勘察设计若干基本概念(顾宝和2010)解读.ppt

目 录 1 概念与方法 2 与岩土工程有关的地下水问题 3 孔隙水压力与有效应力原理 4 作用、抗力与安全度 5 地基承载力 6 地基变形，地基与结构的变形协调 1 概念与方法 1.1 岩土工程的主要概念 1.2 概念的重要性 1.3 概念与方法关系 1.1 岩土工程的主要概念 几个常识性案例 1 珊瑚石的土粒密度，经验估值取2.67？ 2 休止角测定值340、内摩擦角取320、地基承载力特钲值取120kPa？ 3 勘察报告中用抽水试验主孔与观测孔的水力坡度计算地下水流速？ 4 建筑物的计算沉降小于载荷试验的沉降？ 用变形模量按理论公式换算压缩模量 理论：压缩模量侧限条件下进行， 变形模量无此侧限条件，Es大于E0 E0 = β Es 实际：试验条件不同，与理论关系不符。 高压缩性土两者较接近， 低压缩性土E0明显高于Es 某工程的渗流破坏 基坑深约9m，自然水位约4m，上部和坑底下2~3m为粉土和粉粘，其下为巨厚长辛店砾石层， 降水井深在砾石层表面，外围回灌。 开挖至7m见水，强行挖到底，周边挖沟填砾排水，坑中普遍发现“上升泉”，坑底土载荷试验极不正常，土质严重扰动。 判断为坑底粉土竖向渗透性远远大于水平渗透性 实质为渗流变形破坏， 后改用桩基。 几个概念性问题 岩溶地基一柱一桩好不好？ 土是否都是越挤越密？ 高层建筑、框架结构、排架结构、砌体结构的变形控制性模式各有什么不同？ 顺层边坡、膨胀土边坡、危岩边坡的破坏模式 锚杆支护，一根破坏，成片倒塌的渐进式破坏。 桩筏基础，嵌岩桩设计，部分嵌入，部分未嵌入，因支撑刚度不同的渐进式破坏。 岩土工程的主要概念 地质演化方面：岩土成因、结构体与结构面、风化作用、岩溶与土洞的形成、地震与断裂、液化机制、滑坡等不良地质作用与地质灾害的演化等； 岩土力学方面：静力平衡原理、应力应变原理、孔隙水压力与有效应力原理、渗透破坏原理、地下水运动规律、土与结构的协同作用。 环境方面：建筑材料腐蚀性，废弃物填埋、工程建设对环境的影响等。 1.2 概念的重要性 概念不清的人，经验是表面的，片面的，非理性的，只见现象，不见本质，凭直观的局部经验处理问题，容易犯原则性的错误； 概念清楚的人获得的经验是全面的，理性的，系统的，遇到工程问题时，能透过现象，看到本质，举一反三，有很强的洞察能力和判断能力，能自觉地运用理论和经验。 经验应上升到理论层面上去总结。 1.3 概念与方法关系 概念：不是事物的现象，事物的片面，不是他们的外部联系，而是抓住了事物的本质，事物的总体，事物的内在联系，是认识过程的理性阶段。 方法：勘探方法、测试方法、施工方法、计算分析、软件的应用、文字与图的表述等。 概念与方法的关系 方法或手段是工程师的肢体， 科学概念是工程师的灵魂， 方法的合理应用必须有灵魂来统帅。 有了机智的灵魂，强健的肢体才能发挥出能力。 理论与经验结合 工程师阶层的产生 工程师需要经验, 经验是衡量工程师能力的主要尺度。但须与理性的概念结合，分散的非理性的经验不一定可靠，植根于理性的经验才有生命力。 工程师需要理论，理论具有普遍性，理论才能认识事物的本质，理论掌握深浅是衡量工程师水平的重要尺度。但必须与实践经验结合，某些深奥的理论对认识事物的本质可能有用，但用于解决工程问题未必优于简易的经验方法。 反对两个盲目性 片面强调理论，轻视经验； 片面强调经验，轻视理论。 认识问题要深入，深刻的理论才能揭示事物本质。 解决问题要简捷，注重工程效果，不追求理论完 美。 2 岩土工程有关的地下水问题 2.1 静水压力 2.2 流网 2.3 越流渗透 2.4 渗透变形与破坏 2.5 裘布依假定 2.1 静水压力特征 静水压力的等向性 静水压力的三角形分布 静水压力与土的孔隙度无关 静水压力与土的渗透系数无关 静水压力等向性 静水中只存在压应力, 剪应力均为零，否则就会流动。各个方向的压力均相同，水压力的作用必与该界面垂直。 水土分算将孔隙水压力提出，主动被动侧压力系数均为1.0，土用有效强度计算； 水土合算将水压力合并在土压力中，随土的总应力强度变化。 从概念上分析，水土分算符合有效应力原理。 压力的三角形分布 仅与深度有关，与边界形状，与水体大小无关。 流经弱透水层水头损失，浮力降低，但工程与土之间必须紧密接触或严密封闭。 静水压力与土的渗透系数无关 渗透系数小只产生滞后效应，长期效应与其他土相同。 除非完全不透水，不传递静水压力。 静水压力与土的孔隙度无关 2.2 流网 流网