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岩土工程问题答疑汇总

333 2020-06-10 11:42:34


01

问:垫层地基的变形,在不考虑垫层自身变形量时,计算下卧土层变形时附加应力应如何取?是通过基地附加应力x附加应力系数来计算,还是用应力扩散法将基底附加应力扩散后使用?

答:应使用应力扩散法,使用应力扩散法得到的是扩散到一个深度后,相应一定水平面的平均压力值,主要用于下卧层的强度演算。沉降计算,应该是用基底某一计算点向下不同深度的附加应力值,通过分层总和法计算该基底计算点的总沉降量,其中涉及考虑垫层的变形按零计算,还是参与实际计算。

02

问:一般地质勘察是在设计之前,地层的载荷试验最大加载量在不知道设计荷载的前提下,该如何确定呢?

答:做工程勘察时的载荷试验,应该按照载荷试验规范中的加荷终止标准,确定地基极限承载力和地基承载力特征值。工程检测中的载荷试验,按照设计值的两倍进行加荷,用于验证是否达到了设计要求。工程勘察是探测,工程检测是检验,二者手段相通,目的有区别。


03

问:桩规5.4.3条中的Nk是仅表示轴心荷载作用下的情况,还是包括5.1.1中所说的偏心荷载作用下的情况Nki呢?


答:偏心荷载作用下,每根桩的竖向受力是不一样的,每根桩都应当考虑负阻力的影响,公式5.4.3中的Nk应当指基桩的竖向受力,包括有偏心情况下,考虑偏心效应后的基桩竖向受力。公式5.1.1中的Nk指轴心受力情况下各基桩的平均竖向受力。二者有联系也有区别。负摩阻力引发了单桩承载力的降低,桩基设计应当引起重视。


04

问:在计算一个溶洞顶板稳定性的时候,规范里面提到的允许抗压强度和饱和单轴抗压强度有什么联系吗?这个允许抗压强度要如何获取

呢?


答:饱和单轴抗压强度是指岩块的试验测试值,允许抗压强度是考虑岩体完整性、安全度等因素后综合确定的值,一般用饱和单轴抗压强度乘以一个折减系数来确定,可按0.1—0.5取值。


05

问:关于软弱下卧层,基底土自重压力pc、下卧层顶面土自重压力pcz,是否都应从天然地面起算。

问题一:为何基底处只扩散超载(pk-pc)的压力?概念上感觉整个基底压力pk都能扩散?

问题二:若基础以上土体被挖空,即多层地下室情况,pc和pcz仍从天然地面起算吗?此时多层地下室的独基和筏板在算pc和pcz时起算深度是否相同?

问题三:下卧层顶面处地耐力与基底处地耐力的计算埋深取值原则是否相同?以多层地下室、主楼筏板、地下室独基抗水板为例,筏基底地耐力计算时不能考虑地下室超载的有利作用,计算埋深只能从车库室内地面起算;那主楼筏板的下卧层计算时,faz的计算埋深从哪儿开始取?

答:下卧层验算的原理是,工程建设前,下卧层顶处有一个上覆压力,即自重压力,工程建设后,下卧层顶有一个压力,即自重压力+附加压力,这个下卧层顶处的附加压力就是因工程建设带来的新的压力。然后核算工程建设后的下卧层顶处的压力是否满足此处的地基承载力要求。基础底面(基底)压力的扩散原理是,工程建设前,基底位置处就有一个压力,即上覆自重压力,工程建设后,基底处的压力,由原有的自重压力,增加到“原有的自重压力+附加压力“,增加值即所谓的附压力值,就是工程建设引起的新增压力。用这个基底附加压力,向下进行扩散计算,从而求出下卧层层顶位置的附加压力值。至于具体如何计算自重,就按上述原理进具体问题具体分析即可。


06

问:检测报告中指出,回弹率很高,说明勘察给的摩阻力参数保守,其内在关系是?回弹率多少算是比较正常的数据?后注浆灌注桩一般情况下能提高40%以上的承载力,那是否存在过度提高的问题,如果存在,这个提高的百分比要控制在多少以下较为合适?

基桩质量检测报告

答:桩的静载试验,一般来说(当然是排除些不正常的原因),压力较小时,回弹率高,随着桩顶压力增大,回弹率会减少,当桩顶压力达到或超过极限值后,回弹量会逐渐趋于个常值。如果仔细看,会发现,回弹线似以平行,且基本平行于初级加荷时的P一S斜率。图片中给的回弹率都超过了50%,太高,桩设计太保守,一般掌握20%~40%;后压浆提高系数不宜用的过高。



07

问:CFG复合地基,按照工程经验一般地基承载力提高系数不宜超过原来的三倍,并且提高后的承载力不能用的太足。

问题一:如果原土层承载力是120,复合后是400,用400是有问题的,设计应该使用360左右;如果复合后是350,考虑不能用足的因素,需要折减一下,这个折减系数应该如何确定?

问题二:有经验说复合地基承载力不宜太高,不宜超过500,那对于强风化类岩土原土承载力假如是300,CFG处理后提高2倍就是600,合理吗?

答:问题一:不能说复合地基承载力的使用要折减,应该是计算复合地基承载力时,由于复合地基承载机理、过程变化的复杂性,规范要求对单桩承载力及桩间土承载力的使用要留有余地,即给予折减系数,实践上多在0.75~0.95之间取值。

问题二:复合地基承载力不能太高,这是学术界的说法,规范限制不明确。当初用到300kPa,后来用到400、500,甚至600kPa,个人认为素砼桩复合地基承载力不宜超500kPa,这主要从抗震、桩顶和基础的接触效果角度说的。如果用钢筋砼桩复合地基,高点可以。



08

问:溶洞地区,做人工挖孔桩,地基剖面存在较大变化(见附图),且下部位溶洞,人工挖孔桩也比较长,如何处理比较好?


答:桩底下有没有溶洞应该是要探清的,大小、深度,溶洞对桩端阻力的发挥没有影响就可以不处理,溶洞顶板在桩端作用下不稳定,就应该给予注浆等填充性处理。从图上看,看不清有具体溶洞位置,只是定性认为有溶洞。成桩可以改做钻孔桩。



09

问:关于换土垫层处理法,Pcz是应该采用原土的重度,还是采用垫层重度?

答:主要是要确保pz+pcz就是换土垫层法地基处理后并在基础作用下的垫层底处的总压力值,这样才能和垫层底处的下伏地基的faz进行比较。pz、pcz、faz的计算都要按照换土垫层法处理后并坐上基础时的条件进行。pz是基底的如工力(工底工力扣除相应的自重应力值,其中重度应按基底标高之上的基础自重及实际土层自重考虑)扩散到垫层底处的压力,pcz是从地面算起至垫层底。


10

问:山西地区一黄土边坡,高20米左右,坡度80-90度,上部Q3,下部Q2,人工开挖形成(开挖约1年),局部有小型崩塌,上部为耕地,基本不具备放坡条件,应采用什么支护形式合适?

答:先调查当地同类工程的经验和教训。高度20m陡坡,黄土直立性好,注意上部崩塌,可以先考虑格构预应力锚杆加固、土钉加固,提高整体稳定安全度。排水,防渗,防护网,局部短钉,防止局部坍塌。


11

为何应特别重视土的小应变特性应给予?

答:当前,土的工程性质,比如抗剪强度指标,均是按照室内三轴试验、直剪试验的试验标准规定,取峰值或相应于某一定应变值的试验结果进行测试计算而得。

实际工程受力条件下,土的应变值可能远远小于室内试验对应的应变值,如此看来,土的小应变性质应该成为岩土工程正常使用状态下的设计参数。这是Mair(1993)给出的一些案例的剪应变范围,从中也看出了小应变性质对工程设计的重要性。有文献报道,小应变下的粘聚力、内摩擦角,其发挥的时间早晚是不同的,黏聚力先发挥,摩擦角随之才发挥。如图所示。这些发现,对岩土工程设计分析将具有重要意义。


12

问:关于桩周土沉降引起桩侧负阻力问题,桩规5.4.3说,对于摩擦型基桩取桩身中性点以上侧阻力为0,端承型基桩考虑负摩阻力引起的基桩下拉荷载。摩擦型和端承型基桩是如何判别?如果按端阻力50%判别的话,即使桩端在中风化岩石,是否大部分桩都属于摩擦桩?

答:桩规只是从桩侧、桩端分担荷载主次角度定性表述了摩擦型桩和端承型桩两个名词,在5.4.3条中规定了两种桩型对中性点以上负摩阻力的计入方法。设计上如何准确考虑确是一个问题。

本来桩和桩侧土的沉降差就会引发桩侧一定深度范围(中性点以上)的负摩阻力,负摩阻力自然应该参与计算的,但考虑到摩擦桩在出现负摩阻下拉荷载之后桩会沉降,这个沉降会缩小桩和桩侧土的沉降差,从而引起中性点上移,甚至会消失,从这一现象看,对摩擦桩把负摩擦力做为恒载纳入荷载计算不符合实际,也是经济浪费,所以对摩擦桩负摩阻力要按零考虑,即,既不计入负摩阻力,也不计入正摩阻力。

在实际工程上,如何考虑负摩阻力,要具体问题具体分析,最终要综合确定。一是考虑桩侧和桩端的分担比例,更重要的是要看桩端是什么持力层,桩端能不能位移,桩端不动,就应该按端承型桩考虑,桩端能动,可按摩擦型桩考虑。像你说的桩端深入中风化基岩情况,不论桩侧桩端分担比例如何,均应按端承型桩考虑。