岩土工程勘察规范与岩土工程技术体制.pptx

《岩土工程勘察规范与岩土工程技术体制.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《岩土工程勘察规范与岩土工程技术体制.pptx（177页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、会计学1岩土工程勘察规范与岩土工程技术体制岩土工程勘察规范与岩土工程技术体制n n在执行过程中，某些条款不够严密，某些条款与现行其他标准不够协调，造成执行上的困难；n n少数勘察人员和审图人员未全面掌握规范条文和条文说明，孤立执行某些强制性条文，产生理解上的偏差；n n随着技术的进步，有些条文需要进一步修改和完善。n n需要听取各方面的意见，了解执行中的问题。第1页/共177页岩土工程勘察规范在我国岩土工岩土工程勘察规范在我国岩土工程标准化体系中的地位与作用程标准化体系中的地位与作用n n岩土工程勘察规范的性质：是岩土工程勘察的国家标准，指与行业标准、地方标准而言；是岩土工程勘察的母规范，指与

2、勘察行业中的其他标准而言；n n与国际通用标准接轨的指南，引进与吸收国际通用的技术标准，为我所用。第2页/共177页规范面临的主要问题规范面临的主要问题n n计划体制对我国标准体系的影响严重制约了标准化体系适应市场经济与全球化需要的转轨；n n设计与施工分割的体制制约了岩土工程咨询业的形成与发展，岩土工程咨询业的难产；n n与国际通用标准的磨合、接轨和本土化的问题。第3页/共177页岩土工程勘察规范的局部修订岩土工程勘察规范的局部修订n n规范执行情况良好，对保证勘察质量起到了不可替代的作用，也为相关行业标准和地方标准确定了基本框架和基本准则。由于下列原因，需对该规范局部修订：第4页/共177

3、页n n(1)某些条款不够严密，某些条款与现行其他标准不够协调，造成施工图审查时执行上的偏差；n n(2)工程建设强制性条文部分摘自本规范，少数勘察人员和审图人员未全面掌握规范条文和条文说明，孤立执行某些强制性条文，产生理解上的偏差；第5页/共177页n n(3)相关国家标准正在制订或修订，如建筑抗震设计规范、混凝土结构耐久性设计规范和工业建筑防腐蚀规范，有关场地地基抗震与水和土腐蚀性评价的问题，需互相协调。n n(4)如何对应实施强制性条文及施工图审查以后出现的一些问题？第6页/共177页关于强制性条文和审图关于强制性条文和审图n n(1)强制性条文的出台背景；n n(2)强制性条文的性质；

4、n n(3)怎样执行强制性条文？n n强调对岩土工程原理、规范条文和条文说明的全面深入理解第7页/共177页对审图工作对看法对审图工作对看法n n政府为了有效地加强对工程建设的技术控制，从强制性标准的15万条条文中，摘录出一批条文，编撰了一套工程建设标准强制性条文，作为向技术法规的过渡，同时实行了一项审图的制度，即成立了一批审图公司，对强制性条文执行的情况进行审查，违规要处罚。第8页/共177页n n从行政管理的层面上看，这项措施有利于在事故发生后明确责任，在事故不断发生的特殊条件下，进行这种强制性的管理是需要的。n n从技术层面来看，这种全面审图的做法，未必能普遍提高技术水平，且不利于发挥工

5、程师的积极性和创造性。如果估计有问题的工程师占有相当大的比例，则采用这种措施或许是需要的；但这就涉及对我国工程界的技术水平和工作责任感的正确估计问题。第9页/共177页n n从审图制度执行的情况来看，防止“扩大化”和“宁左勿右”的倾向是值得注意的。所谓“扩大化”是指审图不仅审强制性条文执行的情况，而且已经扩大到审查并不是强制性的条文，似乎凡是在全国性标准（包括国家标准和行业标准）中写的条文在全国各地都必须执行，完全抹杀了地区性的特点。所谓“宁左勿右”是指审图人员怕犯错误，宁可审得过头一点，“左”一点不会犯错误，不那么因地制宜，也不实事求是。第10页/共177页n n回答一位从事审图工作朋友的苦

6、脑：回答一位从事审图工作朋友的苦脑：n n不知道现在要求审图起什么作用，照原来的规定不知道现在要求审图起什么作用，照原来的规定是审查是否执行了强制性条文，现在不知是否扩是审查是否执行了强制性条文，现在不知是否扩大了审图的范围。你说的造假、蒙骗的问题已经大了审图的范围。你说的造假、蒙骗的问题已经不是执行技术标准的问题了，这些单位的总工程不是执行技术标准的问题了，这些单位的总工程师是干什么的？院长是干什么的？是打假的问题，师是干什么的？院长是干什么的？是打假的问题，难道审图变成打假了？在目前市场比较混乱的情难道审图变成打假了？在目前市场比较混乱的情况下，只从技术层面进行审图工作确实很难办，况下，只

7、从技术层面进行审图工作确实很难办，也为难你们做审图的了。目前，审图的重点是勘也为难你们做审图的了。目前，审图的重点是勘察报告，是审勘察的结果不是审勘察的过程。而察报告，是审勘察的结果不是审勘察的过程。而影响勘察质量最关键是野外工作和土工试验，钻影响勘察质量最关键是野外工作和土工试验，钻探取土是否符合标准？编录是否符合标准？试验探取土是否符合标准？编录是否符合标准？试验是否符合标准？如果这些环节上做得不地道，审是否符合标准？如果这些环节上做得不地道，审查报告有什么用？查报告有什么用？第11页/共177页第12页/共177页规范中的一些疑难问题规范中的一些疑难问题 n n关于岩土分类n n关于勘察

8、工作布置n n关于场地地基的地震效应n n关于不良地基作用与地质灾害n n关于特殊岩土n n关于地下水第13页/共177页n n关于室内试验n n关于原位测试n n关于水和土对建筑材料的腐蚀性n n关于岩土工程评价n n关于报告编写第14页/共177页关于岩土分类关于岩土分类n n岩石与岩体的区别是什么？n n岩石分类为何不与结构面挂钩？n n岩石与土是否有明确分界？n n关于“硬土/软岩”n n与土的分类标准什么关系？n n花岗岩残积土能否按一般土分类？第15页/共177页岩石与岩体的区别是什么？岩石与岩体的区别是什么？n n岩石天然产出的具有一定结构构造的单一或多种矿物的集合体。n n岩体

9、包括各种结构面在内的具有独立性状的原生岩层。n n岩石可以取样试验，得到岩块的单轴抗压强度，评价坚硬程度；n n对岩体应进行原位测试，从整体评价其稳定性。第16页/共177页岩石分类为何不与结构面挂钩？岩石分类为何不与结构面挂钩？n n岩石的分类目的在于说明岩石的坚硬程度、完整性和风化程度。n n岩体由岩石与结构面组成；n n工程岩体的评价与分级需要与结构面挂钩。第17页/共177页岩石与土是否有明确分界？岩石与土是否有明确分界？n n岩石和土是按其成因，特别是按成岩的程度来识别的大类定名；n n按定义是比较清楚的，但实际上经常有混淆的情况出现；n n从风化渐变的角度看，全风化和残积土的区分存

10、在一定的困难；n n从成岩程度看，例如，成岩程度较低的砾岩和年代较早的砾石层之间的区分；第18页/共177页n n在前苏联的工程地质教科书中，常将土称为“岩”，流传至今，将土性也统称为“岩性”；n n在考虑结构面影响以前，土力学涵盖了岩石力学，因为用的都是连续介质力学的方法。第19页/共177页关于关于“硬土硬土/软岩软岩”n n软硬是对工程性质的一种通俗化的标识词，但难以量化；n n岩和土是按其成因，特别是按成岩的程度来识别的大类定名；n n按一般概念，岩比土硬，但却有硬土、软岩，土比岩硬？n n岩石按其单轴抗压强度有硬质岩、软质岩之分；第20页/共177页n n软岩在世界上分布非常广泛，仅

11、泥岩和页岩就占地球表面所有岩石的50左右。n n软岩可以分为原生软岩和风化软岩两大类；n n原生软岩主要是指在温度不高和压力不大的条件下形成的沉积岩，粘土基质含量高，胶结程度差，开挖暴露在大气中易吸水膨胀、湿化崩解，强度迅速降低；n n风化软岩指因风化而破碎、软化的岩石，硬质岩风化成的软岩主要是全风化带与强风化带，也包括少数中等风化。第21页/共177页与土的分类标准什么关系？与土的分类标准什么关系？n n历史：在1950年代，我国各个行业都从前苏联引进了规范，细粒土的分类对地基土用塑性指数分类，作为填筑材料用粒度成分分类；液限试验76g圆锥的10mm沉入深度，塑限搓条法；塑性指数大于17为粘

12、土，717为亚粘土，07为亚砂土，各个行业的分类界限相同，土的名称有些差别，如粘砂土、砂粘土、垆坶等；第22页/共177页n n分类方法开始变化：1970年代，建筑地基规范编制时，对粘性土的分类改为现在的界限，划出了粉土一类，其他行业并没有采用这种方法，但试验标准没有变化；n n划分粉土的工程意义；n n30多年来，粉土的研究得到了发展。第23页/共177页n n试验的变化：1980年代，为了将美国的统一分类法引入我国，把美国的碟式液限仪的结果等效为锥式仪，出现了两种规格，一种是76g圆锥17mm的沉入深度，另一种是100g圆锥的沉入深度20mm，都认为自己是符合美国标准的；对塑限试验，也改用

13、圆锥沉入的方法，但这并不是美国的方法，我国出现了两种规格的联合测定仪；n n锥式和碟式两种方法的原则区别。第24页/共177页用塑性平衡的观点分析锥面上的剪应力用塑性平衡的观点分析锥面上的剪应力第25页/共177页卡萨格兰德碟式仪卡萨格兰德碟式仪第26页/共177页n n分类方法的继续变化：1980年代，一些行业的规范将土的分类方法改为塑性图方法，土的名称大幅度地变化，出现了一种土能定为好几个不同的名称，同一个名称的土可能实际上不是同一种土。n n在1980年代中期，建筑系统曾经进行了系统的研究，在1987年，两本国标的主编统一了思想，在建筑系统不采用塑性图的分类方法。第27页/共177页n

14、n新的液限标准和分类方法存在的问题：研究新的液限标准和分类方法存在的问题：研究新的方法，必须考虑和解决工程应用中产生新的方法，必须考虑和解决工程应用中产生的问题，但遗憾的是的问题，但遗憾的是2020多年来，一直没有人多年来，一直没有人从事这方面的研究，影响了这些方法在工程从事这方面的研究，影响了这些方法在工程中的应用。除了地基承载力表之外，软土的中的应用。除了地基承载力表之外，软土的划分也是一个不容忽视的问题。按照划分也是一个不容忽视的问题。按照1010mmmm沉沉入深度的标准，软土的定义是液性指数大于入深度的标准，软土的定义是液性指数大于1.01.0或天然含水量大于液限含水量，现在改成或天然

15、含水量大于液限含水量，现在改成沉入深度沉入深度1717mmmm的液限含水量必然大于原来的的液限含水量必然大于原来的标准，也就是说这一条软土的定义不能用了，标准，也就是说这一条软土的定义不能用了，那么如何修改呢？没有人提出过新的标准，那么如何修改呢？没有人提出过新的标准，也没有验证过采用新的标准是否会使软土的也没有验证过采用新的标准是否会使软土的划分产生不允许的误判；划分产生不允许的误判；第28页/共177页花岗岩残积土能否按一花岗岩残积土能否按一般土分类？般土分类？n n花岗岩残积土既具有土的一般特征，又有其花岗岩残积土既具有土的一般特征，又有其特殊问题，现有的土分类方法主要是针对经特殊问题，

16、现有的土分类方法主要是针对经过搬运、沉积过程的土；过搬运、沉积过程的土；n n风化岩和残积土是在原地堆积而成的，与母风化岩和残积土是在原地堆积而成的，与母岩关系非常密切；但又经过淋溶作用，有较岩关系非常密切；但又经过淋溶作用，有较大的孔隙比，各种不同的残积土具有各自的大的孔隙比，各种不同的残积土具有各自的特殊性质，需要分别研究和规定；特殊性质，需要分别研究和规定；n n花岗岩残积土是残积土的一种，分布范围比花岗岩残积土是残积土的一种，分布范围比较大。较大。第29页/共177页关于勘察工作布置关于勘察工作布置 n n强制性条文4.1.11-1如何执行？搜集不到这些资料，可否详勘？n n什么叫“控

17、制性勘探点”？n n取样钻孔数量应多少？第30页/共177页n n成片住宅小区，总图未定，可否按方格网布孔？n n强制性条文4.1.20为什么规定最少取样数量？n n什么是“主要土层”？n n利用邻近资料如何理解？n n基坑工程红线以外怎样勘察？第31页/共177页强制性条文强制性条文强制性条文强制性条文4.1.11-14.1.11-14.1.11-14.1.11-1如何执行？搜集如何执行？搜集如何执行？搜集如何执行？搜集不到这些资料，可否详勘？不到这些资料，可否详勘？不到这些资料，可否详勘？不到这些资料，可否详勘？n n“搜集附有坐标和地形的建筑总平面图，场区的地面整平标高，建筑物的性质、规

18、模、荷载、结构特点，基础形式、埋置深度，地基允许变形等资料；”第32页/共177页n n勘察规范GB50021-2001第4.1.11条是强制性条文，其第一款要求搜集建筑物的基础形式、埋置深度等。言外之意是基础形式与埋置深度应是在勘察工作前就已确定或拟定的。作为强制性条文，必须执行，即勘察工作前必须收集到诸如基础形式和埋置深度的这些资料。第33页/共177页n n地基规范GB50007-2002第3.0.2条也是强制性条文，其第一款要求所有建筑物的地基计算均应满足承载力计算的有关规定。地基计算是在地基基础设计过程中完成的，包括确定基础形式、基础的埋置深度、基础尺寸等，而承载力计算必须已知地基承

19、载力，是在勘察工作完成后进行的，言外之意是基础形式与埋置深度应是在勘察工作后确定。作为强制性条文，必须执行，即地基基础设计是在获取勘察资料后进行，当然基础形式和埋置深度的确定也应该在勘察工作后进行。第34页/共177页n n请问对这两本规范的这两条强制性条文该如何协调执行？第35页/共177页第36页/共177页第37页/共177页第38页/共177页什么叫什么叫“控制性勘探点控制性勘探点”？n n控制孔和一般孔则是从勘探孔的作用角度来划分的，为了能够控制天然地基或桩基持力层的起伏，对于勘探孔的间距都有一定的要求；但有时对于持力层以下土层的分布需要掌握，特别如沉降计算需要压缩层范围内的指标，就

20、需要有一定数量的孔打得比较深，能够达到设计所要求的深度，但其数量又不需要那么多，这种类型的勘探孔称为控制孔，用以控制深部地层的分布与性状。第39页/共177页第40页/共177页取样钻孔数量应多少？取样钻孔数量应多少？n n“取样钻孔”即为“技术孔”，是和“鉴别孔”相对而言的；n n钻孔的数量是由钻孔间距和建筑物的平面尺寸确定的；n n只需要在一部分钻孔中取土样就可以满足土样数量的要求，因此有一部分钻孔的作用仅在于划分土层的层面和鉴别土层的土名、状态等，即鉴别孔的作用。第41页/共177页n n为了满足鉴别的作用，对回次进尺作了规定。尽管如此，但鉴别层面仍有比较大的误差，有可能将虽然厚度不太厚

21、，但比较重要的土层漏划了；n n20多年来，静力触探得到了推广应用，对层面的划分具有独特的优点；n n在可以采用静力触探试验的地区，宜采用静力触探替代鉴别孔；n n上海地区规定，静力触探孔数可占总数的1/31/2。第42页/共177页静力触探贯入曲线划分层面的作用静力触探贯入曲线划分层面的作用第43页/共177页成片住宅小区，总图未定，可否成片住宅小区，总图未定，可否按方格网布孔？按方格网布孔？n n照规定，总图未定，不能进行详勘；n n如果做初勘，那当然是可以的；n n如果是别墅区，建筑物层数不高，地质条件不复杂，按方格网布孔是可以的。第44页/共177页强制性条文强制性条文强制性条文强制性

22、条文4.1.204.1.204.1.204.1.20为什么规定最为什么规定最为什么规定最为什么规定最少取样数量？少取样数量？少取样数量？少取样数量？n n关于关于6 6个土试样的规定，在个土试样的规定，在3030年前已经有了，年前已经有了，那时人们对于这个规定的认识似乎比较清楚，那时人们对于这个规定的认识似乎比较清楚，心态也比较平和；心态也比较平和；n n当时的规定是作为一条底线来执行的，在一当时的规定是作为一条底线来执行的，在一个场地上，对一个土层来说，取样的数量一个场地上，对一个土层来说，取样的数量一般是大大地多于这个数字。对于比较均匀的般是大大地多于这个数字。对于比较均匀的土层，取样可能

23、少一些，对于比较薄的土层，土层，取样可能少一些，对于比较薄的土层，取样可以少一些，对于比较小的场地，取样取样可以少一些，对于比较小的场地，取样可以少一些，取样多少是由工程师来决定的，可以少一些，取样多少是由工程师来决定的，但再少也不能低于这个底线，大家都比较有但再少也不能低于这个底线，大家都比较有统一的认识；统一的认识；第45页/共177页n n自从有了强制性条文，而这6个土样作为强制性条文规定以后，情况就发生了变化，你一强制性，人们不仅注意了这个规定，而且把它放在一个很不恰当的位置上，错误地认为它是对取样的控制要求而完全忘记了取样数量是一个统计数据子样数量的要求，本来是有科学道理的规定为什么

24、非要装扮成蛮不讲理的强制性规定呢？这是强制性条文规定的结果走向它愿望反面的一个生动的例子；第46页/共177页n n于是就有了20家工厂最好出一份勘察报告的荒唐命题。本来，既然是由20家工厂独立委托勘察的报告，出20份报告是天经地义的事。现在为了在6个土样上做文章，就产生了最好20个工厂出一份报告的想法，以为这样就可以在整个场地只取6个土样也符合强制性条文的规定；第47页/共177页和和还是还是或或？n n岩土工程勘察规范4.1.20，第3款：每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6件。n n高层建筑岩土工程勘察规程4.1.7，第1款：每幢高层建筑每一主要土层内采取不扰动土试样

25、的数量或原位测试的次数不应少于6件（组）次。第48页/共177页第49页/共177页什么是什么是“主要土层主要土层”？n n主要土层、主要受力层都不是具有严格概念的术语；n n本来给岩土工程师可以权宜处置的问题，由于执行强制性条文，使这些规定都变得没有实际的意义了；n n甚至连“场地”这样非常明确的术语都成为有争议的名词。第50页/共177页第51页/共177页第52页/共177页利用邻近资料如何理解？利用邻近资料如何理解？n n对于小型的勘察场地，如一栋三层小楼，场地也仅30X20M，周围我们也进行过勘探，这时取土数量和原位测试也一定要满足规范第4.1.20条的要求吗？场地邻近已有的资料怎么

26、利用？n n邻近有勘探资料的建筑物，可以利用这些钻孔资料，孔距过大时可以补一些孔，然后一起整理数据，剖面图也画在一起，原始资料也要复印了存挡。第53页/共177页第54页/共177页关于场地地基的地震效应关于场地地基的地震效应n n地震区划图与抗震规范有什么不同？n n卓越周期与特征周期有何不同？n n考虑地震作用时地基承载力为何要提高？n n规范场地类别划分中的问题 第55页/共177页n n6度区“对液化沉陷敏感的乙级建筑物可按7度判定”，规定的背景是什么？n n初判和进一步判别矛盾怎么办？n n判别液化应按什么步骤？n n怎样判别液化地层？n n怎样理解液化判别的合理性和局限性？n n液

27、化对工程有什么危害？第56页/共177页地震区划图与抗震规范有什么不同？地震区划图与抗震规范有什么不同？地震区划图与抗震规范有什么不同？地震区划图与抗震规范有什么不同？n n中国地震动参数区划图和建筑抗震设计规范是两本由不中国地震动参数区划图和建筑抗震设计规范是两本由不同部门编制的技术标准。目前，新版的建筑抗震设计规范体同部门编制的技术标准。目前，新版的建筑抗震设计规范体现了抗震设防依据的现了抗震设防依据的“双轨制双轨制”，即一般情况采用抗震设防烈度，即一般情况采用抗震设防烈度，并将地震设防烈度和地面运动加速度建立联系，将来过渡到抗震并将地震设防烈度和地面运动加速度建立联系，将来过渡到抗震设防

28、区划提供的地震动参数（如地面运动加速度峰值、地震影响设防区划提供的地震动参数（如地面运动加速度峰值、地震影响系数曲线和地震加速度时程曲线等）；系数曲线和地震加速度时程曲线等）；第57页/共177页卓越周期与特征周期有何不同？卓越周期与特征周期有何不同？n n地震波以多种频率成分在岩层中传播。地震波通过覆盖土层传向地表的过程中，若其中某一分量的频率正好与覆盖土层的某固有频率重合或相近，由于共振作用，地表输出中该分量的幅值将得到明显放大。该分量的周期就被称为地面运动的“卓越周期”。第58页/共177页n n在卓越周期较短的浅薄坚硬土层上，刚性结构物（如基本周期为0.40.5s的五、六层房屋）的震害

29、有所加重；在卓越周期较长的深厚软弱土层上，柔性结构物（如基本周期为1.52.5s的高层房屋）的地震反应特别强烈，往往导致严重的破坏。第59页/共177页特征周期特征周期n n对于某一个地震输入时程记录，不同自振频率（给定阻尼比）的体系产生不同的反应 n n将反应的最大值（包括加速度反应最大值、速度反应最大值和位移反应最大值）与体系自振周期值的对应关系在反应幅值自振周期坐标平面内用曲线表示出来，即称为地震反应谱。n n即加速度反应谱、速度反应谱和位移反应谱。第60页/共177页n n对于建在不同场地地基上的建筑物而言，为了充分反映建筑物与地基的动力相互作用，提供场地反应谱作为简化地震反应分析的工

30、具是必要的。n n将场地按土层厚度和软硬划分为几大类，对每一类场地的反应谱曲线根据趋势进行统计，给出平均化、光滑化的“设计反应谱”，供一般应用。第61页/共177页第62页/共177页考虑地震作用时地基承载力为何要提高？考虑地震作用时地基承载力为何要提高？考虑地震作用时地基承载力为何要提高？考虑地震作用时地基承载力为何要提高？n n荷载中考虑了地震作用n n地震作用的短暂性与偶然性第63页/共177页规范场地类别划分规范场地类别划分中的问题中的问题 n n什么是覆盖层？n n地质学的覆盖层概念是什么？n n抗震规范用波速确定覆盖层厚度的原理是什么？n n规范的简化方法不能替代地震地质的概念。第

31、64页/共177页影响结构地震反应的场地因素影响结构地震反应的场地因素影响结构地震反应的场地因素影响结构地震反应的场地因素 n n1967年7月29日委内瑞拉加拉加斯地震的震级为6.4，加拉加斯震中距60km。城区位于厚度变化很大的冲积土层上。调查结果表明，在厚度为150300m的冲积层上，924层建筑物震害最严重；在土层厚度为50m的场地上，35层建筑物的破坏相对较多。第65页/共177页n n1985年9月19日墨西哥西海岸发生8.1级地震，在400km以外的墨西哥城造成重大破坏。墨西哥城第四系沉积土层厚达2001000m，表层是剪切波速vS小于100m/s的湖成软粘土。深厚软弱的覆盖土层

32、在远震的作用下，地面运动卓越周期长达2秒，从而使该城许多地区出现烈度异常，尤其是10层上下的柔性建筑出现集中破坏。1957年7月28日震中远离墨西哥城350km的地震也使该城1316层的建筑物产生集中破坏。第66页/共177页n n根据1957年美国旧金山地震（M=5.3）中旧金山市内不同厚度土层上获得的强震记录作为各种输入，对一幢典型的10层楼房（总重65000kN，基本固有周期1.2s）进行反应分析。发现场地土层厚度明显影响建筑物在同一地震作用下的底部剪力值。90m以上厚度的土层上的底部剪力值是30m以下土层上的5倍。第67页/共177页n n 国内也有类似的例子。国内也有类似的例子。19

33、751975年海城地震，震年海城地震，震中北面中北面110110kmkm处的红阳煤矿二号井地表覆盖处的红阳煤矿二号井地表覆盖层厚约层厚约110110mm，地面以下地面以下1.41.4mm6.6m6.6m处有一处有一层淤泥质粉质粘土，结果高耸柔性的建筑物层淤泥质粉质粘土，结果高耸柔性的建筑物（55.255.2mm的主井井塔绞车大厅、的主井井塔绞车大厅、41.741.7mm的副井的副井提升机房、提升机房、4040mm的砖烟囱以及的砖烟囱以及29.329.3mm的装车仓的装车仓等）都发生震害，而高度在等）都发生震害，而高度在1010mm以内的刚性以内的刚性建筑物安然无恙。建筑物安然无恙。197619

34、76年唐山大地震中，位年唐山大地震中，位于于6 6度区的北京市的一些中高层建筑，如北京度区的北京市的一些中高层建筑，如北京饭店、民航大楼、民族文化宫等都遭受一定饭店、民航大楼、民族文化宫等都遭受一定程度的破坏，而相邻的较低矮的建筑物则没程度的破坏，而相邻的较低矮的建筑物则没有任何破坏。有任何破坏。第68页/共177页n n从上述情况可见，在确定建筑物的地震反应时，除了需要考虑建筑物本身的频率特性、震中距和地面运动加速度以外，场地覆盖土层的厚度和刚度条件的影响是必须计及的。n n我国建筑抗震设计规范规定，按覆盖土层总厚度和表层土（20m以内）刚度（按剪切波速计）来区分场地类别。第69页/共177

35、页n n有人问：在判别场地类型时，场地土为中软土，由于拟建场地位于山前，第四系覆盖层厚度变化较大，东部是基岩裸露，西部则有6m硬可塑状含砾粉质粘土，属冲洪积土，在计算覆盖层厚度时，是取最大值还时平均值，我们这里两位高工两种说法。可以分两个部分评价吗？n n我们总工的理论，一个场地就允许一种场地土类别存在，不知对或错，如对也按最大值考虑吗？第70页/共177页n n1.确定场地类别的目的是为了选用特征周期，从而求得相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数，进行抗震验算时是将整个建筑物的每一层作为一个质点，是非常粗略的一种计算模式；n n2.地震波从基岩传播到建筑物的底部是作为一维问题考虑的，相对

36、于大地而言，整个场地是一个点，没有必要也没有可能按建筑物分别判别类型；n n3.在具体操作上，应从整个场地而言取代表性的厚度，也可以取平均值。第71页/共177页第72页/共177页6 6 6 6度区度区度区度区“对液化沉陷敏感的乙级建筑物可按对液化沉陷敏感的乙级建筑物可按对液化沉陷敏感的乙级建筑物可按对液化沉陷敏感的乙级建筑物可按7 7 7 7度判定度判定度判定度判定”，规定的背景是什么？，规定的背景是什么？，规定的背景是什么？，规定的背景是什么？n n根据已有的资料，就荷载条件而言，液化现象通常出现在7度以上的地震场地，或者说，地面水平加速度峰值0.1g可以作为一个门槛值。同时，使土体发生

37、液化的振动持续时间一般都在15s以上，按地震动主频率值换算可以得到，引起液化的振动次数。这样的振动次数大体上对应于地震震级M=5.58。这也就意味着，低于5.5级的地震，引起土层液化的可能性不大的。第73页/共177页初判和进一步判别矛盾怎么办？初判和进一步判别矛盾怎么办？n n初判不液化不作进一步判别 液化n n初判液化 不液化初判的条件天然地基第74页/共177页判别液化应按什么步骤？判别液化应按什么步骤？n n按点判别n n按孔计算液化指数n n按场地综合评价第75页/共177页怎样判别液化地层？怎样判别液化地层？n n原位测试经验方法n n 标准贯入试验n n 静力触探试验n n 波速

38、法n n试验对比方法n n循环三轴试验n n循环单剪试验 n n共振柱试验第76页/共177页怎样理解液化判别的合怎样理解液化判别的合理性和局限性？理性和局限性？n n抗震规范的液化判别公式是在我国华北地区几次大地震之后，对液化过的和未液化的场地进行标准贯入试验，经过统计分析得出的经验公式，应当有一定的适用范围。其结果对于其他地区的砂土是否适用，对砂土的成因、颗粒形状和级配等因素的影响研究很少，也没有经过验证。第77页/共177页第78页/共177页第79页/共177页液化对工程有什么危害？液化对工程有什么危害？n n土体液化是指饱和状态砂土或粉土在一定强度的动荷载作用下表现出类似液体的性状，

39、完全失去强度和刚度的现象。n n砂土液化造成的灾害的宏观表现主要有：第80页/共177页n n1.砂沸地震晃动过程中，由于松散饱和粒状土变密趋势产生高孔压区，其中的水体形成向上的水流，当水头梯度足够大时，水流还将携带大量悬浮的土颗粒，如果顶层特别薄或者地基土存在裂缝等缺陷，水流就会冲开地面，形成砂沸。砂沸的喷出物在喷出口周围形成圆锥形沉积，类似小的“火山口”。砂沸俗称喷水冒砂。第81页/共177页n n2.2.流动破坏流动破坏 流动破坏是液化引起最灾难性的流动破坏是液化引起最灾难性的场地破坏（图场地破坏（图8-308-30）。这种破坏通常会移动大）。这种破坏通常会移动大量土体几十米甚至若干千米

40、之远。流动体可量土体几十米甚至若干千米之远。流动体可能由完全液化土和上覆完整土体组成。流动能由完全液化土和上覆完整土体组成。流动一般出现在坡度大于一般出现在坡度大于3 3度的斜坡饱和砂或饱和度的斜坡饱和砂或饱和粉土中。粉土中。19711971年美国圣菲尔南多地震中下圣年美国圣菲尔南多地震中下圣菲尔南多坝迎水坡的破坏是流动破坏的著名菲尔南多坝迎水坡的破坏是流动破坏的著名实例。许多破坏性大的流动破坏发生在海岸实例。许多破坏性大的流动破坏发生在海岸地区。例如，地区。例如，19641964年阿拉斯加地震中，许多年阿拉斯加地震中，许多发生在水下的流动破坏带走了大量港口设施，发生在水下的流动破坏带走了大量

41、港口设施，并引起巨大的海浪，给沿海地区带来附加的并引起巨大的海浪，给沿海地区带来附加的破坏和伤亡。破坏和伤亡。第82页/共177页n n1920年中国甘肃地震触发的流动破坏长宽都达到1.6km。有的破坏土体沿坡面流动达数千米之远。导致这些土体流动的与其说是孔隙水压力，还不如说是孔隙气压力。在这次黄土流动中，估计有20万人丧命。第83页/共177页n n3.承载能力丧失指的是承载建筑物或其他结构物的土体液化并出现内部流动破坏而丧失承载能力，或者土体出现过大变形，使结构物沉降和倾斜的现象。1964年日本新泻地震中出现了惊人的地基承载力丧失现象。许多4层公寓房屋因地基承载力丧失而整体倾斜达到60度。

42、第84页/共177页n n4.4.侧向扩展侧向扩展 侧向扩展是指由于下卧土层液化侧向扩展是指由于下卧土层液化而导致地表大块土体的侧向位移。土体运动而导致地表大块土体的侧向位移。土体运动是重力和地震引起惯性力联合作用的结果。是重力和地震引起惯性力联合作用的结果。侧向扩展往往发生在平缓的（侧向扩展往往发生在平缓的（0.30.33 3度），坡度），坡地上，如河岸临空面的移动。侧向扩展中的地上，如河岸临空面的移动。侧向扩展中的水平位移通常在几米以内，在坡度特别大和水平位移通常在几米以内，在坡度特别大和地面晃动时间特别长时，也可延伸到几十米。地面晃动时间特别长时，也可延伸到几十米。受侧向扩展作用，地面裂

43、开、隆起，造成地受侧向扩展作用，地面裂开、隆起，造成地堑、陡坡等，形成一个破碎的地表面。侧向堑、陡坡等，形成一个破碎的地表面。侧向扩展往往破坏位于其上的建筑物的基础，摧扩展往往破坏位于其上的建筑物的基础，摧毁破坏体内的下水道、管线和其他设施，推毁破坏体内的下水道、管线和其他设施，推走或顶起横跨破坏体前沿的工程结构。走或顶起横跨破坏体前沿的工程结构。19641964年阿拉斯加地震中，年阿拉斯加地震中，250250多座桥梁被洪积物朝多座桥梁被洪积物朝向河流的扩展所摧毁或破坏。向河流的扩展所摧毁或破坏。第85页/共177页n n5.埋置结构的上浮贮罐、管线、木桩和其他在水中比周围土体轻的埋设结构物在

44、周围土体液化时会被浮起。有时还会使一些早就被遗忘的结构重新浮现。结构物的浮出一般较少破坏性，但若对生命线造成破坏，也是后果严重的。第86页/共177页关于不良地基作用与地质灾害关于不良地基作用与地质灾害 n n滑坡和崩塌有什么不同？n n土洞塌陷形成条件和原因是什么？第87页/共177页滑坡和崩塌有什么不同？滑坡和崩塌有什么不同？n n滑坡指斜坡上的岩土沿坡内一定的软弱面（带）作整体地向前向下移动的现象。n n陡坡上的岩（土）体在重力或其它外力作用下，突然向下崩落的现象称崩塌。第88页/共177页香港宝城滑坡香港宝城滑坡香港宝城滑坡香港宝城滑坡 1972 1972年年7 7月某日清晨，香港宝城

45、路附近，月某日清晨，香港宝城路附近，两万立方米残积土从山坡上下滑，巨大滑两万立方米残积土从山坡上下滑，巨大滑动体正好冲过一幢高层住宅动体正好冲过一幢高层住宅-宝城大厦，宝城大厦，顷刻间宝城大厦被冲毁倒塌并砸毁相邻一顷刻间宝城大厦被冲毁倒塌并砸毁相邻一幢大楼一角约五层住宅。死亡幢大楼一角约五层住宅。死亡7 7人。人。第89页/共177页n n有覆盖土的岩溶发育区；n n岩面以上的土体在两种条件下产生的流失所形成的洞穴；n n地面水形成的土洞，地面水通过土中裂隙、孔洞渗入地下，当水流入渗处的下部存在岩溶通道时，土洞自上而下地形成；n n地下水形成的土洞，地下水位频繁升降于岩土交界面附近，土洞自下向

46、上地发展。第90页/共177页关于特殊岩土关于特殊岩土n n淤泥层上填土，怎样判定淤泥已达自重固结状态？n n软土挤土桩为什么对工程不利？n n怎样识别膨胀土？第91页/共177页淤泥层上填土，怎样判定淤泥已淤泥层上填土，怎样判定淤泥已达自重固结状态？达自重固结状态？n n做高压固结试验测定前期固结压力n n现场测定孔隙水压力判定固结程度第92页/共177页软土挤土桩为什么对工程不利？软土挤土桩为什么对工程不利？n n1.挤土的宏观工程问题：n n地面隆起n n邻近建筑物上抬、下沉和开裂n n邻近管线变形、开裂n n拉断已沉桩的接头第93页/共177页n n2.挤土的控制性因素：n n入土桩的

47、截面与建筑物底面积之比Ap/Af 5挤土非常严重 35挤土严重 3挤土一般n n沉桩速度810套/天n n保护建筑物与沉桩区的安全距离n n大于1倍桩长第94页/共177页怎样识别膨胀土？怎样识别膨胀土？n n现场定性和室内简易指标相结合的方法；n n1.裂隙发育，有的裂隙中填充灰白色、灰绿色黏土；n n2.多出露于二级或二级以上阶地、山前丘陵和盆地边缘，地形平缓，无明显自然陡坡；n n3.常见浅层滑坡、地裂；第95页/共177页n n4.建筑物裂缝随气候变化张开或闭合；n n5.自由膨胀率大于或等于40。第96页/共177页关于地下水关于地下水n n多层水位为什么要分层量测？n n怎样确定防

48、水抗浮水位？n n流土、管涌、突涌有何不同？第97页/共177页多层水位为什么要分层量测？多层水位为什么要分层量测？n n在基础影响深度范围内，有些城市可能遇在基础影响深度范围内，有些城市可能遇到几层地下水。不同层位的地下水之间，到几层地下水。不同层位的地下水之间，水力联系和渗流形态往往各不相同，造成水力联系和渗流形态往往各不相同，造成人们难以准确掌握建筑物场地孔隙水压力人们难以准确掌握建筑物场地孔隙水压力场的分布；场的分布；n n因此需要分层量测各层动水位。第98页/共177页怎样确定抗浮设防水位？怎样确定抗浮设防水位？n n人们发现地下水的问题如此之重要，而一人们发现地下水的问题如此之重要

49、，而一般的工程勘察中几乎还提供不出太多的数般的工程勘察中几乎还提供不出太多的数据和结论。随着城市建设的高速发展，地据和结论。随着城市建设的高速发展，地下水的赋存与渗流形态对基础工程的影响下水的赋存与渗流形态对基础工程的影响日益突出日益突出；n n提出了提出了“抗浮设防水位抗浮设防水位”的问题，对有条的问题，对有条件的地方件的地方,要求能够在勘察报告中给出场要求能够在勘察报告中给出场地的抗浮设防水位地的抗浮设防水位。第99页/共177页第100页/共177页第101页/共177页n n在勘察报告中提出场地的抗浮在勘察报告中提出场地的抗浮水位，需要进行长期的地下水水位，需要进行长期的地下水位观测，

50、积累地下水位随时间位观测，积累地下水位随时间变化的数据，并分析影响地下变化的数据，并分析影响地下水位变化的因素，才能比较可水位变化的因素，才能比较可靠地进行预测靠地进行预测；n n对深基坑工程的设计与施工，对深基坑工程的设计与施工，地下水位及地下水渗流特性的地下水位及地下水渗流特性的影响是十分明显的，需要进行影响是十分明显的，需要进行专门的降水设计，要求在工程专门的降水设计，要求在工程勘察时提供水文地质的必要资勘察时提供水文地质的必要资料。料。第102页/共177页流土、管涌、突涌有何不同？流土、管涌、突涌有何不同？n n当向上的动水力GD与土的有效重重度相等时，土颗粒间的压力就等于零，土颗粒