指标量化及分级体系

如题所述

指标数据的提取是影响评价工作的基础性环节,关系到评价结果的准确程度,所以指标数据源必须是科学的、正确的、经过论证的。一般评价指标数据的提取是根据评价目标和指标类型的不同,从测试分析数据中提取、从各种报告的基础图件中提取、从经验数据中提取等方式。本书的评价指标数据主要来源于岩土工程勘察报告、基坑设计图件、施工工况、周边环境的档案资料等,相应于评价单元的勘察报告柱状图及其物理力学性质、基坑设计单元剖面、评价单元工况记录、已建房屋、道路及管线的建设年代、位置和埋深等。

指标分级体系目前多数采用逻辑信息分类法和特征分析法,将环境质量划分为三态、四态、五态等,相应于各评价因子的指标量化分级,采用四值逻辑分类法,即:优等(Ⅰ)、良好(Ⅱ)、中等(Ⅲ)、差(Ⅳ)。通过对环境影响因子数据的统计分析,确定因子最优和最差两个极限值,划定指标的级差范围,在两个极限值之间,按一定的级差,以阈值递减或递增规律取值来实现量化分级。各指标量化分级体系如下:

(1)降水方式分级体系:按照帷幕的封闭状态分级(吴林高,2009),第一类为完全封水,隔水帷幕深入降水含水层隔水底板,属于疏干降水,降水运行时间短,环境影响小;第二类为隔水帷幕未深入降水含水层,属于减压降水,降水运行时间与基坑开挖进程相关,基坑及周边环境潜在不稳定因素增加;第三类为隔水帷幕深入降水含水层,地下水呈典型的三维流,降水运行持续时间大幅度延长,降水难度和潜在不确定因素显著增加;第四类为无隔水帷幕的全降水,降水运行时间与基坑开挖和运行进程同步,对周边环境影响最大。根据20余项基坑降水与正常开挖和运行所用时间的统计分析,基坑开挖时间和运行时间基本相同,基坑降水时间与开挖时间的比值(Ut)也存在一定的规律性:第一类疏干降水,基坑开挖不到一半时,可能已经降水完毕,即Ut<0.5;第二类减压降水,先降水后开挖,几乎同步进行,即0.5≤Ut<1.0;第三类基坑开挖前为减压降水,基坑开挖与运行至局部地下室完成时为疏干降水,即1.0≤Ut<2.0;第四类全降水,降水与基坑开挖和运行几乎同步,即Ut≥2.0。

(2)岩土性质分级体系:-(GB500072002)和相关资料:地基土的压缩性按压缩系数a(降水深度范围内厚度加权平均)划分为高压缩性土a≥0.5MPa—1、中压缩性土0.1MPa—1≤a<0.5MPa—1、低压缩性土0.001<a<0.1MPa—1、基岩a=0.001。

(3)水文地质边界分级体系:在有边界存在的含水层中,参照《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-99)附录J岩土渗透性分级和水文地质边界性质参数a(葛晓云,1992)综合考虑,可用渗透系数表示K(cm/s)。微透水(K<10—5),隔水边界如黏土-粉土;弱透水(10—5≤K<10—4),补给边界如粉土-细粒土质砂;中等透水(10—4≤K<10—2),含水层无限扩展如砂砂砾;强透水(K≥10—2),定水位补给边界如砾石、卵石,管线破裂、大气强降水等。为方便计算可设定KT=—logK,即分级指标参数分别为KT>5、4<KT≤5、2<KT≤4、KT≤2。

(4)基坑侧壁状态分级体系:根据基坑止水和降水效果、工艺影响、基坑侧壁的稳定性,参照《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-99),可用基坑侧壁的流水量Q(L/min,10m坑深)表示,分为干燥或潮湿(Q≤5)、渗水或滴水(5<Q≤25)、线状流水或管涌(25<Q≤125)、涌水或流土(Q>125)。

(5)边载分布分级体系:参照《建筑地基基础设计规范》和《建筑结构荷载规范》中关于变形和动荷载计算的规定,可用沉降计算经验系数(ψs)表示。地面超载(q)与地面表层承载力特征值(fak)的比值为Uq,则当Uq≥1时,ψs=1.4;当0.75≤Uq≤1时,ψs=1.25;当0<Uq≤0.75时,ψs=1.1;当Uq=0时,ψs=1。其中地面超载(q)为静荷载,当搬运和装卸重物、车辆起动和刹车等动荷载时,可用动荷载的自重乘以动力系数1.3作为地面静荷载(q)。

(6)建设年代分级体系:根据《建筑抗震鉴定标准》(GB50023-2009),对不同年代的建筑规定了不同的“后续使用年限”,所谓“后续使用年限”是指现有建筑经抗震鉴定后继续使用所约定的一个时期,在这个时期内,建筑只需进行正常维护而不需进行大修就能按预期目的使用,完成预定的功能。按年代以及当时设计所依据设计规范,20世纪70年代及以前建造的房屋,后续使用年限至少30年;上世纪80、90年代设计建造的房屋,后续使用年限至少40年;2001年以后设计建造的房屋,后续使用年限为50年;新近建造的房屋,后续使用年限为70年。

(7)基础型式分级体系:基坑开挖对已有建筑物的影响除了建设年代外,主要是基础型式和基础埋深,基础型式按照基础埋深分为深基础和浅基础。根据大量降水工程不同基础的沉降分析,可以总结为因降水已有建筑为深基础(桩、箱基础)的基本没有;为筏形基础的沉降甚微,且均匀;为扩展基础(柱下条基)的有沉降,且有不均匀沉降;为无筋扩展基础的有明显沉降,且不均匀沉降明显。按照对已有建筑的影响程度,由小到大分为Ⅰ~Ⅳ级。

(8)监测数据分级体系:可用差异沉降(δ)表示。根据《房屋完损等级评定标准》,选择评定内容中结构部分的地基基础专项作为本文的评定目标,由于砖石结构的建筑物相对于钢筋混凝土结构、混合结构、砖木结构而言其破坏的敏感性较大,选择砖石结构建筑物的差异沉降划分完损等级偏于安全,所以本文根据砖石结构建筑物的地表倾斜变形值来划分完损等级。完好标准(保护等级Ⅰ级),有足够的承载能力,无超过允许范围的不均匀沉降(δ<0.003);基本完好标准(保护等级Ⅱ级),有承载能力,稍有超过允许范围的不均匀沉降但已稳定(0.003≤δ<0.006);一般损坏标准(保护等级Ⅲ级),局部承载能力不足,有超过允许范围的不均匀沉降(0.006≤δ<0.010),对上部结构稍有影响,局部有微裂缝;严重损坏标准(保护等级Ⅳ级),承载能力不足,有明显的不均匀沉降(δ≥0.010),并仍在继续发展,对上部结构有明显影响,多处出现裂缝。

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