1、同济大学同济大学 高大钊高大钊2012年年4 4月月l1.勘察的前期工作与勘察方案的编制勘察的前期工作与勘察方案的编制l2.如何正确地确定勘察工作量如何正确地确定勘察工作量l3.土工试验技术的基本原理与试验技术土工试验技术的基本原理与试验技术l4.原位测试与现场试验的基本试验原理原位测试与现场试验的基本试验原理l5.地下水的勘察与地下室抗浮评价地下水的勘察与地下室抗浮评价l6.勘察资料分析与勘察报告的编制勘察资料分析与勘察报告的编制l7.在编制勘察报告过程中如何进行定量计在编制勘察报告过程中如何进行定量计算的讨论算的讨论l8.关于勘察规范中强制性条文的讨论关于勘察规范中强制性条文的讨论l1.如
2、何理解参数的统计修正系数如何理解参数的统计修正系数l2.怎样统计抗剪强度指标？怎样统计抗剪强度指标？l3.划分土层时如何看待异常数据？划分土层时如何看待异常数据？l4.如何处理异常的抗剪强度指标？如何处理异常的抗剪强度指标？l统计修正系数计算时，公式括号中的正统计修正系数计算时，公式括号中的正负号如何选择？不利组合具体情况下怎负号如何选择？不利组合具体情况下怎么考虑？除了抗剪强度取负号外，还有么考虑？除了抗剪强度取负号外，还有那些指标通常取负号？或那些指标可以那些指标通常取负号？或那些指标可以取负号。取负号。l岩土工程参数统计分析与取值是岩土工岩土工程参数统计分析与取值是岩土工程勘察内业工作的
3、重要组成部分，是对程勘察内业工作的重要组成部分，是对原位测试和室内试验的数据进行处理、原位测试和室内试验的数据进行处理、加工，从中提出代表性的设计、施工参加工，从中提出代表性的设计、施工参数，作为岩土工程勘察分析评价的重要数，作为岩土工程勘察分析评价的重要依据。依据。l由于岩土体是自然形成的，其成分、结由于岩土体是自然形成的，其成分、结构和构造都是随机的和不确定的，勘察构和构造都是随机的和不确定的，勘察时的钻孔或原位测试所取得的土样或数时的钻孔或原位测试所取得的土样或数据都有相当大的偶然性，采样必然带有据都有相当大的偶然性，采样必然带有随机性。因此，岩土工程参数的分析方随机性。因此，岩土工程参
4、数的分析方法必须建立在随机数学的基础上，采用法必须建立在随机数学的基础上，采用统计的方法获得具有代表性的参数，对统计的方法获得具有代表性的参数，对于所得到的岩土工程参数也只能从统计于所得到的岩土工程参数也只能从统计的概念上去理解，才能正确地使用。的概念上去理解，才能正确地使用。l统计修正系数是对土性指标的平均值因统计修正系数是对土性指标的平均值因变异性而进行的修正，平均值乘以修正变异性而进行的修正，平均值乘以修正系数以后称为标准值，标准值是具有概系数以后称为标准值，标准值是具有概率意义的代表性数值或者称为取用值。率意义的代表性数值或者称为取用值。l在勘察工作中取土试样或作原位测试测定岩土在勘察
5、工作中取土试样或作原位测试测定岩土的性状和行为，其目的是希望了解岩土体的总的性状和行为，其目的是希望了解岩土体的总体的性状和行为，取土试验或作测试工作是一体的性状和行为，取土试验或作测试工作是一种抽样的手段，而非目的。抽样所得的子样，种抽样的手段，而非目的。抽样所得的子样，包括试验的结果和原位测试的结果都是抽样得包括试验的结果和原位测试的结果都是抽样得到的子样，这些子样并非我们的终极目标。例到的子样，这些子样并非我们的终极目标。例如，我们取土作三轴试验，求得的强度指标仅如，我们取土作三轴试验，求得的强度指标仅是所取的土样的性状，这些指标在多大程度上是所取的土样的性状，这些指标在多大程度上反映了
6、整个土层的实际性状呢？我们感兴趣的反映了整个土层的实际性状呢？我们感兴趣的不是几筒土样，而是整个土层，需要了解的是不是几筒土样，而是整个土层，需要了解的是整个土层强度的平均趋势，亦就是需要了解强整个土层强度的平均趋势，亦就是需要了解强度指标的总体。度指标的总体。l如何从子样的数据中得出关于总体的结如何从子样的数据中得出关于总体的结论呢？这种方法在统计学中称为统计推论呢？这种方法在统计学中称为统计推断，就是从有限的样品的结果出发来估断，就是从有限的样品的结果出发来估计总体的特征，从特殊的抽样数据来推计总体的特征，从特殊的抽样数据来推断一般的总体特征的方法。断一般的总体特征的方法。l在采用统计学区
7、间估计理论基础上，可在采用统计学区间估计理论基础上，可以得到的关于参数总体平均值置信区间以得到的关于参数总体平均值置信区间的单侧置信界限值：的单侧置信界限值：l为了便于应用，也为了避免工程上误用为了便于应用，也为了避免工程上误用统计学上的过小样本容量（如统计学上的过小样本容量（如n=2、3、4等），在规范中不宜出现学生氏函数的等），在规范中不宜出现学生氏函数的界限值。因此，在界限值。因此，在1980年代编制年代编制建筑建筑地基基础设计规范地基基础设计规范和和岩土工程勘察岩土工程勘察规范规范时，通过数据拟合方法求得了下时，通过数据拟合方法求得了下面的近似公式：面的近似公式：l概率估计的结果往往给
8、出一个区间，说明你要估概率估计的结果往往给出一个区间，说明你要估计的客观存在的物理量最有可能在这个区间以内计的客观存在的物理量最有可能在这个区间以内。比方说，你要根据试验结果的数据对内摩擦角。比方说，你要根据试验结果的数据对内摩擦角作出估计，估计客观存在的内摩擦角最大可能存作出估计，估计客观存在的内摩擦角最大可能存在于在于7 11 之间。那么能否说你有充分的把握之间。那么能否说你有充分的把握认为内摩擦角的客观存在肯定就在这个区间范围认为内摩擦角的客观存在肯定就在这个区间范围以内，其实也并没有以内，其实也并没有100的把握，你还得回答的把握，你还得回答有多大百分比的把握，这个百分比与上面所说的有
9、多大百分比的把握，这个百分比与上面所说的“置信概率置信概率”互补，如果置信概率是互补，如果置信概率是5，就说，就说明你有明你有95的把握估计是在这个区间范围以内，的把握估计是在这个区间范围以内，还有还有5的可能性会大于这个区间的上限或小于的可能性会大于这个区间的上限或小于这个区间的下限。这种估计称为双侧置信区间界这个区间的下限。这种估计称为双侧置信区间界限的估计。限的估计。l用抗剪强度试验的资料如何计算土的抗剪用抗剪强度试验的资料如何计算土的抗剪强度指标？为什么不同的规范所用的方法强度指标？为什么不同的规范所用的方法不一样，它们之间有什么区别？不一样，它们之间有什么区别？l 如对如对n组土样，
10、每组切取组土样，每组切取k个试样，每个个试样，每个试样在不同的周围压力试样在不同的周围压力（三轴试验）或（三轴试验）或不同的竖直压力不同的竖直压力p（直剪试验）下剪切至（直剪试验）下剪切至破坏，破坏，试验结果可以试验结果可以得到得到 nk个个相应的相应的抗剪强度值抗剪强度值。l利用试验结果利用试验结果计算抗剪强度指标的标准计算抗剪强度指标的标准值，一般有三种方法：值，一般有三种方法：l p l 第一种方法将相同应力条件下的抗剪强第一种方法将相同应力条件下的抗剪强度值度值 求得求得k个个平均值平均值，再用作图法画出，再用作图法画出平均的摩尔库仑包线，求得平均的凝平均的摩尔库仑包线，求得平均的凝聚
11、力和内摩擦角，或者用回归统计的方聚力和内摩擦角，或者用回归统计的方法求包线的两个参数的期望值和标准差法求包线的两个参数的期望值和标准差：l第二种方法是对每组第二种方法是对每组k个试样的抗剪强度个试样的抗剪强度值用作图法或统计的方法求得每组的凝值用作图法或统计的方法求得每组的凝聚力和内摩擦角，然后分别将聚力和内摩擦角，然后分别将n个凝聚力个凝聚力和和n个内摩擦角数据计算平均的凝聚力和个内摩擦角数据计算平均的凝聚力和内摩擦角及其标准差：内摩擦角及其标准差：l 第三种方法是将第三种方法是将m=n k组应力和强度的组应力和强度的数据进行直线回归统计，回归方程的两数据进行直线回归统计，回归方程的两个参数
12、即为平均的凝聚力和内摩擦角个参数即为平均的凝聚力和内摩擦角,同同时也可以求得凝聚力和内摩擦角的标准时也可以求得凝聚力和内摩擦角的标准差：差：l 用这三种方法求得的抗剪强度指标数值用这三种方法求得的抗剪强度指标数值可能并不完全一样，岩土工程界对这三可能并不完全一样，岩土工程界对这三种统计方法的看法也并不一致。种统计方法的看法也并不一致。l建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB 50007-2002）采用第二种统计方法，）采用第二种统计方法，土工试土工试验规程验规程（SL237-1999）同时采用第一）同时采用第一种统计方法和第三种统计方法，不过这种统计方法和第三种统计方法，不过这本规程所
13、列的第三种方法只适用于直剪本规程所列的第三种方法只适用于直剪试验的成果分析。试验的成果分析。l粉质黏土中往往夹有薄层粘土，在整理粉质黏土中往往夹有薄层粘土，在整理数据时粘土的数据要不要剔除呢，有人数据时粘土的数据要不要剔除呢，有人认为不应该剔除，这样才能反应土层的认为不应该剔除，这样才能反应土层的真实情况，有人认为应该剔除，既然定真实情况，有人认为应该剔除，既然定了了粉质粘土粉质粘土就应该剔除粘土的数据，不就应该剔除粘土的数据，不知高教授有何看法啊。知高教授有何看法啊。l我们地区最近出了一本我们地区最近出了一本“审查员手册审查员手册”，里面明确有这么一条，里面明确有这么一条 规定：规定：“不同
14、状不同状态的土不能划分在同一层态的土不能划分在同一层”而执行这一而执行这一条的依据就是按液性指数来划分，也就条的依据就是按液性指数来划分，也就是说严格按是说严格按011来划分，不能来划分，不能“越界越界”，也，也就是在统计表中如果硬塑土绝对不能出就是在统计表中如果硬塑土绝对不能出现现0.250.25的数，可塑土绝对不能出现的数，可塑土绝对不能出现0.750.75或或0.250.25的数，否则就要重新分层的数，否则就要重新分层。l有人认为，状态不同，都不能分为一层有人认为，状态不同，都不能分为一层，比如粉土，孔隙比，比如粉土，孔隙比e=0.750.9e=0.750.9是中密是中密，那么如果是一层
15、，就不能有孔隙比小，那么如果是一层，就不能有孔隙比小于于0.750.75或者大于或者大于0.90.9的。的。l实际都是稀里糊涂地统计呢。有的甚至实际都是稀里糊涂地统计呢。有的甚至很随意的剔除，比如粉土的孔隙比对承很随意的剔除，比如粉土的孔隙比对承载力影响比较大，就把孔隙比大的剔除载力影响比较大，就把孔隙比大的剔除掉，然后给个小的。掉，然后给个小的。l变异系数多大才算是大呢？变异系数多大才算是大呢？l讨论的是工程勘察中一个非常重要的问讨论的是工程勘察中一个非常重要的问题，涉及许多基本概念，怎样认识和处题，涉及许多基本概念，怎样认识和处理反映自然形成的土层所具有的物理力理反映自然形成的土层所具有的
16、物理力学性质？怎样看待土的分类指标、状态学性质？怎样看待土的分类指标、状态划分的指标？岩土工程师应该具备什么划分的指标？岩土工程师应该具备什么样的数据处理与运用数据处理结果的基样的数据处理与运用数据处理结果的基本素养？变异系数究竟是一个什么样性本素养？变异系数究竟是一个什么样性质的指标？土层的定名和分类对工程究质的指标？土层的定名和分类对工程究竟有什么样的影响？竟有什么样的影响？l怎样认识和处理反映自然形成的土层所具有的怎样认识和处理反映自然形成的土层所具有的物理力学性质？物理力学性质？l土层是在漫长的地质年代里自然形成的，土层土层是在漫长的地质年代里自然形成的，土层物质的来源、搬运物质的自然
17、营力的性质与规物质的来源、搬运物质的自然营力的性质与规模、土体沉积以后的成土环境等等都是变化的模、土体沉积以后的成土环境等等都是变化的、基本上是无序的、随机的。因此从根本上说、基本上是无序的、随机的。因此从根本上说，土层总是非均质的、其性质是随机变异的，土层总是非均质的、其性质是随机变异的，但人们要利用土作为工程的地基、材料或环境但人们要利用土作为工程的地基、材料或环境，需要进行设计和施工，就不得不对土体进行，需要进行设计和施工，就不得不对土体进行适当地划分，分为几个相对比较均匀些的土类适当地划分，分为几个相对比较均匀些的土类或土层，采用一些代表性的指标来描述其物理或土层，采用一些代表性的指标
18、来描述其物理力学性质，以便于设计与施工。力学性质，以便于设计与施工。l但无论怎么划分，无论采用什么方法，但无论怎么划分，无论采用什么方法，总与人工材料不同，客观世界并不随我总与人工材料不同，客观世界并不随我们在规范的规定而变化，于是就出现了们在规范的规定而变化，于是就出现了在划分为粉质黏土的土层中，可能有几在划分为粉质黏土的土层中，可能有几个指标的塑性指数大于个指标的塑性指数大于17，划分为中密，划分为中密的粉土中有几个比较大的孔隙比等等，的粉土中有几个比较大的孔隙比等等，其实这是非常正常的事，不值得惊动审其实这是非常正常的事，不值得惊动审图，惊动了审图还是没有办法解决大自图，惊动了审图还是没
19、有办法解决大自然的不均匀性质。然的不均匀性质。l怎样看待土的分类指标、状态划分的指怎样看待土的分类指标、状态划分的指标？前面说过为了设计与施工的需要，标？前面说过为了设计与施工的需要，不得不将本质上是非均质的土体人为地不得不将本质上是非均质的土体人为地划分为几个相对均匀的土类或土层。于划分为几个相对均匀的土类或土层。于是人们就研究土的分类的方法、状态划是人们就研究土的分类的方法、状态划分的方法、密实度划分的方法，就产生分的方法、密实度划分的方法，就产生了了各种各种规范规范的规定。的规定。但自然界并不买账但自然界并不买账，它不会服从哪一本规范，无论哪一种，它不会服从哪一本规范，无论哪一种方法都可
20、能存在照顾了这一头，又拉下方法都可能存在照顾了这一头，又拉下另一头，顾此失彼的现象。另一头，顾此失彼的现象。l所以最要紧的是我们使用规范的工程师所以最要紧的是我们使用规范的工程师不要把规范看成绝对真理就可以了。举不要把规范看成绝对真理就可以了。举个例吧，粘性土按液性指数划分为硬塑个例吧，粘性土按液性指数划分为硬塑、可塑和软塑三种状态，有的规范采用、可塑和软塑三种状态，有的规范采用三分法，平均地各取三分之一。而建筑三分法，平均地各取三分之一。而建筑地基基础设计规范采用地基基础设计规范采用0.250.75是可塑是可塑，小于，小于0.25是硬塑，大于是硬塑，大于0.75是软塑这种是软塑这种非等分的方
21、法。这个可塑与硬塑之间其非等分的方法。这个可塑与硬塑之间其实并没有非常严格的界限。实并没有非常严格的界限。l岩土工程师应该具备什么样的数据处理岩土工程师应该具备什么样的数据处理与运用数据处理结果的基本素养？既然与运用数据处理结果的基本素养？既然自然界那么复杂，试验的结果又是那样自然界那么复杂，试验的结果又是那样离散，因此岩土工程师如何处理和运用离散，因此岩土工程师如何处理和运用数据就非常重要。我们不怨天尤人，既数据就非常重要。我们不怨天尤人，既然我们所面临是天然材料，比人工材料然我们所面临是天然材料，比人工材料复杂得多，那我们就应该采取积极的态复杂得多，那我们就应该采取积极的态度，学习和掌握随
22、机数学的基本概念和度，学习和掌握随机数学的基本概念和实用的数据处理方法去处理岩土工程的实用的数据处理方法去处理岩土工程的数据，从中总结规律性的认识以指导我数据，从中总结规律性的认识以指导我们的工程实践。们的工程实践。l变异系数究竟是一个什么样性质的指标变异系数究竟是一个什么样性质的指标？你们说：？你们说：“好像有句话说：如果统计好像有句话说：如果统计后的变异系数较大，就要考虑分层是否后的变异系数较大，就要考虑分层是否合理了。合理了。”这反映了一个现实情况，是这反映了一个现实情况，是对变异系数的误解与曲解的反映，是岩对变异系数的误解与曲解的反映，是岩土工程师的随机数学基本素养不足的表土工程师的随
23、机数学基本素养不足的表现。现。l变异系数变化的范围相当大，显示出影变异系数变化的范围相当大，显示出影响变异系数的因素比较复杂。响变异系数的因素比较复杂。l各种不同的物理力学指标的变异系数变各种不同的物理力学指标的变异系数变化范围并不相同，物理指标的变化范围化范围并不相同，物理指标的变化范围一般小于力学指标。一般小于力学指标。l变异系数的数值主要反映了土的成分与变异系数的数值主要反映了土的成分与结构的不均匀性对土性指标的影响，即结构的不均匀性对土性指标的影响，即使划分为同一土层，成分与结构的不均使划分为同一土层，成分与结构的不均匀性使土的物理力学指标呈现出比较大匀性使土的物理力学指标呈现出比较大
24、的变异系数。的变异系数。l规范给出了变异系数的评价界限值并不规范给出了变异系数的评价界限值并不是给出一种是给出一种“判别是非判别是非”的标准，变异的标准，变异系数很高并不说明这个试验就存在问题系数很高并不说明这个试验就存在问题或就不合格。根据变异系数不能简单地或就不合格。根据变异系数不能简单地作为评价勘察试验质量的标准。不管作作为评价勘察试验质量的标准。不管作为试验是否合格？分层是否正确？数据为试验是否合格？分层是否正确？数据是否需要剔除？按上述规范给的变异系是否需要剔除？按上述规范给的变异系数界限来判定都是不对的。数界限来判定都是不对的。l土层划分的基础应该是野外鉴别描述结合土层划分的基础应
25、该是野外鉴别描述结合土工试验指标，划分土层以后，在一层土土工试验指标，划分土层以后，在一层土中出现塑性指数跨越分类界限怎么办中出现塑性指数跨越分类界限怎么办？野野外描述是黏土，试验结果是塑性指数大于外描述是黏土，试验结果是塑性指数大于17的是多数，有少数试验结果小于的是多数，有少数试验结果小于17怎么怎么办？如果有规律性的存在，可以定名黏土办？如果有规律性的存在，可以定名黏土夹粉质粘土薄层或夹层，如果规律性不强夹粉质粘土薄层或夹层，如果规律性不强，则定名黏土含粉质粘土，其实，则定名黏土含粉质粘土，其实17的界限的界限是人为的界限，而且不同分类标准的界限是人为的界限，而且不同分类标准的界限又是不
26、同的，这样处理对工程没有太多的又是不同的，这样处理对工程没有太多的问题问题。l至于状态或密实度是在分层的基础上的至于状态或密实度是在分层的基础上的描述，可以根据液性指数的数值分布描描述，可以根据液性指数的数值分布描述为可塑软塑，硬塑可塑等都是很述为可塑软塑，硬塑可塑等都是很正常的，不应该按液性指数再划分亚层正常的，不应该按液性指数再划分亚层，完全没有这种必要，而且液性指数划，完全没有这种必要，而且液性指数划分状态界限也完全是人为划分的，并没分状态界限也完全是人为划分的，并没有充分的客观依据。有充分的客观依据。l划分土层的依据是土的类别，例如是砂划分土层的依据是土的类别，例如是砂还是粘性土，是粘
27、土还是粉土等等；而还是粘性土，是粘土还是粉土等等；而液性指数是对土的状态的评价，不是对液性指数是对土的状态的评价，不是对土分类，不是土层划分的依据。土分类，不是土层划分的依据。l 每一剪切试验会得到一组每一剪切试验会得到一组c c、的测试结的测试结果。在进行数理统计时如果发现一组测果。在进行数理统计时如果发现一组测试结果中的试结果中的c c（或（或）值为异常数据，是）值为异常数据，是把该把该c c（或（或）值单独剔除而保留其）值单独剔除而保留其 （或或c c），还是应该把整组），还是应该把整组c c、值予以剔值予以剔除？除？l你提出了资料整理的一个基本问题，即如你提出了资料整理的一个基本问题，
28、即如何处理离散性比较大的数据，主要应该处何处理离散性比较大的数据，主要应该处理的是实测数据，而不是统计得到的指标理的是实测数据，而不是统计得到的指标。由于粗差的存在，使实测数据离散性比。由于粗差的存在，使实测数据离散性比较大，首先应该从数据的试验、采集上进较大，首先应该从数据的试验、采集上进行检查，剔除存在明显错误的数据，如果行检查，剔除存在明显错误的数据，如果发现不了错误的原因，就按发现不了错误的原因，就按3倍标准差原倍标准差原则剔除，其理论依据是大于或小于则剔除，其理论依据是大于或小于3倍标倍标准差的数据出现的概率非常小，由此可以准差的数据出现的概率非常小，由此可以判为小概率的事件，即判为
29、小概率的事件，即“不可能事件不可能事件”，由此可以删除。由此可以删除。l在抗剪强度试验中，实测的误差反映在画在抗剪强度试验中，实测的误差反映在画强度包线时，有些点偏离太大，可能是因强度包线时，有些点偏离太大，可能是因为试样密度有差异，或剪切面上夹砂，就为试样密度有差异，或剪切面上夹砂，就应剔除这些试验点，一旦给出了应剔除这些试验点，一旦给出了c和和的数的数值，在分别统计值，在分别统计c和和时发现某些指标的离时发现某些指标的离散性比较大，这时再剔除指标就不应该了散性比较大，这时再剔除指标就不应该了。同时，客观上。同时，客观上c和和的变异性本来就是不的变异性本来就是不一样的，内聚力的变异性远大于内
30、摩擦角一样的，内聚力的变异性远大于内摩擦角，此时更不能再采用上述的数据处理原则，此时更不能再采用上述的数据处理原则来剔除统计结果的数据。来剔除统计结果的数据。l苏州某工程为苏州某工程为13层框、排架结构厂房层框、排架结构厂房,场地场地15m深范围内普遍存在厚薄不等的深范围内普遍存在厚薄不等的淤泥质粘性土淤泥质粘性土(110m左右左右),其下为中密其下为中密的砂性土的砂性土,拟采用桩基础拟采用桩基础,按按岩土工程勘岩土工程勘察规范察规范（GB50011-2001）的规定）的规定,场地场地属对建筑抗震不利地段属对建筑抗震不利地段。l但在进行场地和地基稳定性评价时但在进行场地和地基稳定性评价时,能否
31、能否认为场地和地基的稳定性良好呢认为场地和地基的稳定性良好呢?似乎不似乎不能能,本人觉得场地和地基的稳定性不能认本人觉得场地和地基的稳定性不能认为良好为良好,应该是应该是区域地质稳定性较好区域地质稳定性较好,而而须经处理须经处理(包括桩基础包括桩基础)后后,仍然适宜或可仍然适宜或可以进行工程建设以进行工程建设这样表述这样表述,请问您认为请问您认为应该怎样应该怎样?l如何评价拟建场地，其实从几个不同的角度如何评价拟建场地，其实从几个不同的角度来评价，评价的侧重点可能是不同的，应该来评价，评价的侧重点可能是不同的，应该分别评价而不能混淆了。分别评价而不能混淆了。l首先是从静力设计的角度进行评价，静
32、力设首先是从静力设计的角度进行评价，静力设计是每个工程项目都必需做的工作，是普遍计是每个工程项目都必需做的工作，是普遍性的原则。在为静力设计提供勘察资料时，性的原则。在为静力设计提供勘察资料时，主要从两个方面评价，一是场地的地质稳定主要从两个方面评价，一是场地的地质稳定性，评价有何不良地质作用，有没有滑坡、性，评价有何不良地质作用，有没有滑坡、泥石流、岩溶或土洞等；二是场地是否存在泥石流、岩溶或土洞等；二是场地是否存在特殊性岩土，有没有软土、黄土、冻土和盐特殊性岩土，有没有软土、黄土、冻土和盐渍土等需要工程处理的土层。渍土等需要工程处理的土层。l如果场地处于不需要地震设防的地区，则如果场地处于
33、不需要地震设防的地区，则只要进行前面所说的评价内容；而对抗震只要进行前面所说的评价内容；而对抗震设防地区，仅进行静力的评价是不够的，设防地区，仅进行静力的评价是不够的，还需要从地震设防的角度进一步进行评价还需要从地震设防的角度进一步进行评价。必需说明的是，即使是在地震区，前面。必需说明的是，即使是在地震区，前面所说的为静力设计提供的评价仍然是需要所说的为静力设计提供的评价仍然是需要的，为抗震设计提供的评价不能代替静力的，为抗震设计提供的评价不能代替静力设计的评价。为抗震设计所提供的评价也设计的评价。为抗震设计所提供的评价也有两个不同的内容：一是地段的划分，二有两个不同的内容：一是地段的划分，二
34、是场地类别的划分。这两种划分的目的不是场地类别的划分。这两种划分的目的不同，方法不同，结果也不相同。同，方法不同，结果也不相同。l诚然，由于这些评价工作都涉及地质条诚然，由于这些评价工作都涉及地质条件，都与土层的工程性质有关，因此非件，都与土层的工程性质有关，因此非常容易混淆，弄成张冠李戴。例如有的常容易混淆，弄成张冠李戴。例如有的网友将本来是有利地段的场地，因为建网友将本来是有利地段的场地，因为建筑物的荷载比较重而需要采用桩基，认筑物的荷载比较重而需要采用桩基，认为就是不利地段了。将静力设计的正常为就是不利地段了。将静力设计的正常措施与抗震问题混淆了。措施与抗震问题混淆了。l在讨论了上面这些
35、问题以后，就可以判在讨论了上面这些问题以后，就可以判定你所说的这种场地并不属于区域地质定你所说的这种场地并不属于区域地质稳定性有问题的地质条件。无论从抗震稳定性有问题的地质条件。无论从抗震或静力设计角度分析，都不应该说是不或静力设计角度分析，都不应该说是不利的或者说是不适宜于建筑的场地，而利的或者说是不适宜于建筑的场地，而是很一般的场地，需要采用桩基并不说是很一般的场地，需要采用桩基并不说明就不适宜建筑或者是对抗震就是不利明就不适宜建筑或者是对抗震就是不利的条件。的条件。l你的评价基本可以，但语气不合适，采你的评价基本可以，但语气不合适，采用桩基并不说明场地的稳定性有问题，用桩基并不说明场地的
36、稳定性有问题，采用桩基是基础设计中非常普通的一种采用桩基是基础设计中非常普通的一种技术措施，并不是经过桩基处理后才成技术措施，并不是经过桩基处理后才成为适宜于建设的场地，它本来就是适宜为适宜于建设的场地，它本来就是适宜于建设的，采用桩基础的工程场地也是于建设的，采用桩基础的工程场地也是适宜于建设的场地。不能讲只有可以采适宜于建设的场地。不能讲只有可以采用天然地基时才是适宜于建设的场地。用天然地基时才是适宜于建设的场地。l高老师我们在有些地方做工程勘察，当高老师我们在有些地方做工程勘察，当地审图中心要求在勘察报告中每一个钻地审图中心要求在勘察报告中每一个钻孔柱状图都要放在报告中，其实在工程孔柱状
37、图都要放在报告中，其实在工程地质剖面图中已反映了地层结构，在综地质剖面图中已反映了地层结构，在综合钻孔柱状图中已描述了土性，而且该合钻孔柱状图中已描述了土性，而且该区域地层变化本来就小，请问有没有必区域地层变化本来就小，请问有没有必要！我本人认为没有必要，而且浪费要！我本人认为没有必要，而且浪费资源！资源！l从建设部关于审图的规定来看，主要目从建设部关于审图的规定来看，主要目的是贯彻强制性条文。报告的表达方法的是贯彻强制性条文。报告的表达方法不是强制性条文，似乎不在审图范围以不是强制性条文，似乎不在审图范围以内。内。l在报告中要求给出柱状图，是国标在报告中要求给出柱状图，是国标岩岩土工程勘察规
38、范土工程勘察规范的规定。的规定。l其实，柱状图比剖面图重要，在国外的其实，柱状图比剖面图重要，在国外的岩土工程报告中，一般只给柱状图，而岩土工程报告中，一般只给柱状图，而没有剖面图的，因为两个钻孔之间的情没有剖面图的，因为两个钻孔之间的情况如何，谁也不清楚，画这条直线也是况如何，谁也不清楚，画这条直线也是随意的，你知道是直的还是曲的？但我随意的，你知道是直的还是曲的？但我们中国习惯给剖面图，那就就给吧，可们中国习惯给剖面图，那就就给吧，可能给不了解岩土工程的人看起来方便些能给不了解岩土工程的人看起来方便些。l要做好基础方案的建议，提出符合实际要做好基础方案的建议，提出符合实际的方案，必须正确掌
39、握地质条件，熟悉的方案，必须正确掌握地质条件，熟悉各种类型基础的适用条件，同时还必须各种类型基础的适用条件，同时还必须了解上部结构的特点及要求。在勘察单了解上部结构的特点及要求。在勘察单位工作的岩土工程师，掌握地质条件方位工作的岩土工程师，掌握地质条件方面具有优势，但对上部结构的了解可能面具有优势，但对上部结构的了解可能不太具体，对各种基础类型的适用性不不太具体，对各种基础类型的适用性不太熟悉，因而造成种种困难与误解。太熟悉，因而造成种种困难与误解。l条形基础和筏形基础各适用于什么条件？条形基础和筏形基础各适用于什么条件？是不是地下室必然采用筏形基础？筏形基是不是地下室必然采用筏形基础？筏形基
40、础与箱形基础又有什么区别？础与箱形基础又有什么区别？l浅基础根据它的传力特性可以分为独立基浅基础根据它的传力特性可以分为独立基础、条形基础（包括十字交叉条形基础）础、条形基础（包括十字交叉条形基础）、筏形基础、箱形基础等。无筋扩展基础、筏形基础、箱形基础等。无筋扩展基础可以采用砖基础、三合土基础、素混凝土可以采用砖基础、三合土基础、素混凝土基础和毛石混凝土基础等比较低廉的基础基础和毛石混凝土基础等比较低廉的基础材料外，绝大多数的基础材料都是使用钢材料外，绝大多数的基础材料都是使用钢筋混凝土。筋混凝土。l钢筋混凝土独立基础主要用于柱下，也用钢筋混凝土独立基础主要用于柱下，也用于一般的高耸构筑物，
41、作为如水塔、烟囱于一般的高耸构筑物，作为如水塔、烟囱等构筑物的基础。独立基础的构造形式通等构筑物的基础。独立基础的构造形式通常有现浇台阶形基础、现浇锥形基础和预常有现浇台阶形基础、现浇锥形基础和预制柱的杯口基础，见图制柱的杯口基础，见图12-7。杯口基础可。杯口基础可分为单肢和双肢的杯口基础，分别适用于分为单肢和双肢的杯口基础，分别适用于单肢柱和双肢柱的情况。还可以分为低杯单肢柱和双肢柱的情况。还可以分为低杯口基础和高杯口基础。轴心受压柱下基础口基础和高杯口基础。轴心受压柱下基础的底面形状为正方形；而偏心受压柱下基的底面形状为正方形；而偏心受压柱下基础的底面形状为矩形。础的底面形状为矩形。l钢
42、筋混凝土条形基础分为墙下钢筋混凝钢筋混凝土条形基础分为墙下钢筋混凝土条形基础和柱下钢筋混凝土条形基础土条形基础和柱下钢筋混凝土条形基础。柱下钢筋混凝土条形基础又可分为单。柱下钢筋混凝土条形基础又可分为单向条形基础和十字交叉条形基础，其构向条形基础和十字交叉条形基础，其构造分别见图造分别见图12-8 和和12-9。l当地基承载力较低，采用柱下钢筋混凝当地基承载力较低，采用柱下钢筋混凝土独立基础的底面积不足以承受上部结土独立基础的底面积不足以承受上部结构的荷载时，可将几个柱子的基础连成构的荷载时，可将几个柱子的基础连成一条构成单向的柱下条形基础；条形基一条构成单向的柱下条形基础；条形基础必须有足够
43、的刚度将柱子的荷载均匀础必须有足够的刚度将柱子的荷载均匀地分布到扩展的条形基础底面积上，并地分布到扩展的条形基础底面积上，并且调整可能产生的不均匀沉降。当单向且调整可能产生的不均匀沉降。当单向的条形基础底面积仍不足以承受上部结的条形基础底面积仍不足以承受上部结构荷载时，可以在纵、横两个方向将柱构荷载时，可以在纵、横两个方向将柱基础连成十字交叉条形基础。基础连成十字交叉条形基础。l当采用墙下条形基础或柱下十字交叉条当采用墙下条形基础或柱下十字交叉条形基础仍不能提供足够的基础底面积来形基础仍不能提供足够的基础底面积来承受上部结构的荷载时，可采用钢筋混承受上部结构的荷载时，可采用钢筋混凝土满堂整板基
44、础，称为筏形基础。筏凝土满堂整板基础，称为筏形基础。筏形基础比十字交叉条形基础具有更大的形基础比十字交叉条形基础具有更大的整体刚度，有利于调整地基的不均匀沉整体刚度，有利于调整地基的不均匀沉降，能适应上部结构荷载分布的变化。降，能适应上部结构荷载分布的变化。结合使用要求，筏形基础特别适用于采结合使用要求，筏形基础特别适用于采用地下室的建筑物以及大型的储液结构用地下室的建筑物以及大型的储液结构物（如水池、油库等）。物（如水池、油库等）。l但地下室不一定都得采用筏形基础，如但地下室不一定都得采用筏形基础，如果地基土的承载力比较高，采用独立基果地基土的承载力比较高，采用独立基础或条形基础的基底面积足
45、够支持建筑础或条形基础的基底面积足够支持建筑物的荷载，此时地下室的底板就没有传物的荷载，此时地下室的底板就没有传递上部结构荷载的功能，只具有将地下递上部结构荷载的功能，只具有将地下室底层的楼面荷载传递给地基土，同时室底层的楼面荷载传递给地基土，同时还需要具有防水、防潮的功能，此时底还需要具有防水、防潮的功能，此时底板厚度也不需要很厚。板厚度也不需要很厚。l箱形基础由钢筋混凝土底板、顶板和纵箱形基础由钢筋混凝土底板、顶板和纵、横向的内、外墙所组成，具有比筏板、横向的内、外墙所组成，具有比筏板基础大得多的抗弯刚度，可视作绝对刚基础大得多的抗弯刚度，可视作绝对刚性，沉降非常均匀，其相对弯曲通常小性，
46、沉降非常均匀，其相对弯曲通常小于于0.33。箱形基础的一般构造如图。箱形基础的一般构造如图12-11所示。为了避免箱形基础出现过大的所示。为了避免箱形基础出现过大的整体横向倾斜，应尽量减少荷载的偏心整体横向倾斜，应尽量减少荷载的偏心，采用箱基悬挑或箱基底板悬挑可以有，采用箱基悬挑或箱基底板悬挑可以有效地减少荷载的偏心。效地减少荷载的偏心。l当地基承载力比较低而上部结构荷载又当地基承载力比较低而上部结构荷载又比较大时，箱形基础可以作为一种方案比较大时，箱形基础可以作为一种方案。但由于箱形基础有许多内隔墙，使地。但由于箱形基础有许多内隔墙，使地下室的空间比较小，对使用有一定的影下室的空间比较小，对
47、使用有一定的影响。箱形基础的埋置深度比较深，基础响。箱形基础的埋置深度比较深，基础空腹，挖去的土比箱形基础的自重大得空腹，挖去的土比箱形基础的自重大得多，卸除了基底处原有地基的自重压力多，卸除了基底处原有地基的自重压力，从而大大地减小了作用于基础底面的，从而大大地减小了作用于基础底面的附加应力，减小了建筑物的沉降，这种附加应力，减小了建筑物的沉降，这种基础称为基础称为“补偿式基础补偿式基础”。l由于箱形基础的内隔墙很多，地下室的空由于箱形基础的内隔墙很多，地下室的空间比较小，不适宜于作为地下商场或地下间比较小，不适宜于作为地下商场或地下车库使用，因此近代建造的地下室采用箱车库使用，因此近代建造
48、的地下室采用箱形基础的就比较少了。形基础的就比较少了。l采用箱形基础有效调节不均匀沉降的工程采用箱形基础有效调节不均匀沉降的工程实例首推上海展览馆，这座具有俄罗斯民实例首推上海展览馆，这座具有俄罗斯民族风格的展览馆外貌见图族风格的展览馆外貌见图12-12，建于，建于1954年，采用天然地基上的箱形基础，箱年，采用天然地基上的箱形基础，箱形基础面积形基础面积46.5m46.5m，高度，高度7m，而，而埋置深度仅埋置深度仅0.5m，箱形基础的大部分设置，箱形基础的大部分设置在地面以上，成为大厦的台座。在地面以上，成为大厦的台座。l首先讲首先讲“桩桩”，桩筏基础是指桩与筏板，桩筏基础是指桩与筏板共同
49、工作的，因此这里的桩是建筑物的共同工作的，因此这里的桩是建筑物的一种传力构件，具有抗弯、抗剪能力，一种传力构件，具有抗弯、抗剪能力，能承受压力、上拔力和水平力，因此必能承受压力、上拔力和水平力，因此必然是钢筋混凝土的或者是钢桩，且与承然是钢筋混凝土的或者是钢桩，且与承台有连接的构造要求。台有连接的构造要求。l现在有不少称为现在有不少称为“桩桩”的，如水泥搅拌的，如水泥搅拌桩、桩、CFG桩、粉喷桩、砂石桩等等都仅桩、粉喷桩、砂石桩等等都仅是地基的竖向加固体，它们不具有抗弯是地基的竖向加固体，它们不具有抗弯、抗剪能力，不能承受上拔力和水平力、抗剪能力，不能承受上拔力和水平力，与承台没有构造要求的连
50、接，故其基，与承台没有构造要求的连接，故其基本属性不具有桩的基本特征。因此，凡本属性不具有桩的基本特征。因此，凡是在筏板下采用这种地基处理的工程都是在筏板下采用这种地基处理的工程都不属于不属于“桩筏基础桩筏基础”。l再说筏板的作用，有的工程如果桩布置在再说筏板的作用，有的工程如果桩布置在承台下或基础梁下，上部结构的荷载直接承台下或基础梁下，上部结构的荷载直接由承台或基础梁传递给桩，并不是通过筏由承台或基础梁传递给桩，并不是通过筏板将荷载传递给桩或地基土的，在筏板下板将荷载传递给桩或地基土的，在筏板下面并没有设置桩。则这种筏板仅作为地下面并没有设置桩。则这种筏板仅作为地下室的底板，起防水、防潮的
