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地基区域稳定性的研究和评价

地基区域稳定性的研究和评价
地基区域稳定性的研究和评价

地基区域稳定性的研究和评价

余珊球

(浙江省水利水电勘测设计院,浙江 杭州 310002)

摘 要:地基区域稳定性和地基稳定性是工程地质学的2个基本问题,区域稳定性问题以活动性断层的研

究和评价为基础,其重点是区分老断裂、新断裂和活断裂3类构造。地基稳定性的工程地质研究和评价问题相对比较简单,通常是尽量选择良好的天然地基,地基条件不利时,可以通过地基处理以满足建筑物对地基的要求。介绍了地基区域稳定性和地基稳定性的研究成果和评价方法。

关键词:地基;区域稳定;地基稳定;活断层;地基处理

中图分类号:T U471 文献标识码:B 文章编号:10082701X (2008)0520035202

收稿日期:2008205228

作者简介:余珊球(1950-),男,高级工程师,大学本科,主要从事水利水电工程勘测设计工作。

工程地质学是从岩体和土体的稳定性的角度来研究工程建筑物地基的稳定性。广义包含工程建筑物地基稳定性的概念为地基的区域稳定性和地基稳定性2种。区域稳定性和地基稳定性是2个不同的而又密切相关的概念。从

1976年7月28日唐山718级和2008年5月12日汶川810级

强烈地震说明,在强震区区域稳定性问题更应引起工程设计和勘测部门的关注。地基区域稳定性的研究对于巨型电站和特大、重大工程,历来受到极大的重视,而一般工民建对此关注颇少。

1 地基工程地质研究的基本问题

区域稳定性主要是指地基动不动,地基稳定性则指地基好不好。在区域稳定性条件良好的情况下,主要任务是研究地基稳定性问题。在区域稳定性不利的情况下,则找寻工程地质条件相对良好的地基可以改善建筑物稳定条件。地基的区域稳定性与地基稳定性的研究和评价构成了工程地质研究的2个基本问题。

地基的区域稳定性问题,是以活动性断层的研究和评价为基础的。断层的活动性,既可以地震活动的形式表现出来,又可以断层的蠕动和小错动的形式出现。

地基稳定性则以地基的坚实性作为评价的标准。构造破碎带、几组软弱结构面所形成的不稳定岩体、软弱岩石、淤泥质软土等,都以其强度不够易于变形而构成地基稳定性问题。

2 地基区域稳定性分析的基本概念

区域稳定性研究是以活动性断层的研究为基础的,所以地质构造的工程地质分析十分重要。从地区地质构造格架和特征对于地区工程地质条件的形成和控制作用来看,构造分析对于区域稳定性和地基稳定性的分析往往起着决

定性的作用。即使在松软土分布区,构造分析对于分析软土的形成和分布规律也经常起控制作用。

地基区域稳定性的工程地质分析以活动性断层的研究和评价为基础,什么是活动性断层,如何研究和认识它们,以及引起地壳运动的动力来源的一些基本理论和概念,对这些问题的了解,对工程地质评价是有用的。

地壳运动动力来源的2种基本解释:断层是地壳运动引起岩石变形的产物,活动性断层是近期地壳运动的一种表现。关于地壳运动,不同构造学派不同的解释,基本上存在2种说法,即地幔对流说和地质力学说。无论从上地幔物质对流(垂直运动为主导)或是从地球自转速度的变化分析(水平运动主导),对于认识和分析地壳岩石变形,判断区域稳定性都是有所助益的。

(1)地幔对流说。地幔对流说是1928年A 霍尔姆斯(英)为解释大陆漂移的机制和驱动力提出了地幔对流假

说。由于地幔对流分异造成地壳在不同地段的挤压和引张,产生褶皱和破坏。地幔对流过程是缓慢而长期的,在时间上和空间上是不连续的,因此引起构造运动的活跃期与宁静期的相间出现。地幔对流说为现今板块构造学说奠定了理论基础,对一些地质现象的解释是有用的。

(2)地质力学说。地质力学说是李四光先生早在1921

年根据北半球古生代以来海进海退的南北差异现象,认为可能是地球自转时快时慢造成的。1926年他根据世界上规模巨大的构造带多东西向、南北向,进一步提出地球自转速度的变化是海水进退和岩石变形的主要原因。由于地球自转产生的离心惯性力可分解为二,其垂直分力为重力抵消,离心力的水平分力即南北向作用力指向赤道。在北半球各质点上朝南,而在南半球则朝北,故称之为南北向作用力,成为推动物质离散运动的力量。自转角速度的变化则产生东西向的惯性力(纬向惯性力),即沿纬度方向作用的力。这种由于地球自转角速度发生变更时惯性力改变量,李四光先生认为是发生地壳构造运动的主因。因为有南北向、东西向的水平作用力及其不均衡作用,是李四光先生将世界构造划分为3个构造体系—东西向构造、南北向构

第5期 总第159期

2008年9月浙江水利科技Zhejiang Hydrotechnics N o.5 T otal N o.159

September 2008

造和旋转构造的基本根据。

3 地基区域稳定性研究的工程地质方法

311 从构造层的观点分析地层剖面

从地层剖面资料就可以大致了解地区地质历史的演化和发展情况。从构造层观点,抓住地层间的角度不整合,尤其是反映地壳构造运动的区域不整合。结合岩性岩相特征的分析,进一步了解地区地壳发展史。

312 地区构造线特征分析

地质构造分析,主要压性结构面为代表的构造线或构造体系有几个,特别是要先确定出形成地区主要构造骨架的主要构造线。地区构造骨架的主要构造线一般是先于其它构造线而生成的,通常在区域地质图上可以看出。其它构造线可以通过压性结构面,主要通过对地区的褶皱构造、逆断层、片理、压劈理、X节理等的细致观察分析后确定。

抓住了压性构造的分析,得到了构造线或构造体系的概念。其他破裂构造的归属和再活动的判断,通过对破裂构造的走向、动向(左旋或右旋)和破碎带特征等三要素的测定,可以得到明确的结论。

从地质力学的观点看来,在一定的构造应力场作用下,有其相应的1套破裂体系。如1组压性结构面,1组张性结构面和1对扭性结构面。在相同区域应力场作用下,4组结构面力学性质还要转化,即压性结构面变压扭面,张性结构面变张扭面,扭性结构面可以转化为压扭化张扭面。在变化了的区域应力场作用下,4组结构面的变化情况就复杂得多,就要具体的进行分析了。还应仔细通过各种手段研究破碎带特性,进一步分析其新老归属关系。属于新构造体系的破裂构造,其破碎带胶结不好,导水富水,它与已经胶结而没有再活动的老构造有不同的特性。例如构造岩软弱、低电阻率、低岩心率、钻进时漏水等。

要找出新构造断裂,对断裂走向、动向、破碎带特性三要素还需进行综合分析,如只看走向就可能将老断裂误认为是新断裂。新断裂胶结差、易导水和富水,常为地下水的良好通道。

4 地基区域稳定性的工程地质评价

地基区域稳定性的评价以活动性断层的研究为基础。断层的活动性以位移错动的形式为表现,给工程带来的是主要危险。区域稳定性的评价是一个很复杂、尚未很好地为人们所认识的问题,对于一般的建筑物,在实际工作中的一般做法,根据工程规模及工程所处位置,主要还是按《中国地震动参数区划图》(G B18306—2001)的相关附录确定。

411 地区构造单元及其发展史

从地基所在区域的大地构造单元及其发展史可以初步得出地区总的稳定性状。区域地质研究把地壳划分为不同构造单元,例如稳定的地台区和活动的地槽区,并进而分出次级单元,分别论述其发展史。虽然这是很粗略的,但它可以提供一个初步的总的概念。从地质力学观点说来,活动的构造体系是控震构造,活动性断裂带发震构造,地质时代较新的新华夏系在我国东部很发育,现代地震活动频繁,强度也较大,是控震构造。

41111 同一活动构造体系的不均一性

同一个活动构造体系也是不均一的,有的相对稳定,有的可能会活动。在极震区及其附近有较多的新断层和活断层存在,所以地震与第四纪断层有关。故第四纪断层发育的地段,断层的存在可以作为孕震的新构造条件。

活动断裂带的端点、拐点、交叉点、错裂点,因为其应力易于集中,往往是震中位置,都是应避开的特殊构造部位。

总之,研究和分析的是通过研究找出车免近构造体系(控震构造体系)—活动构造带(控震构造带)—活动断裂带(新断层、活动断层)—活动断裂带的特殊构造部位(震中可能位置),并尽可能避开之。

为了保证建筑物的安全,工程应远离活动断层带和地震危险区。地震烈度有衰减问题,地震等震线显示,顺断层走向烈度衰减缓慢,而垂直断层方向衰减快。因此,工程布局垂直活动断层时安全性相应增加,顺断层走向时地震烈度衰减慢,则影响较大。

即使不是不发震的活动断层,工程也应远离,特别是不要整体跨越其上,以至由于断层位移错动或蠕动而对工程造成难以处理的问题。活动断层附近也较易产生地震断裂,应该引起注意。

在稳定的构造单元上有不稳定的地段,在不稳定的构造单元上也有稳定地段。这已为大量工程实践所证实,它说明一个地区是可能找出相对稳定的地段的。在区域稳定性较差的地区,可以通过选择良好的建筑场地采取必要工程的措施,而使区域稳定条件得到改善。

地区震害严重程度取决于地震强度、场地工程地质条件和建筑物结构抗震性能3个主要因素。在同样的地震强度条件下,地基条件是起主要作用的。我国的经验是,在同一烈度区,好的地基和坏的地基实际震害可相差2度。据唐山地区震害的资料和四川汶川的震害状况发现,平原区震害形成主要有地裂缝、喷砂冒水(砂基液化)、地面隆起、河岸坍塌滑坡等,沿河谷和古河道去分布。山区震害形式主要有地裂缝、岩体崩塌。四川汶川的震害状况完全可以看出,当地震烈度大于9度时,山崩滑坡是及普遍的。因此,震害的事实已经告诉人们应根据不同地形地貌特点,注意不同问题,避震、抗震减灾,在灾区重建决策中是战略性的问题。

41112 地基性质的影响

地基性质的影响,则经常是由于地基破坏而引起建筑物破坏的。1944年12月日本东南海地震,建筑物的倒塌率在软土地区为2617%,砂土地区315%,砂砾土区l14%,较硬岩石区012%。从抗震角度说,岩石和粗砂砾石土地基,抗震性能良好,粉细砂土和黏性土地基的抗震性能,取决于土颗成分、密实程度、含水率、(下转第46页)

上下游地区的防洪任务,又体现了水库综合利用效益最大原则。

312 新安江水库对下游地区生活生产供水具有不可替代的作用

新安江水库为多年调节水库,多年平均径流量为105亿m3,水量丰沛。钱塘江流域在枯水期主要靠新安江水库调蓄水量来解决下游的用水问题。根据水利部、浙江省政府批复的《钱塘江河口水资源配置规划》,新安江水库将是承担包括钱塘江河口地区在内的长三角南翼地区最重要的骨干水源工程。根据该规划,仅钱塘江河口地区2020年水平年每年需从钱塘江取水4219亿m3(目前取水量约25亿m3),供水受益范围涉及杭州、宁波、绍兴、嘉兴、舟山5市,共32个县(市、区),1600万人口,2006年该地区生产总值7500亿元以上,占全省的1Π2。

新安江水库建成后,改善了钱塘江径流条件,增强了钱塘江沿岸杭州等城市供水保障程度。但近年来,因需水量不断增加,虽然杭州市建设了抗咸工程并得到新安江水库配合放水压咸,仍然多次发生供水紧张局面。例如2003年下半年持续干旱无雨,咸潮来势凶猛,杭州市区受咸潮影响长达58d,水厂取水口江水含氯度最高达2200mgΠL,省城杭州出现大范围降压供水,供水受到严重影响历时8 d,群众反响很大。在新安江水库紧急放水下,才缓解了杭州市的抗咸问题。此外,2004,2005年又连续受咸潮影响,影响天数分别为5d和8d。

因此,新安江水库对下游地区生活生产供水具有不可替代的作用。为满足该区域从钱塘江取水的需要,同时保障枯水期供水安全,经分析,需要有10亿m3左右的抗咸水量,并设置供水专用库容,同时,将水库以发电为主的运行方式调整为以供水为主的运行方式,才能满足下游的用水需求。

4 结 语

新安江水库是20世纪60年代建成,根据当时我国的国情,确定以发电为主,兼顾防洪、航运等综合利用的功能是符合实际的。随着经济社会的发展和客观形势的变化,下游两岸对新安江水库防洪、供水等要求在不断加强,同时,水库电站发电量在华东电网中的比重也在不断降低。新安江水库客观上已承担了下游的防洪和供水任务,且随着经济社会的发展,其水库的防洪和供水要求会越来越高,将防洪和供水功能调至首要位置将是一个客观事实,因此,水库的功能调整已是势在必行,且十分必要和紧迫。为充分发挥新安江水库综合利用效益,从科学发展观的角度出发,新安江水库的功能理应从以发电为主调整为以防洪、供水、发电为主,兼顾航运、旅游、渔业等综合利用。

参考文献:

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[3]胡尧文.新安江水库供水作用分析专题报告[R].杭州:浙江

省水利水电勘测设计院,2006.

[4]刘光煜.钱塘江河口水资源配置规划报告[R].杭州:浙江省

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[5]彭 程、陈雪良.新安水电站综合利用效益及水库运行方式研

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[6]谢龙大,王春来.浙江“99630”特大洪水中水利工程的防洪

减灾作用[J].灾害学,2001(4):57-59.

(责任编辑 屠福河)

(上接第36页)埋深和层厚等条件。地基的稳定条件,一定要根据地基具体工程地质予以评价。

41113 按地基的地质条件确定地基处理

通过工程地质研究,应选出地形较平缓,割切不大,地下水位埋藏比较深,物理地质现象不发育,复盖层厚且致密,土体含水量小的地基;通常是尽量选择基岩地基。当天然地基条件不利时,可以通过地基处理以满足建筑物对地基的要求,如采用桩基、砂垫层、灌注桩、灌浆(水泥或现代化学浆材)加固等措施予以改善。

建筑物对各种不利的地基稳定性条件还可以采取相应的设计措施,如加强整体性和刚度、减重、简化体型、预留沉降缝等。但是,在思想上一定要明确,为了改善建筑物稳定条件,必须从场地选择、地基处理、结构构造、体型设计。建筑材料、施工质量等全面做好工作,以保证建筑物的安全。

对于大型水工建筑物,除了上述的包括上部结构措施下部地基处理措施外要求更高,要采取地震监测措施、水工建筑物的合理运行措施,如缓慢分段提高蓄水水位以免促发水库地震等。

5 结 语

区域稳定性和地基稳定性是工程地质研究的2个基本问题。其中区域稳定性问题,经历四川汶川的强烈震害,已引起人们的高度重视,这一问题虽然比较复杂,但对灾区重建,以及各地的防震减灾是一个极为重要的问题。

(责任编辑 屠福河)

地基岩体稳定性分析

第一节坝基岩体抗滑稳定性分析 重力坝、支墩坝等挡水建筑物。 一、坝基岩体承受的荷载分析 (沿坝轴线方向取1m宽坝基(单宽坝基)为单位进行计算,如图10.1所示) 图10.1 坝体静水压力分布示意图 1.坝体重力W(kN) 式中:—坝体材料的容重(KN/m3); —坝体横截面面积(m2)。 2.静水压力 ①水平静水压力: ②竖直(向)静水压力:(阴影部分面积) 如: 3.泥沙压力(F) 由朗肯土压力理论: 式中:—泥沙的容重; —坝前淤积泥沙厚度; φ—泥沙的内摩擦角。 4.浪压力(P) 确定比较困难。 当坝的透水面为铅直面或坡度大于1∶1时。 ①时,水深处浪压力的剩余强度为: 式中:—波浪高度; —波浪长度; —波浪破碎的临界水深; —水深。 ②,在深度以下可不考虑浪压力的影响, 式中:。 5.扬压力(U)(作用于坝底上的渗流压力) 图10.2 坝底扬压力分布图 如图10.2所示。 ①在没有灌浆和排水设施的情况下 (即图中梯形面积) 式中:—单宽坝底所受扬压力; —坝底宽度; —不大于1.0的系数。 当时,(即“莱维(Levy)法则”) ②当坝基有灌浆帷幕和排水设施时,如仅有排水设施时,λ=0.8~0.9。 ③如果能确定坝基岩体内地下水渗流的水力梯度(I),则可按下式计算渗透压力:6.岩体重力(G) 7.地震力()

—地震影响系数;—坝体与滑面上部岩体重力。 图10.3 接触面滑动示意图 二、坝基岩体的破坏模式 根据坝基失稳时滑动面的位置,分为三种模型: 图10.4 岩体内滑动类型示意图 三、坝基岩体抗滑稳定性计算 1.接触面抗滑稳定性计算 如图10.5所示。 (1)抗滑稳定性系数:或 图10.5 接触面滑动受力示意图 —坝体与基岩接触面的摩擦系数; C—接触面的内聚力。 (2)为增大η,将坝体和岩体接触面设计成向上游倾斜的平面,如图10.6所示,作用于接触面的正压力:拉滑力: 滑动力: 图10.6 坝底面倾斜的情况及受力分析 (3)如果坝底面水平且嵌入岩基较深,如图10.7所示,那么在计算η时,应考虑下游岩体的抗力(被动压力)。 对楔体abd,在bd面上: 在bd法线方向: 图10.7 岩体抗力计算示意图 ∴岩体的抗力: 修正为: (因为工程设计中,只是部分利用或不利用岩体抗力。) 式中:ξ为抗力折减系数,0~1.0) 2.坝基岩体内滑动的稳定性计算 (1)沿水平软弱结构面滑动的情况 若滑动面埋深不大,一般不计入岩体抗力;如滑动面埋深较大则应考虑抗力的影响。如图10.8所示。 图10.8 倾向上游结构面滑动计算图 式中:,分别为坝基可能滑动面上总的法向压力和切向推力; 为可能滑动面上作用的扬压力; 为可能滑动面上游铅直边界上作用的水压力; 图10.9 倾向上游结构面滑动计算图 ,分别为可能滑动面的摩擦系数和粘聚力; A为可能滑动面的面积;

土坡稳定性

第8章土坡稳定性 一.简答题 1.土坡稳定有何实际意义?影响土坡稳定的因素有哪些? 2.何为无黏性土坡的自然休止角?无黏性土坡的稳定性与哪些因素有关? 3.简述毕肖普条分法确定安全系数的试算过程? 4.试比较土坡稳定分析瑞典条分法、规范圆弧条分法、毕肖普条分法及杨布条分法的异同? 5.分析土坡稳定性时应如何根据工程情况选取土体抗剪强度指标和稳定安全系数? 6.地基的稳定性包括哪些内容?地基的整体滑动有哪些情况?应如何考虑? 7.土坡稳定分析的条分法原理是什么?如何确定最危险的圆弧滑动面? 8.简述杨布(Janbu)条分法确定安全系数的步骤。 二.填空题 1.黏性土坡稳定安全系数的表达式为。 2.无黏性土坡在自然稳定状态下的极限坡角,称为。 3.瑞典条分法稳定安全系数是指和之比。 4.黏性土坡的稳定性与土体的、、、 和等5个参数有密切关系。 5.简化毕肖普公式只考虑了土条间的作用力而忽略了作用力。 三.选择题 1.无粘性土坡的稳定性,()。 A.与坡高无关,与坡脚无关 B.与坡高无关,与坡脚有关 C.与坡高有关,与坡脚有关 D.与坡高有关,与坡脚无关 2.无黏性土坡的稳定性()。 A.与密实度无关 B.与坡高无关 C.与土的内摩擦角无关 D.与坡角无关 3.某无黏性土坡坡角β=24°,内摩擦角φ=36°,则稳定安全系数为( ) A.K=1.46 B. K=1.50 C.K=1.63 D. K=1.70 4. 在地基稳定性分析中,如果采用分析法,这时土的抗剪强度指标应该采用下列哪种方法测定?() A.三轴固结不排水试验 B.直剪试验慢剪 C.现场十字板试验 D.标准贯入试验 5. 瑞典条分法在分析时忽略了()。 A.土条间的作用力 B.土条间的法向作用力 C.土条间的切向作用力 6.简化毕肖普公式忽略了()。 A.土条间的作用力 B.土条间的法向作用力 C.土条间的切向作用力

地基土均匀性评价

地基土均匀性评价 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

地基的均匀性和稳定性评价是岩土工程勘察报告较为重要的一项内容,从定性和定量两方面对地基的均匀性和稳定性进行了论叙,并对在不均匀地基的基础设计中应采取的结构措施提出建议。 关键词:地基;地基均匀性;稳定性;基础设计; 1.天然地基的均匀性评价 在建筑物的天然地基浅基础设计时,设计人员最关心的是由于地基变形引起的建筑物的变形(沉降量、沉降差、倾斜及局部倾斜) 而当前在进行建筑物的变形设计时多采用正常使用极限状态的原则设计,即建筑物的变形是否超过变形允许范围值,而造成地基变形最主要的原因之一就是地基存在不均匀的问题;岩土工程师在对地基的均匀性进行评价时由于《岩土工程勘察规范》和《建筑地基基础设计规范》中没有明确的评判标准可供参考,往往仅一笔带过或者只停留在定性的评价上,缺乏必要的定量分析,给岩土工程设计带来诸多不便。 地基均匀性的评价范围对天然地基的均匀性评价时应首先确定其评价的平面范围和深度范围,天然地基的均匀性评价平面范围与抗震场地评价范围既有相似而又有较大的差异,抗震的建筑场地评价多以自然村或某一街区为单位进行考虑,而建筑地基的均匀性评价时多以建筑物水平投影面积范围为标准,也即通常以建筑物角点包络线所占的面积为评价范围;但地基均匀性的评价深度范围与抗震覆盖层厚度评价具有明显不同的概念,必须有明确的定性概念,假若它的评价范围与抗震覆盖层厚度的评价范围一致,则将造成过大的投资浪

费,建筑抗震覆盖层厚度的确定是以地面至地层界面剪切波速大于500m/s的岩土层顶面距离为准,而地基均匀性评价深度应掌握以下几条原则: (1)地基主要受力层情况:对于条形基础为基底下3b(b为基础底面宽度),对于独立基础为基底下1.5b,且评价深度均不小于5m; (2)压缩层深度范围:对于天然地基浅基础,独立基础或条形基础其压缩层深度按变形比法确定其评价深度: ? 式中符号意义可参考“地基规范” (3)对大面积基础其评价深度范围按下式确定: ? 式中b:基础宽度。且对于大面积基础其评价范围应不小于1倍基础宽度范围。 (4)对于桩基础按等效实体深基础的底面积按应力比确定评价深度zn,即z 处的附加应力o z与土的自重应力o c应符合下式要求: 2 地基均匀性的评价内容 地基的均匀性评价是岩土工程分析与评价的重要内容之一,在审核岩土工程勘察报告时,发现大部份岩土工程师对该部份的评价显得空洞无物,或者根本就不涉及这方面的内容,使得基础设计时对地基土的均匀性难以进行考虑,给建筑物的安全带来隐患,

边坡稳定分析和地基承载力

第八讲边坡稳定分析和地基承载力 一、内容提要: 本讲主要讲述①边坡稳定分析:土坡滑动失稳的机理、均质土坡的稳定分析、土坡稳定分析的条分法;②地基承载力:地基破坏的过程、地基破坏型式、临塑荷载和临界荷载、地基极限承载力斯肯普敦公式、太沙基公式、汉森公式 二、重点、难点: 土坡滑动失稳的机理、地基破坏的过程、临塑荷载和临界荷载以及地基极限承载力公式三、内容讲解: 第一节边坡稳定分析 一、土坡滑动失稳的机理 工程实际中的土坡包括天然土坡和人工土坡,天然土坡是指天然形成的山坡和江河湖海的岸坡,人工土坡则是指人工开挖基坑、基槽、路堑或填筑路堤、土坝形成的边坡。1、土坡滑动失稳的原因一般有以下两类情况: (1)外界力的作用破坏了土体内原来的应力平衡状态。如基坑的开挖,由于地基内自身重力发生变化,改变了土体原来的应力平衡状态;又如路堤的填筑、土坡顶面上作用外荷载、土体内水的渗流、地震力的作用等也都会破坏土体内原有的应力平衡状态,导致土坡坍塌。 (2)土的抗剪强度由于受到外界各种因素的影响而降低,促使土坡失稳破坏。如外界气候等自然条件的变化,使土时干时湿、收缩膨胀、冻结、融化等,从而使土变松,强度降低;土坡内因雨水的浸入使土湿化,强度降低;土坡附近因打桩、爆破或地震力的作用将引起土的液化或触变,使土的强度降低。 【例题1】关于土坡失稳的原因,一般包括有()。

A. 外界力的作用破坏了土体内原来的应力平衡状态 B. 土的抗剪强度由于受到外界各种因素的影响而降低,促使土坡失稳破坏 C. 土的抗压强度由于受到外界各种因素的影响而降低,促使土坡失稳破坏 D. A、B 答案:D 【例题2】在下列各种土坡中,不属于人工土坡的是()。 A. 山坡 B. 基坑边坡 C. 路堑边坡 D. 土坝边坡 答案:A 2、边坡的破坏类型与特征 边坡在自然与人为因素作用的破坏形式主要有:滑坡、塌滑、崩塌、剥落几种,其主要特征见表15-10-1。 【例题3】边坡破坏的主要形式中不包括( )。 A.崩塌 B. 滑坡

地基土均匀性评价

地基的均匀性和稳定性评价是岩土工程勘察报告较为重要的一项内容,从定性和定量两方面对地基的均匀性和稳定性进行了论叙,并对在不均匀地基的基础设计中应采取的结构措施提出建议。 关键词:地基;地基均匀性;稳定性;基础设计; 1 .天然地基的均匀性评价 在建筑物的天然地基浅基础设计时,设计人员最关心的是由于地基变形引起的建筑物的变形(沉降量、沉降差、倾斜及局部倾斜) 而当前在进行建筑物的变形设计时多采用正常使用极限状态的原则设计,即建筑物的变形是否超过变形允许范围值,而造成地基变形最主要的原因之一就是地基存在不均匀的问题;岩土工程师在对地基的均匀性进行评价时由于《岩土工程勘察规范》和《建筑地基基础设计规范》中没有明确的评判标准可供参考,往往仅一笔带过或者只停留在定性的评价上,缺乏必要的定量分析,给岩土工程设计带来诸多不便。 1.1地基均匀性的评价范围 对天然地基的均匀性评价时应首先确定其评价的平面范围和深度范围,天然地基的均匀性评价平面范围与抗震场地评价范围既有相似而又有较大的差异,抗震的建筑场地评价多以自然村或某一街区为单位进行考虑,而建筑地基的均匀性评价时多以建筑物水平投影面积范围为标准,也即通常以建筑物角点包络线所占的面积为评价范围;但地基均匀性的评价深度范围与抗震覆盖层厚度评价具有明显不同的概念,必须有明确的定性概念,假若它的评价范围与抗震覆盖层厚度的评价范围一致,则将造成过大的投资浪费,建筑抗震覆盖层厚度的确定是以地面至地层界面剪切波速大于 500m/s的岩土层顶面距离为准,而地基均匀性评价深度应掌握以下几条原则: (1)地基主要受力层情况:对于条形基础为基底下 3b(b为基础底面宽度),对于独立基础为基底下 1.5b,且评价深度均不小于 5m; (2)压缩层深度范围:对于天然地基浅基础,独立基础或条形基础其压缩层深度按变形比法确定其评价深度: 式中符号意义可参考“地基规范” (3)对大面积基础其评价深度范围按下式确定:

地基稳定性分析评价内容

地基稳定性分析评价内容 影响地基稳定性的因素,主要的是场地的岩土工程条件、地质环境条件、建(构)筑物特征等。一般情况下,需要对如下建(构)筑物进行地基稳定性评价:经常受水平力或倾覆力矩的高层建筑、高耸结构、高压线塔、锚拉基础、挡墙、水坝、堤坝和桥台等。通常涉及到岩土工程方面主要的内容有: (1)岩土工程条件包括组成地基的岩、土物理力学性质,地层结构。特别是有特殊性岩土,隐伏的破碎或断裂带,地下水渗流等特殊情况; (2)地质环境条件包括是否建造在斜坡上、边坡附近、山区地基上,建(构)筑物与不良地质作用、特殊地貌的关联度和可能引起地基破坏失稳的各种自然因素或组合。如岩溶、滑坡、崩塌、采空区、地面沉降、地震液化、震陷、活动断裂、岸边河流冲刷等。 按照《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009年版)、《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)规定,通常需要分析评价的内容总结如下: 1、地基承载力计算与验算 验算地基稳定性实质上就是验算地基极限承载能力是否满 足要求。应严格按照《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011) 5.2和《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)8.2.6~8等条款执行。 2、变形验算

建筑物的地基变形计算值,不应大于建筑物地基允许变形值。在勘察阶段往往建筑物特征参数不明确,一味要求勘察报告中能有准确的结论也勉为其难,但在岩土工程勘察报告中应提供符合规范要求的岩土变形参数,供上部结构计算条件具备时按照(GB50007-2011)5.3、(JGJ72-2004)8.2.9~12和《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)有关条款计算。 3、基础埋置深度的确定 对高层建筑和高耸构筑物基础的埋置深度,应满足地基承载力、变形和稳定性要求。位于岩石地基上的高层建筑,其基础埋深应满足抗滑稳定性要求。天然地基上的箱形或或筏形基础埋置深度不宜小于1/15H;桩箱或桩筏基础不宜小于1/18H,H为建筑物高度。 4、位于稳定土坡坡顶上的建筑 应根据建(构)筑物基础形式,按照(GB50007-2011)5. 4.1~2有关规定确定基础距坡顶边缘的距离和基础埋深。需要时,还应按照《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2002) 5.1~3有关规定验算坡体的稳定性。验算方法对均质土可采用圆弧滑动条分法,发育软弱结构面、软弱夹层及层状膨胀岩土时,应按最不利的滑动面验算。当坡体中分布膨胀岩土时应考虑坡体含水量变化的影响;具有胀缩裂缝和地裂缝的膨胀土边坡,应进行沿裂缝滑动的验算。 5、受水平力作用的建(构)筑物 ①山区应防止平整场地时大挖大填引起滑坡; ②岸边工程应考虑冲刷、因建筑物兴建及堆载引起地基失稳。

建筑地基的稳定性分析和评价

建筑地基的稳定性分析和评价 一、地基稳定性 地基稳定性是指主要受力层的岩土体在外部荷载作用下沉降变形、深层滑动等对工程建设安全稳定的影响程度,避免由此地基产生过大的变形、侧向破坏、滑移造成地基破坏从而影响正常使用。按照(GB 50021-2001) (2009年版) 14.1.3、14.1.4规定,岩土体的变形、强度和稳定应在定性分析的基础上进行定量分析。评价地基稳定性问题时按承载力极限状态计算,评价岩土体的变形时按正常使用极限状态的要求进行验算。 二、地基稳定性分析评价内容 影响地基稳定性的因素,主要的是场地的岩土工程条件、地质环境条件、建(构)筑物特征等。一般情况下,需要对经常受水平力或倾覆力矩的高层建筑、高耸结构、高压线塔、锚拉基础、挡墙、水坝、堤坝和桥台等建(构)筑物进行地基稳定性评价。 通常情况下,涉及到主要的内容有:(1)岩土工程条件包括组成地基的岩、土物理力学性质,地层结构。特别是有特殊性岩土,隐伏的破碎或断裂带,地下水渗流等特殊情况;(2)地质环境条件包括是否建造在斜坡上、边坡附近、山区地基上,建(构)筑物与不良地质作用、特殊地貌的关联度和可能引起地基破坏失稳的各种自然因素或组合。如岩溶、滑坡、崩塌、采空区、地面沉降、地震液化、震陷、活动断裂、岸边河流冲刷等。按照《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版)、《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)规定,对山东地区该问题常见的几种情况罗列如下:

1、地基承载力计算与验算 验算地基稳定性实质上就是验算地基极限承载能力是否满足要求。应严格按照《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011) 5.2和《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)8.2.6~8等条款执行。 2、变形验算 建筑物的地基变形计算值,不应大于建筑物地基允许变形值。在勘察阶段往往建筑物特征参数不明确,一味要求勘察报告中能有准确的结论也勉为其难,但在岩土工程勘察报告中应提供符合规范要求的岩土变形参数,供上部结构计算条件具备时按照(GB 50007-2011) 5.3、(JGJ 72-2004) 8.2.9~12和《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)有关条款计算。 3、基础埋置深度的确定 对高层建筑和高耸构筑物基础的埋置深度,应满足地基承载力、变形和稳定性要求。位于岩石地基上的高层建筑,其基础埋深应满足抗滑稳定性要求。天然地基上的箱形或或筏形基础埋置深度不宜小于1/15H;桩箱或桩筏基础不宜小于1/18H,H为建筑物高度。 4、位于稳定土坡坡顶上的建筑 应根据建(构)筑物基础形式,按照(GB 50007-2011) 5.4.1~2有关规定确定基础距坡顶边缘的距离和基础埋深。需要时,还应按照《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)5.1~3有关规定验算坡体的稳定性。验算方法对均质土可采用圆弧滑动条分法,发育软弱结构面、软弱夹层及层状膨胀岩土时,应按最不利的滑动面验算。当坡体中分布膨胀岩土时应考虑坡体含水量变化的影响;具有胀缩裂缝和地裂缝的膨胀土边坡,应进行沿裂缝滑动的验算。

岩溶地区地基处理及稳定性分析

《现代工程地质学》 读书报告 岩溶地区 地基处理及稳定性分析 姓名:罗国才 学号:15121158 班级:硕1508班 专业:地质资源与地质工程 指导老师:王连俊教授

岩溶地区地基处理及稳定性分析 岩溶地区的地质构成常常会引起地基的不均与沉降、承载力不足以及地基的塌陷或滑动等严重破坏。而随着经济的发展,越来越多的建筑工程在岩溶地区展开,岩溶地基就成为了工程建设过程中最为突出、亟待解决的重要问题。 一、岩溶地区存在的工程地质问题 岩溶地区就是我们常说的喀斯特地貌,是硫酸盐岩、碳酸盐岩等可溶性的岩石在水的腐蚀和崩塌的作用下,产生的各种地质形态、作用和现象的统称。在这样的地区进行工程建设,建筑物的基础很容易遇到土洞、溶洞等不良的地质问题。这些天然的土洞和溶洞都是由能够溶于水的石灰岩组成的,由于石灰岩长期受到水的冲刷和溶蚀,石灰岩的结构出现变化,日积月累就会形成土洞和溶洞。这些天然的土洞和溶洞不管是大小还是分布都会造成工程建筑在设计和施工方面的重大影响。 在岩溶地区进行工程建筑,地基处理是工程施工中的难点,更是重点。以下是岩溶地区可能出现的工程地质问题。 (1)地基不稳及塌陷问题 由于地表的岩溶作用,石灰岩的表层会有溶沟发育,在这些发育的溶沟之间常常会残留尖棱状或者锥状的石芽,导致石灰岩地基出现高低不平的现象,从而形成石芽地基。此外,石芽间的溶沟会被土填充,所以具有较低的强度和较高的压缩性,容易引起建筑地基的不均匀沉降,从而无法保证建筑的稳定性。土洞地基和溶洞地基也容易在建筑物的荷重作用下产生塌陷,给建筑物造成严重的安全隐患。 (2)突水和渗漏问题 在岩溶地区,由于岩体中存在的缝隙、溶洞和管道,导致在地基基坑开挖或隧道开挖时,如果有承压水,那么很容易引起地下突水,从而导致地基基坑的排水困难,严重的还会把地基淹没。 影响岩溶地基稳定性的自身因素有:溶洞顶板的厚度和跨度,洞体完整程度和充填情况,岩体强度和产状分布,岩溶裂隙发育和。外部因素有:荷载大小和作用时间长度等。 二、岩溶地区的地基处理 岩溶地基变形破坏主要形式有地基承载力不足、不均匀沉降、地基滑动、地表坍塌等。

地基稳定性分析

建筑地基的稳定性分析和评价 《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版) 4.1.11第3款规定应“分析和评价地基的稳定性……”,由于该部分内容在规范中较分散,各位同行在岩土工程勘察报告编写时,往往感到无从下笔,现归纳如下,供参考,不当之处望不吝赐教。 一、地基稳定性 地基稳定性是指主要受力层的岩土体在外部荷载作用下沉降变形、深层滑动等对工程建设安全稳定的影响程度,避免由此地基产生过大的变形、侧向破坏、滑移造成地基破坏从而影响正常使用。按照(GB 50021-2001) (2009年版) 14.1.3、14.1.4规定,岩土体的变形、强度和稳定应在定性分析的基础上进行定量分析。评价地基稳定性问题时按承载力极限状态计算,评价岩土体的变形时按正常使用极限状态的要求进行验算。 二、地基稳定性分析评价内容 影响地基稳定性的因素,主要的是场地的岩土工程条件、地质环境条件、建(构)筑物特征等。一般情况下,需要对经常受水平力或倾覆力矩的高层建筑、高耸结构、高压线塔、锚拉基础、挡墙、水坝、堤坝和桥台等建(构)筑物进行地基稳定性评价。 通常情况下,涉及到主要的内容有:(1)岩土工程条件包括组成地基的岩、土物理力学性质,地层结构。特别是有特殊性岩土,隐伏的破碎或断裂带,地下水渗流等特殊情况;(2)地质环境条件包括是否建造在斜坡上、边坡附近、山区地基上,建(构)筑物与不良地质作用、特殊地貌的关联度和可能引起地基破坏失稳的各种自然因素或组合。如岩溶、滑坡、崩塌、采空区、地面沉降、地震液化、震陷、活动断裂、岸边河流冲刷等。按照《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版)、《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)规定,对山东地区该问题常见的几种情况罗列如下: 1、地基承载力计算与验算 验算地基稳定性实质上就是验算地基极限承载能力是否满足要求。应严格按照《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011) 5.2和《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)8.2.6~8等条款执行。 2、变形验算 建筑物的地基变形计算值,不应大于建筑物地基允许变形值。在勘察阶段往往建筑物特征参数不明确,一味要求勘察报告中能有准确的结论也勉为其难,但在岩土工程勘察报告中应提供符合规范要求的岩土变形参数,供上部结构计算条件具备时按照(GB 50007-2011) 5.3、(JGJ 72-2004) 8.2.9~12和《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)有关条款计算。 3、基础埋置深度的确定 对高层建筑和高耸构筑物基础的埋置深度,应满足地基承载力、变形和稳定性要求。位于岩石地基上的高层建筑,其基础埋深应满足抗滑稳定性要求。天然地基上的箱形或或筏形基础埋置深度不宜小于1/ H;桩箱或桩筏基础不宜小于1/18H,H为建筑物高度。 15 4、位于稳定土坡坡顶上的建筑 应根据建(构)筑物基础形式,按照(GB 50007-2011) 5.4.1~2有关规定确定基础距坡顶边缘的距离和基础埋深。需要时,还应按照《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)5.1~3有关规定验算坡体的稳定性。验算方法对均质土可采用圆弧滑动条分法,发育软弱结构面、软弱夹层及层状膨胀岩土时,应按最不利的滑动面验算。当坡体中分布膨胀岩土时应考虑坡体含水量变化的影响;具有胀缩裂缝和地裂缝的膨胀土边坡,应进行沿裂缝滑动的验算。 5、受水平力作用的建(构)筑物 ①山区应防止平整场地时大挖大填引起滑坡; ②岸边工程应考虑冲刷、因建筑物兴建及堆载引起地基失稳。 6、土岩组合地基 该类地基下卧基岩面为单向倾斜时,应描述岩面坡度、基底下的土层厚度、岩土界面上是否存在软弱层(如泥化带)。

地基承载力与土坡稳定性

第七章地基承载力与土坡稳定性 填空题 1、在荷载作用下,建筑物地基的破坏通常是由于承载力不足而引起的剪切破坏,地基剪 切破坏的形式可分为整体剪切破坏、——和——三种。 2、典型的载荷试验p-s曲线可以分成顺序发生的三个阶段,即压密变形阶段、局部剪损阶段和——。 3、承载力因数是仅与————有关的无量纲系数。 4、考虑倾斜荷载的影响,地基极限承载力应——;考虑基础两侧覆盖层抗剪强度的影响,地基极限承载力可。 5、由于的存在,粘性土坡不会像无粘性土坡一样沿坡面表面滑动。 参考答案 1.局部剪切破坏,冲剪破坏;2.整体剪切破坏阶段;3.土的内摩擦角; 4.降低,提高;5.粘聚力; 选择题 2.下列属于地基土整体剪切破坏的特征的是(1、2、3) (1)基础四周的地面隆起;(2)多发生于坚硬粘土层及密实砂土层; (3)地基中形成连续的滑动面并贯穿至地面;(4)多发生于软土地基。 3.下列属于地基土冲剪破坏的特征是(1、2、3) (1)破坏时地基中没有明显的滑动面;(2)基础四周地面无隆起; (3)基础无明显倾斜,但发生较大沉降;(4)p-s曲线有明显转折点。 4.影响地基破坏模式的因素包括(1、2、3、4)。 (1)荷载大小;(2)基础埋深;(3)加荷速率;(4)地基土的压缩性高低. 5.影响无粘性土坡的稳定性的主要因素是(2、4) (1)坡高;(2)坡角;(3)坡向;(4)土的内摩擦角。 6.大堤护岸边坡,当河水位骤降到低水位时,边坡稳定性发生的变化是(1) (1)边坡稳定性降低;(2)边坡稳定性无变化。 (3)边坡稳定性有提高;(4)难以确定。 简答题 1、地基破坏模式有哪几种?各有何特点。 答:根据地基剪切破坏的特征,可将地基破坏分为整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏三种模式。 (1)整体剪切破坏。基底压力p超过临塑荷载后,随着荷载的增加,剪切破坏区不断扩大,最后在地基中形成连续的滑动面,基础压力p超过临塑荷载后,随着荷载的增加,剪切破坏区不断扩大,最后在地基中形成连续的滑动面,基础急剧下沉并可能向一侧倾斜,基础四周的地面明显降起。密实的砂土和硬粘土较可能发生这种破坏形式。 (2)局部剪切破坏。随着荷载的增加,塑性区只发展到地基内某—范围,滑动面不延伸到地面而是终止在地基内某—深度处,基础周围地面稍有隆起,地基会发生较大变形,但房屋—般不会倾倒,中等密实砂土、松砂和软粘土都可能发生这种破坏形式。 (3)冲剪破坏。基础下软弱土发生垂直剪切破坏,使基础连续下沉。破坏时地基中无明显滑动面,基础四周地面无隆起而是下陷,基础无明显倾斜,但发生较大沉降,对于压缩

潘正风《数字测图原理与方法》(第3版)章节题库(土坡和地基的稳定性)【圣才出品】

第十章土坡和地基的稳定性 一、名词解释 1.土坡 答:土坡是指具有倾斜坡面的土体。通常可分为天然土坡(由于地质作用自然形成的土坡,如山坡、江河岸坡等)和人工土坡(经人工挖、填的土工建筑物边坡,如基坑、渠道、土坝、路堤等)。当土坡的顶面和底面都是水平的,并延伸至无穷远,且由均质土组成时,则称为简单土坡。 2.滑坡 答:滑坡是指土坡上的部分岩体或土体在自然或人为因素的影响下沿某一明显界面发生剪切破坏向坡下运动的现象,又称边坡破坏。影响土坡滑动的因素复杂多变,但其根本原因在于土体内部某个滑动面上的剪应力达到了它的抗剪强度,使稳定平衡遭到破坏。 二、判断题 1.粘性土土坡稳定性分析的毕肖普法中,是假设土条两侧的作用力合力大小相等、方向相反、且其作用线重合。()[成都理工大学2011、2015年] 【答案】正确 【解析】毕肖普条分法的假设的基本条件是忽略条间切向力,土条两侧的作用力合力大小相等,方向相反,作用线重合。

2.渗流产生的渗透力可以改变滑动土体的有效应力()。[成都理工大学2010年] 【答案】正确 【解析】渗流产生的渗透力可以改变滑动土体的有效应力,当渗流向下进行时,要在原来应力基础上加上动水压力,当渗流向上进行时,要在原来应力基础上减去动水压力。 3.对于均质无黏性土坡,理论上土坡的稳定性与坡高无关。() 【答案】正确 【解析】对于均质无黏性土坡,理论上土坡的稳定性与坡高无关,只要坡角小于土的内摩擦角(β<φ),K>1,土体就是稳定的。当坡角与土的内摩擦角相等(β=φ)时,稳定安全系数K=1,此时抗滑力等于滑动力,土坡处于极限平衡状态,相应的坡角就等于无黏性土的内摩擦角。 4.粘性土土坡稳定分析的Bishop法,是假设土条两侧的作用力合力大小相等、方向相反,且其作用线重合()。 【答案】错误 【解析】毕肖普法假定各土条底部滑动面上的抗滑安全系数均相同,即等于整个滑动面的平均安全系数,取单位长度土坡按平面问题计算。作用在该土条上的力有:①土条自重 G i=γb i h i,其中b i、h i分别为该土条的宽度与平均高度; ②作用于土条底面的抗剪力T f i、有效法向反力N′i及孔隙水压力u i l i,其中u i、l i分别为该土条底面中点处孔隙水压力和滑弧长度; ③作用于该土条两侧的法向力E i和E i+1及切向力X i和X i+1,ΔX i=(X i+1-X i)。但是土

复合地基提高地基稳定性的研究

复合地基提高地基稳定性的研究 摘要 近年来,随着我国经济建设的持续发展,现代工业、城市布局、交通以及高层重型建筑物的发展,大型地下空间的开发以及大跨度新兴轻钢结构的出现都对地基和基础工程提出了更高的要求,其工程所处地基处理的优劣,关系到整个工程的质量,合理的软弱地基处理、上部结构设计,可以减轻和消除软弱地基对上部建筑物的不利影响。对于地层上部普遍为第四纪全新世沉积物或人工填土,岩性主要为流塑状态淤泥或淤泥质土和松散至稍密砂土,厚度大,工程力学性质差,地基承载力低的沿海地区,在建筑工程施工交付使用过程中要满足天然地基承载力的工程需要,必须进行地基处理。复合地基以其桩土跟褥垫层作用具有提高地基承载力,减少地基沉降量及沉降差,提高地基抗震液化能力,是现代快速加固软弱地基的一种有效方法。复合地基技术以其工艺简单、施工方便、造价低廉等优势,在工程建筑的地基处理中得到了广泛应用。 关键词:软弱地基,复合地基,地基处理,褥垫层

目录 1绪论 (1) 1.1研究背景及意义 (1) 1.2国内外研究现状 (1) 2复合地基提高地基稳定性概述 (2) 2.1复合地基定义与原理 (2) 2.1.1定义与原理 (2) 2.1.2 复合地基的特点与应用场合 (2) 2.2复合地基施工工艺解析 (3) 2.2.1施工工艺原理 (3) 2.2.2工艺流程及操作要点 (3) 2.3质量控制 (4) 3现阶段复合地基施工过程中存在的主要问题 (5) 3.1复合地基的破坏形态 (5) 3.2质量通病 (5) 4针对施工现状对于复合地基施工提出解决措施 (6) 4.1技术措施 (6) 4.1.1复合地基质量检测 (6) 4.1.2技术交底 (6) 4.2安全措施 (6) 5以青钢搬迁项目做复合地基提高地基稳定性的研究 (7) 5.1概况 (7) 5.2工程量及技术要求 (7) 5.3工程地质 (8) 5.4水文地质 (10) 5.5各分项施工方案 (11) 5.5.1振动沉管桩施工方案 (11) 5.5.2双管旋喷桩施工方案 (12) 5.5.3 褥垫层施工方案 (15) 结论 (16)

土坡稳定性

土坡稳定性 1、静止土压力 earth pressure at rest 1.土体处于天然状态的土压力; 2.挡土结构物在土的作用下不发生任何方向的移动或转动,保持静止状态时,土作用在挡土结构物上的压力。 2、主动土压力 active earth pressure 挡土结构物在土的作用下背离土体或转动,土体达到极限平衡时,作用于挡土结构物上的最小侧向土压力。 3、被动土压力 passive earth pressure 挡土结构物在接近于水平的外力作用下向土体移动或转动,土体达极限平衡时,作用于挡土结构物上的最大侧向土压力。 4、朗肯土压力理论 Rankine`s earth pressure theory 朗肯于1857年提出的古典土压力理论,用以计算土体作用于挡土墙上的主动或被动土压力。它假设:1.墙背为光滑的,水平面及竖直面上均无剪应力,即该两面均为主应力作用面;2.土体内各点都处于极限平衡状态。当土体处于主动状态时,最大主应力作用面为水平面;当土体处于被动状态时,最大主应力面为竖直面。 5、库仑土压力理论 Coulomb`s earth pressure theory 库仑提出的古典土压力理论。当挡土墙背离土体或向土体移动时,假设墙后土体沿水平面成一定倾角的平面发生破坏,分析滑动土块体力的极限平衡,计算墙背土压力。试算一系列不同滑动面墙背的土压力,确定最危险的土压力,即得墙背主动土压力或被动土压力。 6、斜坡稳定性 slope stability 斜坡上一定范围内岩土体的稳定程度。经多个可能滑动面的抗滑验算,其中最危险的滑动面的抗滑安全系数可用以表示斜坡的稳定性。 7、稳定系数 stability number 反映粘性土内聚力和边坡稳定高度关系的系数。为土坡的稳定高度和土的重度的乘积与土的内聚力的比值。 8、条分法 method of slices 计算倾斜岩土体滑动危险性的方法。一般沿验算滑动的方向将土体划分为一系列的垂直条带。由各条带的土重和各条带间的相互作用力(在某些简化计算法中,常略去各条带间的相互作用力),利用静力平衡原理,计算各条带滑动面上的滑动力和抗滑力的总和的平衡关系,即能分析计算出边坡的抗滑安全系数的方法。 9、极限平衡法 limit equilibrium method 岩土体稳定性分析方法之一。可在岩土体中假定一破坏面(直线、圆弧、对数螺旋或其它不规则面)并划出脱离体,根据作用在脱离体上的已知力计算出为维持脱离体平衡在破坏面上所需要的土的抗剪强度,并与破坏面实际所能提供的土的抗剪强度比较,求得岩土体稳定性的安全系数。

地基稳定性分析

地基稳定性分析

建筑地基的稳定性分析和评价 《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版) 4.1.11第3款规定应“分析和评价地基的稳定性……”,由于该部分内容在规范中较分散,各位同行在岩土工程勘察报告编写时,往往感到无从下笔,现归纳如下,供参考,不当之处望不吝赐教。 一、地基稳定性 地基稳定性是指主要受力层的岩土体在外部荷载作用下沉降变形、深层滑动等对工程建设安全稳定的影响程度,避免由此地基产生过大的变形、侧向破坏、滑移造成地基破坏从而影响正常使用。按照(GB 50021-2001) (2009年版) 14.1.3、14.1.4规定,岩土体的变形、强度和稳定应在定性分析的基础上进行定量分析。评价地基稳定性问题时按承载力极限状态计算,评价岩土体的变形时按正常使用极限状态的要求进行验算。 二、地基稳定性分析评价内容 影响地基稳定性的因素,主要的是场地的岩土工程条件、地质环境条件、建(构)筑物特征等。一般情况下,需要对经常受水平力或倾覆力矩的高层建筑、高耸结构、高压线塔、锚拉基础、挡墙、水坝、堤坝和桥台等建(构)筑物进行地基稳定性评价。 通常情况下,涉及到主要的内容有:(1)岩土工程条件包括组成地基的岩、土物理力学性质,地层结构。特别是有特殊性岩土,隐伏的破碎或断裂带,地下水渗流等特殊情况;(2)地质环境条件包括是否建造在斜坡上、边坡附近、山区地基上,建(构)筑物与不良地质作用、特殊地貌的关联度和可能引起地基破坏失稳的各种自然因素或组合。如岩溶、滑坡、崩塌、采空区、地面沉降、地震液化、震陷、活动断裂、岸边河流冲刷等。按照《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版)、《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)规定,对山东地区该问题常见的几种情况罗列如下: 1、地基承载力计算与验算 验算地基稳定性实质上就是验算地基极限承载能力是否满足要求。应严格按照《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011) 5.2和《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)8.2.6~8等条款执行。 2、变形验算 建筑物的地基变形计算值,不应大于建筑物地基允许变形值。在勘察阶段往往建筑物特征参数不明确,一味要求勘察报告中能有准确的结论也勉为其难,但在岩土工程勘察报告中应提供符合规范要求的岩土变

建筑地基的稳定性分析和评价学习

《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版) 4.1.11第3款规定应“分析和评价地基的稳定性……”,由于该部分内容在规范中较分散,各位同行在岩土工程勘察报告编写时,往往感到无从下笔,现归纳如下,供参考,不当之处望不吝赐教。 一、地基稳定性 地基稳定性,一说是地基在外部荷载(包括基础重量在内的建筑物所有的荷载)作用下抵抗剪切破坏的稳定安全程度;二说是各类工程在施工和使用过程中,地基承受荷载的稳定程度;还有表达为与地基岩土体在承受建筑荷载条件下的沉降变形、深层滑动等对工程建设安全稳定的影响程度。因此,地基稳定性是一个很模糊的概念,其分析和评价可以包含在场地稳定性分析和评价和地基分析和评价之中。 总之,稳定性评价的目的是为了避免由于建(构)筑物的兴建可能引起地基产生过大的变形、侧向破坏、滑移造成地基破坏从而影响正常使用。按照(GB 50021-2001) (2009年版) 14.1.3、14.1.4规定,岩土体的稳定应在定性分析的基础上进行定量分析。评价地基稳定性问题时按承载力极限状态计算,评价岩土体的变形时按正常使用极限状态的要求进行验算。 二、地基稳定性分析评价内容 影响地基稳定性的因素,主要的是场地的岩土工程条件、地质环境条件、建(构)筑物特征等。一般情况下,需要对如下建(构)筑物进行地基稳定性评价:经常受水平力或倾覆力矩的高层建筑、高耸结构、高压线塔、锚拉基础、挡墙、水坝、堤坝和桥台等。 通常涉及到岩土工程方面主要的内容有:(1)岩土工程条件包括组成地基的岩、土物理力学性质,地层结构。特别是有特殊性岩土,隐伏的破碎或断裂带,地下水渗流等特殊情况;(2)地质环境条件包括是否建造在斜坡上、边坡附近、山区地基上,建(构)筑物与不良地质作用、特殊地貌的关联度和可能引起地基破坏失稳的各种自然因素或组合。如岩溶、滑坡、崩塌、采空区、地面沉降、地震液化、震陷、活动断裂、岸边河流冲刷等。按照《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版)、《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)和《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2010)规定,根据济南地区这一问题,通常需要分析评价的内容总结如下:1、地基承载力计算与验算 验算地基稳定性实质上就是验算地基极限承载能力是否满足要求。应严格按照《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011) 5.2和《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)8.2.6~8等条款执行。 2、变形验算 建筑物的地基变形计算值,不应大于建筑物地基允许变形值。在勘察阶段往往建筑物特征参数不明确,一味要求勘察报告中能有准确的结论也勉为其难,但在岩土工程勘察报告中应提供符合规范要求的岩土变形参数,供上部结构计算条件具备时按照(GB 50007-2011) 5.3、(JGJ 72-2004) 8.2.9~12和《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)有关条款计算。 3、基础埋置深度的确定 对高层建筑和高耸构筑物基础的埋置深度,应满足地基承载力、变形和稳定性要求。位于岩石地基上的高层建筑,其基础埋深应满足抗滑稳定性要求。天然地基上的箱形或或筏形基础埋置深度不宜小于1/15H;桩箱或桩筏基础不宜小于1/18H,H为建筑物高度。 4、位于稳定土坡坡顶上的建筑 应根据建(构)筑物基础形式,按照(GB 50007-2011) 5.4.1~2有关规定确定基础距坡顶边缘的距离和基础埋深。需要时,还应按照《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2002)5.1~3有关规定验算坡体的稳定性。验算方法对均质土可采用圆弧滑动条分法,发育软弱结构面、软弱夹层及层状膨胀岩土时,应按最不利的滑动面验算。当坡体中分布膨胀岩土时应考虑坡体含水量变化的影响;具有胀缩裂缝和地裂缝的膨胀土边坡,应进行沿裂缝滑动的验算。 5、受水平力作用的建(构)筑物

基础承台土坡稳定性计算书

土坡稳定性计算书 计算依据: 1、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012 2、《建筑施工计算手册》江正荣编著 3、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著 4、《施工现场设施安全设计计算手册》谢建民编著 5、《地基与基础》第三版 计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。 本计算书采用瑞典条分法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还假定不考虑土条两侧上的作用力。 一、参数信息: 基本参数:

根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第i条,不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着: 1、土条自重, 2、作用于土条弧面上的法向反力, 3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足≥1.3的要求。 圆弧滑动法示意图 三、计算公式: K sj=∑{c i l i+[ΔG i b i+qb i]cosθi tanφi}/∑[ΔG i b i+qb i]sinθi 式子中: K sj --第j个圆弧滑动体的抗滑力矩与滑动力矩的比值; c i --土层的粘聚力; l i--第i条土条的圆弧长度;

ΔG i-第i土条的自重; θi --第i条土中线处法线与铅直线的夹角; φi --土层的内摩擦角; b i --第i条土的宽度; h i --第i条土的平均高度; q --第i条土条土上的均布荷载; 四、计算安全系数: 将数据各参数代入上面的公式,通过循环计算,求得最小的安全系数K sjmin:------------------------------------------------------------------------------------ 计算步数安全系数滑裂角(度) 圆心X(m) 圆心Y(m) 半径 R(m) 第1步 1.475 29.604 -0.256 8.122 8.126 示意图如下: -------------------------------------------------------------------------------------- 计算结论如下:

建筑场地和地基的稳定性评价

摘要:场地和地基的稳定性分析评价是现行规范、规程强条规定的内容,本文从地质环境条件和岩土工程条件两方面对需要进行稳定性分析评价的内容进行了论述。 关键词:场地稳定性;地基稳定性;地质环境条件;岩土工程条件 在《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001) (2009年版) 4.1.11第3款规定应“分析和评价地基的稳定性……”,14.3.3,第9款规定进行“场地稳定性和适宜性评价”;《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)8.2“天然地基评价”中规定应分析评价的内容包括“场地、地基稳定性和处理措施的建议”;《房屋建筑和市政基础设施工程勘察文件编制深度规定》(2010年版)4.6.2第1款“场地稳定性评价”,对“地基稳定性评价”提及很少。各位同行在编写岩土工程勘察报告时,往往感到需要论证的内容不是太多就是无从下笔。本人根据多年来的工作实践,对这一问题在济南地区常见的几种情况进行了总结归纳。由于我国地域广阔,新型的建构筑物、岩土工程地质条件和环境条件多样,该文观点和阐述仅是一管之见,不当之处,望不吝赐教。 一场地稳定性评价 场地稳定性评价主要是指对各种不良地质作用,包括:断裂、地裂缝、滑坡、崩塌、岩溶、土洞塌陷、建筑边坡等影响场地整体稳定性的岩土工程问题进行评价。 场地稳定性评价是岩土工程勘察可行性研究阶段的基本任务,是初勘阶段的主要任务,详勘阶段应进行“地基稳定性”分析评价。在(GB 50021-2001) (2009年版)论述较笼统,但在《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ 72-2004)“8岩土工程评价”中明确了分析评价的内容。 场地稳定性评价内容主要包括以下几个方面的岩土工程问题: 1 区域地质构造稳定性。针对拟建场地及附近是否存在活动性断裂; 2 场地地震效应,主要针对场地所处的基本地震烈度区划,划分出场地地段; 3 是否发育直接危害场地稳定的不良地质作用,包括:岩溶、滑坡、危岩和崩塌、泥石流、采空区、地面沉降和活动断裂等。 4 建筑边坡稳定稳定性的影响等。 按照(GB 50021-2001) (2009年版) 14.1.3规定,可仅作定性分析,确定场地稳定性、工程建设的适宜性,必要时应建议进行地震安全性评价或地质灾害危险性评估,由此影响到地基稳定性的工程要进行地基稳定性分析评价。 二地基稳定性评价 地基稳定性主要是指由于地形、地貌、设计方案造成建筑地基侧限削弱或不均衡,而可能导致基础整体失稳;或软弱地基、局部软弱地基,如暗浜、暗塘等,超过承载能力极限状态的地基失稳。其含义包含以下几个方面: 1 地基在外部荷载(包括基础重量在内的建筑物所有的荷载)作用下抵抗剪切破坏的稳定安全程度——承载力特征值的确定; 2 各类工程在施工和使用过程中,地基承受荷载的稳定程度——变形验算; 3 与地基岩土体在承受建筑荷载条件下的沉降变形、深层滑动等对工程建设安全稳定的影响程度——与岩土工程条件和地质环境条件的关联度。 评价的目的是为了避免由于建(构)筑物的兴建可能引起地基产生过大的变形、侧向破坏、滑移造成地基破坏从而影响正常使用。按照(GB 50021-2001) (2009年版) 14.1.3规定,应在定性分析的基础上进行定量分析,评价地基稳定性问题时按承载力极限状态计算,评价岩土体的变形时按正常使用极限状态的要求进行验算。 三地基稳定性评价内容 影响地基稳定性的因素,主要的是场地的岩土工程条件、地质环境条件、建(构)筑物特征等。 一般情况下,需要对以下建(构)筑物进行地基稳定性评价:经常受水平力或倾覆力矩的高层建筑、高耸结构、高压线塔、锚拉基础、挡墙、水坝、堤坝和桥台等。 通常涉及到岩土工程方面的内容主要有:(1)岩土工程条件包括组成地基的岩、土物理力学性质,地层结构。特别是有特殊性岩土,隐伏的破碎或断裂带,地下水渗流等特殊情况;(2)地质环境条件包括是否建造在斜坡上、边坡附近、山区地基上,建(构)筑物与不良地质作用、特殊地貌的关联度和可能引起地基破坏失稳的各种自然因素或组合。如岩溶、滑坡、崩塌、采空区、 建筑场地和地基的稳定性评价 济南市建设工程勘察设计质量监督站郜宪存

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