巖土工程勘察實(shí)踐中常見問題分析
巖土工程勘察實(shí)踐中常見問題分析
摘要：工程實(shí)踐中在確定一些相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)常常感到無所適從，本文通過兩個(gè)工程就巖土工程勘察中承載力特征值及壓縮模量等常用參數(shù)的確定方法進(jìn)行了分析，并提出了一些常見問題供大家研討.
關(guān)鍵詞：地基承載力;壓縮模量;經(jīng)驗(yàn)值
Abstract: the engineering practice in sure some related design parameters often feel indecisive, this article through two engineering is the capacity of geotechnical engineering characteristic value and compression modulus and commonly used method to determine the parameters are analyzed, some common problems for everybody discussion.
Keywords: foundation bearing capacity; Compression modulus; Experience value
地基承載力、壓縮模量是工程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵參數(shù)，直接影響到工程造價(jià)，確定相對(duì)準(zhǔn)確的承載力及壓縮指標(biāo)等參數(shù)，是巖土勘察工作的首要目的。對(duì)此，規(guī)范中僅有原則上的確定方法，而在實(shí)際工作中，經(jīng)常出現(xiàn)不同的確定方法會(huì)得出不同的結(jié)果這一現(xiàn)象。以下用實(shí)例就這一問題進(jìn)行分析，供探討.
1承載力的確定
1.1承載力的確定方法
關(guān)于地基承載力的確定方法，89版《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定主要有3種：載荷試驗(yàn)法、理論公式法、規(guī)范查表法。而在2002版中僅有原則性的規(guī)定：由載荷試驗(yàn)或其它原位測(cè)試、公式計(jì)算、并結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等方法綜合確定.
用載荷試驗(yàn)確定承載力是最直接最準(zhǔn)確的，但經(jīng)常會(huì)受到場(chǎng)地、工期、造價(jià)等種種限制，在實(shí)際工作中很少應(yīng)用，僅用于較重要的甲級(jí)建筑物；理論公式法確定承載力，關(guān)鍵是土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)c、ψ值的確定，c、ψ值由于在現(xiàn)場(chǎng)取樣及測(cè)試過程中受到人為因素等的影響，往往存在一定的誤差，求得的承載力值差別較大，僅供參考；工程經(jīng)驗(yàn)法實(shí)際上應(yīng)用的還是查表法，因?yàn)樵S多地區(qū)并無成熟的地區(qū)經(jīng)驗(yàn)值，對(duì)粘性土而言，用土工試驗(yàn)數(shù)據(jù)和標(biāo)貫擊數(shù)查表得出的承載力值往往不一致，為安全起見，取低值.
在工程實(shí)踐中還存在這種現(xiàn)象，在上部荷載較輕的情況下，承載力特征值取值偏小，理由是夠用就行，此時(shí)的承載力其意義已背離了承載力特征值的含義，實(shí)踐中雖然可行但理論上是不科學(xué)的.
1.2承載力確定實(shí)例
文登市界石鎮(zhèn)商住樓工程，擬采用天然地基、淺基礎(chǔ)方案，勘察選定第2層粘土作持力層，層頂平均埋深為0.6m，無地下水，有關(guān)工程特性指標(biāo)
2壓縮模量的確定
2.1壓縮模量的確定方法
粘性土的壓縮模量較易確定，通過室內(nèi)壓縮試驗(yàn)即可得到；而砂土的壓縮模量，其確定方法就含糊不清，規(guī)范中也無具體規(guī)定。實(shí)踐中大體上有三種方法：一是通過標(biāo)貫擊數(shù)計(jì)算得出；二是直接給出經(jīng)驗(yàn)值，經(jīng)驗(yàn)值都是通過查工具書得到，且往往是一個(gè)大致范圍，很難得到一個(gè)準(zhǔn)確的數(shù)值；三是通過變形模量換算得出。工程實(shí)踐中由以上三種方法確定的壓縮模量值往往有較大差異.
2.2壓縮模量確定實(shí)例
威海市國(guó)際商品交易中心工程，上部結(jié)構(gòu)荷載較小，對(duì)承載力要求不高，鑒于該工程為較重要的威海市政府工程，勘察手段增加了平板載荷試驗(yàn)。場(chǎng)地地層以稍密~密實(shí)砂層為主，經(jīng)勘察選定2m以下第2層中粗砂作持力層，測(cè)試指標(biāo)見表2，不均勻系數(shù)Cu=6.66，曲率系數(shù)Cc=1.28.
根據(jù)工程地質(zhì)手冊(cè)中提供的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算壓縮模量：N＜15擊時(shí)，Es=C（N+6）=0.7×（13.7+6）=13.8MPa；根據(jù)土力學(xué)中經(jīng)驗(yàn)公式由變形模量換算壓縮模量：Eo=βEs，β=1-2μ2/（1-μ），對(duì)砂土μ值可取0.20~0.25，β值可取0.90~0.83，若β值取平均值0.87，由載荷試驗(yàn)結(jié)果Eo=24.4MPa，可得Es=28.0MPa；根據(jù)手冊(cè)提供的經(jīng)驗(yàn)值，最松散的中粗砂其變形模量Eo可為33.0MPa，由此換算出的壓縮模量值Es=37.9MPa。由此可見，上述三種方法確定的壓縮模量值相差較大，本工程可以載荷試驗(yàn)結(jié)果取值，但實(shí)際工作中載荷試驗(yàn)的應(yīng)用畢竟很少，如何確定一個(gè)相對(duì)準(zhǔn)確的壓縮模量值是值得商榷的.
3結(jié)論
以上是作者在巖土工程勘察中經(jīng)常遇到的深感疑惑的問題，在此提出供大家探討。因?yàn)閰?shù)取值時(shí)心中對(duì)數(shù)值的可靠度沒底，本著安全的原則，往往取小值，以提高可靠度，這樣在一定程度上也提高了工程造價(jià)，違背了經(jīng)濟(jì)合理的原則.
巖土工程勘察的研究對(duì)象是巖土層（體），其性質(zhì)在客觀上存在一定的差異，但也是有規(guī)律可循的。只有通過不斷地實(shí)踐，積累更多的經(jīng)驗(yàn)，才能使勘察結(jié)論更合理完善。在此建議應(yīng)盡快建立各地區(qū)的可靠經(jīng)驗(yàn)，以適應(yīng)勘察工作的需要。
注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)用PDF形式查看。
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