岩土工程概念设计重要性.docVIP

岩土工程概念设计重要性 一、岩土工程设计 岩土工程设计应以最少的投资，最短的工期，达到设计使用年限内安全运行，并满足所有预定功能，即包括预定功能要求、安全性和耐久性要求、投资和工期的经济性要求等三个方面。 (一)设计时应考虑的因素 设计时应考虑的因素包括设计使用年限内预定的功能、场地条件、岩土性质及其变异性、工程结构特点、施工环境，相邻工程的影响、施工技术条件，设计实施的可行性、地方材料资源和投资及工期。 (二)注意场地条件，防治灾害。 (三)合理选用岩土参数。 (四)定性分析与定量分析相结合。 二、设计基础资料 岩土工程的设计基础资料，随具体工程的需要而异。 (一)地形、水文、气象资料 (二)岩土工程勘察资料 (三)建筑结构资料 (四)其他资料 三、岩土工程设计的特点 (一)对自然条件的依赖性 岩土工程与自然界的关系极为密切，设计时必须全面考虑气象、水文、地质、地下条件及其动态变化，包括可能发生的自然灾害以及由于兴建工程改变自然环境引起的灾害，必须特别重视调查研究，做好岩土工程勘察工作。 (二)岩土性质的不确定性 岩土参数是随机变量，变异性寺。而且，不同的测试方法会得到不同的测试值。差异往往相当大，相互间无确定的关系。故在进行岩土工程设计时，不仅要掌握岩土参数及其概率分布，而且要了解测试的方法及测试条件与工程原型条件之间的差别。 (三)注重经验特别是地方经验 近代土力学与岩石力学的建立，为岩土工程的计算和分析提供了理论基础。但由于岩土性质的复杂多变，以及岩土与结构相互作用的复杂性，不得不作简化，以致预测和实际之间有时相差甚远。鉴于岩土工程计算的不完善，工程经验特别是地方经验，在岩土工程设计中应予高度重视。 (四)原位测试，实体试验、原型观测的特殊地位 取试样进行室内试验仍是岩土测试的重要手段，但由于小块试样的代表性不足，取试样、运输、保存、试验过程中的扰乱，某些岩土无法取试样等问题而显出它的局限性，故原位测试在岩土工程勘察中被广泛应用。但是，原位测试一般因应力、应变条件复杂，影响因素多，和实体工程差异大等的原因，难以进行理论分析。有些原位测试项目不直接得出设计参数．甚至和设计参数没有物理概念上的联系，成果的应用带有很强的经验性和地区性。为了避免尺寸效应的影响。有时某些工程要做实体试验，如足尺的平板载荷试验，桩载荷试验，锚杆抗拔试验等。只要这些试验有足够的代表性，可以作为岩土工程可靠的最终设计依据。由于设计参数和计算方法不精确性，原型观测对于检验岩土工程设计的合理性及监测施工的质量和安全，有特殊重要的意义。 四、概念设计 (一)概念设计的必要性 对岩土工程的概念设计，目前尚无统一的认识。狭义的概念设计可理解为框架设计；广义的概念设计，是指设计思想．设计主导理念。一项设计的优劣成败，设计思想最为重要。岩土工程设计受诸多不确定因素的影响，单纯的计算一般是不可靠的。因此，虽然岩土力学理论取得了长足进展，计算方法和设计软件不断创新，但概念设计仍不可忽视。概念是一种思维方式，将认识过程中感受到事物的共同特征抽象出来，加以概括，就是概念。所以概念反映的不是事物的表面，不是事物的片面，而是事物的本质。概念设计要从总体上，从本质上把握，对症下药，而不是单纯某一经验的应用，不是单纯的截面设计，承载力计算，变形计算之类，更不是简单的直观判断。概念设计时；必须对原理有深刻的理解，有丰富经验的总结，有灵活动作的能力，从主导理念上总揽全局，牢牢掌握影响工程成败的关键，关于实施效果有基本准确的估计，不犯概念性错误。概念创新设计则一定有总体上、本质上的创新。 (二)安全和功能要求 岩土工程设计必须保证工程在使用期间的安全和满足预定功能要求，一般包括下列方面： 1．在正常施工和正常使用条件下．能承受可能出现的各种作用。包括传至基础底面的结构荷载，边坡、基坑、地下工程的岩土压力。地下水的静水压力和动力压力，必要时还要考虑地震作用，风荷载、波浪作用等等。必须保证在各种作用发生时，工程具有足够的安全度。 2．在正常使用条件下具有良好的工作性能。例如：对于建筑物地基，变形(沉降、差异沉降、倾斜、局部倾斜)不得超过限值：对于基坑，变形不得危及邻近建筑物及市政设施的安全；对于基坑地下水的控制，应保证坑内适宜正常施工作业，确保相邻工程和周边环境不被破坏等等。 3．在正常维护条件下具有足够的耐久性。例如：对于长期缓慢沉降的地基，应考虑工程在整个使用年限内均能满足变形限制的要求：