岩土常见问题讲解.docx

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岩土常见问题讲解

常见问题

边坡

1．在边坡稳定分析中，土体中的孔隙水压力有几种计算方法，他们的区别是什么？

答：

两种，分别为近似方法计算、渗流方法计算。

区别是：

前者认为孔隙水压力等于静水压力，是一种近似方法；

后者是精确计算孔隙水压力。

需要通过读入渗流软件计算结果才能实现。

2．边坡软件中，如何考虑锚杆作用？

答：

软件要求输入锚杆抗拉力、锚杆总长、锚固段长度、锚固段周长、粘结强度等参

数，当锚杆穿过圆弧滑动面时，则锚杆的有效作用力=min{锚杆抗拔力、锚杆抗拉力}

锚杆抗拔力=圆弧滑动面外锚杆锚固段长度*锚固段周长*粘结强度

锚杆抗拉力=锚杆抗拉力

3．锚杆的抗拉力交互的是标准值还是设计值？

粘结强度是标准值还是设计值？

答：

标准值和设计值的概念是在锚杆设计时用的，由于软件不设计锚杆，而是应用锚杆提供的锚杆力的分力作用在滑面上，使得抗滑力增加或下滑力减少，来计算边坡的稳定。

锚杆力=Min﹛抗拉力，锚固体周长*锚固长度*粘结强度﹜。

在软件中，交互的数值在软件中被直接使用，软件不做任何修正。

4．土工布或锚杆的抗拉力和水平间距的关系是什么？

答：

软件是先用交互的抗拉力除以水平间距，得出单位宽度的抗拉力，以单位宽度的抗拉力带入计算。

如果土工布时满铺的，水平间距要输入1，抗拉力输入单位宽度土工布的抗拉力。

5．边坡软件出现滑动面总在坡的表皮时，怎样处理？

答：

此现象主要发生在边坡坡面部分为无粘性土的情况。

处理方法：

（1）适当输入较小的粘聚力，再计算；

（2）在建模时，把坡地表层加一个薄区域，模拟面层处理

（3）用“给定圆弧出入口范围搜索危险滑面”方法计算

6．软件是否考虑锚杆力法向分力产生的抗滑力？

答：

软件可以考虑锚杆力法向分力产生的抗滑力，但要注意在“加筋”表中有个参数“法向力发挥系数”，

该值输0则表示不考虑法向分力产生的抗滑力。

7．通用方法的有效应力法的公式中，条块受到的浮力U的计算公式是什么？

答：

公式为：

U=（h1+h2）/2×b×10

h1、h2-----土条左右侧的水高

b------土条宽度

8．通常情况下认为：

“简化Bishop法不适用于折线滑动法”，软件为何采用？

答：

传统意义上经典简化Bishop法确实只能应用在圆弧滑面上，但是在岩土力学杂志的论文中有学者提出了扩展简化Bishop法，可以用于非圆弧滑面安全系数的求解，理正软件正是参考了这种算法。

9．软件如何设置，才能用传递系数法计算安全系数？

答：

计算目标设置成“剩余下滑力计算”，剩余下滑力计算目标设置成“计算安全系数”。

安全系数使用方法设为“扩大自重下滑力”时，使用的是传递系数法中的KT模型；安全系数使用方法设为“降低抗剪强度”时，使用的是传递系数法中的R/K模型。

10．软件中用的传递系数法和《公路路基设计规范》JTGD30-2004中63页所用的方法是否是相同的？

答：

和安全系数使用方法设为“扩大自重下滑力”时是相同的，都是传递系数法中的KT模型。

11．计算结果中，筋带力输出的“材料抗拉力”和加筋界面上输入的抗拉力不相等，为什么？

答：

出现这种情况，是因为锚杆的水平间距不为1，软件计算时用输入的抗拉力除以锚杆的水平间距，换算成每延米的筋带力带入计算，因此输出的计算书中的筋带力表上的材料抗拉力=抗拉力/锚杆的水平间距，锚固抗拔力同理。

12．传递系数法有两种模式，分别是“隐式解法”和“显式解法”，软件如何考虑？

答：

“隐式解法”就是R/K法，在软件中安全系数使用方法设为“降低抗剪强度”时就是这种解法；

“显式解法”就是KT法，在软件中安全系数使用方法设为“扩大自重下滑力”时就是这种解法；

由于显式解法是为了简化计算，而将隐式解法做了简化“假设Fs=1”，所以Fs≠1且偏离1越大是，误差越大。

因此专家推荐采用隐式解法（R/K法）。

13．折线滑动，指定滑面计算安全系数时，选择“是否进行局部极值搜索”，安全系数为何不同？

答：

当“是否进行局部极值搜索”选择“是”时，计算时取的是交互的土层的C、φ值，

当“是否进行局部极值搜索”选择“否”时，滑面选项卡中的参数取值如果选择的是“取滑面”，计算时取的是交互的滑面上的C、φ值，如果滑面上的C、φ值和前面土层中的C、φ值不等，计算出的安全系数就会不同。

软基

1．如果处置措施是粒料桩或加固土桩以外的桩类型（如碎石桩等），软件如何处理？

答：

软件定义的粒料桩是指有排水功能的桩，凡是有排水功能的桩，都可以用粒料桩模拟。

同样，软件定义的加固土桩是指没有排水功能的桩，该种桩不能加快固结，因此凡是没有排水功能的桩，都可以用加固土桩模拟。

2．如何模拟围海造地时，在施工期有海水的情况？

答：

在地下水一项输入负值，该值在竣工的稳定计算不起作用。

3．“是否自动变换浸润线段高度正负”是何意义？

答：

基本参数表中“竣工后左、右侧水位”相对高、低关系变化时，采用“自动变换浸润线段高度正负”，可保证水位线的合理渐变关系。

避免水位重复录入的麻烦。

4．软基中加竖向排水板前、后计算竣工时沉降，为何对附加应力有影响？

如何解决？

答：

关键在于参数二中的一项“计算时考虑地基沉降引起的增高”。

如果选择“考虑”，则认为在发生沉降后要补足原标高，这样加竖向排水板使固结加快，在竣工时为补足原标高所用填料多于不用排水板的情况，故附加应力有变化。

如果选择“不考虑”，则两者无变化。

5．软基计算总是出现“最下面分层附加应力与自重应力之比远>15.000%”

是什么原因？

答：

原因是地基土层厚度输入的不够。

6．“排水体当量直径折减系数”是何意义？

答：

“排水体当量直径”取公路软基规范35页，此折减系数直接乘在该直径上。

7．如何在软基软件中导入勘察数据？

答：

首先在勘察软件中，完成数据录入，计算完成各种成果表及表格成果入库即可。

并将在工程勘察软件安装路径下该工程备份目录下的“其他”文件夹中会找到一个“计算接口”的文本文件。

在软基中辅助功能找到读入理正GICAD数据即可。

8．“是否转为总应力法”是何意义？

答：

对于非常软弱的土，

与

比较接近。

当固结度较小时，会出现

＜

。

这时，有效固结应力法计算出安全系数比总应力法计算出的安全系数更小，这种情况下可用这个选项转化成总应力法计算。

9．“粒料桩、加固土桩的桩土应力比”是何意义？

答：

反映桩和土分担上部力的比值的参数，一般取3~6，桩分担的越多，此值越大。

也可参照下面的经验公式：

n0------桩土应力比

Puc------桩体单位面积承载力标准值

Pus------桩间土单位面积承载力标准值

q------桩体强度计算值

fs-----桩间土天然承载力标准值

10．主固结沉降采用e-lg（p）曲线法计算时，“地基土层调整系数”什么意思？

答：

采用e-lg（p）曲线法计算时，需要判断正常固结还是超固结，因为计算公式不同。

而判断标准为（P0〉=Pc），软件引入“地基土层调整系数β”，将该公式定为（P0〉=βPc），

可以凭经验修改，如果不予修改，给1即可。

11．为何施加同等重量的超载预压和填土，固结度会不同？

答：

固结度是“表示在荷载作用下，经过一定时间t土层完成全部下沉量的百分数，一般用U（%）表示，或者写成U=St/S，其中S为土层最终沉降量，而St是经过t时间的沉降”，施加超载预压，只改变St，并不改变S；而增高填土，虽然填土的重量和超载预压一样，但同时改变St和S，所以固结度不同。

12．“地基强度增量采用公式”的三个选项的适用范围是什么？

答：

最常用的是

---公路软基规范中建议使用的。

----高工没有找到出处，待查。

--浙江海塘工程技术规范中规定：

当分期施工，加荷速率较慢，或在地基中设置竖向排水体时，地基能产生排水固结，此时地基强度增量可采用这个公式。

13．软件采用的是哪种固结度理论？

答：

是太沙基一维固结度理论。

14．地基土参数中，有效剪C和有效剪Φ如何取？

答：

有效剪切指标有两个取法

1）直剪或三轴剪，固结快剪的指标，经过孔隙水压力修正后得到的指标

2）直剪或三轴剪，慢剪指标

15．“工后基准期结束时间”是什么意思？

答：

在公路行业，一般为设计年限；

其他行业，由于软件能够输出两个时间点的“任意时刻沉降”，一个是施工结束时，一个就是这个基准期结束时，因此没有特殊要求的行业，可以将此时间设成任意想得到沉降的时刻。

抗滑桩

1．初始弹性系数A、A1的含义和算法

答：

计算土反力时，需要确定弹性抗力系数K=my+A、K＝Cy0.5+A、K=K+A（分别对应m法、C法、K法），其中A表示嵌固面处（y＝0）弹性抗力系数，取法如下：

hm1h1m1

AA1滑面

h2m2

A=h·m1

A1=h1·m1

h---桩前上部覆土厚度

h1---桩后上部覆土厚度

m1------上部覆土的水平抗力系数的比例系数,由用户根据经验或试验获得，如无经

验，可用《建筑基坑支护技术规程》中的公式计算：

2．动水压力在什么情况下考虑？

答：

在渗流场范围内的滑体，要考虑动水压力，计算参见抗滑桩帮助公式5.1-9、5.1-11

3．抗滑桩计算内力时，滑坡推力，库伦土压力是否已经考虑安全系数？

答：

内力计算时，滑坡推力，库伦土压力已乘分项（安全）系数。

4．锚索水平刚度算法

答：

锚杆水平刚度系数应按试验得到，当无试验资料时，5.0版可用软件自动计算，4.5以前版本可按下式计算：

式中A-------锚杆的截面面积；

ES------杆体弹性模量；

EC------锚固体组合弹性模量；

AC------锚固体截面面积；

Lf------锚杆自由段长度；

La------锚杆锚固段长度；

θ------锚杆水平倾角。

5．能否应用滑坡推力模块的结果直接计算滑面的安全系数？

答：

可以间接计算，即反复调整交互的安全系数值，使最终的计算结果中最后一个滑块的剩余下滑力为0时，这个交互的安全系数即为该滑面的安全系数。

不可以直接用计算结果中的抗滑力除以下滑力来得到安全系数。

因为：

该模块是为了计算剩余下滑力的。

它的计算公式Ei=KWiSin（αi）+Ei-1ψi－WiCos（αi）tg（Φi）－cili

式中ψi=Cos（αi-1－αi）－Sin（αi-1－αi）tg（Φi）

由于式中Ei-1是镶套公式，因此不能简单地将式中的减项（即抗滑力）和加项（即下滑力）相除得到安全系数。

因此，要直接计算滑面的安全系数，可以应用理正边坡软件进行计算。

6．“永久荷载分项系数”在软件中什么地方能够交互？

答：

在抗滑桩模块和桩板式抗滑挡土墙模块中，“永久荷载分项系数”可以在选项目后弹出的“计算参数设置”的“荷载系数”中“主动土压力分项（安全）系数”交互，该值影响滑坡推力计算和库伦土压力计算的内力值。

在抗滑桩综合分析模块中，“永久荷载分项系数”可以在“其他”项目中“桩作用综合分项系数”交互。

软件是将作用在桩身上的荷载统一乘以该值。

7．滑坡推力计算中的“滑动稳定安全系数”和抗滑桩计算中的“主动土压力分项（安全）系数”，软件都用了，是不是会造成重复？

答：

这两个安全系数不是一回事，滑坡推力中的安全系数是滑动稳定计算的安全系数，将这个系数带入公式算得下滑力。

抗滑桩计算中的安全系数实际上是主动土压力作为荷载时的荷载分项系数，因此两个系数不同，软件都用没有问题。

8．重力式抗滑挡土墙“推力作用点距离墙顶的距离”如何确定？

答：

一般来说，作用点越高，算得越保守，具体可以由用户自己定，如果该结构比较重要，可以将作用点定在上墙的中点或上三分之一点上。

9．土层参数项中“桩前是否有横坡”的两个选项有什么作用？

答：

这个选项是为了计算地基的横向容许承载力用的，具体用法见《基支挡结构设计规范》TB10025-2006中50页第2项。

10．综合内摩擦角在计算中起什么作用？

怎么取值？

答：

在软件中该值是计算地面横坡较大时地基的横向容许承载力的公式中用到。

具体取值方法，《铁路路基支挡结构设计规范》TB10025-2006中8350页给出了个经验公式Φ0=arctan（tanφ+c/γH）。

11．桩作用综合分项系数是什么意思？

答：

这个值就是荷载的分项系数，用于户配筋计算，荷载有恒载和活载，有不同的荷载分项系数，但是软件在计算土压力时，是这两类在的综合作用，因此在配筋计算是，无法分出恒、活荷载了。

因此引入综合分项系数作为恒、活荷载共同的分项系数。

由于恒荷载的分项系数一般是1.35，因此此综合分项系数一般不小于1.35。

12．抗滑挡墙和挡墙的区别

挡土墙

抗滑挡墙

抗滑桩综合分析

荷载

坡线土柱

无

集中力、分布力、可以考虑恒载活载

作用力

土压力（库仑、郎肯、静止）

土压力（库仑）和滑坡推力（需要手动输入）

土压力（库仑）和滑坡推力（软件直接计算）

整体稳定

有

无

支护形式

单一

多种结合

基础

有

无

2种

13．抗滑桩综合分析中，什么情况才能考虑工况？

答：

只有在路基形式设置成“路堑”时，才可以考虑工况。

挡土墙

1．“圬工之间摩擦系数”意义，如何取值？

答：

用于挡墙截面验算，反应圬工间的摩阻力大小。

取值与圬工种类有关，一般采用0.4（主要组合）~0.5（附加组合），该值取自《公路设计手册》第603页。

2．“地基土的粘聚力”意义，如何取值？

答：

整体稳定验算时滑移面所在地基土的粘聚力，由地勘报告得到。

3．“墙背与墙后填土摩擦角”意义，如何取值？

答：

用于土压力计算。

影响土压力大小及作用方向。

取值由墙背粗糙程度和填料性质及排水条件决定，无试验资料时，参见相关资料《公路路基手册》591页，具体内容如下：

墙背光滑、排水不良时：

δ=0；

混凝土墙身时：

δ=（0~1/2）φ

一般情况、排水良好的石砌墙身：

δ=（1/2~2/3）φ

台阶形的石砌墙背、排水良好时：

δ=2/3φ

第二破裂面或假象墙背时：

δ=φ

4．“墙底摩擦系数”意义，如何取值？

答：

用于滑移稳定验算。

无试验资料时，参见相关资料《公路路基手册》，592页表3-3-2

基底类别

摩擦系数

基底类别

摩擦系数

粘性土

软塑状态（0.5≤IL＜1）

0.25

砾（卵）石类土

0.40~0.50

硬塑状态（0≤IL＜0.5）

0.25~0.30

软质岩石

0.40~0.60

半坚硬状态（IL＜0）

0.30~0.40

表面粗糙的硬质岩石

0.60~0.70

砂

0.40

5．“地基浮力系数”如何取值？

答：

该参数只在公路行业《公路路基手册》中有定义表格，其他行业可直接取1.0，具体《公路路基手册》定义表格如下：

地基类别

浮力系数

地基类别

浮力系数

密实潮湿的粘土或亚粘土

0.7~0.8

均质而透水性小的岩石

0.35

含水饱和的的亚粘土或亚粘土

0.85~0.9

裂缝不严重的岩石

0.35~0.50

细砂、中砂及砾砂

0.9~0.95

裂缝严重的岩石

0.75~0.95

6．“地基土的内摩擦角”意义，如何取值？

答：

用于防滑凸榫前的被动土压力计算，影响滑移稳定验算；从勘察报告中取得。

7．“圬工材料抗力分项系数”意义，如何取值？

答：

按《公路路基设计规范》JTGD30-2004，采用极限状态法验算挡墙构件正截面强度和稳定时用材料抗力分项系数，取值参见《公路路基设计规范》表5.4.4-1。

圬工种类

受力情况

受压

受弯、剪、拉

石料

1.85

2.31

片石砌体、片石混凝土砌体

2.31

块石、粗料石、混凝土预制块、砖砌体

1.92

2.31

混凝土

1.54

2.31

8．“地基土摩擦系数”意义，如何取值？

地基土名称

摩擦系数

地基土名称

摩擦系数

地基土名称

摩擦系数

松散的干砂性土

0.58~0.70

干的粘性土

0.84~1.00

湿的砾石（小卵石）

0.58

湿润的砂性土

0.62~0.84

湿的粘性土

0.36~0.58

干而密实的淤泥

0.84~1.20

饱和的砂性土

0.36~0.47

干的砾石（小卵石）

0.70~0.84

湿润的淤泥

0.36~0.47

答：

用于倾斜基底时土的抗滑移计算。

参见《公路路基手册》P593表3-3-3。

见下表。

如果没有经验，也可用经验公式tgφ。

9．挡土墙的地面横坡角度应怎么取？

答：

取不产生土压力的硬土地面。

当挡土墙后有岩石时，地面横坡角度通常为岩石的

坡度，一般土压力只考虑岩石以上的那部分土压力，也可根据经验来给。

如挡土墙后为土，地面横坡角度一般根据经验来给，如无经验，可给0（土压力最大）。

10．浸水挡墙的土压力与非浸水挡墙有何区别？

答：

浸水挡墙验算时，水压力的影响主要表现在两个方面：

首先，用库伦理论计算土

压力时破坏楔体要考虑水压力的作用。

计算破坏楔体时，有水的情况和无水的情况时计算原理是一样的，只是浸水部分土体采用浮重度。

11．挡土墙软件（悬臂式）计算得到的内力（弯矩）是设计值还是标准值？

答：

弯矩结果是标准值。

在进行配筋计算时，弯矩自动乘荷载分项系数得到设计值。

12．挡土墙后有多层土时，软件提供的方法如何计算土压力？

应注意什么？

答：

假定土层平行，未出现第二破裂面的情况下，分别求出每一层的土压力及其作用点

高度，最后求其合力及作用点高度，由于计算理论上的限制，须注意多层土计算要求各个土层的土性基本接近，否则计算误差将增大。

当出现第二破裂面时，软件采用按土层厚度加权平均的方式计算破裂角和土压力。

也就是将土层的各种参数按厚度加权平均，然后再按匀质土计算主动土压力。

13．“挡墙分段长度”是何意义？

答：

用于车辆荷载换算。

车辆荷载换算公式

，其中“挡土墙的计算长度L”由挡墙分段长度计算得到；分段长度取值，为施工缝之间的长度。

14．在《建筑基础规范2002》P42中规定，挡墙随高度变化，土压力要乘一个调整系数，软件如何实现？

答：

由于单层土的土压力调整系数是内设的，因此只能用多层土来输入。

选多层土，在土层中只输入一层土，将土层厚度输成该层土的实际厚度，并输入土压力调整系数即可。

15．挡土墙软件中对墙身有外力的情况如何考虑？

答：

可考虑作用在挡土墙上的集中荷载，作用点的位置坐标x,y的原点为墙的左上角点，作用角度取值范围为0~360度，顺时针方向为正方向，注意外力必须作用在墙体上。

16．挡墙计算中，容许应力法和极限状态法分别对应的参数和取法是什么？

答：

涉及参数：

砂浆强度等级、石料强度、材料抗压极限强度、圬工材料抗力分项系数

容许应力法：

满足条件是“计算应力<=允许应力”。

其中允许压应力是根据砂浆强度等

级、石料强度查表得出的，用户不能干预。

查的是《公路路基手册》604页表3-3-21，由于该表石料强度只有25、30、40、50这4种，所以软件只有这4个选项。

极限状态法：

满足条件是一个方程

“

”-----（《公路路基设计规范》38页公式5.4.4-2），

其中需要材料抗压极限强度、圬工材料抗力分项系数。

圬工材料抗力分项系数取自《公路路基设计规范》

17．墙身砌体容许压应力、容许剪应力、容许拉应力、容许弯曲拉应力如何取值？

答：

这些值可参照《铁路路基支挡结构设计规范TB10025-2001》第6页表3.1.3-1取值

表3.1.3-1石砌体容许应力（MPa）

应力种类

压应力

剪应力

砌体种类

片石砌体

块石砌体

粗料石砌体

平缝

错缝

水泥砂浆强度等级

0.8

---

M10

1.3

2.0

3.4

0.16

0.24

M20

1.8

2.4

3.7

0.23

0.34

注：

1）．表列水泥砂浆强度等级之间的石砌体的容许应力可用内插法确定。

2）．石砌体的容许弯曲拉应力值，可用剪应力值

3）．容许拉应力，建议用户取0.6倍的容许弯曲拉应力值。

也可参照《公路路基设计手册》第604页表3-3-21和3-3-22

1）圬工砌体的容许轴心承压应力

砌体种类

石料强度

（Mpa）

砂浆标号

7.5

2.5

1.5

片石砌石

1.5

1.3

1.1

0.8

0.7

1.3

1.2

1.0

0.7

0.6

1.1

1.0

0.8

0.6

0.5

1.0

0.9

0.7

0.6

0.5

块石砌石

3.1

2.8

2.5

2.2

2.0

2.6

2.4

2.1

1.8

1.7

2.1

1.9

1.7

1.4

1.3

1.8

1.6

1.5

1.2

1.1

注：

干砌的容许压应力为表中2.5号砂浆砌体的容许应力的一半

2）圬工砌体的容许直接剪应力，拉应力及弯曲拉应力

应力种类

砌体

砂浆标号

7.5

2.5

1.5

通缝直剪

各种砌体

0.11

0.09

0.08

0.05

0.04

齿缝直剪

片石砌石

0.22

0.18

0.16

0.1

0.08

块石砌石

0.56

0.45

0.36

拉应力

片石砌石

0.11

0.09

0.08

0.06

块石砌石

0.15

0.13

0.12

0.08

齿缝弯曲拉应力

片石砌石

0.2

0.18

0.15

0.12

0.11

块石砌石

0.28

0.25

0.22

0.17

0.15

通缝弯曲拉应力

各种砌体

0.16

0.14

0.11

0.08

0.06

18．混凝土的容许拉应力和容许剪应力如何取值？

答：

可参照《铁路路基支挡结构设计规范TB10025-2001》第7页表3.1.3-2取值

表3.1.3-2混凝土的容许应力（MPa）

应力种类

砼强度等级

C30

C25

C20

C15

C10

弯曲拉应力

0.55

0.50

0.43

0.36

0.28

纯剪应力

1.1

0.99

0.86

0.71

0.56

19．锚桩式基础中“锚孔壁对砂浆容许抗剪强度”什么意思？

如何取值？

答：

参见《铁路路基手册》P432-433，该参数用于计算单根锚桩抗拔力，

锚桩抗拔力=MIN{钢筋抗拉力，砂浆与锚孔壁之间的粘结力}

“锚孔壁对砂浆容许抗剪强度[τ]”是计算“砂浆与锚孔壁之间的粘结力”的参数，

无试验资料时，可取极限抗剪强度值τ进行换算，公式为[τ]=τ/K，K为安全系数，一般采用2.5。

锚孔壁对砂浆极限抗剪强度表

岩层类别

极限抗剪强度值τ

风化砂页岩互层，炭质页岩、泥质页岩

0.15-0.2

细砂岩、粉砂质泥岩

0.2-0.4

薄层灰岩夹页岩

0.4-0.6

薄层灰岩夹石灰

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