岩土工程勘察设计的若干基本概念2010年6月目录•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=βEs•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...
