岩土工程分析评价和成果报告编写

建议标准值 0.10
0.30 0.30 0.50 0.30 0.10 0.10 0.30
12
Ingles建议的不同岩土的变异系数
岩土参数 无侧限抗压强度
孔隙比 重度
粘粒含量
范围值 0.06-1.00 0.13-0.42 0.01-0.10 0.09-0.70
建议标准值 0.40 0.25 0.03 0.25
A、定值法 也称稳定性系数法或安全系数法。它将各种计 算参数皆取一确定值。因稳定性系数就是各种参数的函数， 即
K＝f(c、φ、γ…)
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定值法
因而所获得的稳定性系数也是一确定值。为可靠起见， 根据工程的重要性和地质条件的复杂程度，一般用安全 系数来保证计算的安全度。即在强度上根据经验打一折 扣，作为安全储备。
定性分析和定量分析都应在详细占有资料和数据的基 础上，运用成熟的理论和类似工程的经验进行论证，并 宜提出多个方案进行比较。
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定量分析评价的内容
(1)岩土体的变形性状及其极限值。 (2)岩土体的强度、稳定性及其极限值，包括地基和基础、 边坡和地下洞室的稳定性。 (3)岩土压力及岩土体应力的分布与传递。 (4)其他各种临界状态的判定问题。 定量分析可采用解析法、图解法或数值法。
23
f
1 n 1
n i 1
i2
n
i
i 1
n
2
24
25
岩土参数设计值公式
d
k
是岩土参数的分项系数，
按有关设计规范规定取值。
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岩土参数的标准值和设计值
在岩土工程勘察成果报告中，应按下列不同情况 提供岩土参数值： （1） 一般情况下，应提供岩土参数的平均值(fm)、变异 系数（δ）、数值范围和数据的个数(n)。 （2）承载能力极限状态计算需要的岩土参数标准值应按 式(fk=rsfm)计算；当设计规范另有专门规定的标准值取 值方法时，可按有关规范执行。
岩土工程分析评价应在工程地质测绘、勘探、 测试和搜集已有资料的基础上，结合工程特点 和要求进行。
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岩土工程分析评价的要求
充分了解工程结构的类型、特点、荷载情况和变形控 制要求； 掌握场地的地质背景，考虑岩土材料的非均质性、各 向异性和随时间的变化，评价岩土参数的不确定性， 确定其最佳估计值； 充分考虑当地经验和类似工程的经验； 对于理论依据不足、实践经验不多的岩土工程问题， 可通过现场模型试验或足尺试验取得实测数据进行分 析评价； 必要时可建议通过施工监测，调整设计和施工方案。
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岩土工程计算的要求
按承载能力极限状态计算，可用于评价岩土地基 承载力和边坡、挡墙、地基稳定性问题，可根据 有关设计规范规定，用分项系数或总安全系数方 法计算，有经验时也可用隐含安全系数的抗力容 许值进行计算。 按正常使用极限状态要求进行验算控制，可用于 评价岩土体的变形、动力反应、透水性和涌水性 任务需要时可根据工程原型或足尺试验得到的岩 土体性状的量测结果，用反分析的方法反求岩土 参数，验证设计计算，查验工程效果或事故原因
正常使用极限状态计算需要的岩土参数宜采用平均值。 评价岩土性状需要的岩土参数应采用平均值。
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岩土参数的标准值和设计值
(3)当用以分项系数描述的设计表达式计算时，岩土参 数的 设计值 fd可按下式计算：
fd＝fk / γ 式中：γ——岩土参数的分项系数，按有关设计规范的规定 取值。
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岩土工程的分析评价
k sm
s
1{1.704 n
} 4.678 n2
rs为统计修正系数
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标准值的确定
s称为统计修正系数。 式中的正负号按不利组合考虑，比如抗剪强度指 标的修正系数应该取负号，按照较小的抗剪强度 考虑。 也可按岩土工程的类型和重要性、参数变异性、 统计时数据的个数，根据经验选用，当勘察报告 中采用的设计标准另有专门规定时，标准值的取 值方法应按该规范的规定执行。
0.044-0.213
0.166-0.173
0.177-0.257 0.122-0.300 0.170-0.500 0.166-0.469 0.209-0.417
0.206-0.308 0.197-0.424 0.097-0.268 0.164-0.370 0.100-0.360 0.140-0.168
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思考
在岩土工程勘察中，计算岩土参数的标准值所用的统计 修正系数γs，计算公式中正负号使用正确的是：
A 抗剪强度指标的修正系数应取正值 B 标准贯入试验锤击数的修正系数应取正值 C 砂土孔隙比的修正系数应取正值 D 粘性土侧限压缩模量的修正系数应取负值 E 荷载板试验承载力的修正系数应取负值
注：正负号按不利组合考虑。对于土层，对工程不利的 情况有：抗剪强度低、标贯击数低、孔隙比大、压缩模 量低和承载力低等。
f
1 n
n
1
i 1
i2
n
i
i
n
2
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变异系数
f m
100%
岩土参数的变异性等级
变异系数
δ＜0.1 0.1≤ δ ＜0.2
变异性等级 很低
低
0.2≤ δ ＜ 0.3
中等
0.3≤ δ ＜0.4 高
δ≥0.4 很高
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统计方法
平均值:反映数据分布的集中情况或中心趋势； 标准差：反映数据分布的离散程度； 变异系数：反映数据分布的离散程度； 岩土参数的标准差和变异系数都是反映参数离散性的尺 度，但标准差是有量纲的，不能用于不同参数离散性的 比较。 变异系数是无量纲系数，使用上比较方便，也可用于不 同参数离散性的比较。
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剩余标准差与变异系数
对于主要参数宜绘制参数沿深度变化的图件，以便 分析参数在水平和垂直方向上的变异规律，按照参 数变化的特点，分为相关型和非相关型。 对于相关型指标：
剩余标准差 变异系数 相关系数r，非相关时为0
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指标的选用
指标的选用 标准值的确定
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指标的选用
(1)评价岩土性状的指标，如天然密度、天然含水量 、液限、塑限、塑性指数、液性指数、饱和度、相 对密实度、吸水率等，应选用指标的平均值； (2)正常使用极限状态计算需要的岩土参数指标，如 压缩系数、压缩模量、渗透系数等，宜选用平均值 ，当变异系数较大时，可根据经验作适当调整； (3)承载能力极限状态计算需要的岩土参数指标，如 岩土的抗剪强度指标，应选用指标的标准值； (4)载荷试验承载力应取特征值。
4
概述
一般情况下，同一工程地质单元具有共同的特征：（1 ）具有同一地质年代、成因类型，并处于同一构造部 位和同一地貌单元的岩土层；（2）具有基本相同的岩 土性质特征，包括矿物成分、结构构造、风化程度、 物理力学性能和工程性能；（3）影响岩土体工程地质 性质的因素是基本相似的；（4）对不均匀变形敏感的 某些建（构）筑物的关键部位，视需要可划分更小的 单元。
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Ingles建议的不同岩土的变异系数
岩土参数
内摩擦角（砂土） 内摩擦角（粘性土）
内聚力c(不排水) 压缩系数 固结系数 弹性模量 液限 塑限
标准贯入击数
范围值 0.05-0.15 0.12-0.56 0.20-0.50 0.18-0.73 0.25-1.00 0.02-0.42 0.02-0.48 0.09-0.29 0.27-0.85
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岩土工程分析评价的要求
岩土工程分析评价应在定性分析的基础上进行定量分析。岩 土体的变形和强度应进行定量分析；场地的适宜性、场地地 质条件的稳定性，可仅作定性分析。 岩土工程分析评价应根据岩土工程勘察等级区别进行。对丙 级岩土工程勘察，可根据邻近工程经验，结合触探和钻探取 样试验资料进行；对乙级岩土工程勘察，应在详细勘探、测 试的基础上，结合邻近工程经验进行，并提供强度和变形指 标；对甲级岩土工程勘察，除按乙级要求进行外，尚应提供 载荷试验资料，必要时应对其中的复杂问题进行专门研究， 并结合监测对评价结论进行检验。
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定量分析的方法
（1） 解析法 是使用最多的方法，它以经典的刚体极限平衡 理论为基础。这种方法的数学意义严格，但由于应用时对实 际地质体有一定的前提假设条件，以及边界条件的确定和计 算参数的选取也都存在误差和不确定性，甚至有一定的经验 性，所以应有足够的安全储备以保证工程的可靠性。
解析法可分为定值法和概率分析法 。
第12章 岩土工程分析评价和成果 报告编写
1
本章内容
1. 岩土参数的统计和选用 2. 岩土工程的分析评价 3. 岩土工程勘察报告的编写 4. 岩土工程勘察报告图表 5. 岩土工程勘察报告实例
2
岩土参数的统计和选用
1. 概述 2. 统计方法 3. 指标的选用
3
概述
由于岩土体的非均匀性和各向异性，空间各点岩土的物理力 学性质是不同的，相应地由试验得到的岩土参数也是不同的 ，尤其是不同岩土层的岩土参数变异性较大。因此，岩土性 质指标统计应按工程地质单元和层位进行，统计时地质单元 中的薄夹层不应混入统计。 所谓工程地质单元是指在工程地质数据的统计工作中具有相 似的地质条件或在某方面有相似的地质特征，而可将其作为 一个统计单位的单元体。因而，在这个地质单元体中物理力 学性质指标或其它地质数据大体上是相同的，但又不是完全 一致。
5
概述
进行统计的指标一般包括岩土的天然密度、天 然含水量、粉土和粘性土的液限、塑限和塑性 指数、粘性土的液性指数、砂土的相对密实度 、岩石的吸水率、岩石的各种力学特性指标、 特殊性岩土的各种特征指标以及各种原位测试 指标。 对以上指标，在勘察报告中应提供各个工程地 质单元的最小值、最大值、平均值、标准差、 变异系数和数据的数量。当统计样本的数量小 于6个时，只提供指标的范围值。
0.049-0.089 0.162-0.245 0.333-0.645 0.156-0.290 0.160-0.550 0.280-0.300