工程实践中的岩土工程安全度问题1(高大钊).ppt

土层的工程性 土层名称 层底标高 厚度 内摩擦角 (°) 粘聚力 kPa 黄褐色粘性土 +1.50m 2.7m 11.3 27.6 灰色淤泥质粉质粘土 －3.60m 5.1m 14.0 10.4 灰色淤泥质粘土 －8.90m 5.3m 9.7 11.7 1. 在软土地区，10m的深基坑采用放坡开挖方案，整体稳定性安全度控制相当困难 2. 采用高压水冲法施工，在坡顶设置沉淀池，加大了地面荷载；高压水对坑底土的扰动影响难以估计 3. 采用1:3的缓坡，误以为坡率平缓就不会发生滑坡破坏 其实在坡面非常平缓的条件下，滑动的形式是深层滑动，以中点圆的形式破坏。 4. 对挖方边坡的失稳规律没有充分的认识 卸载引起负的孔隙水压力，产生强度较高的假象，随着负压的消散，土的抗剪强度降低，滑坡并不发生的开挖的同时，而滞后一定的时间 5. 没有进行必要的边桩位移监测 加载与卸载的比较 夯扩桩方案使用不当 在20世纪90年代初，岩土工程界开始推广夯扩桩，由于造价低廉而受到青睐，发展到后来，不管地质条件是否适用，盲目地大量采用。 90年代中，便发生了一幢18层楼的高层建筑，因采用夯扩桩，桩基发生整体失稳而被爆破拆除的事故。 某栋新建的18层住宅楼，在结构封顶以后由于建筑物桩基整体失稳，导致该楼发生严重倾斜，其顶端倾斜的水平位移达2884mm。为根除工程质量隐患，在采取工程补救措施无效后，对该楼实施整体定向爆破拆除。 成为桩基严重事故的第一例。 建筑物体型为十字形的点式楼，基础底面积约800m2，地上18层，地下1层，总高度56.6m，钢筋混凝土剪力墙结构，基础采用夯扩桩基础，设计桩径480mm，施工桩长16～20m，桩端持力层粉细砂，桩端进入持力层约0.8m。 工程于1995年1月进行桩基施工，共完成336根夯扩桩。1995年4月初开始开挖基坑土方，9月中旬完成主体工程结构封顶，11月底完成室外装修和部分室内装修。 地貌属长江一级阶地，地势平坦，表层填土，其下为9.4~14.4m的厚层淤泥及2.2～2.4m的淤泥质粘土，有机质含量达30％，再下为 稍密～中密的粉细砂。 在这样的地质条件下，能否采用夯扩桩呢？当年，正是夯扩桩风行的年代，这个案例给了最好的说明。 事故概况： 1995年12月3日，突然发现建筑物向东北方向明显倾斜。建筑物顶端的水平位移470mm，在东北方向的沉降量55mm，而西南方向仅沉5mm。 采取抢救措施，在沉降量小的一侧加载500吨，在沉降量大的一侧挖土卸载，还进行了粉喷桩和注浆加固，并打了7根锚杆静压桩。 建筑物在12月21日突然转向西北方向倾斜，至12月25日，建筑物顶端的水平位移已达2884mm，整栋建筑物的重心偏移了1442mm。 决定于12月26日爆破拆除。 事故原因分析： 1. 桩型用错了，在厚层淤泥中不能采用夯扩桩，把土层的结构都破坏了，将工程桩挤歪了。 2. 基坑开挖时未分层挖土，桩发生偏移。 3. 172根桩的偏位超过允许偏差，最大偏位达1700mm。 4. 底板的标高抬高2m，在倾斜的桩上接长，形成偏心的桩轴力。 5. 形成了不稳定的机动体系。 前面主要讨论了岩土工程安全度控制的两个主要问题，第一个是岩土工程与上部结构的关系，要放在整个工程体系中来考虑和分析岩土工程的安全度控制问题；第二个是在岩土工程勘察和设计阶段的安全度控制，从安全度控制来说，不能再分勘察与设计两个阶段了，必须统一考虑和分析。下午将讨论施工和运营阶段安全度的实现与保证，以及有关风险控制和体制改革的发展前景。 上午结束 * 对同一个岩土体，用同一种方法测定的岩土参数，每次的测定值并不完全相同，有时的分布范围还相当广，如何从中得到代表性的参数，需要研究这些数据的分布规律。将测定值按数值大小从小到大依次顺序排列，就得到变量的数列，称为值序统计量，形成一个经验的分布，这是定量研究的基础。需要岩土工程师具有分析不确定性的视野和能力，具有风险分析的能力。 岩土参数的标准值是岩土工程设计的基本代表值，是岩土参数的可靠性估值。 国家标准《岩土工程勘察规范》给出了岩土参数标准值 的计算公式。 这是采用统计学区间估计理论基础上得到的关于参数总体平均值置信区间的单侧置信界限值。 关于统计样本容量的讨论 岩土参数的统计分析时，样本容量的大小对计算的结果有一定的影响，而样本容量的大小又与取土的数量有关，涉及勘察工作量的布置。 为了防止取土过少的极端情况的出现，在技术标准中规定最少取土数量是需要的。 从统计的角度看，样本容量越大，数据的代表性越好，计算结果的可靠性高，代表性指标的取值就比较经济。但考虑到勘察的外业工作量和试验工作量过大，勘察费用就比较高，限制了取土的数量，样本容量一般并不太大，通常都作为小样本来处理。当然，当样本容量过小时，虽然