由此而引发的控制孔深度问题。
《建筑地基处理技术规范》3.0.5条规定:按地基变形设计或应作变形验算且需进行地基处理的建筑物或构筑物,应对处理后的地基进行变形验算。9.2.9条就验算方法和计算深度作如下说明:地基变形计算深度应大于复合土层的厚度,并符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》中地基变形计算深度的有关规定。按照以上二条规定,高层建筑的复合地基应需进行变形验算,计算方法和计算深度与地基规范相同,即采用变形比法。那么,复合地基与天然地基比较,二者在变形计算深度上有何不同,不妨作如下分析。
高层建筑使用的复合地基,是在天然土层中,人为地植入刚性增强体,如水泥粉煤灰或素混凝土等,与桩间土共同作用承担基底压力。由于增强体的强度比天然土层要大得多,使得桩身段强度得以大幅度的改善,变形较天然地基减小,这主要得益于计算公式中压缩模量值的提高,按照规范规定,桩身段的压缩模量等于同层位天然土层的ξ倍,ξ由下式求出:
ξ=f spk /f ak
一般工程ξ值在2~4之间, Es相应增大了相同的倍数,如果桩的长度较大,用分层总合法计算变形比较容易满足深度要求,有时甚至会出现计算深度小于桩长的情况,这显然不合常理。为此,地基处
理规范特别作出规定: 地基变形计算深度应大于复合土层的厚度。这样,即便出现上述不合理情况,也要强制性地对桩端以下的天然土层进行变形比较,直至达到0.025倍的比值要求。从刚性增强体复合地基作用机理分析,如此计算是符合实际情况的。但这样一来,必然会对地基的变形计算深度产生影响,因为桩身段由于压缩模量的大幅提高,致使这部分的累积变形量减小,而桩端以下△Z 厚度的天然土层计算变形量没有发生变化,要满足0.025倍的比值要求,就需要更深的计算深度。从这个意义上讲,复合地基的变形计算深度相比天然地基要大,如果用天然地基方案得出的控制性勘探点深度,不一定能达到地基变形计算深度要求。
对于拟采用桩基础的勘察项目,控制性勘探孔深度要求与刚性增强体复合地基类似,亦应满足地基变形计算深度的要求。主要区别在于,由于作用机理不同,群桩基础(d ≤6d )包括承台下的桩间土假想为一实体基础,荷载直接作用在桩的底端,这样,无论是采用变性比法还是采用应力比法(20%)计算,深度都应从桩底算起,这就等于加大了一个桩长的深度,也就增加了控制性勘探孔的深度。高层建筑勘察规程建议:群桩基础控制性勘探孔深度可按假象实体基础宽度的1.0~1.5倍考虑(从桩底算起)。
不同方法的比较分析
控制性勘探孔深度以控制地基变形计算深度为原则,所以,有必要对决定变形计算及计算深度的各种因素进行分析,以利于勘察方案既安全合理又简便实用。
(1)地基土的压缩性
根据土工试验得到的压缩系数,可划分为高、中、低三类,不同
压缩性的土,变形计算深度是不同的,压缩性越高,相应的变形计算深度越大。这方面,经验公式法给出了一个经验系数,在一定程度上体现了包括压缩性等土层特性对压缩层深度的影响,其他的计算方法对该因素基本忽略,地基规范则认为,地基土类别对压缩层的深度的影响无明显规律。
(2)基础宽度
基础宽度大小对压缩层深度的影响较大,这一点在土力学的等应力线图上(Boussinesq 解)有直观表达。在荷载相同条件下,基础宽度越大,地基压缩层深度也就越大。地基规范的简化公式中,基础宽度表达最为直接,是唯一的变量,按照地基规范条文说明,该表达式有实测和试验数据支持。另外,经验公式法也考虑了这一因素,直接与经验系数成倍数关系。可以说,在诸多影响因素中,基础宽度的影响是最大的。
(3)基底压力
按照土力学理论,基底接触压力越大,地基中的附加应力也就越大,而地基的压缩变形是由附加应力引起的,随着深度增加,当附加应力衰减到一定程度,对地基变形不能产生影响时,即可将该深度视为变形计算深度。对于基底压力的影响,应力比法计算公式中是主要控制因素,而变形比方法则认为:对于一定的基础宽度,地基压缩层深度不一定随着荷载P 的增加而增加。在这个问题上,二部规范的观点存着差异。
(4)计算点位臵
高层建筑平面形状各异,有方形、圆形、矩形及不规则形状等。在不同部位之下地基中,其应力分布和大小是不同的,从而地基压缩
层计算深度亦有所不同。一般情况下,基础中心点计算深度最大,边点次之,角点最小。相应地,布设在不同部位的控制性勘探点深度也就有所不同。例如,常见的“板楼”用整体倾斜控制,控制性勘探孔布臵在基础的角点部位,深度要求较浅,而“塔楼”中心点要求有控制性勘探孔,深度就要相对大一些。
除上述因素之外,诸如基础结构、形状也会对地基压缩变形深度产生影响;另外,工程施工速度等因素也间接地发挥着一定作用,但都不是主控因素,在此不一一列举。
下面以石家庄某工程的一栋28层高层建筑勘察为例,用几种方法进行对比试算,计算结果如下表。
通过分析,对高层建筑控制性勘探孔深度,我们大致可以总结出以下一般规律:
桩基础>刚性复合地基>天然地基
应力比法>变形比法
上硬下软的地层结构>均质地基>上软下硬地层结构
软土地基>一般土地基
荷载较大建筑>荷载较小的建筑
基础宽度大>基础宽度小
基础中心点>边缘>角点
上述比较结果,是荷载、基础形式、基础尺寸、地基土性质等相
关因素对地基变形计算深度影响的综合反映,属于定性的概念分析。对于每项具体工程,不同的因素相互交叉,情况千变万化,要找到一个对所有工程都适用的计算公式或方法几乎是不可能的,这就需要具体问题具体分析。一般情况下,在勘察方案中控制性勘探孔深度确定,可以按如下思路展开:
(1)收集了解项目所在地的工程经验,包括地层条件、土层性质、同类型工程的地基基础形式等,在此基础上初步确定该项目的地基基础模式(桩基,复合地基,天然地基);
(2)通过技术委托(任务)书和总平面图,了解相关设计意图,包括基础形式、形状、埋深、长度和宽度、基底压力等。
(3)如果上述二项不明确,可以按表所列数值估计。
(4)在完成以上准备工作后,可按以下条件确定控制性勘探孔深度:
◆ 在有工程经验的地区,比如在城市建成区,场地附近有可借鉴的地层和模量等计算条件,可采用变形比方法计算地基压缩层深度,这在计算机及计算软件已经普及的情况下很容易实现。控制性勘探孔深度H=基础埋深+地基压缩层厚度+补充深度。所增加的补充深度,是考虑到计算参数误差可能造成的深度误差,一般可取1~3米,计算
深度下限为土层时取较大值,砂层或卵石层取较小值。
◆ 如果对场地地层有大致的了解,可以使用经验公式法,经验系数采用基底下1b 深度内的加权平均值。
◆ 在缺乏经验的地区,可考虑使用应力比法,因为该方法基本排除了地层及压缩性的因素,所涉及到土的重度指标离散性很小,经验值的误差不大。具体计算可在Excel 软件上编个小程序解决。
◆ 如果既缺乏工程经验,也没有计算条件,可采用简化公式法估算,因为该计算公式唯一的变量是基础宽度,这是比较容易把握的。需注意的是,简化公式得出的是基础中心点的计算深度,用在角点偏大。
3)特殊情况下,例如需要现场拍板报价的,可口头估算。对我省山前平原区的高层勘察,控制性勘探孔深度取基础埋深+基础宽度的1.0~1.4倍,15层以下取较小值,15~25层取中间值,25层以上取较大值。
总之,控制性勘探孔深度的确定涉及到因素十分复杂,包括地基土的不同组合,以及拟建建筑各种各样的设计条件,同时,还要考虑方案本身的经济性和竞争力,需要具体工程具体对待,在这个问题上,需要牢牢把握的原则是:控制性勘探孔深度略大于地基变形的计算深度。
● 对于勘探纲要,岩土师还应注意以下几点。
◆ 制订纲要之前,除认真研读勘察任务书,了解设计意图之外,还应亲自到现场踏勘,掌握场地的施工条件,并收集研究场地附近或区域性的资料,这样制定出的勘察纲要才具有合理性和可操作性。
◆ 勘察纲要制定后,按程序进行审批后方可形成正式文件,各单
位体系文件不同形式各异,但至少应有三道程序:编制人→审核人→批准人。
◆ 外业开始之前,项目负责人应将勘察纲要的主要内容向机长、描述员及其他相关人员进行交底,并提出细化要求,另外,现场项目负责人应将勘察纲要带工地以备现场使用和检查。
◆ 制定的纲要并不是一成不变的,随着现场工作的推进,可能会出现新的情况,有时勘探工作量需要调整,相应的纲要也要随之变更,当然,要履行必要的变更程序。
1.5 关于勘察报告书
勘察报告书既是勘察单位的产品,也是岩土工程师辛苦工作的成果,我们的工作质量如何最终会体现在报告书中。关于勘察报告中的几项重点评价放在第二章中讨论,在此仅就报告书所涉及的几个问题做一提示。
1)按照建设系统的工作程序,包括勘察报告在内的设计文件,要经过施工图审查后才能成为正式的文件,审图的回复和变更意见,与勘察报告具有同等的效力,在执行体系文件规定时应同等对待。
2)一个有经验的建设单位,在勘察报告提出后,会把岩土师和结构师召集在一起讨论地基勘察方案,往往会取得比较好的效果,这类似于设计单位向施工单位进行技术交底,而在勘察和设计之间现在还没有沟通的机制。有些勘察设计一家的单位,勘察报告简单实用,其中的一个原因就是方便的沟通渠道(如青园街中山路口联通总部工程)。
3)关于报告书中柱状图数量,之所以谈这个问题,是因为今年6月份全国质量大检查,检查专家开出的不合格项,集中反映柱状图数
量偏少。对此,勘察规范也没有规定具体的数量要求,但大家达成一个基本共识:对复杂地基,应附全部勘探孔的柱状图,其他情况下,应附控制性勘探孔柱状图和探井,静探孔的柱状图。
4)在市场经济条件下,岩土工程师要有一点自我保护意识,这是岩土工程勘察这项工作的性质所决定的,岩土勘察具有以点代面、用已知推测未知的特点,其中还有不少主观上的假设。所以,不排除出现纠纷或责任认定问题。为此,在报告中有必要增加一些说明,如:剖面图中给出的地层系勘探孔之间的推测界线,开槽后如发现异常,应进行必要的补充勘察。计算中引用了一些假设条件,如与施工图设计不符,应重新进行计算等。事先声明这些条款,可能在一定程度上是对岩土工程师权益的一种保护。
第二章 天然地基
与建筑基础相关,未经人工处理,由自然作用形成的岩土体称之为天然地基,包括岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和一些特殊土。对岩土的分类特征,我们都已熟知,不再占用时间,以下仅就地基土的几个重要工程特性进行讨论。
2.1 地基承载力
地基承载力特征值的定义:由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值,其最大值为比例界限值。
这句话主要包含了二个含义:
◆ 地基承载力与变形关系密切,是一定变形条件所对应的压力。 ◆ 承载力的取值维持在p-s 曲线上弹性变形段内,不是一个固定的数值。
确定承载力特征值常用的三种方法
● 理论公式计算方法
临塑承载力(地基规范):f a =M b ⋅r ⋅b+Md ⋅r m ⋅d+Me ⋅c k 极限承载力(高层规程):f u =N γξγb +N q ξq γ0d +N c ξc C K
1f a =⋅f u (k 不小于2.0) k
◆ 按上述公式计算出的承载力,不再进行深宽修正;
◆ 确定承载力系数的c 、ψ值取标准值;
◆ 非饱和土地区计算出的承载力较高,使用时适当折减。 ● 载荷试验法或其他原位测试法
载荷试验承载力取值:
◆ 当p ~s 曲线特征点明显,取比例界限荷载;
◆ 极限荷载小于2倍比例界限荷载,取极限荷载的一半; ◆ 无明显特征点,取S/d=0.01~0.015对应的压力值。
旁压试验也可利用压力~变形变形曲线上的特征点(初始压力、临塑压力、极限压力),确定地基承载力和模量,多用于获取深层土的强度和变形参数。但由于是水平向作用机理,准确程度要差一些。
其他原位测试方法包括:静探、动探、标贯、扁铲等,都是利用与荷载实验对比建立经验关系,间接推算承载力,能满足勘察的基本要求,但从原理上讲,可靠度和准确性都无法与载荷试验相比。
顺便一提的是,近十几年来,勘察原位测试技术方法停滞不前,使用上甚至出现倒退的趋势,令人堪忧。
● 工程实践经验法(查表法)
利用土的一些物理指标,参照相关规程查表估计地基承载力,表
格中给出的数值也是通过与载荷试验对比后统计得出的。具体可参见河北省承载力规程。
● 修正后的承载力特征值
f a =fak +ηb r(b-3)+ηd r m (d-0.5)
承载力特征值f ak 由载荷试验边界条件所决定,是一个半无限空间体表面的作用力,对于具有一定宽度和埋深的建筑物基础,基础底面受力条件是半无限空间体内部的作用力,由于超载作用,使得土体内部的承载力得以加强,这一加强作用在基础深宽修正时得以体现。 修正公式比较简单,难点是基础埋深d 的取值,重点讨论一下。
(1)当基础周边1倍宽度范围内无地下空间时,d 的取值从室外地坪算起。
(2)当基础周边存在地下室,高层建筑周边的附属建筑物基础处于超补偿状态,且其与高层建筑不能形成刚性整体结构时,应考虑由此造成高层建筑侧限力的永久性削弱及其对地基承载力的影响。(高规8.2.6(2))。
对地基承载力的影响,本质上还是超载作用的削弱,工程中大致可按以下几种情况考虑:
◆ 地下室为独基或条基时,d 从室内地坪算起;
◆ 地下室为筏板基础时,将筏板及上部所承受的均布荷载除以重度后折算成等代的土层厚度,但最大不能大于主楼的基础埋深; ◆ 地下室为独立基础+防水板形式时,可将防水板及以下的垫层重量换算成等效埋深。
实际工程中,主楼与周边地下室基础埋深的关系千变万化,有许多种不同的形式,基础埋深是否折减及折减多少,取决于主体建筑周
边地下室是否能发挥超载作用以及作用的程度。
2.2 地基变形计算
● 地基规范中给出控制标准,见下表。
建筑的地基变形允许值
岩土师对表中常见的几种建筑类型的变形特征应熟知。
◆ 多层建筑:砌体承重结构,用局部倾斜控制(砌体承重结构沿纵向6m ~10m 内基础两点的沉降差与其距离的比值);
◆ 多层或小高层:框架结构的柱基,用相邻基础的沉降差控制; ◆ 车间、厂房:多层排架结构柱基,用沉降量控制;
◆ 采用筏板基础的高层建筑,用整体倾斜(基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值,)控制(与控制孔的布设相关);
◆ 体形简单的高层建筑,用平均沉降量控制,并满足整体倾斜要求。
● 变形计算方法
对土质均匀,能取得原状土样的地基计算变形时,地基内的应力分布,可采用各向同性均质线性变形体理论。其最终变形量可按分层总和法进行计算:
s=ψs s"=ψs ∑p 0(z i αi -1-z i -1αi -1) i=1si n
式中:s ——地基最终变形量(mm );
s'——按分层总和法计算出的地基变形量(mm );
Ψs ——沉降计算经验系数,根据地区沉降观测资料及经验确
定,无地区经验时可根据变形计算深度范围内压缩模量
的当量值(E S )和基底附加压力取值;
n——地基变形计算深度范围内所划分的土层数;
p0——相应于作用的准永久组合时基础底面处的附加压力
(kPa );
Esi ——基础底面下第i 层土的压缩模量(MPa ),应取土的自重
压力至土的自重压力与附加压力之和的压力段计算;
zi 、z i-1——基础底面至第i 层土、第i-1层土底面的距离(m ); i -1——基础底面计算点至第i 层土、第i-1层土底面范围内 i 、
平均附加应力系数。
沉降计算经验系数Ψs
对砂土、残积土、全、强风化岩石等不能准确取得压缩模量的地基土,可按变形模量E 0计算地基的平均沉降量。
δi -δi s =ψs . p . b . η∑⎛ E 0i i =1⎝n -1⎫⎪ ⎭
式中:ψs ——经验系数
η——刚性下卧层修正系数
δi ——应力系数
● 压缩模量E s 压力段的取值
变形计算中的E s 应取土的自重压力至土的自重压力与附加压力之和的压力段模量。(土工试验时压缩试验最大压力应大于自重+自重附加压力)
实际工程中的几种取值方法:
◆ 平均压缩曲线法:在e ~p 曲线上,将某一层的全部有效土样不同压力段所对应的孔隙比取平均值,绘制平均压缩曲线,可反映任一压力段的E s 值。这种方法比较符合实际;
◆ 固定压力段方法:取e ~p 曲线上整数段做为一个区间,区间大小按基础埋深的基底压力估计,或直接采用整数区间,如2~5、3~6、6~8……等,是一种近似方法;
◆ 自重~自重+整数变量方法,即P 0~P 0+100,P 0~P 0+200……。P 0需试验前预先设定(按深度和重度估算),也是一种近似的方法。 对于砂土层,很难取得原状试样,工程中一般是用N 值来推测,二者之间的关系是上世纪八十年代建立的,应该是100~200kPa 压力区间的对比结果。在大压力下这个模量值偏小。用推测的Es 计算出的地基变形是偏大的。
● 关于沉降计算经验系数ψs
ψs 是地基实际变形量与分层总和法计算出的地基变形量的比=实际s
值,ψs 。不同类别的地基组合,其ψs 值是不同的,具
有非常敏感的地域性,应该根据地区经验确定。在无经验的地区,按地基规范给出的压缩模量当量值E s 取值,这是一个简便方法。对
不同类别地基土其可靠程度不一样,以石家庄地区为例,很多工程的实际沉降量比计算值要小许多。所以,我省各地区建立自己的ψs 系数是十分必要的。
● 地基均匀性
地基均匀性评价是勘察报告的内容之一,对不均匀地基,结构师要考虑上部结构措施,如减小长高比、设圈梁、加强基础整体刚度等,会影响工程造价。
对不均匀地基的界定,高规给出了两种判定条件:
定性评价:
◆ 持力层跨越不同地貌或工程地质单元,工程特性差异显著; ◆ 地貌或工程地质单元相同,但持力层底面的坡度大于10%(中、高压缩性土);
◆ 地貌或工程地质单元相同,但持力层及其下卧层在基础宽度方向上的厚度差距大于0.05b 。
符合以上三项之一时,判定为不均匀地基。
半定量评价:
处在同一单元,但同一建筑地基不同部位的土有较大差异时,可用不同部位地基变形计算深度内当量模量最大与最小值得比值判定均匀性。当量模量E s 是变形计算的一个中间结果(手算),很容易得
到,当其值大于不均匀系数界限值K 时,可按不均匀地基考虑。
以上两种方法都不复杂,但工程中常遇到一个矛盾,即二种方法判定结果不一致,如何取舍需要岩土师综合考虑。一般情况下,不同地质单元且特性差异显著多反映在山区或地基条件复杂的场地,差异显著应是完全不同的岩土体,如基岩~土层,或碎石土~一般黏性土等,如果是工程性质相近的土层,仅仅因为I p 的一点差别造成的地层区分,就作出不均匀地基的结论有失偏颇。因为毕竟地基的均匀性最终是反映在变形的差异上。
2.3 地震效应
(1) 地震动参数的取值
勘察报告提供的动参数主要是设计基本地震加速度(抗震设防烈度),这个参数是抗震规范以县、区为单元划定给出的,是由国家地
震局制定的地震动参数区划图细化而来。所给出的加速度值是50年超越概率10%时的地震加速度,称为基本地震加速度。
国家制定的建筑物的抗震设计的设防目标的原则是“小震(多遇)不坏,中震(设防)可修,大震(罕遇)不倒”,这里的大、中、小震,除考虑该地区地质构造背景之外,更多考虑的是历史上曾发生过的地震历史,含有历史事件统计的含义,所以有了超越概率的概念。 见下表。
勘察报告中提供的设计基本地震加速度值对应于上表中的“中震”,这个参数值不是岩土师的研究成果,是引用的一个数值,在引用时,关注以下三个方面:
◆ 有的省区地震主管部门下发了细化文件,极个别县市加速度值有调整,遇此情况下应考虑细化文件的规定。
◆ 在不同加速度分界线附近要慎重对待,了解各地区具体规定,例如去年我们在河南焦做的一个项目,当地规定以一个河流为界,河南部0.10g ,河北部就是0.15g 。不掌握这些情况,给出的参数值就可能出错。
◆ 在没有细化情况下,在不同加速度分界线附近可本着就高不就低的原则取值。
◆ 对国家重点项目或特别重要的工程,应进行地震安全性评估,地安评的实物工作量也不大,测几个深孔波速,取一些土样做动三轴试验,主要还是进行地质构造背景分析,对历史上的地震进行统计,
给出的不同超越概率的动峰值加速度与区划图的值可能不完全相同,但差别一般不会太大,同时,提供与评估场地相对应的其他动参数。地震安全性评估由具有专门资质的地震勘察单位承担,评估报告需经地震主管部门组织评审通过,取费比较高。
(2)建筑抗震地段划分
划分建筑抗震地段是抗震规范强条(4.1.9),在勘察报告中必须评价。划分原则如下表:
对表中的规定关注以下二点:
◆ 有利地段的第三个条件中的四项必须同时满足,且其下不能有中软土;
◆ 一般地段出现在正文中是2010版规范新提法,对应的是老规范条文说明中“可进行建设的一般场地”在我省境内,山前平原区大部分都可归属在这一类别。
(3)建筑场地类别
与勘察报告引用的地震动峰值加速度值不同,确定建筑场地类别是岩土师的工作职责,而且是强条。抗震规范表4.1.6给出的界定标
准。
各类建筑场地的覆盖层厚度
与老规范相比较,新规范把Ⅰ类场地划分Ⅰ0和Ⅰ1二个亚类,这主要是考虑Vs 大于500的场地还不是很坚硬,所以将其归在Ⅰ1类场地,当Vs 大于800m/s时,确认坚硬岩石才比较合适(Ⅰ0)。这个值在欧洲的标准是800m/s,美国是760m/s。
场地类别划分依据的关键数据是剪切波速Vs ,这里边涉及覆盖层厚度确定和20m 内的等效剪切波速。由于仪器不同、测试方法差异、解析人员的经验和认知差别,造成类似的场地条件,不同勘察单位给出不同的类别,这种情况在石家庄地区时有发生。所以,规范统一测试方法提高测试结果的准确性是我们需要考虑的重要问题。在Ⅱ-Ⅲ类场地,抗震设计时采用的配筋率和构件尺寸会有明显变化,根据结构师估算,结构造价相差3-5%左右,Ⅲ-Ⅳ类场地的差别可能还要高一些,这是一个不小的数目。在这方面,有些省市,如北京规范给出北京地区地震烈度区划图和北京平原地区第四系覆盖层等厚线图,对北京市地震效应的评价起到了很好的作用。我们河北省地域环境条件复杂,但在一个地质单元或一个地级市的主城
区,如果也能出台一个这样的标准,即可以节省勘察工作量,也能提高评价的准确性。这方面,我们在座的岩土工程师可以有所作为。
(4) 地震液化评价
液化是地震效应的一个重要方面,在抗震规范中也是强条(4.3.2)。液化评价遵循先初判后详判的程序。
初判主要考虑三个方面:
◆ 饱和粉土和饱和砂土的地质年代,晚更新世Q 3及其以前的地层,7度、8度时不判别液化。
◆ 粉土粘粒含量,在7、8、9度时分别不小于10%、13%、16%时不液化;
◆ 基础埋深、地下水位、非饱和土覆盖层厚度组合条件判定,详见规范4.3.3(3)。
这方面岩土师应重点关注:
◆ 粘粒含量取该判别层的平均值,如同一层中粘粒含量有明显变化规律,可将该土层进一步划分;
◆ 地下水位可按近3~5年的最高水位考虑。
详判采用标贯试验方法,注意以下问题:
◆ 标贯击数取未经杆长修正的实测击数;
◆ 粘粒含量必须是对应该次计算击数的标贯器中样本试验值,不可用土层的平均值替代;
◆ 判定为液化土,按单孔计算液化指数,进而确定液化系数,当一个场地在平面上液化指数分布差异明显且有规律时,可进行液化等级分区。有差异但不显著时,可结合地貌地质条件、地下水条件、试验的可靠程度等因素综合确定液化等级。
2.4.地下水评价
(1)地下水位量测
量测并提供地下水位在勘察规范有二条规定, 7.2.2和14.3.3(6)都是强条,工程中重点把握以下几点:
◆ 同一工程的稳定水位量测应在同一时间段内统一量测,避免一些其它因素的影响,这需要对先前完成钻孔加以保护,对强透水层,也可在钻孔完成后检测,但间隔不小于半小时;
◆ 对泥浆护壁钻孔,为取得真实的水位,应先洗孔后再量测; ◆ 在平原区,当场地及附近(同一水文地质单元)有水井时,应了解其水位做为参考值;
◆ 有多层地下水,应采取止水措施,分别量测水位,如在唐山等地区,第四系潜水位和基岩水分属不同类型,对岩溶土洞稳定性的评价很关键,这种情况下就必须分别确定其地下水位。
(2)腐蚀性评价
腐蚀性评价也是勘察规范的强条[4.1.11(8)],[14.3.3(7)],水、土腐蚀性分四个等级:微、弱、中、强腐蚀性,具体判定按勘察规范第12章的条件进行,岩土师重点关注以下几个问题:
◆ 腐蚀性评价时涉及环境类型,其中的干旱区和湿润区,用干燥度指数K 衡量,从我省情况看,K 大于1.5的干旱区主要是指北部的张家口地区,其它地区决大部分可划分为湿润区。
◆ 混凝土结构处在水位以上时,取土样测试土的腐蚀性;处于地下水位以下时取水样测水的腐蚀性。在碳酸岩类地区,有可能存在侵蚀性的CO 2,取水时在其中一瓶中放2-3g 大理石粉。
◆ 在城市建成区等有大量工程经验的地区,当有足够经验或充分资料,认定土和水对建筑材料为微腐蚀性,可以不取样试验,利用工程经验进行腐蚀性评价。这里的足够经验或充分资料,指的是有专门研究论证并经地方主管部门组织认可的研究成果(如北京规范就有这方面的规定),而不是说仅仅根据某个人的经验就下的结论。
◆ 在城区的拆迁场地,特别注意化工、皮革、制药等重化工厂搬迁的场地,这些地段大多会形成局部的污染土,一旦发现应取土样进行试验并评价其腐蚀性。
(3)关于抗浮设计水位
对纯地下建筑或超深基坑的工程,结构师都要求勘察提供抗浮设计水位,目的是进行抗浮验算和地下室外墙的承载力验算。在水文地质条件简单的场地,抗浮设计水位可由岩土工程师提出,对水文地质条件复杂的场地,应进行专项评估(费用较高)。
一般来讲,抗浮设计水位是指在建筑使用期限内,地下水位变动所产生的最高水位(头),是一个预测值,取决于地下水补给排泄关系的平衡程度。相关影响因素,除大气降雨和水文地质条件之外,还涉及地区的人口增长、工业布局、相关政策,政府决策、城市规划、经济增长等等因素,显然,要准确预测出这些因素几乎不可能,所以,在岩土工程勘察诸多方面,确定抗浮水位比较不靠谱,至少在现阶段如此。
目前,常用的一个简单方法是利用建筑场地附近地下水长期观测数值,取历史最高水位,根据社会发展变迁及考虑补给和开采程度的变化趋势打折,给出一个可能相对合理的水位。例如,今年6月份石家庄市轨道办就石家庄地铁车站(新火车站)的抗浮水位召开了论证
会,按设计方案,地铁站抗浮水位小于8m ,需要打抗浮桩,勘察单位利用场地旁边一个地下水井上世纪五十年代以来的长期观测资料,经综合分析论证,提出抗浮设计水位取5m (火车轨道标高以下)的建议,这个值比历史最高水位低近5m ,相当于七十年代初的水位。经分析论证,最终建议取9点几米,相当于八十年代初的水位值。这个值有多大程度的可靠性难以评价。但若要石家庄市水位在未来几十年恢复到八十年代初的水平,可能性也非常小。
小结
1. 工程重要性等级二级,中等复杂场地,中等复杂地基,岩土工程勘察等级应为乙级。
2. 单栋高层建筑,详细勘察勘探点的布臵应满足对地基均匀性评价的要求,且不应少于4个(按勘察规范)。
3. 勘察方案(包括勘探点布设)应由注册岩土工程师根据委托单位的技术要求,结合场地地质条件复杂程度制定,并对勘察方案的质量、技术经济合理性负责。
4. 土由可塑状态转到流塑状态的界限含水率,称之为液限。
5. 粒径大于2mm 颗粒的质量超过总质量50%的土,应定名为碎石土。
6. 压缩性指标的代表值应取平均值。
7. 淤泥质土地基承载力深度修正时,基础埋臵深度的地基承载力修正系数ηd 取1.0。
8. 计算地基变形时,作用在基础底面的荷载效应取准永久组合。
9. 软弱下卧层验算,当上层土压缩模量与下层土压缩模量之比小于3时,地基压力扩散角θ取0。
10. 覆盖层厚度12m ,土的等效剪切波速νS =285m/s,场地类别应为Ⅱ
类。
11. 在湿陷性黄土地区,湿陷量的计算值△s 的计算深度应如何控制?P86
湿陷量的计算值∆s 的计算深度,应自基础底面(如基底标高不确
定时,自地面下1.50m )算起;在非自重湿陷性黄土场地,累计至基底下10m (或地基压缩层厚度)深度止;在自重湿陷性黄土场地,累计至非湿陷黄土层的顶面止。其中湿陷系数δs (10m 以下为δzs )小于0.015的土层不累计。
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