探讨岩土工程安全度的表达方法

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关于岩土工程设计安全度

关于岩土工程设计安全度

关于岩土工程设计安全度1工程安全度的表达;(1)容许应力法(allowable stress method)容许应力法是在正常使用条件下,构件(岩土)强度有一定储备,变形能满足要求,安全度隐含其中,不需要知道极限承载能力.荷载和抗力的取值都是定值,建立在经验的基础上.(2)总安全系数法(single safety factor method)总安全系数法也称单一安全系数法,也是将设计变量视为非随机变量,用总安全系数表达,即在承载能力上根据经验打一个折扣,作为安全储备.(3)概率极限状态法(probability limit state method)整个工程或工程的一部分,超过某一特定状态就不能满足设计规定的功能要求,这个特定状态称为该功能的极限状态,各种极限状态都有明确的标志或限值.极限状态法是将结件(岩土)置于极限状态考察,找到达到极限状态(承载能力、变形)时的抗力.无论作用(荷载)还是抗力,客观上都是随机变量,将设计变量视为随机变量,对作用、抗力、安全度进行概率分析,按失效概率量度设计的可靠性,将安全储备建立在概率分析的基础上,这种设计方法称为概率法.国际上通常将概率极限状态法划分为三个水准;即水准I、水准Ⅱ和水准Ⅲ.目前普遍采用的是水准Ⅱ即近似概率法,以可靠指标β为安全量度指标,用分项系数表达.分项系数可以简单理解为多项安全系数,与总安全系数不同,安全系数分别打在各项荷载、各项抗力上.以上只是简单理解,不是严格定义.2岩土工程的安全度问题由上可知,容许应力法最粗糙,也最简单;概率极限状态法最精细,也最复杂.自从《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)和《工程结构可靠度设计统一标准》(GB50153-92)发布以后,对结构规范和岩土规范的制订和修订影响很大.结构规范早已普遍采用了概率极限状态法,用分项系数表达;岩土工程由于固有的复杂性和研究积累的不足,至今未能普遍采用.目前是多种方法混用,一般涉及结构设计(如基础、桩身、支撑结构)时采用概率极限状态法,用分项系数表达;涉及地基承载力时用容许应力法;涉及稳定分析时用总安全系数法.因此,同一工程的计算,可能用不同的安全度表达方法,不同的安全度表达采用的荷载和抗力也不一样.由于各本规范的编制组对安全度的理解不同,同一概念可能有不同的术语,同一术语可能有不同的含义,极易造成执行者的误解,专家都可能掉入陷阱,应予充分注意.我说的“不要乱猜”,就是这个意思.3对特征值和标准值的理解对地基承载力,我国长期习惯于容许应力法.《建筑地基基础设计规范》早期称地基容许承载力,《89规范》称承载力标准值,但名不符实,并无概率意义,仍是容许值.后来改称特征值,其实还是容许值.攺来改去,实质不变,换汤不换药,只是取值有些变化.有些专家反对这个术语,高大钊教授说,特征值本是泛用术语,现在专门化了,不妥;程懋堃大师在主编《北京地基基础勘察设计规范》时,坚决不用特征值,用标准值,但这个标准值并非上述意义的标准值,并无概率意义,等同特征值.我个人想法,叫“容许值”最贴切,不会被误解,但大家不赞成,大概觉得太“旧”了,太“直”了,太“土”了.标准值是构件或岩土性能参数的基本代表值,通过概率统计计算,取概率分布的某一分位数,一般对强度取0.05分位数,即风险率为5%.因此,标准值是有概率意义的.但实际上,并非每本规范都是这样,故岩土工程师在执行某规范时,必须充分理解该规范对标准值的具体规定,以免发生误解.需要说明的是,概率极限状态法虽然精细,但工程经验仍需尊重,故制订规范时,分项系数需用工程经验“校准”;土的抗剪强度标准值用公式计算,但可结合经验调整,给出建议的标准值.。

岩土工程中安全系数和可靠度的探讨

岩土工程中安全系数和可靠度的探讨

岩土工程中安全系数和可靠度的探讨【摘要】简单的可靠度分析方法不需要复杂的理论和难懂的术语, 仅仅在常规分析的基础再向前一步,就可以在日常岩土工程实践中应用。

简单的可靠度分析不仅能够评价计算中参数不确定性带来的综合影响,而且还为常规分析提供了有益的补充。

可靠度分析所需要的附加数据—标准差—可以使用与常规分析相同类型和数量的数据获得。

该方法的简单和实用性通过稳定计算实例得到了验证。

1 简介在常规岩土工程实践中使用基于经验的安全系数是合乎逻辑的。

然而,通常在同一类应用中,如长期边坡稳定,使用相同的安全系数值,而忽略了问题的不确定性。

在规范或习惯中,常将同一个安全系数应用于不确定性变因素化很大的不同条件,这样就不太合理了。

可靠度计算能够估计不确定因素的综合效果,以及区分不确定性的相对大小。

虽然有这么多的优点,但是可靠度方法在日常岩土工程中使用的还很少。

这主要有两个原因:首先, 大多数岩土工程师不太熟悉可靠度理论的术语和概念;其次,人们常常误以为可靠度理论在绝大多数情况下需要更多的数据、时间和努力。

Christian等(1994)、Tang(1999)和其他一些学者已经将可靠度理论解释得非常清楚,而且还介绍了许多精彩的在岩土工程中的应用实例。

本文的主要目的在于说明可靠度能够以最简单的方式应用于岩土工程实践,而不需要额外的数据、时间和努力。

只要使用与常规分析中相同类型和数量的数据,就可以进行近似但却十分有效的可靠度分析。

如果采用相同类型的数据、判断和简化,简单可靠度分析的结果将和常规确定性分析的结果精度一致。

由于两种方法精度一致,因此可以互为补充和提高。

在这里并不是夸大可靠度分析而抛弃安全系数分析方法,而是建议同时使用两种方法。

本文描述的简单可靠度方法与安全系数方法相比只需要很少一点点的额外努力,就可以为分析提供相当可观的结果。

2 实例一挡土墙的稳定混凝土悬臂式挡土墙位于粉砂层上,墙后回填碾压粉砂,如图1所示。

岩土工程勘察的风险控制

岩土工程勘察的风险控制

岩土工程勘察的风险控制摘要:在岩石工程勘察的过程中,岩土体自身的不确定性与人类对其认知的不确定性是岩石工程勘察中存在的两大主要不确定性因素。

工程师们应该针对这两大不确定性因素将风险控制在一定的范围内。

本文着眼于岩土工程勘察的风险控制管理点,首先对岩土工程勘察的概念进行分析,其次阐述了岩土工程勘察的分析方法,并且提出岩石工程安全度的表达方法,希望能够给相关的工作者带来一定的帮助。

关键词:岩土工程;勘察;不确定性;风险控制引言在岩土工程勘察工作中,能够分析风险并且将风险控制在合理的范围内对工程进度的推进与工程质量的保证具有不同寻常的意义。

为了确保岩石工程能够快速的发展,下文对岩土工程勘察的风险控制做出详尽的分析。

一、岩土工程勘察的相关概念岩土工程是一项集勘察、设计、施工、监测于一体的系统性工作。

岩土工程的相关工程师主要研究的问题:根据施工的目的以及施工地点的地质条件,结合施工的需要和安全方面的注意事项,建造出一项合乎要求的工程,并基于该项工程建设的过程中解决所遇到的技术性的问题。

1.1岩土体岩土体是岩土工程勘察的对象,它的不确定性主要体现在两个方面:岩土体自身的不确定性和人类对其认知的不确定性。

其中,岩土体自身的不确定性主要体现在岩土分界不明显和垂向上的变异自然且不可控方面;人类对岩土体认知的不确定性主要体现在岩土参数的不确定性方面。

在勘察中样本的随机分布,也是岩土工程中一个不可控制的变数。

根据岩土工程学的功能函数,通过控制其中的基本变量,不仅可以达到控制管理工程勘察风险的目的,而且可以将整个样本估值的误差降到最小,进而使勘察成果达到最佳的水平。

1.2地基承载力地基承载力可以根据安全系数法和容许应力法求得。

在实际的应用中,还有很多的方法求地基承载力。

在考虑多种因素后,合理的控制误差,使其低于10%,通过这种方式可以有效地避开风险。

地基的承载力主要风险控制管理的环节是解决岩土体自身的不确定性和人类对岩土体认知的不确定性。

岩土工程施工安全

岩土工程施工安全

岩土工程施工安全岩土工程是指利用土、岩石等地下材料进行建筑、基础工程、交通工程等方面的施工。

因其工程所涉及的地质和土壤条件各异,施工安全问题备受关注。

本文将从安全管理、事故预防、人员培训等多个方面探讨岩土工程施工的安全性。

一、安全管理岩土工程施工安全管理是保障施工人员及工程质量的重要环节。

一方面,施工单位应完善安全管理制度,制定操作规范,强化岗位责任制,确保施工过程中各项工作有序进行。

另一方面,工程监理单位应加强对施工场地的监督检查,及时发现问题并提出解决方案,确保施工现场的安全稳定。

同时,政府有关部门也应加强对岩土工程施工的监管措施,对施工单位进行全面的安全评估和审核。

二、事故预防岩土工程施工可能面临诸多危险因素,如地质灾害、坍塌事故等。

为预防事故的发生,施工单位应制定详细的工作方案和风险评估报告,在施工前对施工环境进行全面调查,并制定相应的防护措施。

同时,应采用高科技手段,如地质勘探、无损检测等技术手段,对工程地质条件进行综合评估,提前发现潜在安全隐患,并及时采取相应的应对措施。

三、人员培训岩土工程施工是一项技术密集型工程,对施工人员的技术素质要求较高。

施工单位应加强对工人的培训和岗位技术交底,确保施工人员具备相应的操作能力和技术知识。

同时,施工单位还应加强对工人的安全培训,普及安全生产知识,提高工人的安全意识和自我防护能力。

此外,施工单位应定期组织安全培训和演练,加强安全意识的教育,提高应急反应和处理事故的能力。

四、应急预案岩土工程施工过程中,难免会发生突发事故。

因此,施工单位应制定完善的应急预案,明确各级责任人员的职责和任务,确保在事故发生时能够及时、迅速地采取应对措施。

同时,还应配备必要的应急救援设备和器材,并组织相关人员进行应急演练,提高应急处理的能力和水平。

结论岩土工程施工安全是确保工程质量和人身安全的重要环节。

通过完善安全管理制度、加强事故预防、加强人员培训和制定应急预案等措施,能够有效提高岩土工程施工的安全性。

岩土工程施工中的安全问题解决措施探讨

岩土工程施工中的安全问题解决措施探讨

岩土工程施工中的安全问题解决措施探讨戴晓波江苏科信岩土工程勘察有限公司江苏南京211500摘要:随着我国经济的快速发展,岩土工程建设项目与日俱增,岩土工程施工安全问题越来越突出。

岩土工程施工安全是 一个复杂的系统工程,中间任何一个环节没有做好都可能酿成巨大的事故。

本文详细分析了岩土工程施工中的安全问题,并提出 了一些意见。

关键词:岩土工程;特点;施工管理;安全工程技术______________________________________________________________________________________科技风2〇17年I2月D 01:10.19392/j . cnki . 1671-7341.2017250701岩土工程施工的特点% 1)不确定性。

首先,在岩土工程勘察报告中,场地数据不 足难以让我们了解场地岩土的全部性能;其次,在施工过程中 容易改变岩土存在环境,其性能参数和结构也易随环境而改 变;再次,岩土的结构及性能改变后,肯定对施工过程造成影 响。

我们没有办法将施工现场的所有情况都了解清楚,故工程 施工时在对岩土性质及其变化了解不全的情况下进行。

现场 施工难度的增加,受现场不确定因素影响,现场工艺参数的调 整,甚至是现场工艺的改变,都是没法规避的。

我们只能根据 在施工过程中得到的原位和现场监测数据进行岩土结构和性 能参数分析,并结合分析结果对施工设计和施工流程进行优化 和改进,这种信息化施工方式是处理此类问题的重要办法。

%2)区域性。

岩土性质因各地自然条件的不同而不同。

随 着土质的应力应变关系变化,其设计参数、工程处理目的、施工 办法、抗剪强度指标及压缩性指标都不尽同。

比如,重庆重选 山区岩石,太原重选能解决湿陷性的黄土,上海则重选软土。

%()隐蔽性。

岩土中隐蔽施工包括桩基、锚杆、地下连续 墙、地基处理等,在隐蔽条件下,工程施工后的运行工作,我们 不容易发现隐患问题,一旦出现异常,现场情况的判断和处理 难度系数都非常大,且在问题得到解决后还需要用时间来佐 证。

岩土工程的安全系数

岩土工程的安全系数

岩土工程的安全系数岩土工程的安全性是指在使用期限内,岩土工程满足设计要求和使用要求的能力。

在设计岩土工程时,需要考虑各种因素,如地质地形、荷载特征、环境因素以及材料性质等。

然后通过合理的设计参数和结构形式等实施建设,从而确保工程的安全性和可靠性。

岩土工程的安全系数是指工程所承受的荷载与相应的承载能力之间的比值,也称为抗力系数或稳定系数。

工程的安全系数越大,表示工程越安全可靠。

岩土工程的安全系数的计算分为三个步骤:首先,根据工程的使用条件和质量要求,确定工程的设计要求;其次,通过对工程的荷载特性、土质性质、地形地理环境等方面的分析,确定工程的设计参数;最后,利用岩土工程设计中的力学原理计算出工程的安全系数。

在岩土工程的设计中,安全系数的大小根据实际情况需加以调整。

根据设计标准和代码规定,安全系数的大小应根据工程的重要性、尺寸、土质条件、荷载特性、地形地理环境等因素确定。

一般来说,岩土工程的安全系数为1.5~3.0,其中1.5为极限状态安全系数,3.0为可控状态安全系数。

在实际工程中,岩土工程的安全系数应符合设计标准和代码要求。

如果安全系数过小,说明工程存在严重的安全隐患,应及时采取相应的加固措施或重新设计。

如果安全系数过大,则意味着工程存在过度设计,将浪费资源,造成社会不必要的浪费。

岩土工程的安全系数是工程设计中的重要参数之一。

设计时,应充分考虑工程的实际情况,合理确定安全系数大小。

在工程施工和使用过程中,应定期检查和维护,确保工程的安全性和可靠性。

同时,也应加强质量管理和工程监测等工作,不断提高岩土工程的建设和管理水平,为人民群众提供更加安全可靠的工程服务。

岩土工程安全度问题

岩土工程安全度问题

优化设计方案
1
2
3
4
地质勘察:详细了 数值模拟:利用计算 监测与预警:建立监
解地质条件,为设 机技术进行数值模拟, 测与预警系统,及时
计方案提供依据
优化设计方案
发现和解决安全隐患
施工工艺:选择合 适的施工工艺,提
高施工质量
加强施工管理
制定详细的施工计划,明确施 工流程和步骤
加强施工现场的安全监管,确 保施工安全
01
数值模拟方法概述:利用计 02
数值模拟方法的优点:能够
算机技术对岩土工程进行模
快速、准确地评估岩土工程
拟,以评估其安全度
的安全度,节省时间和成本
03
数值模拟方法的局限性:需 04
数值模拟方法的应用:广泛应
要大量的数据和计算资源,
用于岩土工程的设计、施工和
对计算机技术的要求较高
监测阶段,以提高工程安全度
目录
01. 岩土工程安全度的重要性 02. 岩土工程安全度的评估方法 03. 岩土工程安全度的控制措施 04. 岩土工程安全度的发展趋势
工程安全的基础
01
岩土工程安全度是工程安全的基础,关系到工程的稳定性和耐久性。
02
岩土工程安全度是工程设计的重要依据,关系到工程的安全性和经济性。
03
岩土工程安全度是工程施工的重要保障,关系到工程的质量和进度。
亡和财产损失
提高岩土工程安全 度可以降低事故发
生的风险
保障人员安全是岩 土工程设计和施工
的首要任务
理论分析方法
极限平衡法:通过分析土体应力
01
和变形,确定安全度 数值分析法:利用计算机模拟,
02
分析土体稳定性 经验公式法:根据经验数据,建

岩土工程的安全度

岩土工程的安全度

岩土工程的安全度
• 1. 岩土工程是主体工程的一部分,岩土工程 的安全度需与主体工程安全度协调、安全等 级的协调、安全储备的协调、设计原则的协 调。
• 2. 上部结构的恒载和可变荷载最终由基础传 给地基,地基基础设计必须与上部结构设计 相协调。
• 3. 岩土与主体结构的协同作用,设计时如何 考虑岩土作用于结构的荷载和土的变形对结 构物的作用。
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岩土工程的安全度
• 地基基础设计时,确定浅基础的平面尺寸、 桩数等地基设计项目采用定值法,包括容许 应力法和总安全系数法。例如地基承载力特 征值(容许值)、单桩极限承载力处于安全 系数得单桩承载力特征值(容许值)。
• 抗力的性质是容许值,标称标准值或特征值 ;因此,荷载应采用标准值。
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岩土工程的安全度
• 设计原则 • 定值法-单一安全系数法、容许应力法、
多系数法 • 概率法-分项系数法、全概率法 • 现行规范的主体工程结构设计原则主要采
用分项系数法 • 现行规范的岩土工程设计原则是多种设计
原则并用 • 因此,岩土工程设计时必须特别注意设计
原则的一致性。
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岩土工程的安全度
持力层的载荷试验曲线
从载荷试 验曲线上 取用的地 基容许承 载力为: 150kPa
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岩土工程的安全度
1953年10m浅孔剖面
• 第一层填土,0.24~0.5m • 第二层黄褐色粉质粘土,坚硬至可塑,
0.96~1.16m • 第三层棕黄色粘土,可塑,1.60~2.60m • 第四层灰色粉质粘土,可塑,2.2~6.3m • 第五层灰色粘土,可塑,未钻穿
• 在地基基础设计时,设计表达式两端不匹 配会造成浪费;而基坑工程设计时,设计 表达式两端不匹配则会造成安全度下降。
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探讨岩土工程安全度的表达方法
摘要:我国现行的结构设计方面的规范基本上都已采用了概率极限状态法,与岩土工程有关的规范大多数仍是多种方法并存的情况,如《建筑地基基础设计规范GB50007-2002》中档土墙设计,结构部分采用概率极限状态法,地基承载力验算采用容许应力法,抗滑稳定性验算采用总安全系数法,本文从岩土工程特点出发,论述岩土工程可靠性分析的发展过程、发展趋势和存在的问题。

关键词:岩土工程安全度总安全系数法
Abstract:This article discusses the development process, development trend and existing problems from the geotechnical engineering characteristics of geotechnical engineering reliability.
Key words:rock and soil engineering;degree of safety;total safety factor method
中图分类号:P58文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)03-0020-02
一、岩土工程的特点
1、岩土体结构的不确定性
自然界的岩石,不仅强度和模量多种多样,差别悬殊,而且总是或稀或密、或宽或窄、或长或短地存在着各种裂隙,这是岩石区别于混凝土的主要特点,这些裂隙有的粗糙,有的光滑,有的平直,有的弯曲;有的充填,有的不充填,有的产状规则,有的规律性很差,裂隙的成因多种多样,有的岩浆凝固收缩形成的原生节理,有沉积间断形成的层理,有构造应力形成的构造节理,有表生作用形成的卸荷节理和风化裂隙,还有变质作用形成的片理、劈理等等,在岩石中构成极为多样非常复杂的裂隙系统。

显然,结构面是岩体中最薄弱的环节,就力学性质而言,岩石材料的力学参数、结构面的力学参数和岩体的力学参数是不同的,有很大区别。

2、岩土参数的不确定性
混凝土和钢材的材质不仅可控,而且相对均匀,变异性较小,且其性能指标不因所在位置而变化,岩土则不同,不仅指标的变异性大,而且即使是同一种土,同一种岩石,其性能指标也随位置的不同而变化。

同一类型岩土体测试数据的离散性有两方面原因,一是由于取样、运输、
样品制备、试验操作等环节的扰动,取值、计算等产生的误差,使测试数据随机分布,其变异性更大;二是岩土测试数据还和样品的位置有关。

岩土工程的测试可以分为室内试验、原位测试和原型监测三大类,还有各种模型试验,极为多样,各有各的特点和用途,同一种参数,测试方法不同,得出的成果数据也不同,如土的模量有压缩、变形模量、旁压模量、反演模量等。

3、裂隙水和孔隙水压力的多变性
岩体中的地下水沿着岩体中的裂隙和洞穴流动,随着裂隙和洞穴的形态和分布的不同,有脉状裂隙水、网状裂隙水、层状裂隙水、岩溶水等不同的地下水类型,不同地段岩体的富水性、透水性和水压力差别非常大,摸清裂隙岩溶水的规律有时非常困难。

孔隙水的水位和压力水头都是变化的,有季节变化,有多年变化,还有因工程建设、开采地下水、水资源调配等人为原因产生的变化,特别是人类扰动造成的变化更难以预测,地下水的压力既有静水压力,又有渗透力,可能造成严重的渗透破坏。

4、地质作用和地质演化的复杂性
有些地质作用在岩土工程中必须考虑的,如地震活动引起的液化、震陷、塌陷、边坡失稳、永久性地面变形和诱发各种地质灾害,河水、湖水、海水运动产生的冲刷、侵蚀、搬运和淤积,对水利工程和航道工程的影响,地下水的地质作用造成岩溶发育,形成潜蚀,土洞,塌陷,使工程失稳;风化作用一般是比较缓慢的,但有的岩石在一定条件下风化作用发展很快,危害工程的安全,还有其它的不良地质作用,都反映出岩土工程中的地质作用和地质演化的复杂性。

5、计算模式的不确切性
岩土工程在理论和计算方面已具有了长足发展,包括各种岩土本构模型,各种解析法和数值法计算,相应地研发了许多计算软件,但用到工程上则不一定都能得到满意的结果,因为除了参数的不确定性外,计算模式的不确定性也是重要的问题。

学术界虽然提出了理论上比较完善的计算方法,但由于其计算参数难以准确测试和工程经验不足,反而不如用简易计算方法加经验修正更方便,更切合实际。

因而采用回归分析建立经验方程的方法在岩土工程勘察设计中被广泛应用。

如国标《地基基础设计规范GB50007-2002》中的沉降经验修正系数为0.2~1.3,就是为了弥补由于钻探、取样、试验、取值、计算等环节的误差积累,而在岩土工程设计常常采用经验系数修正的方法,同时也体现了岩土工程设计中计算模式的不确切性。

6、理论导向和经验判断
单纯的理论计算往往是不可靠的,其主要原因就在于岩土工程设计充满着不确定性和信息的不完全性,地质边界的不确定性,岩土性能指标的不确定性,原始应力和孔隙水压力的不确定性,外荷载及其分布的不确定性,岩土
应力应变模型的不确定性,计算理论和计算方法的不确定性等,使岩土工程设计不得不依靠经验判断或综合判断。

理论只能是一个导向,在理论导向和经验判断的基础上作出设计决策。

二、岩土工程可靠性分析
目前工程可靠度研究有:结构可靠度的基本理论;结构体系可靠度;结构模糊可靠度;结构可靠度分析的蒙特卡洛法;随机有限元;结构动力可靠度;结构抗震可靠度;施工期和老化期可靠度等。

而结构构件的可靠度和结构体系的可靠度是不同的,目前还主要处在构件可靠度的水平上,真正的结构体系可靠度研究还有许多工作尚未达到实用阶段。

工程结构生命全过程可分为三个阶段:一、施工阶段,混凝土从流动到硬结,有浇筑、养护、拆模等过程,施工不当造成先天不足;二、从永久荷载、可变荷载和偶然荷载作用,分析工程结构的风险率,目前的可靠度设计主要在这个阶段;三、老化阶段,随着使用时间的增加,材料劣化,抗力降低,与材料质量、荷载情况、使用环境、腐蚀介质等因素有关,属于结构耐久性问题。

目前施工阶段和老化阶段的可靠度研究虽然取得了一定进展,但处于定性概念阶段。

三、可靠度在岩土工程设计规范中应用问题
我国上世纪80 年代前,设计规范均采用容许应力或单一安全系数法,《建筑结构设计统一标准GBJ68-84》及随后《工程结构可靠度设计统一标准GB50153-92》的发布,对结构设计规范和地基基础设计规范的修订产生了很大影响。

目前《港口工程地基规范JTJ250-98》和《地基基础设计规范DGJ08-1999》是地基基础设计采用概率极限状态设计原则最有代表性的规范。

《港口规范》修订时贯彻了《港口工程结构可靠度设计统一标准》的规定,进行了岩土性能参数统计分析,地基可靠度计算分析,编制计算机程序等项工作,既总结了国内经验,又吸收了部分国外先进技术,实现了向以可靠度理论为基础,以分项系数表达的概率极限状态设计方法的转轨,并与国际标准《结构可靠度总原则ISO2394》接轨。

《上海规范》根据《工程结构可靠度设计统一标准GB50153-92》和《建筑结构设计统一标准GBJ68-84》的要求,修改了各种类型地基基础承载力计算,采用了以概率理论为基础的极限状态设计方法,并以分项系数表达的极限状态表达式进行计算。

安全度与原规范设计的水准基本相当,实现了与上部结构设计原则的匹配。

由于岩土工程固有的特点和积累不足,普遍推行概率极限状态设计还存在困难。

《建筑地基基础设计规范GB50007-89》为了遵循《统一标准》曾采用地基承载力标准值、设计值等术语,但因本质上仍是容许值,并不符合《统一标准》规定的这些术语之本意,反而造成误解和混乱,故在2002 版本时放弃了套用结构设计规范的原则,大体上回到了74 规范位置。

行标《建筑桩基技术规范JGJ94-94》曾采用了概率极限状态的设计原则,即用概率和数理
统计分析荷载、承载力的变异性与规律,利用既有工程经验,在安全与经济之间寻求合理的平衡,用“校准法”确定目标可靠度,并用分项系数表达的极限状态设计表达式进行设计计算。

但该规范尚属不完全的可靠度分析,而且由于载荷试验为主要设计依据,而载荷试验成果已经包含了桩型、土性等因素,又为了与国际《建筑地基基础设计规范》协调,在2007 年修订时由分项系数调整为原来的单一安全系数。

对于岩土工程设计规范是否采用可靠度的问题,专家之间存在不同意见:部分认为《统一标准》实施后急需解决岩土工程设计中如何贯彻概率极限状态设计和采用分项系数表达式的问题,首先要解决地基极限承载力和对土的参数进行概率统计,再进一步解决可靠指标β 等问题,部分认为在设计方法的发展水平上,岩土和结构差距较大,应从实际出发。

勘察测试获得的指标,特别是是土的抗剪强度指标,可靠性差,不确定因素多,还需依靠经验。

认为用地基容许承载力即可,精度很差或连精度的大致范围都不清楚的设计进行可靠性分析,是没有意义的。

许多勘察设计人员认为,目前规范体系中地基与上部结构计算之间不同的配套方式,不同的术语,使勘察设计人员无所适从。

目前的问题是,土木工程往往是结构工程与岩土工程的组合,结构与岩土相互作用,前者已经应用可靠度设计,后者仍沿用传统的定值方法,处理好二者关系成了一个难题。

目前各本规范对这个问题的处理又各不相同,术语、设计原则,作用和抗力的取值等重要问题都存在较大差别,造成设计工作很大不便,甚至出现错误。

参考文献:
[1]中国建筑科学研究院《GB50153—2008 工程结构可靠性设计统一标准》中国建筑工业出版社2009
[2]顾宝和毛尚之李镜培《岩土工程设计安全度》中国计划出版社2009
[3]赵国藩《结构可靠度理论》中国建筑工业出版社2000。

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