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岩土界怪事之一:岩石地基承载力不进行修正?

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cdddd 发表于 2011-1-11 20:18:42 | 显示全部楼层 |阅读模式
岩石地基承载力不进行修正?
为什么岩石地基承载力特征值不进行深度修正?和宽度修正?
原因何在?

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ljmtidilgw 发表于 2011-1-11 21:19:44 | 显示全部楼层
和岩石相比,土是比较简单的介质,特别是很多模型假设土各向同性等,如强度至少可以假定水平向(X、Y)强度如承载力和模量一样,岩石您敢这么假设?
渗透性方面,土大多数情况采用渗透系数X、Y、Z一样,复杂点,说Z方向小点,总可以合理地假设X、Y向一样!岩石里您敢吗?一条裂隙或断裂带就是渗流通道。大到溶洞,小到裂隙毫米级别的宽度。
土的原位测试有标贯SPT、静探CPT等,比较成熟。岩石原位测试有什么?上野外大型抗剪,行,几个工程能负担得起费用、试验在比较深部位如何试验,当然挖平洞、竖井可以,费用之外,代表性如何?没有包含场地的 结构面和 主要不良地质体,试验有效吗?参数敢用吗?当然可以上物探,确定大的地质界线还可以,要太细部的东西、准确的东西,一般很难取得。

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ljmtidilgw 发表于 2011-1-11 21:36:56 | 显示全部楼层
综合上述,土的修正是合理的,是因为前人认为应该修正,而且是建立我们对土的性状了解、勘察、提取手段、试验结果比较可信、有效的基础上。而岩石本身就是复杂,结构和地质缺陷对岩体影响巨大,如何修正。
人工立尺测量水位,平静的湖水面,您可以测量更准确点,如mm级,而同样的人和工具,让你测量汹涌澎湃的海水位,您连cm级变化都难以捕捉。如果有人说要修正下尺子的热胀冷缩效应引起的读数变化。对海水位的测量,免了也罢!比较人性和合理!
这就是我理解岩石和土的区别。相同类别的岩石,可以是V类,接近土的参数,也可以是III类、II类或更好,象混凝土一样的性状。这么大的性状变化幅度,显然一点修正没有多大意义。
当然,要仔细研究,除了结构面效应,岩石还有地应力作用、岩石拱效应等,很复杂。

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 楼主| cdddd 发表于 2011-1-13 00:03:46 | 显示全部楼层
其实,我们在这里探讨的是城市建设中,就是民用建筑物的体型下,勘察报告对岩石到底进不进行修正,对保证建筑物安全,降低建筑物造价,已经起到很关键的作用,而不是像以前那样建筑物多是低层。
所以不存在上面说的那种情况。
我们可以举例:同一个场地,同样泥岩,开始是中等风化泥岩,当然也存在裂隙,也存在各向异性,但是不存在肉眼看得出来的孔穴或裂缝,埋深在20m处,按照极软岩中等风化岩石承载力只有800KPa。我们假设一下,注意这个假设是说,不管什么原因导致该岩石风化成风化泥岩,就是变成土了,承载力降低了变成300KPa,但是如果建筑物采用筏板基础,加上建筑物深宽修正,修正后承载力反而大于800Kpa,这样现象如何解释?
其实重庆规范已经对岩石进行深度修正,因为是山区,经常遇到岩石,工程实践较多,先行一步,原因可能不是上面所说那样?

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ljmtidilgw 发表于 2011-1-13 20:44:22 | 显示全部楼层
相同岩石,桩基和浅基础给出的岩石参数,特别是承载力是不一样的。这个在HOEK-BROWN破坏准则里有清楚地说明 - 就是所谓的尺寸效应!
σcc50*(50/d)^0.18
式中:
σc50 - 直径为50mm标准岩石试件单轴抗压强度
σc - 直径为d的岩体或岩块的抗压强度强度

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ljmtidilgw 发表于 2011-1-13 21:01:25 | 显示全部楼层
假设岩心的UCS单轴抗压是50MPa,那么对于一个尺寸是10mx10m的场地,这个大直径岩块的抗压强度是多少?
根据上面的转化公式大概是多少?是19MPa。
我们进行桩基设计,一般很少考虑这个尺寸效应,当然可以考虑下更好,1米直径的桩基础,单轴抗压按照30MPa比较合理。
至于单轴抗压如何转换成极限承载力或允许承载力,这个论坛里有参数转换技巧帖子里有,不是公理,但给您一个方向和一个最基本的数值。一般最好通过野外承载板试验确定。

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ljmtidilgw 发表于 2011-1-13 21:10:27 | 显示全部楼层
土压力沿深度呈增加趋势,是典型的三角形分布;看看岩石,如果不是V类岩体,您还采用三角形分布,明显是错误,有前人把岩石应力简化成矩形分布,这个时候通常考虑的是地应力,而不是土压力。
因此,土的深度效应在岩石里就不一定存在了(这里再重申下V类岩体可以按照土的情况处理)。
因为我国很多地方都是水平地应力大于垂直地应力,是垂直应力的2-3倍,那么您设计时是否要考虑到这个。

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 楼主| cdddd 发表于 2011-1-14 13:33:32 | 显示全部楼层
如果说在浅层,比如,工民建建筑物说,一般不考虑水平地应力大于垂直地应力等因素,因为说白了,工民建勘察只是属于地球学科中“皮肤科”,没有必要去研究这一个地应力的问题!
岩石在10~30m深度范围内的土压力到底是怎么分布,以及是不是该按照矩形考虑,就是待深究的,我们觉得若是中等以上岩石侧壁的土压力值一般不高,很低,应该小于土类的土压力,至于小多少?不太清楚,希望知道者可以告知!

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 楼主| cdddd 发表于 2011-1-14 15:47:07 | 显示全部楼层
高大钊教授的意见:
1. 你这个问题涉及到地基承载力的两个基本概念;
2. 一个是对加固土体的承载力的估计,一般可以用载荷试验来测定,但只适用于零埋置深度和小尺寸的条件;
3. 另一个是埋置深度范围内土的自重对承载力的影响,即所谓的深度修正问题;
4. 埋置深度范围内的土体在一个比较大的宽度范围内施加于潜在的滑动土体之上,因此深度修正系数的大小取决于整个持力层的性质;
5. 但加固的土体宽度非常有限,其两侧的土体仍然没有得到加固,抗剪强度指标没有提高,当然不能考虑加固的影响;
6. 如果是对软土的加固,规范的这一个规定有其道理;但你这个卵石层本身的强度指标比较高,采用1.0的系数是有些问题的,不能机械地搬用规范的这一个规定;
7. 对这样的特殊工程,建议进行专门的研究,你可以参考74规范的说明,按照相似的思路去讨论这个工程的深度修正系数的取用值。

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 楼主| cdddd 发表于 2011-5-5 19:11:10 | 显示全部楼层
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yfx64 发表于 2012-7-28 07:48:04 | 显示全部楼层
地基规范明确要求不用修正。

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zhengbo716 发表于 2012-8-5 16:08:43 | 显示全部楼层
学习了,以前只知道不修正,但原因还真不太清楚。
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niwei19850123 发表于 2012-8-23 19:57:26 | 显示全部楼层
学习了。感谢楼主的问题
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牧马人 发表于 2012-8-25 23:08:25 | 显示全部楼层
假如你用我主张的用沉积相和成岩作用的观点去看待岩石问题,用成土作用的观点去看待土体问题,那么这个问题就很简单。归根结底是由于他们的成因不同,他们的结构和特性存在着本质上的差别。土体的破坏是剪切破坏,与上覆土压力有关;而岩石是脆性破坏,他的破坏与上覆压力无关。所以岩质地基承载力不需要进行宽深修正。
这个问题也体现了土力学的非科学性,现在居然有人把土力学称为“伪科学”,以致土力学的权威也说不清楚这个问题。

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ljmtidilgw  在2012-8-25 23:13  送朵鲜花  并说:我非常同意你的观点,送朵鲜花鼓励一下
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chapman79 发表于 2012-8-26 07:44:37 | 显示全部楼层
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 楼主| cdddd 发表于 2012-8-26 09:53:58 | 显示全部楼层
而岩石是脆性破坏,它的破坏与上覆压力无关。所以岩质地基承载力不需要进行宽深修正。这句话待商榷!
任何破坏应该有空间,微观上看岩石是脆性破坏,但是放在一定环境下,土两侧上腹后,它没有地方挤压空间进行破坏或者破坏受到限制,所以应该有深宽修正!
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allor 发表于 2012-8-26 22:22:39 | 显示全部楼层
通过规范的公式来看,把土和岩石都用摩尔库伦模型来描述。 强度与c和φ相关。对于土质地基来说,深度和宽度修正主要是考虑 φ的作用。  φ≠0,修正宽度和深度才有意义。

而对于岩石来说,可看做c值很大,而 φ近似于0(事实可能有所差别,但是c值是岩石强度最主要的表现方式)。 从强度修正公式来看,φ=0,深度和宽度修正系数都为0

事实上,宽度不同,埋深不同,导致土或岩石的围压可能不同,从而导致地基承载力会有某种程度的变化但这已经不是规范中所采用理论所涵盖的范畴了

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ljmtidilgw + 5 + 30 很给力!

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ljmtidilgw  在2012-8-27 15:11  送朵鲜花  并说:我非常同意你的观点,送朵鲜花鼓励一下
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ljmtidilgw 发表于 2012-8-27 15:18:45 | 显示全部楼层
我想深度修正涉及地应力方面的东西,土的垂直应力和水平应力接近,随深度增加!

而岩石的地应力和深度关系不大,而且很多国家和地区可能出现水平地应力大于垂直地应力的情况!

大家可以从摩尔圆或三轴试验摩尔圆上看出,岩石的强度是和侧限的大小密切相关!岩石的地应力没有什么规律可寻,如何修正?
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fox3021 发表于 2015-10-27 13:28:52 | 显示全部楼层
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zhangningyi123 发表于 2015-10-28 00:30:11 | 显示全部楼层
岩石更为复杂
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mikelu 发表于 2015-10-28 05:15:22 | 显示全部楼层
土的承載力與固結相關,所以修正。岩石基本只是彈性變形,跟固結無關,當然不能修正
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sjzdh 发表于 2015-10-28 06:47:50 | 显示全部楼层
不错,学习学习了
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tt-dd 发表于 2015-10-28 08:27:41 | 显示全部楼层
学习了
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cxc1995-1999 发表于 2015-10-28 08:33:27 | 显示全部楼层
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楚八怪怪 发表于 2015-10-28 08:44:05 | 显示全部楼层
这样的争论非常好!
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zspkd 发表于 2015-10-29 08:24:10 | 显示全部楼层
长知识
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墨泉 发表于 2015-10-29 12:52:36 | 显示全部楼层
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 楼主| cdddd 发表于 2016-4-14 09:50:08 | 显示全部楼层
某大型综合广场项目,两栋塔楼高度分别为452m和356m,裙房6层,下设5层满堂地下室,基坑深度35m,建筑室外地坪标高45.5m,抗浮设计水位标高44m。深度18~20m左右以下地层为中风化泥质粉砂岩,自然湿度单轴极限抗压强度4mpa左右,经大量的岩石实验、研究(平板载荷、旁压、抗剪断、单抽抗压以及对该岩石形状研究),将地区常采用的经验地基承载力特征值1000KPa左右大幅提高到2500Kpa。
这个现象怎么解释?
http://www.eswnman.net/thread-229390-1-1.html
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zspkd 发表于 2016-4-14 11:31:27 | 显示全部楼层
谢谢导师——东那西北人!
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sdf916 发表于 2016-4-15 07:47:12 | 显示全部楼层
原因还真不太清楚
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cxc1995-1999 发表于 2016-4-15 10:11:51 | 显示全部楼层
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y哥 发表于 2016-4-15 14:46:59 | 显示全部楼层
学习了
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syc2008 发表于 2016-4-18 07:45:29 | 显示全部楼层
楼猪好像很善于思考的样子,实则是不读书的表现。
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xzlovel 发表于 2016-4-18 10:12:50 | 显示全部楼层
很合理 很好
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 楼主| cdddd 发表于 2017-9-2 10:16:30 | 显示全部楼层
复杂应力条件下岩石的拉剪变形及破坏准则研究
http://www.docin.com/p-698418441.html
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 楼主| cdddd 发表于 2017-9-2 10:17:33 | 显示全部楼层
关于水电工程红层软岩承载力确定方法分析
http://www.yantuchina.com/people/detail/73/19511.html
更多图片 小图 大图
组图打开中,请稍候......
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weizhiren521 发表于 2017-9-5 21:14:42 | 显示全部楼层
搞清楚修正的目的就明白岩石地基为什么不进行修正了
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cxc1995-1999 发表于 2017-9-13 15:20:20 | 显示全部楼层
学习
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xmgao9996 发表于 2019-7-17 18:01:23 | 显示全部楼层
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