土工程設計基本原則巖土工程設計基本原則2.0引言2.1設計荷載2.2設計狀態2.3安全度2.4往年真題+答案2.0巖土工程設計基本原則—引言考試大綱的要求新大綱考試科目：

1．巖土工程勘察

2．巖土工程設計基本原則

3．淺基礎

4．深基礎

5．地基處理

6．土工結構與邊坡防護

7．基坑工程與地下工程

8．特殊條件下的巖土工程

9．地震工程

10．巖土工程檢測與監測

11．工程經濟與管理

以上各科目均為必答題。原大綱考試科目：1.巖土工程勘察2.淺基礎3.深基礎4.地基處理5.土工建筑物、邊坡、基坑與地下工程6.特殊條件下的巖土工程7.地震工程8.工程經濟與管理

以上各科目均為必答題。2.0巖土工程設計基本原則—引言考試大綱的要求——2．巖土工程設計基本原則■2.1設計荷載了解各類土木工程對設計荷載的規定及其在巖土工程中的選用原則。■

2.2設計狀態了解巖土工程各種極限狀態和工作狀態的設計方法。■

2.3安全度了解各類土木工程的安全度控制方法；熟悉巖土工程的安全度準則。2.0巖土工程設計基本原則參考資料：■

《建筑結構荷載規范》（GB50009-2001）■

有關設計規范，如《建筑地基基礎設計規范》等*《工程結構可靠度設計統一標準》GB50153*《建筑結構可靠度設計統一標準》GB50068*《巖土工程手冊》第8章巖土工程設計準則

2.1巖土工程設計基本原則—

設計荷載大綱要求：了解各類土木工程對設計荷載的規定及其在巖土工程中的選用原則2.1巖土工程設計基本原則—

設計荷載容許應力法總安全系數法概率極限狀態法荷載取值與安全度2.1巖土工程設計基本原則—

設計荷載荷載的分類：

◆按隨時間的變化分類

（永久作用、可變作用、偶然作用）

◆按隨空間的變化分類（固定作用、自由作用）

◆按結構的反應特點分類（靜態作用、動態作用）

◆按有無限值分類（有界作用、無界作用）2.1巖土工程設計基本原則—

設計荷載荷載的分類：結構上的荷載可分為下列三類：永久荷載例如結構自重、土壓力、預應力等。可變荷載例如樓面活荷載、屋面活荷載和積灰荷載、吊車荷載、風荷載、雪荷載等。偶然荷載例如爆炸力、撞擊力等。注：自重是指材料自身重量產生的荷載（重力）（《建筑結構荷載規范》（GB50009—2001）3.1.1）2.1巖土工程設計基本原則—

設計荷載永久荷載：定義：在結構使用期間，其值不隨時間變化，或其變化與平均值相比可以忽略不計，或其變化是單調的并能趨于限值的荷載。特點：

◆在任一時刻，發生的概率接近或等于1；

◆在結構使用期間，荷載值隨時間的變化通常可以忽略；

◆荷載值的不確定性的量級與其他荷載類型相比小很多。2.1巖土土工工程程設設計計基基本本原原則則—設計計荷荷載載永久久荷荷載載：：確定定方方法法：：永久久荷荷載載的的概概率率分分布布，，一一般般采采用用正正態態分分布布，，其其標標準準值值可可直直接接由由其其總體體分分布布的的平平均均值值確定定可按按結結構構構構件件的的設設計計尺尺寸寸與與材材料料單單位位體體積積的的自自重重（（或或單單位位面面積積的的自自重重））平平均均值值確確定定2.1巖土土工工程程設設計計基基本本原原則則—設計計荷荷載載可變變荷荷載載：：定義義：：在結結構構使使用用期期間間，，其其值值隨隨時時間間變變化化，，且且其其變變化化與與平平均均值值相相比比不不可可以以忽忽略略不不計計的的荷荷載載。。特點點：：◆在任任一一時時刻刻，，荷荷載載出出現現與與否否是是隨隨機機事事件件；；◆在結結構構使使用用期期間間，，荷荷載載的的量量值值隨隨時時間間變變化化，，且且其其變變化化與與平平均均值值相相比比不不可可以以忽忽略略不不計計2.1巖土土工工程程設設計計基基本本原原則則—設計計荷荷載載可變變荷荷載載：：確定定方方法法：：可變變荷荷載載的的概概率率分分布布，，一一般般采采用用極極值值Ⅰ型統計參數數:以觀測數數據為基基礎可變荷載載的標準準值：可根據它它在設計計基準期期內最大大值概率率分布的的某個分分位值來來確定，，如取其其統計特特征值或或某個分分位值(90%分位值或或95%分位值等等)；有時可可以通過過平均重重現期的的規定來來定義。。2.2巖土工程程設計基基本原則則—設計狀態態設計基準準期：為確定可可變作用用及與時時間有關關的材料料性能等等取值而而選用的的時間參參數；設計使用用年限：：設計規定定的結構構或結構構構件不不需進行行大修即即可按其其預定目目的使用用的時期期；2.1巖土工程程設計基基本原則則—設計荷載載樓面活荷荷載的統統計2.1巖土工程程設計基基本原則則—設計荷載載樓面活荷荷載的取取值荷載規范范：民民用建筑筑樓面均均布活荷荷載標準準值規范提供供的荷載標準準值，若若屬于強強制性條條款，則則在設計計中必須須作為荷載載最小值值采用；若不屬屬于強制制性條款款，則應應由業主主認可后后采用，，并在設設計文件件中注明明。2.1巖土工程程設計基基本原則則—設計荷載載風荷載的的確定垂直作用用于建筑筑物表面面上的風風荷載標標準值：：基本風壓壓的確定定：根據規定定的高度度、規定定的地貌貌、規定定的時距距和規定定的樣本本時間所所確定的的最大風風速的概概率分布布，按規規定的重重現期(或年保證證率)確定基本本風速，，然后依依據風速速與風壓壓的關系系得到基基本風壓壓。2.1巖土工程程設計基基本原則則—設計荷載載不同重現現期風壓壓的確定定風速的年年最大值值概率模模型：極值Ⅰ型分布函數數：◆根據統計計數據，，確定平平均重現現期為R的最大風風速◆根據規范范查表，，10年，50年，100年◆根據規范范規定換換算：2.1巖土工程程設計基基本原則則—設計荷載載雪荷載的的確定屋面水平平投影面面上的雪荷載標標準值按下式計計算：式中——雪荷載標標準值；；——屋面積雪雪分布系系數；——基本雪壓壓雪壓s：可根據據雪深和和積雪的的密度計計算得出出即基本雪壓壓：當地地空曠平平坦地面面上的積積雪荷載載2.1巖土工程程設計基基本原則則—設計荷載載不同重現現期雪壓壓的確定定◆根據統計計數據，，確定平平均重現現期為R的最大雪雪壓◆根據規范范查表，，10年，50年，100年◆根據規范范規定換換算：2.1巖土工程程設計基基本原則則—設計荷載載地震作用用地震作用用的隨機機性——時間、空空間、強強度作用效應應——強度、頻頻譜、持持續時間間工程抗震震——設計反應應譜2.1巖土工程程設計基基本原則則—設計荷載載偶然荷載載：定義：在結構使使用期間間不一定定出現，，一旦出出現，其其值很大大且持續續時間很很短的荷荷載。包括撞擊擊、爆炸炸、火災災、龍卷卷風等。。特點：偶然荷載載出現是是罕遇事事件，概概率極小小，能夠夠收集的的資料非非常有限限取值：一般都是是根據工工程經驗驗，考慮慮結構的的使用特特點，進進行綜合合判斷分分析，確確定一個個量值作作為代表表值。表4．1．1橋涵涵荷荷載載荷載分類荷載名稱荷載分類荷載名稱主力恒載結構構件及附屬設備自重預加力混凝土收縮和徐變的影響土壓力靜水壓力及水浮力基礎變位的影響附加力制動力或牽引力風力流水壓力冰壓力溫度變化的作用凍脹力活載列車豎向靜活載公路活載(需要時考慮)列車豎向動力作用長鋼軌縱向水平力(伸縮力和撓曲力)離心力橫向搖擺力活載土壓力人行道人行荷載特殊荷載列車脫軌荷載船只或排筏的撞擊力汽車撞擊力施工臨時荷載地震力長鋼軌斷軌力2.1巖土工程程設計基基本原則則—設計荷載載荷載分類類的意義義出現的概概率變異性概率模型型標準值的的選取荷載組合合設計的安安全度2.1巖土工程程設計基基本原則則—設計荷載載荷載的選選用：任何荷載載都具有有不同性性質的變變異性，，但在設設計中，，不可能能直接引引用反映映荷載變變異性的的各種統統計參數數，通過過復雜的的概率運運算進行行具體設設計。因因此，在在設計時時，除了了采用能能便于設設計者使使用的表表達式外外，對荷荷載仍應應賦予一個個規定的的量值，稱為荷荷載代表表值。2.1.4荷載代表表值：設計中用用以驗算算極限狀狀態所采采用的荷荷載量值值，例如如標準值、、組合值值、頻遇遇值和準準永久值值.2.1巖土工程程設計基基本原則則—設計荷載載標準值：：荷載的的基本代代表值，，為設計基基準期內內最大荷荷載統計計分布的的特征值值（例如如均值、、眾值、、中值或或某個分分位值））.*荷載標準準值是指指設計基基準期內內可能出出現的最最大荷載載值。由由于荷載載本身的的隨機性性，因而而使用期期間的最最大荷載載也是隨隨機變量量，其統統計參數數和概率率分布類類型，可可以觀測測數據為為基礎，，運用參參數估計計和概率率分布的的假設檢檢驗方法法確定。。荷載標標準值則則可根據據它在設設計基準準期內最最大值概概率分布布的某個個分位值值來確定定，如取取其統計計特征值值(平均值、、眾值、、中值等等)或某個分分位值(90%分位值或或95%分位值等等)。*對于可變變作用的的標準值值，有時時可以通通過平均均重現期期的規定定來定義義。*當對某種種作用無無法取得得充分數數據資料料時，只只能根據據已有的的工程實實踐經驗驗，經分分析判斷斷后，協協議一個個公稱值值作為代代表值。。2.1巖土工程程設計基基本原則則—設計荷載載組合值：對可變變荷載，，使組合合后的荷荷載效應應在設計計基準期期內的超超越概率率，能與與該荷載載單獨出出現時的的相應概概率趨于于一致的的荷載值值；或使使組合后后的結構構具有統統一規定定的可靠靠指標的的荷載值值。*當有兩種種或兩種種以上的的可變荷荷載在結結構上要要求同時時考慮時時，由于于所有可可變荷載載同時達達到其單單獨出現現時可能能達到的的最大值值的概率率極小，，因此在在結構按按承載能能力極限限狀態設設計時，，除主導導荷載（（產生最最大效應應的荷載載）采用用標準值值為代表表值外，，其他伴伴隨荷載載均應采采用相應應于主導導荷載出出現時段段內的最最大量值值，也即即以小于于其標準準值的組組合值為為荷載代代表值。。*可變荷載載組合值值，應為為可變荷荷載標準準值乘以以荷載組組合值系系數。2.1巖土工程程設計基基本原則則—設計荷載載頻遇值：對可變變荷載，，在設計計基準期期內，其其超越的的總時間間為規定定的較小小比率或或超越頻頻率為規規定頻率率的荷載載值。*當允許某某些極限限狀態在在一個較較短的持持續時間間內被超超過，或或在總體體上不長長的時間間內（如如超過的的總持續續時間與與設計基基準期之之比不大大于0.1）被超過過，就可可以采用用相應的的較小數數值作為為荷載的的代表值值。它相相當于在在結構上上時而出出現的較較大荷載載值，但但總是小小于荷載載的標準準值。*可變荷載載頻遇值值應取可可變荷載載標準值值乘以荷荷載頻遇遇值系數數。2.1巖土工程程設計基基本原則則—設計荷載載準永久值值：對可變變荷載，，在設計計基準期期內，其其超越的的總時間間約為設設計基準準期一半半的荷載載值。*它相當于于可變荷荷載在整整個變化化過程中中的中間間值。對對于在結結構上經經常作用用的可變變荷載，，應以準準永久值值為代表表值。*可變荷載載準永久久值應取取可變荷荷載標準準值乘以以荷載準準永久值值系數。。2.1巖土工程程設計基基本原則則—設計荷載載荷載的選選用原則則3.1.2建筑結構構設計時時，對不不同荷載載應采用用不同同的的代表值值。對永久荷荷載應采采用標準準值作為為代表值值。對可變荷荷載應根根據設計計要求采采用標準準值、組組合值、、頻遇值值或準永永久值作作為代表表值。對偶然荷載應應按建筑結構構使用的特點點確定其代表表值。2.1巖土工程設計計基本原則—設計荷載荷載設計值荷載代表值與與荷載分項系系數的乘積。。2.1巖土工程設計計基本原則—設計荷載荷載組合：按極限狀態設設計時，為保保證結構的可可靠性而對同同時出現的各各種荷載設計計值的規定。。2.1巖土工程設計計基本原則—設計荷載原因：作用在結構物物上的各類荷荷載中，除永永久荷載以外外，可變荷載載、偶然荷載載是否出現以以及出現時量量值的大小，，都具有隨機機性。這些隨隨機出現的荷荷載之間，有有些是相互獨獨立的，有些些是密切相關關的，有些是是幾乎不會同同時出現的。。2.1巖土工程設計計基本原則—設計荷載目的：保證在各種可可能出現的荷荷載組合情況況下，通過設設計，都能使使結構具有不不低于規范規規定的而且大大致相同的可可靠度水平，，并對可能同同時出現的各各種荷載作用用的設計值做做出合理的規規定。2.1巖土工程設計計基本原則—設計荷載方法1峰值疊加法對于同時作用用的種荷載，，設在設計基基準期內的最最大值分別為為，，則荷載載組合最大值值取為：2.1巖土工程設計計基本原則—設計荷載方法2Turkstra組合規則輪流以一個荷荷載效應在設設計基準期內內的最大值與與其余荷載的的任意時點值值組合；荷載效應組合合取上列諸組組合的最大值值2.1巖土工程設計計基本原則—設計荷載方法2Turkstra組合規則2.1巖土工程設計計基本原則—設計荷載方法3JCSS組合規則該規則是國際際結構安全度度聯合委員會會(JCSS)建議的荷載組組合規則，要要點是：荷載的樣本函函數為平穩二二項隨機過程程；荷載與荷載效效應之間滿足足線性關系；；根據經驗與分分析，確定可可能相遇的荷荷載種類；不不可能同時出出現的荷載不不考慮其間的的組合；當一種荷載取取設計基準期期最大荷載或或時段最大荷荷載時，其他他參與組合的的荷載僅在該該最大荷載的的持續時段內內取相對最大大荷載，即：：2.1巖土工程設計計基本原則—設計荷載方法3JCSS組合規則按該規則確定定荷載效應組組合的最大值值時，可考慮慮所有可能的的不利組合項項，取其中最最不利者。2.1巖土工程設計計基本原則—設計荷載規范規定的荷荷載組合基本組合：承承載能力極限限狀態計算時時，永久作用用和可變作用用的組合。2.1巖土工程設計計基本原則—設計荷載規范規定的荷荷載組合偶然組合：承承載能力極限限狀態計算時時，永久作用用、可變作用用和一個偶然然作用的組合合。2.1巖土工程設計計基本原則—設計荷載規范規定的荷荷載組合標準組合：正正常使用極限限狀態計算時時，采用標準準值或組合值值為荷載代表表值的組合。。（主要用于當當一個極限狀狀態被超越時時將產生嚴重重的永久性損損害的情況））2.1巖土工程設計計基本原則—設計荷載規范規定的荷荷載組合頻遇組合：正正常使用極限限狀態計算時時，對可變荷荷載采用頻遇遇值或準永久久值為荷載代代表值的組合合。（主要用于當當一個極限狀狀態被超越時時將產生局部部損害、較大大變形或短暫暫振動等情況況）2.1巖土工程設計計基本原則—設計荷載規范規定的荷荷載組合準永久組合：：正常使用極極限狀態計算算時，對可變變荷載采用準準永久值為荷荷載代表值的的組合。（主要用在當當長期效應是是決定性因素素時的一些情情況）2.1巖土工程設計計基本原則—設計荷載【【思考題】[單項選擇題]土壓力應采用用作為代表值？？A）標準值；B）組合值；C）頻遇值；D）準永久值。。[單項選擇題]對可變荷載，，在設計基準準期內，其超超越準永久值值的總時間約約為設計基準準期的？A）25％；B）50％；C）75％；D）95％。2.1巖土工程設計計基本原則—設計荷載【【思考題】[多項選擇題]荷載代表值是是設計中用以以驗算極限狀狀態所采用的的荷載量值，，例如？A）標準值；B）組合值；C）頻遇值；D）準永久值；é）設計值。[單項選擇題]地震作用屬于于？A）永久荷載；；B）可變荷載；；C）偶然荷載；D）以上都不是是。2.1巖土工程設計計基本原則—設計荷載其他規范的規規定例1：《鐵路路基支擋擋結構設計規規范》3.2節荷載分類（按性質和發發生機率分））：主力、附加力力、特殊力主力：經常作作用的；墻背巖土主動動土壓力墻身重力及位位于擋土墻頂頂面上的恒載載軌道及列車荷荷載產生的土壓力、離心心力、搖擺力力基底的法向反反力及摩擦力力常水位時靜水水壓力和浮力力2.1巖土工程設計計基本原則—設計荷載附加力：偶然然發生的或者者其最大值的的發生幾率很很小；設計水位的靜靜水壓力和浮浮力水位退落時的的動水壓力波浪壓力凍脹力和冰壓壓力特殊力：暫時時的或屬災害害性的，發生生幾率也很小小；地震力施工及臨時荷荷載其他特殊力2.1巖土工程設計計基本原則—設計荷載其他規范的規規定例1：《鐵路路基支擋擋結構設計規規范》3.2節取值規定組合規定2.2巖土工程設計計基本原則—設計狀態大綱要求：了解巖土工程程各種極限狀態和工作狀態的設計方法。。2.2巖土工程設計計基本原則—設計狀態極限狀態：整個結構或結結構的一部分分超過某一特特定狀態就不不能滿足設計計規定的某一一功能要求，，此特定狀態態為該功能的的極限狀態2.2巖土工程設計計基本原則—設計狀態極限狀態可分分為下列兩類類：承載能力極限限狀態正常使用極限限狀態2.2巖土工程設計計基本原則—設計狀態承載能力極限限狀態：這種極限狀狀態對應于結結構或結構構構件達到最大承載載能力或不適于繼續承承載的變形。2.2巖土工程設計計基本原則—設計狀態正常使用極限限狀態：這種極限狀態態對應于結構構或結構構件件達到正常使用用或耐久性能能的某項規定定限值。09.06.27·蓮花河畔景苑苑09.06.27·蓮花河畔景苑苑“這個建筑整體倒塌，在我從業46年來，從來沒沒有聽說過，，也沒有見到到過。”——“6·27”事故專家調查查組組長，中中國工程院院院士、上海現現代建筑設計計集團有限公公司結構設計計專家江歡成成09.06.27·蓮花河畔景苑苑事故原因？？原勘察報告，，經現場補充充勘察和復核核，符合規范范要求；原結構設計，，經復核符合合規范要求；；大樓所用PHC管樁，經檢測測質量符合規規范要求。壓力太大，自殺了…？09.06.27·蓮花河畔景苑苑事故原因？？房屋傾倒的主主要原因是，，緊貼7號樓北側，在在短期內堆土土過高，最高高處達10米左右；與此此同時，緊鄰鄰大樓南側的的地下車庫基基坑正在開挖挖，開挖深度度4.6米，大樓兩側側的壓力差使使土體產生水水平位移，過過大的水平力超過了了樁基的抗側側能力，導致房屋傾傾倒。堆土和深坑是元兇！這些管道為什什么直到施工工時甚至直到到挖破才被發發現呢？2005.11.30，北京地鐵十十號線第二十十二標段塌方方。市自來水水集團公司工工作人員稱，，原因是塌方方現場一條很很粗的自來水水主管線遭到到損壞。2005年7月，深圳地鐵鐵1號線續建工程程段，在世界界之窗-白石洲區間施施工工地發生生塌方，施工工過程中，由由于不斷的開開挖，地下水水漸漸滲出來來，終于使周周圍土壁不堪堪承重，造成成塌方。2004年9月，廣州地鐵鐵二號線延長長線，新港東東路琶洲路段段地鐵隧道基基坑旁，就是是由于地下自自來水管被工工程車壓破爆爆裂，大量自自來水注入基基坑并引發了了大面積塌方方2003年7月，正在施工工中的上海軌軌道交通4號線，也就是是浦東南路至至南浦大橋線線，浦西聯絡絡通道發現滲滲水，隨后出出現大量流沙沙涌入，引起起地面大幅沉沉降。2.2巖土工程設計計基本原則—設計狀態承載能力極限限狀態：當結構或結構構構件出現下下列狀態之一一時，應認為為超過了承載載能力極限狀狀態：整個結構或其其一部分作為為剛體失去平平衡；結構構件或連連接因超過材材料強度而破破壞，或因過過度變形而不不適于繼續承承載；結構轉變為機機動體系；結構或結構構構件喪失穩定定；結構因局部破破壞而發生連連續倒塌；地基喪失承載載力而破壞；；結構或結構構構件的疲勞破破壞。2.2巖土工程設計計基本原則—設計狀態巖土工程出現現下列情況之之一時，即認認為已超過了了承載能力極極限狀態。1.整個工程或或工程的一一部分，作作為剛體失失去平衡；；2.巖土或結構構材料超過過了強度極極限，或因因過量變形形而不能繼繼續承受荷荷載；3.巖土或結構構構件失去去穩定，如如構件壓屈屈。2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態A.在巖土中形形成破壞機機制例如：地基發生整整體性滑動動；邊坡失穩；；擋土結構傾傾覆；隧洞頂板垮垮落或邊墻墻傾覆；流砂、管涌涌、潛蝕、、塌陷、液液化等。2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態B.由于巖土體體的過大位位移或變形形，導致結結構物發生生結構性的的嚴重損壞壞例如：由于土的濕濕陷、融陷陷、震陷或或其它大量量變形，造造成工程的的結構性破破壞；由于巖土的的過量水平平位移，導導致樁的傾傾斜、管道道破裂、鄰鄰近工程的的結構性破破壞；由于地下水水的浮托力力、靜水壓壓力或動水水壓力造成成的工程結結構性破壞壞。2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態承載能力極限狀態？？正常使用極限狀態？？地基變形巖土位移2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態正常使用極極限狀態：：當結構或結結構構件出出現下列狀狀態之一時時，應認為為超過了正正常使用極極限狀態：：1）影響正常常使用或外外觀的變形形；2）影響正常常使用或耐耐久性能的的局部損壞壞（包括裂裂縫）；3）影響正常常使用的振振動；4）影響正常常使用的其其它特定狀狀態。2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態巖土工程出出現下列情情況之一時時，即認為為已超過了了正常使用極極限狀態：1.影響正常使使用或外觀觀的變形，如：由于于巖土變形形而使工程程發生超限限的傾斜；；2.影響正常使使用或耐久久性能的局部損壞，如：由于于巖土變形形而使工程程發生表面面裂隙、或或裝修損壞壞；3.影響工程正正常使用的的振動；4.影響正常使使用的其它特定狀態，，如：因地地下水滲漏而影響工程程的正常使使用等。2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態極限狀態設設計極限狀態方方程—功能函數—基本變量，，應作為隨隨機變量考考慮。極限狀態設設計應符合合的要求2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態設計狀況：：代表一定時時段的一組組物理條件件，設計應應做到結構構在該時段段內不超越越有關的極極限狀態2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態設計狀況根據施工和和使用中的的環境條件件和影響，，分為：1.持久狀況：：承載能力力極限狀態態√正常使用極極限狀態√2.短暫狀況：：承載能力力極限狀態態√正常使用極極限狀態（根據需要√）3.偶然狀況：：承載能力力極限狀態態√（設計原則則：主要結結構不破壞壞，局部破破壞不倒塌塌…）2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態極限狀態與設計荷載組組合3.2.1建筑結構設設計應根據據使用過程程中在結構構上可能同同時出現的的荷載，按按承載能力力極限狀態態和正常使使用極限狀狀態分別進進行荷載（（效應）組組合，并應應取各自的的最不利的的效應組合合進行設計計。2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態3.2.2對于承載能力極極限狀態，應按荷載載效應的基基本組合或或偶然組合合進行荷載載（效應））組合，并并應采用下下列設計表表達式進行行設計：（3.2.2）式中——結構重要性性系數；——荷載效應組組合的設計計值；——結構構件抗抗力的設計計值，應按按各有關建建筑結構設設計規范的的規定確定定。2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態3.2.7對于正常使用極極限狀態，應根據不不同的設計計要求，采采用荷載的的標準組合合、頻遇組組合或準永永久組合，，并應按下下列設計表表達式進行行設計：（3.2.7）式中——結構或結構構構件達到到正常使用用要求的規規定限值，，例如變形形、裂縫、、振幅、加加速度、應應力等的限限值，應按按各有關建建筑結構設設計規范的的規定采用用。2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態承載能力極極限狀態設設計的作用用組合1）基本組合：：永久作用+可變作用用于持久設設計狀況或或短暫設計計狀況2）偶然組合：：永久作用+可變作用+一個偶然作作用用于偶然設設計狀況2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態承載能力極極限狀態下下基本組合合的設計表表達式2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態正常使用極極限狀態設設計的作用用組合1）標準組合：：采用標準值值或組合值值為荷載代代表值的組組合一般用于不不可逆正常常使用極限限狀態設計計2）頻遇組合：：對可變荷載載采用頻遇遇值或準永永久值為荷荷載代表值值的組合一般用于可可逆正常使使用極限狀狀態設計3）準永久組合合：對可變荷載載采用準永永久值為荷荷載代表值值的組合一般用于長長期效應是是決定性因因素的正常常使用極限限狀態設計計2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態正常使用極極限狀態下下的設計表表達式標準組合：：頻遇組合：：準永久組合合：2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態承載能力極極限狀態的的設計內容容根據具體設設計對象和和設計條件件樁基：豎向承載力力，水平承承載力；樁身及承臺臺結構承載載力；長徑比>50：樁身壓屈；；預制樁：吊吊裝、運輸輸和錘擊作作用下樁身身承載力；；鋼管樁：局局部壓屈；；軟弱下臥層層：承載力力；坡地岸邊：：整體穩定定；抗浮、抗拔拔承載力；；抗震承載力力…2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態承載能力極極限狀態的的設計內容容根據具體設設計對象和和設計條件件基坑支護：：基坑側壁土土體穩定性性；排樁、地下下連續墻受受壓、受彎彎、受剪承承載力；錨桿或支撐撐的截面承承載力和穩穩定性；抗滲透穩定定性；基坑底突涌涌穩定性驗驗算…2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態正常使用極極限狀態的的設計內容容根據具體設設計對象和和設計條件件樁基：沉降計算；；水平位移；；樁和承臺抗抗裂…基坑支護：：支護結構變變形，周邊邊地面變形形；地下水控制制…2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態地基基礎設設計中的極極限狀態與與設計方法法《建筑地基基基礎設計規規范》（GB50007—2002）3．0．4地基基礎設設計時，所所采用的荷荷載效應最最不利組合合與相應的的抗力限值值應按下列列規定：2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態3．0．41按地基承載載力確定基基礎底面積積及埋深或按單樁承載載力確定樁樁數時，傳至基基礎或承臺臺底面上的的荷載效應應應按正常使用用極限狀態態下荷載效效應的標準準組合。相應的抗抗力應采用用地基承載載力特征值值或單樁承承載力特征征值。2.2巖土工程設設計基本原原則—設計狀態3．0．42計算地基變形時，傳至基基礎底面上上的荷載效效應應按正常使用用極限狀態態下荷載效效應的準永永久組合，不應計入風風荷載和地地震作用。相相應應的的限限值值應應為為地地基基變變形形允允許許值值。。3計算算擋土土墻墻土土壓壓力力、、地地基基或或斜斜坡坡穩穩定定及及滑滑坡坡推推力力時，，荷荷載載效效應應應應按承承載載能能力力極極限限狀狀態態下下荷荷載載效效應應的的基基本本組組合合，，但其其荷荷載載分分項項系系數數均均為為1.0。2.2巖土土工工程程設設計計基基本本原原則則—設計計狀狀態態3．0．44在確定定基基礎礎或或樁樁臺臺高高度度、、支支擋擋結結構構截截面面、、計計算算基基礎礎或或支支擋擋結結構構內內力力、、確確定定配配筋筋和和驗驗算算材材料料強強度度時時，上上部部結結構構傳傳來來的的荷荷載載效效應應組組合合和和相相應應的的基基底底反反力力，，應應按承承載載能能力力極極限限狀狀態態下下荷荷載載效效應應的的基基本本組組合合，采用用相相應應的的分分項項系系數數。當需需要要驗驗算算基礎礎裂裂縫縫寬寬度度時，，應應按正正常常使使用用極極限限狀狀態態荷荷載載效效應應標標準準組組合合。2.2巖土土工工程程設設計計基基本本原原則則—設計計狀狀態態3．0．45基礎礎設設計計安安全全等等級級、、結結構構設設計計使使用用年年限限、、結結構構重重要要性性系系數數應應按按有有關關規規范范的的規規定定采采用用，，但但結結構構重重要要性性系系數數γ0不應應小小于于1.0。2.2巖土土工工程程設設計計基基本本原原則則—設計計狀狀態態地基基基基礎礎設設計計中中的的極極限限狀狀態態與與設設計計方方法法3．0．5正常常使使用用極極限限狀狀態態下下，荷荷載載效效應應的的標準準組組合合值值Sk應用用下下式式表表示示：：Sk＝SGk+SQ1k+ψc2SQ2k+………+ψcnSQnk(3.0.5-1)式中中SGk———按永永久久荷荷載載標標準準值值Gk計算算的的荷荷載載效效應應值值；；SQik———按可可變變荷荷載載標標準準值值Qik計算算的的荷荷載載效效應應值值；；ψci———可變變荷荷載載Qi的組組合合值值系系數數，，按按現現行行《建筑筑結結構構荷荷載載規規范范》GB50009的規規定定取取值值。2.2巖土土工工程程設設計計基基本本原原則則—設計計狀狀態態地基基基基礎礎設設計計中中的的極極限限狀狀態態與與設設計計方方法法3．0．5（正常常使使用用極極限限狀狀態態下））荷載載效效應應的的準永永久久組組合合值值Sk應用用下下式式表表示示：：Sk＝SGk+ψq1SQ1k+ψq2SQ2k+………+ψqnSQnk(3.0.5-2)式中中ψqi———準永永久久值值系系數數，，按按現現行行《建筑筑結結構構荷荷載載規規范范》GB50009的規規定定取取值值。。2.2巖土土工工程程設設計計基基本本原原則則—設計計狀狀態態地基基基基礎礎設設計計中中的的極極限限狀狀態態與與設設計計方方法法3．0．5承載載能能力力極極限限狀狀態態下，，由由可變變荷荷載載效效應應控控制制的的基基本本組組合合設設計計值值S，應應用用下下式式表表達達：：S＝γGSGk+γQ1SQ1k+γQ2ψc2SQ2k+………+γQnψcnSQnk(3.0.5-3)式中中γG———永久久荷荷載載的的分分項項系系數數，，按按現現行行《建筑筑結結構構荷荷載載規規范范》GB50009的規規定定取取值值；；γQi———第i個可可變變荷荷載載的的分分項項系系數數，，按按現現行行《建筑筑結結構構荷荷載載規規范范》GB50009的規規定定取取值值。。2.2巖土土工工程程設設計計基基本本原原則則—設計計狀狀態態地基基礎設計計中的極限狀狀態與設計方方法3．0．5（承載能力極限限狀態下）對由永久荷載效應應控制的基本本組合,也可采用簡化化規則,荷載效應基本本組合的設計計值S按下式確定：：S＝1.35Sk≤R(3.0.5-4)式中R——結構構件抗力力的設計值，，按有關建筑筑結構設計規規范的規定確確定；Sk——荷載效應的標標準組合值。。2.2巖土工程設計計基本原則—設計狀態[多選題]下列狀態中屬于超過了正正常使用極限限狀態？A）地基喪失承承載能力而破破壞；B）影響正常使使用的地基變變形；C）影響耐久性性的裂縫；D）疲勞破壞；；é）建筑物整體體傾覆。[多選題]對于承載能力力極限狀態，，應采用荷載載效應的？A）基本組合；；B）標準組合；C）頻遇組合；；D）偶然組合；；é）準永久組合合。2.2巖土工程設計計基本原則—設計狀態[多選題]計算地基變形形時，應按正正常使用極限限狀態下荷載載效應的準永永久組合。組組合時不應計計入？A）吊車荷載；B）風荷載；C）雪荷載；D）地震作用；；é）爆炸力。2.2巖土工程設計計基本原則—設計狀態[單選題]計算基礎內力力與配筋時，，荷載組合的的以下取法中中哪個是正確確的？A)承載能力極限限狀態下荷載載效應的基本本組合，采用用相應的分項項系數；B)承載能力極限限狀態下荷載載效應的基本本組合，但其其分項系數均均為1.0；C)正常使用極限限狀態下荷載載效應的標準準組合；D)正常使用極限限狀態下荷載載效應的準永永久組合，不不計入風荷載載和地震作用用。2.3巖土工程設計計基本原則—安全度大綱要求：了解各類土木木工程的安全度控制方方法；熟悉巖土工工程的安全度準則。2.3巖土工程設計計基本原則—安全度荷載（作用））和抗力是任任何工程普遍遍存在的一對對矛盾，為了了確保工程安安全，抗力對對于荷載必須須有一定的裕裕度，這就是是安全度。2.3巖土工程設計計基本原則—安全度安全度問題的的提出巖土工程的特特點——不確定性1.巖土體是自然然形成的，結結構和參數存存在不確定性性2.測試數量的局局限性3.測試方法的局局限性室內試驗：擾擾動，環境改改變…現場試驗：邊邊界，尺寸效效應…4.計算模型的不不確切性5.環境變化氣象、水文、、地質…巖土工程迄今今還是一門不不嚴謹、不完完善、不十分分成熟的科學學技術，存在在相當大的風險性。2.3巖土工程設計計基本原則—安全度巖土工程的安安全度準則巖土工程設計計應有足夠的的可靠度，在在規定的使用用年限內應滿滿足下列功能能要求：1.能承受正常施施工和正常使使用期間可能能出現的各種種作用；2.在正常使用期期間，工程各各部分具有良良好的工作性性能；3.在正常維護下下具有足夠的的耐久性；4.在發生偶然事事件或局部失失效時，仍能能保持必需的的整體穩定性性。2.3巖土工程設計計基本原則—安全度巖土工程的安安全度準則具體工程規定定，例《鐵路橋涵地基基和基礎設計計規范》1.0.4橋涵地基基礎礎的設計，應應保證具有足足夠的強度、、剛度、穩定定性、耐久性性和符合規定定的沉降控制制，并滿足100年設計使用的的年限設計。。2.3巖土工程設計計基本原則—安全度安全度控制容許應力法[f]總安全系數法法K0概率極限狀態態法承載能力極限限狀態：根據據安全等級、、破壞類型規規定可靠指標正常使用極限限狀態：根據據作用效應的的可逆程度選選取可靠指標2.3巖土工程設計計基本原則—安全度安全度控制方方法工程安全等級級：根據工程破壞壞可能產生的的后果（危及及人員生命、、造成經濟損損失、產生社社會影響等））的嚴重性劃劃分的等級。。分為三級：：一級：破壞后后果很嚴重；；二級：破壞后后果嚴重；三級：破壞后后果不嚴重。。2.3巖土工程設計計基本原則—安全度安全度控制方方法安全等級的專專項規定例：《公路工程結構構可靠度設計計統一標準》（GB/T50283-1999)安全等級路面結構橋涵結構一級高速公路路面特大橋重要大橋二級一級公路路面大橋、中橋重要小橋三級二級公路路面小橋、涵洞2.3巖土工程設計計基本原則—安全度結構構件承載載能力極限狀狀態的可靠指指標結構構件正常常使用極限狀狀態的可靠指指標：根據其其可逆程度宜宜取0～1.5破壞類型安全等級一級二級三級延性破壞3.73.22.7脆性破壞4.23.73.2β2.73.23.74.2pf3.5x10-36.9x10-41.1x10-41.3x10-52.3巖土工程設計計基本原則—安全度公路橋梁結構構的目標可靠靠指標路面結構的目目標可靠指標標破壞類型安全等級一級二級三級延性破壞4.74.23.7脆性破壞5.24.74.2結構安全等級一級二級三級目標可靠指標1.641.281.04目標可靠度95％90％85％2.3巖土工程設計計基本原則—安全度安全度控制方方法《建筑結構荷載載規范》2.3巖土工程設計計基本原則—安全度巖土工程設計計方法容許應力法：：在正常使用條條件下，比較較荷載作用和和巖土抗力，，要求強度有有一定儲備，，變形滿足正正常使用要求求，荷載、抗抗力和安全度度的取值都建建立在經驗的的基礎上。2.3巖土工程設計計基本原則—安全度巖土工程設計計方法極限狀態法：：將巖土及有關關結構置于極極限狀態進行行分析，找到到達到某種極極限狀態（承承載能力、變變形等）時巖巖土的抗力。。2.3巖土工程設計計基本原則—安全度巖土工程設計計方法定值法：將設計變量作作為非隨機變變量，一般用用安全系數表表達，即在強強度上根據經經驗打一折扣扣，作為安全全儲備。式中，R、S,K,[K]分別為抗力、、作用效應、、安全系數、、目標安全系系數，都是經經驗的。2.3巖土工程設計計基本原則—安全度巖土工程設計計方法概率法：將設計變量作作為隨機變量量，對作用、、抗力、安全全度進行概率率分析，按失失效概率量度度設計的可靠靠性，將安全全儲備建立在在概率分析的的基礎上。按按水準的不同同分為半概率率法、近似概概率法、全概概率法。2.3巖土工程設計計基本原則—安全度巖土工程設計計方法：半概概率法：式中，、、為為抗力和作作用的平均值值，為中中心安全系數數，這是最簡簡單的“一階階矩”法，進進一步發展為為“標準安全全系數法”：：式中，、、分分別由、、加加（減）若干干倍的均方差差得到，在一一定程度上考考慮了變異性性。2.3巖土工程設計計基本原則—安全度安全度控制方方法巖土工程設計計：全概率法法對各種基本變變量，如荷載載、巖土參數數、幾何尺寸寸等，分別視視為隨機變量量或用隨機過過程描述，用用失效概率Pf直接量度安全全性。2.3巖土工程設計計基本原則—安全度安全度控制方方法巖土工程設計計：近似概率法用可靠指標β量度設計的安安全度，我國國《工程結構可靠靠度設計統一一標準》采用此法。——“采用以概率理理論為基礎的的極限狀態設設計方法”，，即考慮基本本變量概率分分布類型的一一次二階矩極極限狀態設計計法*可靠指指標：：由定定義的的代替替失效效概率率的的指指標，，其中中為為標準準正態態分布布函數數的反反函數數2.3巖土工工程設設計基基本原原則—安全度度巖土工工程設設計方方法：：近似概概率法法分項系系數設設計：：要求每每一個個工程程都進進行可可靠度度計算算是不不現實實的，，實際際工程程的極極限狀狀態設設計可可用分項系系數表表達式式。2.3巖土工工程設設計基基本原原則—安全度度安全度度控制制方法法巖土工工程設設計：：《建筑地地基基基礎設設計規規范》巖土工工程設設計基基本原原則安全度度控制制設計計計算◆設計對對