岩土工程不确定性的风险及控制三

岩土工程不确定性的风险及控制

（以桩的承载力

和变形为例）xx岩土工程勘察设计研究院有限公司

xx年xx月提纲引言沉桩因素对承载力影响二沉桩因素对变形的影响三结论与建议四五一施工控制措施一、引言岩土是自然地质历史的产物，具有其独特性和变异性，岩土由三相组成，三相间的不同比例关系及其相互作用，使岩土形成了极其复杂的物理力学性质，它的变异性、不连续性和多相性造成岩土的强度、变形和渗透三大工程问题。由于岩土材料表现出极大的不可知性，使岩土工程充满了风险和挑战；一、引言岩土具有以下的特殊性：土层与地下水分布的不确定性；现场与实验室的岩土指标的不一致性；现场原位应力与孔隙水压力的不确定性；外加荷载及其分布的不确定性；岩土材料性质的复杂性计算理论和方法的不确定性。一、引言

岩土工程工作的原则

岩土是自然产物，不同与钢筋砼，应采用工程地质观点对待岩土工程问题，必须掌握岩土的性状，懂得岩土性质指标的物理意义、用途和限制；能结合工程特点采用相应勘探测试技术揭示地层，以充分认识钻探取样和原位试验试验带来土体的物理力学性质方面的变化；提倡应用类似地质条件的工程经验，判别数值计算结果的误差和幅度，必须坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则。

一、引言岩土工程师应具备的能力

(1)技术人员素质提高，根据市场需求调整或增加专业设置，改变以往的单项、附属性专业面，使其成为具有相当广度和理论、深度和丰富实践经验。

(2)在软硬件条件上,计算机技术的飞速发展为复杂的岩土工程分析和检测提供了强大的工具支持：模拟预测、信息化设计与施工、人工智能专家系统、检测与物探测试发展，使岩土工程师有可能更加科学和可靠地对工程问题进行较深入的定量和定性分析判断。

(3)树立“为顾客增值”的产品质量观，并通过这一观念增强企业的市场竞争能力，即岩土工程工作成果应该能够尽快能使顾客在保障建设工程安全的前提下节约其投资。

一、引言岩土工程技术水平发展

岩土工程勘察、设计、施工与监测是岩土工程的一个完整体系，不可分割。合格岩土勘察工程师必定是一个合格的岩土设计工程师；岩土施工对设计方案能否实现，其影响极大，至关重要。监测手段是对岩土设计参数和结果的验证，同时对重大和复杂工程信息化施工和调整设计参数的依据，并能有效及时采取相应措施以确保工程安全。因此，岩土工程师以勘察为实践的根本（获得岩土资料和认识土性），设计是实践的基础（使用这些资料），施工是实施结果，监测是对以上验证并获得原型参数，重新认识岩土性状的过程。通过四个阶段实践，是飞跃式的上升。

一、引言以桩的承载力和变形为例桩的承载力及变形特性随工程经验和不断认识，其尚未认识问题及其影响因素越来越复杂，需不断地深入研究并重新认识；一、引言荷载特性

地基土特性

桩型及桩身强度

进入持力层深度

沉桩顺序及速率

影响单桩承载力和桩基变形因素布桩面积系数

……二、沉桩因素对承载力影响

1.不同沉桩方式（预制桩300×300

L＝24m，饱和粘性土地基）－静力压入法S1－振动法S2

R1/R2=1.67二、沉桩因素对承载力影响

2.不同桩尖设置（PHCAB400，L＝39m饱和粘性土地基,休止期40天）－静力压入法R1/R2=1.66二、沉桩因素对承载力影响

3.不同钢靴（PHCAB600）－静力压入法R1/R2=1.57二、切沉晨桩因瘦素对驰承载净力影太响4.试桩度边界洋条件扮不同规（松答江）钢筋映混凝芽土方奥桩:25恒0×鼓25轨0学L=烦24糕mRk谱=7晚20泊KN士(工程测前试俱桩）30喝0×你30词0稍L=牙24裹mRk蠢=4台20齿KN究(工程摄桩试敢桩）－静胜力压颂入法R1购/R恼2=铺1.怪71二、畜沉镰桩因灵素对宏承载劝力影际响5.桩身柔质量（PH孟C寸AB舒6漆00帅)－锤榴击法R1域/R疾2=币2.名50二、亩沉撤桩因况素对壁承载榆力影妻响6.桩身够质量（钢躲筋混种凝土刑方桩20屑0×寨20略0，L＝8m）－锤肆击法R1颜/R修2=霉1.敲63二、李沉繁桩因明素对淘承载徒力影艺响7.挤土普引起艳桩顶麻回弹（PH粱CAB就60善0，硬粘仗性土斤地基拥）－静研力压姿入法二、障沉积桩因搏素对肝承载蚁力影哈响8.沉桩厅速度掉过快（PH缓CAB糟40磨09536猫m)三节惨桩，图节头夫脱节－静充力压尖入法二、绵沉筐桩因案素对亡承载摧力影际响9.连续循沉桩星，沉慈桩过议快（PH贴CAB却60披011执068虾m士5节桩悉，软粘炼性土级地基说）－锤逆击法灰施工D8血001.迎3c南m/榜10击二、拜沉赞桩因银素对争承载竿力影然响9.沉桩饿休止翼期不同奖土质泪、不壳同桩坛型、帽不同凤尺寸朴的桩对承载予力时仇效试造验观痰测结虾果，耕得到撕单桩候极限匀承载喘力比鉴初始浅值增唤长约诸为40～40扑0%，达趟到稳怜定值扇所需校要的没时间筛由几桂十天励到数杨百天呈不等,在软停饱和观粘性味土地村基中项尤为号明显古。二、雾沉校桩因撇素对菠承载倾力影箭响9.沉桩砌休止扬期对于菜桩周释的土株体，雹根据烫扰动红程度村的不悦同可蜡分为蜻三个期区域疫：紧冶贴于货桩身娇表面旧的结英构完岸全破伸坏的挡第Ⅰ区（吉完全愁扰动帜区）协、保秧持原引状的斥第Ⅲ区（订未扰刷动区句）和洒界于经二者返之间能的第Ⅱ区（罗部分搜扰动龙区）桩打逼（压兰）入滴粘性挖土中肃，主城要在疲两方肾面改起变了页地基府土的恭状态须：一陡是破吩坏了接地基姿土的饿天然交结构伞；二宾是使访土受鄙到急恶速挤柄压，孙造成邀孔隙猪水压陵力急渣剧上旧升，俘有效错应力界减小恐。两扑种作遣用都仗使得秆桩周虾土（得包括肃桩端俊土）冤的强马度大版为降绸低，浴因而坊桩周杂摩阻架力和怠桩端森阻力备都处闹于较较低的芦应力忠水平燥。随劫着时厘间的缠推移验，这盗两者引的情韵况都救在不尤断地嘴变化米，桩锅的承织载力返也随盛之增挥长。大量卡的静暂载试朵桩资放料表纸明，xx地区浊软粘艳土中尖钢筋插混凝锋土预抖制桩腐在沉笋桩后疯，随俩着时赛间的嘉推移霉，其棋极限打承载败力有心大幅豆度的丽提高伸。单处桩极贫限承物载力菠增长我的速舍度和钟幅度炼受土小层条维件及郊有效铸桩长惕等的搂影响延很大狱。根据码研究架，可扒采用胖迭代另法回径归分赞析能踢充分夕考虑现同一羽工程锣桩在华不同国的休抽止期宿静载乒试桩骑极限建承载木力间岩的内姿在联详系对芽单桩紧极限被承载辛力增呈长规兄律的通代表萌性；纸也可革采用唇根据饱不同编土层扁单桩吵后期弓极限屠承载州力的把变化秩规律连预测饶，预搅测精峡度可雄以满赤足工辩程要拔求。三、霉沉再桩因生素对两桩基缺沉降唯量影揭响1.不同搂加荷浮速率婶影响

建

筑

物

性

质

层数与高度基础尺寸(m)结构类型基底有效附加压力（kPa）28层34×21Be=26.5剪力墙386桩型及规格(予制桩）（m)桩尖入土深度(m)单桩容许承载力（kN）桩数0.50×0.50×3540.21900162根三、攀沉希桩因渡素对属桩基凤沉降策量影孩响1.不同坡加荷脆速率绿影响布桩染面积料系数a=咽5.插8%12号房静：平均轮沉桩甘速率K＝7根/日竣工站时间t=勺1.夹9年沉桩泻后约2月基怜础施智工13号房缎：平均饮沉桩滚速率K＝8根/日竣工绍时间t=红1.赞2年沉桩输后约1.净5月基毅础施炕工结果爸：S1适3/黎S1养2=神1.慎5三、交沉犯桩因经素对锹桩基模沉降创量影爸响2.沉桩牢后的畏不同井休止楼期影孔响

3.建

筑

物

性

质

层数与高度基础尺寸(m)结构类型基底有效附加压力（kPa）18层33×17.5Be=24剪力墙243桩型及规格(予制桩）（m)桩尖入土深度(m)单桩容许承载力（kN）桩数0.45×0.45×30.231.251000230根三、颠沉它桩因适素对踩桩基筋沉降绣量影鞭响2.沉桩芝后的烛不同太休止劳期影啦响布桩觉面积尽系数a=林8.伴1%10号房辆：平均皆沉桩漂速率K＝8根/日竣工托时间t=核1.勉3年沉桩耍后约2月基娘础施牛工13号房伸：平均录沉桩嘴速率K＝8.避5根/日竣工当时间t=库0.弯8年沉桩艺后约11月基泻础施貌工结果党：S1柜0/逝S1雪3=伍1.破53三、搁沉瓦桩因顿素对捏桩基倡沉降蕉量影典响3.不同循沉桩渴速率叮影响实例A层数与高度基础尺寸(m)结构类型基底有效附加压力（kPa）15层30×18Be=23.5剪力墙218桩型及规格(予制桩）（m)桩尖入土深度(m)单桩容许承载力（kN）桩数0.45×0.45×25.527.4850194根三、根沉伐桩因音素对果桩基还沉降糊量影普响3.不同碎沉桩坊速率男影响实例A布桩旋面积辛系数a=旅7.许1%12号房挡：平均头沉桩私速率K＝13根/日竣工壮时间t=爪1.矿88年沉桩僻后约1.菠5月基赖础施柳工15号房器：平均碗沉桩裕速率K＝5.娇5根/日竣工坏时间t=民1.欧22年沉桩填后约1.瓜5月基啊础施怕工结果捉：S1敢2/挡S1庄5=枝1.坛54三、直沉垒桩因谁素对戚桩基岛沉降狼量影创响3.不同退沉桩缸速率骡影响实例B

3.建

筑

物

性

质

层数与高度基础尺寸(m)结构类型基底有效附加压力（kPa）18层33×17.5Be=24剪力墙243桩型及规格(予制桩）（m)桩尖入土深度(m)单桩容许承载力（kN）桩数0.45×0.45×30.231.251000231根三、绒沉占桩因兽素对辆桩基扛沉降刊量影详响3.不同栋沉桩牌速率纹影响实例B布桩刑面积路系数a=男8.撞1%40色5号房抓：平均矮沉桩谁速率K＝22根/日竣工像时间t=蚂1.阳36年沉桩藏后约9月基软础施珍工40金6号房雨：平均咳沉桩希速率K＝5根/日竣工谢时间t=滥1.挡0年沉桩微后约3月基旁础施形工结果转：S40幻玉5/S40溪6=2圾.5诉2(接头掏脱节吼等）1桩材榜控制那要点PH家C、PC桩型磁号楚壁厚剖单勤节长茎度选寺择买管桩凯桩身致结构萍竖向鲜承载鱼力设买计值Rp桩尖策造型(开口毫钢管阶、十炭字型不钢、俗混凝虫土桩倡头)沉桩匠方式齿：静难压(有效桨压力)、锤轰击(锤型)常压责养护肢时间许宜大添于14天纠端板深坡口郊高度翻焊表接方纠式及阵冷却鸭时间滑沉冻桩速袍率、捉布桩乌间距四、东施诵工控荡制措羡施（制以PH饺C桩为松例）2施工过方面(1雾)施工找前迫成品萍桩应奸按选叔定的盟标准碌图或救设计塑制作外图，启对其超外观您质量斯进行肯检验(有否惕桩身驶合缝裳漏浆倘、露荡筋、痛表面扮裂缝葛、端姿板平刚整度怒及坡帜口高奸度、供桩端疏空洞)；仙对接跟桩用况焊条坦、沉腐桩等衬材料则和设研备进元行检场验。四、签施瞒工控刺制措晴施（嘉以PH沟C桩为船例）(2辞)施工鞭过程众打膛入(静压)深度释、停劫锤(沉桩油阻力)控制稻标准储及桩泉身(架)垂直县度检之查；超接瓶桩质筝量、殖接桩漆间歇宅时间婚及桩称顶完培整状罩况；饭每斧米进智尺锤尽击数(沉桩革阻力)、最逮后1m锤击盆数(沉桩座动阻笑力)、最窄后三梳阵贯钞入度杨及桩用尖标考高等小。(3届)施工好后乳通过怒桩孔颗照明洲直观辨检查淹沉桩网后桩址身质少量及聚焊接粘质量色；茄桩位最偏差疤、桩朝顶标与高、连贯入皆度、俊低应雪变动局测、披静载搭荷试寸验。四、各施踪蝶工控雷制措将施（涉以PH诉C桩为茅例）3沉桩乌对环顷境的殃影响谢及防帐治措版施管斯桩属苦于挤情土桩迹，在轮饱和需粘性辫土地皱基，般会产皮生很绒高超慎孔隙巡寿水压节力引新起土铸体位盼移，颜影响邻周边挡环境建。防治耽措施(1枯)设计鸭上选汗择合给理的骂桩径(尽可物能与桶桩身壶强度难匹配)，布意桩面伙积系得数控协制在3%以内略；(2凡)合理尊控制掠沉桩叠顺序弱及沉栋桩速还率；(3慈)设置幕竖向有排水畜通道标；(4奥)设置秧防挤牛沟；(5鞭)在桩烈位或葛沉桩筒区外麦钻孔乒取土现。四、漏施绿工控层制措影施（椒以PH鄙C桩为咐例）四、喷施卖工控煌制措摧施（碎以PH伞C桩为炊例）泄（试桩航结果扯分析）四、挎施演工控耽制措牌施（羡以PH读C桩为露例）(质量采问题目之一轻桩身愉偏斜)四、房诚施会工控啦制措乘施（及以PH嘉C桩为拘例）(质量箭问题鹅之二痒桩身狐断裂)四、交施雪工控分制措持施（亦以PH膜C桩为渐例）(