岩土参数标准值计算
(完整版)岩土力学参数大全
基坑各向平均厚度（m）重度内摩擦角凝聚力土体与锚固体极限摩阻力标准值东向南向西向北向γφ CBC DE CD EF FA AB填土8 5 9 4 5 10 19 10 13 18 粘土 5.5 7.5 2.5 8.5 6.5 2.5 18.5 12 15 30 圆砾0.5 0.5 0.5 1 1 0.5 20 35 / 120 粉质粘土0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 19.5 19 25 60 强风化板岩 2.5 8.5 7.5 7 6.5 3.5 21.5 30 30 150 中风化板岩15 15 15 15 15 15 23.5 35 35 220常用岩土材料力学参数(E, ν) 与(K, G)的转换关系如下：)21(3ν-=EK)1(2ν+=EG （7.2）当ν值接近0.5的时候不能盲目的使用公式3.5，因为计算的K 值将会非常的高，偏离实际值很多。
最好是确定好K 值(利用压缩试验或者P 波速度试验估计)，然后再用K 和ν来计算G 值。
表7.1和7.2分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。
岩石的弹性（实验室值）（Goodman,1980） 表7.1土的弹性特性值（实验室值）（Das,1980） 表7.2各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况，横切各向同性弹性模型需要5中弹性常量：E 1, E 3, ν12,ν13和G 13；正交各向异性弹性模型有9个弹性模量E 1,E 2,E 3, ν12,ν13,ν23,G 12,G 13和G 23。
这些常量的定义见理论篇。
均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。
一些学者已经给出了用各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。
表3.7给出了各向异性岩石的一些典型的特性值。
横切各向同性弹性岩石的弹性常数（实验室） 表7.37.3 固有的强度特性在FLAC 3D 中，描述材料破坏的基本准则是摩尔-库仑准则，这一准则把剪切破坏面看作直线破坏面：s 13N f φσσ=-+ （7.7）其中 )sin 1/()sin 1(N φφφ-+=1σ——最大主应力 (压缩应力为负); 3σ——最小主应力φ——摩擦角c ——粘聚力当0f s <时进入剪切屈服。
岩土力学参数大全
基坑各向平均厚度（m）重度内摩擦角凝聚力土体与锚固体极限摩阻力标准值东向南向西向北向γφ CBC DE CD EF FA AB填土8 5 9 4 5 10 19 10 13 18 粘土 5.5 7.5 2.5 8.5 6.5 2.5 18.5 12 15 30 圆砾0.5 0.5 0.5 1 1 0.5 20 35 / 120 粉质粘土0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 19.5 19 25 60 强风化板岩 2.5 8.5 7.5 7 6.5 3.5 21.5 30 30 150 中风化板岩15 15 15 15 15 15 23.5 35 35 220常用岩土材料力学参数(E, ν) 与(K, G)的转换关系如下：)21(3ν-=EK)1(2ν+=EG （7.2）当ν值接近0.5的时候不能盲目的使用公式3.5，因为计算的K 值将会非常的高，偏离实际值很多。
最好是确定好K 值(利用压缩试验或者P 波速度试验估计)，然后再用K 和ν来计算G 值。
表7.1和7.2分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。
岩石的弹性（实验室值）（Goodman,1980） 表7.1土的弹性特性值（实验室值）（Das,1980） 表7.2各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况，横切各向同性弹性模型需要5中弹性常量：E 1, E 3, ν12,ν13和G 13；正交各向异性弹性模型有9个弹性模量E 1,E 2,E 3, ν12,ν13,ν23,G 12,G 13和G 23。
这些常量的定义见理论篇。
均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。
一些学者已经给出了用各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。
表3.7给出了各向异性岩石的一些典型的特性值。
横切各向同性弹性岩石的弹性常数（实验室） 表7.37.3 固有的强度特性在FLAC 3D 中，描述材料破坏的基本准则是摩尔-库仑准则，这一准则把剪切破坏面看作直线破坏面：s 13N f φσσ=-+ （7.7）其中 )sin 1/()sin 1(N φφφ-+=1σ——最大主应力 (压缩应力为负); 3σ——最小主应力φ——摩擦角c ——粘聚力当0f s <时进入剪切屈服。
湖南长沙各工程岩土层主要设计参数汇总表
1.86
5
4.6X10-5
淤泥质粉质粘 土②
80
2.3
1：2.00
/
/
10
10
20
1.73
5
4.0X10-6
粉质粘土③
200
5.0
1：1.50
1：1.75
/
20
14.5
45
1.93
28
3.0X10-6
粉质粘土④
240
7.5
1：1.25
1：1.50
/
25
18.5
55
1.95
32
2.5X10-6
粉质粘土⑤
90
23
1：1
中风化砾岩⑦
1200
/
/
120
/
3500
/
/
/
/
三C雅郡）
2010.1
地层名称
承载力特征值(KPA)
压缩模量Es(MPa)
qpa
qsia
凝聚力c(kPa)
内摩擦角 (°)
土体与锚固体粘 结强度特征值frb(kPa)
容重r0
素填土①
/
/
/
-8
10
8
8
18.5
粉质粘土②
280
10
/
50
60
280
35*
35
2
21.5
0.50
120
1：1.10
160
2.26X10-2
粉质粘土⑦
200
6.5
19
28
19.6
0.70
45
1：1.20
50
1.92X10-5
岩土参数计算
n11i m i n ϕϕ==∑根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)，表征岩土工程性质的主要参数的特征值：⑴ 岩土参数的算术平均值：根据公式：∑=Φ=Φni i n m 11 （3-1）⑵ 岩土参数的标准差：根据公式：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=∑∑=n i i i fn n 122111φφσ （3-2） ⑶ 岩土参数的变异系数：根据公式：mfφσδ= （3-3）上几式中： Φm -算术平均值，σf -标准差，δ-变异系数Φi ——岩土的物理力学指标数据；n-参加统计的数据个数。
① 先用公式（3-1）和《物理力学指标统计表》求含水比αw 、液塑比Ir 的平均值a w 、r ；② 根据a w ，I r 查《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）（用线性插值法）得f 0；③ 根据公式（3-2）和（3-3）分别求w a , Ir 的标准差f σ和变异系数δ； ④ 求综合变异系数δ和回归修正系数f ψ，查表得第二指标的折算系数ξ，根据公式：21ξδδδ+=得δ，根据公式：δψ⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-=2918.7884.21n nf 得f ψ。
④ 根据公式：fak f f ψ⨯=0求承载力ak f 。
预估单桩竖向承载力如下：⑴ 静压预制桩：据勘察成果，按预制桩规格为450mm ×450mm 的方桩，桩端进入圆砾⑥层2m 。
取ZK10号钻孔估算静压预制桩单桩竖向极限承载力Q u =4651.3kN （《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72—2004）中式 D.0.1p ps i sis u A q l q u Q ⋅+⋅=∑s β）。
单桩竖向承载力特征值R a = Q u /K=2326kN （K=2） 最终单桩竖向承载力应通过现场静载荷试验确定。
⑵ 钻（冲）孔灌注桩：据勘察成果，桩径按2000mm ，桩端进入泥岩⑦层1.5m 。
取ZK10号钻孔估算单桩竖向极限承载力Q u =195722kN （《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72—2004）中8.3.12条∑∑==++=ni ni p pr ri sir r i sis s A q h q u l q u Q 11u ）。
理正岩土5_11计算挡墙参数选择
一、安全系数：1）滑动稳定安全系数【水工挡土墙设计规范，P9（纸版3.2.7）】2）倾覆稳定安全系数【水工挡土墙设计规范，P10（纸版3.2.12）】3）基地偏心距容许值：土质地基B/6，岩石地基B/5，坚硬岩质地基B/4；抗震设计有用户定义。
4）截面偏心距容许值：计算荷载取0.25B，验算荷载取0.3B；抗震设计时取0.4B。
5）抗震设计时材料强度放大系数：（抗压：1.5）；（抗拉：1.5）；（抗剪：1.5）。
荷载系数：重力不利时分项系数：1.2重力有利时分项系数：1.0【06G112建筑结构设计常用数据P26（纸版25）】主动土压力分项系数：1.2静水压力分项系数：1.0扬压力分项系数：1.2【混凝土重力坝设计规范DL5108-1999P29（纸版29）】地震力分项系数：1.0二、墙身尺寸输入：墙身高: 5.820(m)墙顶宽:0.300(m)面坡倾斜坡度:1:0.100背坡倾斜坡度:1:0.000墙趾悬挑长DL: 1.000(m)墙趾跟部高DH:0.820(m)墙趾端部高DH0:0.820(m)墙踵悬挑长DL1: 1.600(m)墙踵跟部高DH1:0.660(m)墙踵端部高DH2:0.500(m)加腋类型:背坡加腋背坡腋宽YB2: 2.100(m)背坡腋高YH2: 3.020(m)设防滑凸榫防滑凸榫尺寸BT1:1:0.000(m)防滑凸榫尺寸BT:0.500(m)防滑凸榫尺寸HT:0.180(m)防滑凸榫被动土压力修正系数: 1.000【无经验时取1.0】防滑凸榫容许弯曲拉应力:0.500(MPa)【铁路路基支挡结构设计规范》(TB10025-2001)P7（纸版3.1.3-2）】防滑凸榫容许剪应力:0.990(MPa)钢筋合力点到外皮距离:60(mm)【保护层+钢筋合力点到钢筋边缘距离】墙趾埋深:0.82(m)三、坡线土柱:坡面线段数:2折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数1 3.0000.000027.830-5.2200坡面起始距墙顶距离:0.600(m)地面横坡角度:0.000(度)墙顶标高:0.000(m)挡墙内侧常年水位标高:-1.820(m)挡墙外侧常年水位标高:-3.820(m)浮力矩是否作为倾覆力矩加项:是钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》（GB50010--2002）四、物理参数：挡土墙类型:浸水地区挡土墙墙后填土内摩擦角:35.000(度)【04J008《挡土墙》P13（纸版13）】墙后填土粘聚力:0.000(kPa)【支挡结构设计手册(第二版)P38（纸版29）】墙后填土容重:19.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角:20.000(度)【支挡结构设计手册(第二版)P39（纸版30）】地基土容重:18.000(kN/m3)【查看上面土的主要物理力学指标参考值】修正后地基土容许承载力:300.000(kPa)地基土容许承载力提高系数:墙趾值提高系数: 1.5墙踵值提高系数: 1.5平均值提高系数: 1.5墙底摩擦系数:0.350【公路路基设计手册（第二版）P231（纸版592）】地基土类型:土质地基地基土内摩擦角:35.000(度)【支挡结构设计手册(第二版)P37(纸版28)】墙后填土浮容重:10.000(kN/m3)地基浮力系数:0.700【公路路基设计手册（第二版）P255(纸版739)】土压力计算方法:库仑混凝土墙体容重:25.000(kN/m3)混凝土强度等级:C25纵筋级别:HRB335抗剪腹筋等级:HRB335裂缝计算钢筋直径:20(mm)裂缝控制宽度：0.4【GB50010-2010混凝土结构设计规范P24(纸版3.4.5)】地基土内摩擦系数：0.5【公路路基设计手册（第二版）P231(纸版593)】钢筋混凝土配筋计算依据:《混凝土结构设计规范》（GB50010--2002）注意：墙身内力配筋计算时,各种作用力采用的分项(安全)系数为:重力不利时= 1.200重力有利时= 1.000主动土压力= 1.200静水压力= 1.000扬压力= 1.200地震力= 1.000=====================================================================第1种情况:一般情况[土压力计算]计算高度为 5.820(m)处的库仑主动土压力按假想墙背计算得到:第1破裂角：15.440(度)Ea=115.992Ex=44.490Ey=107.121(kN)作用点高度Zy=2.047(m)因为俯斜墙背，需判断第二破裂面是否存在，计算后发现第二破裂面存在：第2破裂角=30.779(度)第1破裂角=15.420(度)Ea=108.710Ex=44.599Ey=99.140(kN)作用点高度Zy=2.051(m)墙身截面积=9.801(m2)重量=245.025kN地下水作用力及合力作用点坐标(相对于墙面坡上角点)X分力(kN)Y分力(kN)Xc(m)Yc(m)墙面坡侧:18.43-11.61-0.97-5.18墙背坡侧:-76.83-90.19 2.57-4.51墙底面:-0.00112.42 1.56-5.82整个墙踵上的土重=70.647(kN)重心坐标(1.535,-2.722)(相对于墙面坡上角点)墙踵悬挑板上的土重=13.002(kN)重心坐标(2.828,-4.527)(相对于墙面坡上角点)墙趾板上的土重= 3.780(kN)相对于趾点力臂=0.500(m))(一)滑动稳定性验算基底摩擦系数=0.350采用防滑凸榫增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基础底面宽度B= 5.500(m)墙身重力的力臂Zw= 2.214(m)Ey的力臂Zx= 4.278(m)Ex的力臂Zy= 2.051(m)作用于基础底的总竖向力=407.967(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1031.845(kN-m)基础底面合力作用点距离墙趾点的距离Zn= 2.529(m)基础底压应力:墙趾=92.040凸榫前沿=92.040墙踵=56.312(kPa)凸榫前沿被动土压力=339.643(kPa)凸榫抗弯强度验算:凸榫抗弯强度验算满足:弯曲拉应力=132.053<=500.000(kPa)凸榫抗剪强度验算:凸榫抗剪强度验算满足:剪应力=122.271<=990.000(kPa)凸榫设计宽度为:0.257(m)滑移力=102.999(kN)抗滑力=203.924(kN)滑移验算满足:Kc= 1.980> 1.150(二)倾覆稳定性验算相对于墙趾点，墙身重力的力臂Zw= 2.214(m)相对于墙趾点，墙踵上土重的力臂Zw1= 3.035(m)相对于墙趾点，墙趾上土重的力臂Zw2=0.500(m)相对于墙趾点，Ey的力臂Zx= 4.278(m)相对于墙趾点，Ex的力臂Zy= 2.051(m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩=151.040(kN-m)抗倾覆力矩=1182.886(kN-m)倾覆验算满足:K0=7.832> 1.400(三)地基应力及偏心距验算基础为天然地基，验算墙底偏心距及压应力作用于基础底的总竖向力=407.967(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1031.845(kN-m)基础底面宽度B= 5.500(m)偏心距e=0.221(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn= 2.529(m)基底压应力:趾部=92.040踵部=56.312(kPa)最大应力与最小应力之比=92.040/56.312= 1.634==========================================================================================================================================【水工挡土墙设计规范SL379-2007P14(纸版6.3.1)】表6.3.1挡土墙基底应力最大值与最小值之比的允许值地基土质荷载组合基本组合特殊组合松软 1.50 2.00中等坚实 2.00 2.50坚实 2.50 3.00注：对于地震区的挡土墙，其基底应力最大值与最小值之比的允许值可按列表数值适当增大==========================================================================================================================================作用于基底的合力偏心距验算满足:e=0.221<=0.167*5.500=0.918(m)墙趾处地基承载力验算满足:压应力=92.040<=450.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足:压应力=56.312<=450.000(kPa)地基平均承载力验算满足:压应力=74.176<=450.000(kPa)(四)墙趾板强度计算标准值:作用于基础底的总竖向力=407.967(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1031.845(kN-m)基础底面宽度B= 5.500(m)偏心距e=0.221(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn= 2.529(m)基础底压应力:趾点=92.040踵点=56.312(kPa)设计值:作用于基础底的总竖向力=469.202(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=1181.239(kN-m)基础底面宽度B= 5.500(m)偏心距e=0.232(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn= 2.518(m)基础底压应力:趾点=106.942踵点=63.677(kPa)[趾板根部]截面高度:H'=0.820(m)截面剪力:Q=78.729(kN)截面抗剪验算满足，不需要配抗剪腹筋截面弯矩:M=40.020(kN-m)抗弯拉筋构造配筋:配筋率Us=0.02%<Us_min=0.20%抗弯受拉筋:As=1640(mm2)截面弯矩:M(标准值)=32.797(kN-m)最大裂缝宽度为:0.016(mm)。
桥梁桩基础设计的岩土参数标准值统计应用
桥梁桩基础设计的岩土参数标准值统计应用桥梁桩基础设计的岩土参数标准值统计应用第6期(总第150期)2Ol0年l2月中国后支暑张CHINAMUNICIPALENGINEERINGNo6(SeriaINo.150)Dec.2010桥梁桩基础设计的岩土参数标准值统计应用窦文俊,卢永成,黄虹,高大铭(上海市政工程设计研究总院.上海200092)摘要:现行岩土工程勘察规范(国标)及公路规范中岩土参数,岩石强度标准值的确定,基本上吸取了适用于小样本的t分布统计方法.通过对东海大桥陆上段桥梁各墩的沉桩施工及静力触探标准值的统计分析表明.为保证各墩台岩土参数标准值95%的置信概率,在工程详勘阶段应按规范采用小样本统计.因此,对于长大桥梁.如高架道,大型立交,长大引桥等,应根据土层,土质均匀性变化情况合理划分区段进行统计,而对桥梁大型基础则应单独统计关键词:桥梁桩基础;岩土均匀性:变化随机性;小样本统计;划分区段:岩土参数标准值中图分类号:U442.2文献标识码:A文章编号:1004—4655(2010)06—0065—041岩土参数标准值统计计算1.1岩土参数标准值计算式…GB50021--2001《岩土工程勘察规范》指出,计算承载能力极限状态所需的岩土参数标准值按式(1)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参数的标准值是岩土工程设计的基本代表值,是岩土参数的可靠性估值.采用统计学区间估计理论基础上得到的关于参数母体平均值置信区间的单侧置信界限值:=咖±:(1±—)=(1),/n=(1±6)(2),/n式中:为岩土参数平均值,咖:∑/n;为统l计学中的学生氏函数的界限值.一般取置信概率为95%,相应的风险概率5%;为场地的空间均值标准差,按式(3)计算;n为样本数;为岩土参数的变异系数,按式(4)计算;为统计修正系数.or=F(L)(3)=(4)式中:r()为标准差折减系数.可用随机场理论方法求得.考虑到尚未完全实用化.按近似公式计算标准差折减系数r(L)=士;,为岩土参数的,/Fb标准差,见式(5).收稿日期:2010—09—29VI咖一(2/nj=m(5)由式(1),式(2)可通过简化拟合成样本容量的显函数形式::{x/+1(6),/【J由此得:刈±击X/±{V+}…,nLnJ1.2学生氏t分布适用于小样本推断英国统计学家哥塞特(Gosset)于1908年以"Student"的笔名发表了t变量的分布规律.故名为学生氏t分布..哥塞特在1899年担任一家酿酒厂化学技师,从事试验和数据分析工作.接触的样本量较小(4,5个),通过大量实验数据积累,发现了t分布规律,其价值特别适用于随机变量的小样本推断当n≥30时,可证实t分布与常态分布几乎没有差别反之,对式(7)使用时,要避免工程上误用统计学上的过小样本用量,如=2,3,4等E23.式(1),(7)表明,岩土参数标准值与～有关.决定于统计对象的样本数及其变异系数6.图1为与,的关系图.51O1520253On图1y.与,7,6关系图65中圄千跋z窦文俊,卢永成,黄虹,等:桥梁桩基础设计的岩土参数标准值统计应用2OlO年第6期按图1可作如下讨论:1)当n<6时,随n的增减有很大变化,随着6的增大其变化越显着.图1中n<5的曲线段,是对平均值折减最大的区段.由于桥梁工程的特点,每个墩台基础的安全应具有相同的保证率.JTGD63—2007《公路桥涵地基与基础设计规范》对岩石极限强度标准值统计计算.要求n≥6是合理的对一个大型墩,台基础现实的规模,样本数将需要6～9个,随变异系数增大而取高值2)随着的增大.不同6的曲线相互靠拢.的影响相应减弱,的增大削弱了对平均值的折减¨2.引.在实际工程中.样本数量在一定程度上反映工程场地的规模.如东海大桥陆上段长达2.4km的实例看.应根据场地范围土层,土质的变化情况.进行合理划分区段,分别按区段进行统计.可较好地保证各区段墩台的设计参数标准值的保证率(95%置信概率).2东海大桥陆上段静力触探Ps标准值统计分析实例2.1工程概况[4东海大桥陆上段全长约2.4km.位于长江角洲人海口东南前缘.地貌属潮坪类型在距原大堤330m范围内为占河道区.其余场地土层分布均属正常沉积区东海大桥为上,下行分离的独立桥梁.上部结构为4～6跨一联的预应力混凝土连续梁.跨径30m标准桥宽15.25in+1.00m+15.25m.匝道标准宽单车道为7.75m,双车道为9.5m因此两侧设有匝道处的桥面总宽达50nl左右下部结构为+600mm PHC管桩基础,Y型钢筋混凝土桥墩设计荷载:汽车一超20级,挂车一120,并以集装箱拖挂车按前,后车轴距为10m排列布置进行校验.正常沉积区墩基础持力层选用⑦层灰黄色粉砂,埋藏深度30.0～34.3m.层厚6.5～14.1m,密实,土质不均,属中一低压缩性土;上覆⑦一层草黄色砂质粉土,厚3.5～8.3Ill,中密,土质均匀,属中压缩性土;下卧为⑦⑦层粉细砂,密实,属中一低压缩性土.2层厚度>29In墩基础+600mmPHC管桩进人持力层⑦,之层一般为4I11左右.采用6～8t3种型号的柴油锤进行沉桩施_T.2.2墩基础持力层均匀性的沉桩反应由位于正常沉积区的64个墩(11号～74号)的沉桩施T情况表明.有48个墩基础的桩100%达到设计标高.占总数的75%.16个墩基础的桩存在沉桩未能达到设计标高的情况.约占总数的25%将沉桩情66况分2个类型1类:48个墩.每墩22～29根桩.平均26根/墩.基础桩100%达到设计标高2类:4个墩,每墩26～36根桩,平均31根/墩,基础桩达到设计标高的为82.8%～93.5%.平均87.5%.3类:12个墩,每墩28～36根桩,平均31根/墩,基础桩达到设计标高的为3.6%～74.2%.平均36.7%根据单桩承载力及强度,沉降要求.本T程桥墩桩基持力层取用⑦.层是合理的:按本地区地基基础设计规范及沉桩经验.用D62,MH72B柴油锤通常也是适用的但上述沉桩施工发生约25%的桩未达设计标高的情况.主要是沉桩的最后贯人度过小.如3类基础沉桩的最后贯入度平均值仅为2.77～1.20mrn/i~. 超过了沉桩设备正常使用的控制范围打人桩的沉桩施工,设计时一般应了解工程地质勘察对场地进行的原位测试成果.如静力触探的比贯入阻力值,标准贯人击数Ⅳ等.沉桩难易程度往往是原位测试结果的实际反映本]二程的工程地质勘察报告提供了较全面的原位测试成果.实际沉桩施工时出现持力层端阻力超过了预期的情况.因此对,Ⅳ值作进一步分析,评价.2.3墩基础Ps标准值的统计分析比较根据工程地质详勘报告.陆上段正常沉积区内各墩持力层的,Ⅳ值分别绘于图2,图3,图3中Ⅳ未作深度修正807060._1|5O乏40302010墩号图2正常沉积区持力层Ps分布图墩号图3正常沉积区持力层分布图按不划分区段与划分区段分别对值进行统计计算的标准值列于表1.中圄千放工彳￡窦文俊卢永成.黄虹.等:桥梁桩基础设计的岩土参数标准值统计应用201O年第6期表1不划分区段与划分区段的Ps标准值比较不划分Ⅸ段区段划分计算项目l1～74墩11～24墩24～35墩.35～45墩45～63墩63～74墩样本数n/个3266596最大25.O3l5.7723.6l19.1325.0315.34风/MPa最小l0-441O.4418.11】5_3519.22l1.70平均17.66l3.0320.4417.7821.7513.6lO"p/MPa3,991.972.241.571.67133占0.2260.151O.11O0.0890.0780098(～)0.069O.1250.O910.0840.049O.O8l0.9310.8750.909O.9160.951O.919标准值~bdMPa16.4411.4018.58l6.2820.46l2.512类沉桩基础53号,58号,62号,63号墩位46号,49号～51号,3类沉桩基础33号36号,40号54号,57号,59号～61号区段长度范同/ml89039O330300540330表1比较显示:1)地质剖面的持力层⑦.在2km范围的层面,层厚变化平缓,但沉桩施T反映了⑦.层的均匀性变化,并呈随机变化的特点2)根据11号～74号墩场地的及Ⅳ变化情况划分为5个区段.对值进行分段统计将相应属于2类,3类的墩号列人所在区段,表明区段划分与沉桩反应基本相符3)反映统计范围值离散状况的变异系数6.不划分区段的=0.226,比划分区段的6值都大,划区段的值在0.151～O.078:不分区段统计的平均值为l7.66MPa,修正系数较大,即对平均值的修正折减较小与图1揭示规律基本一致4)当不划分区段时,标准值为16.44MPa.与划分的各区段标准值比较如下:①35号～45号墩区段标准值为】628MPa,两者基本相同:⑦l1号～24号墩,63号～74号墩的标准值分别为11.40MPa和12.5lMPa,均低于l6.44MPa,如这2个区段采用不分区段统计的标准值,则将降低置信概率:③24号～35号墩,45号～63号墩2区段的标准值18.58MPa和20.46MPa~lJ均高于16.44MPa.如这2个区段采用不分区段统计的标准值.则偏于保守2.4岩土参数标准值的小样本统计对桥梁工程设计的实用意义1)桥梁r程在平面_卜是条线.墩,台则是线上的点,而桥梁工程场地土层,土质随机变化是自然形成的特征东海大桥陆上段2.4km范围内采用同一持力层⑦之层,沉桩施T时反映了土层的不均匀性,此例较为典型.此外,在闵浦大桥浦东,浦西2个主墩墩位处,土层分布基本相同,均取用⑦,层为持力层,但是两岸主墩基础单桩承载力却有差别:位于宝山区纵一路的庵木港桥工程E53.跨越河口宽仅为20m.地质勘察表明仅南岸为古河道切割区,使⑥层,⑦层缺失,其余均为正常沉积区以上2例均反映土层,土质变化的随机性在桥梁工程施工图设计阶段.应保持每个墩台基础具有相同的安全保证率.即对岩土参数标准值应取用合理的统计范围进行计算统计其样本数不能过小,也不能过大.因此.合理确定区段十分重要.2)不同的设计阶段对工程地质勘察有不同的要求.工程可行性研究阶段,初步设计阶段.一般着重对整个工程场地的地质条件作出评价:以满足相应阶段要求施工图设计阶段应对各墩台基础进行承载能力极限状态计算.其所需的岩土参数标准值则由相应阶段的勘察报告提供.统计的置信概率为95%.因此,当勘察报告对同一土层,不同区段提供岩土参数标准值时.可以有合理的差异综合土层,土质随机变化的特性和保证每个墩台岩土参数标准值满足95%置信概率的要求.吸取￡分布小样本推断的统计方法确定岩土参数标准值是合理的,表l的比较结果是一个实例说明3)小样本统计区段(域)的划分按桥梁工程规模,结构特点及对岩土参数的设计要求.可以下列方式进行:(1)中小桥梁工程场地不大.且按规定每座桥梁均应有地质勘察报告67中圄千放=窦文俊,卢永成,黄虹,等:桥梁桩基础设计的岩土参数标准值统计应用2010年第6期(2)长大桥梁,如高架道,大型立交,长大引桥等工程场地范围大.考虑土层,土质随机变化特性及基础结构特点等要求,应对场地土层,土质条件划分区段进行评价(3)大型基础及有特殊要求的基础应作为一个区段提出报告2.5东海大桥陆上段标准值的统计按上述分析.东海大桥陆上段针对各墩位的静力触探标准值统计.按下述区段划分进行统计.1)根据持力层原位测试值分布变化.选择值差异较小者划分区段2)桥墩11号～74号墩共有32个静力触探孔.大致是每隔一个墩设一个触探孔.孔距约60m其分布密度基本满足区段划分进行标准值统计要求3)共划分为5隔区段,每段长300540IYl.见表1.3静载试验与勘察报告参数的关系单桩轴向受压承载力静载试验成果能直接反映临近钻孔显示的地质条件下的单桩轴心受压极限承载力该成果的比对依据是设计提供的单桩受压承载力计算结果该计算则源白工程地质勘察报告提供的岩土参数如果以岩土参数具有95%保证率观察.在正常情况下静载试验值应大于计算值,如果参数的变异系数6较大时.两者问将存在明显差异.当工程场地范围较大时.可由静载试验结果验证单桩承载力计算值如需由静载试验成果作为单桩承载力的设计依据.则应在确定工程范围内进行足够的静载试验. 以确保取得的单桩承载力结果具有95%的保证率此法仅在大型基础中静载试验值未达到计算值.要求重新确定单桩承载力设计值的情况下才会选用在客观上以静载试验取代地质勘察报告的做法.将耗68费大量的工时,人力和财力4结语桥梁工程场地土层,土质的变化是随机发生的.中,小桥梁工程场地不大.土性一般不会有较大的变化.因此工程地质勘察报告提供的岩土参数能反映场地特征,可作为设计依据;对于大型工程,如高架道,大型立交,长大引桥等,工程场地范围大,应划分区段进行统计.并提供各区段的有关参数;对桥梁大型基础则应独墩进行统计.保证每个墩,台岩土参数具有相同的保证率现行的GB50021--2001《岩土工程勘察规范》,JTGD63--2007《公路桥涵地基与基础设计规范》和JTJ064--1998《公路工程地质勘察规范》中对岩土参数,岩石强度标准值.吸取了适用于小样本的t分布统计方法对大范围场地和以点分布的墩,台,划区段进行统计可较好地反映土层,土质变化的实际情况.并使每个墩,台取得相同的安全保证率.单桩承载力静载试验.一般应视为验证性成果,如要求作为指导设计的成果,则同样应考虑试验成果在适当的场地范围内具有的一定的保证率(或置信概率)参考文献:[1]《工程地质手册》编写委员会.工程地质手册[M].4版.北京:中国建筑工业出版社.2007.f2]林少宫.基础概率与数理统计[M].北京:人民教育出版社,1980. 『3]夏宁茂.新编概率论与数理统计[M].上海:华东理工大学出版社, 2008.『4]窦文俊,高大铭,徐激.东海大桥陆上段桩基础持力层均匀性的沉桩反应『c],,第四次全国城市桥梁学术会议论文集.上海:同济大学出版社.2003.『5]李理.一座小型桥梁特殊设计条件的处理[C],/第四次全国城市桥梁学术会议论文集.上海:同济大学出版社,2003.中华人民共和国住房和城乡建设部公告第746号关于发布国家标准《建筑给水排水制图标准》的公告现批准《建筑给水排水制图标准》为国家标准,编号为GB/T50106--2010,自2011年3月1日起实施.原《建筑给水排水制图标准》GB/T50106--2001同时废止.本标准由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行.二.一.年八月十八日。
(水利水电)部分常用岩土物理力学参数经验数值
(水利水电)部分常用岩土物理力学参数经验数值-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN使用说明：1、资料涉及各行各业；2、资料出处为黄底加粗字体的为最新版本内容。
可按规范适用范围选择使用；3、资料出处非黄底加粗字体的为引用资料，很多为老版本，参考用。
水利水电工程部分岩土物理力学参数经验数值1岩土的渗透性（1）渗透系数《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-1999 139~140页土体的渗透系数值2《水利水电工程水文地质勘察规范》SL373-2007 62~63页岩土体渗透性分级Lu：吕荣单位，是1MPa压力下，每米试段的平均压入流量。
以L/min计摘自《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99 附录J 66页表F 岩土体渗透性分级3《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）109页附录F （2）单位吸水量各种构造岩的单位吸水量（ω值）上表可以看出：同一断层内，一般碎块岩强烈透水；压碎岩中等透水；断层角砾岩弱透水；糜棱岩和断层泥不透水或微透水。
摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版 113页坝基（肩）防渗控制标准4注：透水率1Lu（吕荣）相当于单位吸水量0.01摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版 118页。
（3）简易钻孔抽注水公式1）简易钻孔抽水公式根据水位恢复速度计算渗透系数公式1.57γ(h2-h1)K= ———————t (S1+S2)式中：γ---- 井的半径；h1---- 抽水停止后t1时刻的水头值；h2---- 抽水停止后t2时刻的水头值；S1、S2---- t1或t2时刻从承压水的静止水位至恢复水位的距离；H---- 未抽水时承压水的水头值或潜水含水层厚度。
《工程地质手册》第三版 927页2）简易钻孔注水公式当l/γ＜4时0.366Q 2lK= ———— lg ———Ls γ式中：K—渗透系数（m/d）；l---试验段或过滤器长度（m）；Q---稳定注水量（m3/d）；s---孔中水头高度（m）；γ---钻孔或过滤器半径（m）。
(完整版)岩土参数计算
n 11i m i n ϕϕ==∑根据《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)，表征岩土工程性质的主要参数的特征值：⑴ 岩土参数的算术平均值： 根据公式：∑=Φ=Φni i n m 11 （3-1） ⑵ 岩土参数的标准差： 根据公式：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--=∑∑=n i i i f n n 122111φφσ （3-2） ⑶ 岩土参数的变异系数： 根据公式：m f φσδ= （3-3）上几式中： Φm -算术平均值，σf -标准差，δ-变异系数Φi ——岩土的物理力学指标数据；n-参加统计的数据个数。
① 先用公式（3-1）和《物理力学指标统计表》求含水比αw 、液塑比Ir 的平均值a w 、I r ；② 根据a w ，I r 查《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）（用线性插值法）得f 0；③ 根据公式（3-2）和（3-3）分别求w a , Ir 的标准差f σ和变异系数δ； ④ 求综合变异系数δ和回归修正系数f ψ，查表得第二指标的折算系数ξ，根据公式：21ξδδδ+=得δ，根据公式：δψ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=2918.7884.21n nf 得f ψ。
④ 根据公式：fak f f ψ⨯=0求承载力ak f 。
预估单桩竖向承载力如下：⑴ 静压预制桩：据勘察成果，按预制桩规格为450mm ×450mm 的方桩，桩端进入圆砾⑥层2m 。
取ZK10号钻孔估算静压预制桩单桩竖向极限承载力Q u =4651.3kN （《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72—2004）中式 D.0.1p ps i sis u A q l q u Q ⋅+⋅=∑s β）。
单桩竖向承载力特征值R a = Q u /K=2326kN （K=2）最终单桩竖向承载力应通过现场静载荷试验确定。
⑵ 钻（冲）孔灌注桩：据勘察成果，桩径按2000mm ，桩端进入泥岩⑦层1.5m 。
取ZK10号钻孔估算单桩竖向极限承载力Q u =195722kN （《高层建筑岩土工程勘察规程》（JGJ72—2004）中8.3.12条∑∑==++=n i ni p pr ri sir r i sis s A q h q u l q u Q 11u ）。
岩土设计参数建议值
0.943 0.927
0.43 -0.11
3.97 49
15.0 21.0
190
180 250 340 500 340 500
砂质粘性土 硬塑 全风化 强风化 全风化 强风化 （土状） 强风化 （岩块状） 中风化 10.0
广州市市政工程设计研究院
第6页 共8页
岩土设计参数建议值
表 1-1/1 页
土层 编号
时代 成因
岩土名称
状态
天然 含水量 W
重度γ
天然 孔隙比 e0
液性指 数 IL
天然快剪 压缩模 量 Es
0.1-0.2 φq Cq 内摩擦角 粘聚力
天然单 轴极限 抗压强 度 frc
承载力特征值 fak(kPa)
预制桩 极限侧阻 力标准值 极限端阻力 标准值 qpk (9＜h≤16) kPa
测试值
建议值
qsik
标贯 测试 土工 测试 70 80 80 kPa
% ①1 ①2 ①3 ②1 ②2 ③1 Q ③2 ④1 ④2 ⑤1 ⑤2(a) Pz1 ⑤2(b) ⑤3 混合岩 K2s1 粗砂岩、 砂砾岩
el
kN/m3 19.0 19.0 19.0
----
----
MPa
kPa
度
MPa
杂填土 Q4ml 素填土 耕植土 淤泥 Q4mc 淤泥质细砂
疏松 松散 可塑 流塑 松散 可塑 26.9 25.1 59.8
16.4 20.0 17.5 17.5
1.614
3.54
2.52
6.0 22.0
6.0 5.0 20.0 22.0 190 286 353 >500 345 >500
55
(水利水电)部分常用岩土物理力学参数经验数值
使用说明:1、资料涉及各行各业;2、资料出处为黄底加粗字体得为最新版本内容。
可按规范适用范围选择使用;3、资料出处非黄底加粗字体得为引用资料,很多为老版本,参考用。
水利水电工程部分岩土物理力学参数经验数值1岩土得渗透性(1)渗透系数《地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范》GB50307-1999 139~140页《水利水电工程水文地质勘察规范》SL373-2007 62~63页Lu:吕荣单位,就是1MPa压力下,每米试段得平均压入流量。
以L/min计摘自《水利水电工程地质勘察规范》GB50287-99 附录J 66页(2)单位吸水量一般碎块岩强烈透水;压碎岩中等透水;断层角砾岩弱透水;糜棱岩与断层泥不透水或微透水。
摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版113页注:透水率1Lu(吕荣)相当于单位吸水量0、01摘自高等学校教材天津大学《水利工程地质》第三版118页。
(3)简易钻孔抽注水公式1)简易钻孔抽水公式根据水位恢复速度计算渗透系数公式1、57γ(h2-h1)K= ———————t (S1+S2)式中:γ---- 井得半径;h1---- 抽水停止后t1时刻得水头值;h2---- 抽水停止后t2时刻得水头值;S1、S2---- t1或t2时刻从承压水得静止水位至恢复水位得距离;H---- 未抽水时承压水得水头值或潜水含水层厚度。
《工程地质手册》第三版927页2)简易钻孔注水公式当l/γ＜4时0、366Q 2lK= ———— lg ———Ls γ式中:K—渗透系数(m/d);l---试验段或过滤器长度(m);Q---稳定注水量(m3/d);s---孔中水头高度(m);γ---钻孔或过滤器半径(m)。
《工程地质手册》第三版936页(4)水力坡降0~3、0,即Ⅰ允= Ⅰ临/2、0~3、0。
摘自长春地质学院《中小型水利水电工程地质》1978年139页出口保护情况下地基允许渗流比降见上表。
摘自《堤防工程地质勘察与评价》水规总院李广诚司富安杜忠信等。