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[微信文章] 地基、勘察2本岩土基本规范诞生过程!

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Nino 发表于 2023-1-16 09:09:19 | 只看该作者 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题

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1972 年编制《地基规范》时小组成员的合影

(第二排右一为高大钊)

岩土工程领域有两本重要的国家标准,即《建筑地基基础设计规范》(简称《地基规范》)和《岩土工程勘察规范》(简称《勘察规范》),它们诞生于20世纪七八十年代。那时候我还年轻,有幸参加了这两本规范第一版的编制工作与后来的修订工作。如今我还保存着当年的一些工作笔记与资料,成为我撰写这篇文章的重要参考资料。希望这篇文章能有助于人们更好地了解我国岩土工程的发展历史。写作过程中,我常常想起当年编制规范时对我提供帮助的那些老朋友:黄熙龄、王锺琦、顾宝和、赵华章、傅世法和范颂华等。

1970年上半年,学校抽调我参加护送上海市知识青年去江西省插队的工作,当年9月完成。我刚回到学校,就接到了国庆节后去北京参加《地基规范》编制工作会议的通知。当年,我们地基基础教研室参加这本规范编制工作的同事比较多,分别参与了不同章节的编写工作。规范编制工作前后持续了好几年的时间,学校的工宣队还专门安排了一位赵师傅来管这件事。

国庆节后,我们去北京报到。这本规范的编制工作由中国建筑科学研究院地基基础研究所(简称建研院地基所)负责,当时他们研究所的研究人员大部分都被下放到了干校。我们报到的地点是在百万庄,见到了他们所的几位工作人员:黄强所长(不是后来的同名同姓的副所长)、黄熙龄副所长、张永钧、丁玉琴。黄熙龄先生曾在20世纪50 年后期去苏联留学,他在黄强先生去世(1975年)后担任了所长,主持了《地基规范》的编制工作和后来的修订工作。张永钧是1956年从同济大学结构专业毕业的,丁玉琴是1963年从同济大学地基基础专业毕业的,他们俩是幸福的一对。

那次集中了全国各地许多勘察单位、设计单位和高等院校的技术人员,开始了岩土工程领域第一本国家标准的编制工作。刚开始参加的人员非常多,广泛调查研究,收集资料,之后集中进行资料分析研究工作(持续了两年多时间),分章整理出规范的原始版本。1973年,向全国各地的勘察、设计和施工单位广泛地征求意见。1974年,编制出报批稿。当年,该规范即获得批准,颁布实施。规范编制的四年时间里,参与人员的数量逐步减少,最终形成了一个规模不大的编写组(即出现在规范中的那个编写组)。值得一提的是,在《地基规范》最初两个版本的编制过程中,我和黄熙龄先生进行了深度的技术合作,也结下了深厚的友谊。

根据主持单位对规范编制工作的总体计划,来自各个单位的参与人员要分别加入各个编写组。当时的规范有七章,除了总则还有六章,对应六个组。我参加的是土的分类和地基承载力那个组,负责起草第二章的条文。该组的牵头单位是北京市地质地形勘察处(即后来的北京市勘察设计研究院),他们派了一位中层干部赵华章担任组长,还派了一位工宣队的师傅管理具体事务。我们组的成员大多是勘察单位派出的工程地质方面的技术人员,都具有丰富的工程经验,只有我是来自高校的教师,而且是教土力学的教师。这也许就是一种缘分,使我有机会向有实践经验的地质工程师学习,将土力学与工程地质密切结合起来。从那时起,我就开始关注工程地质领域中的土力学问题,并为后来参加《勘察规范》的编制工作打下了基础。至今,我仍保存着一张我们那个组的集体照。匆匆数十年过去,但一起合作的情景仍历历在目。

我们组的成员在集中以后,就分成几个小组,分别到全国各地进行调查研究。我和西安有色冶金勘察院的傅世法工程师一起负责调查华东几个省的资料。傅世法有丰富的工程实践经验,待人非常诚恳。那段时间我们一起工作,很快熟悉起来,成了好朋友。我们两人拿着建筑工程部的介绍信到华东各省市的勘察院去收集资料。接待单位听说要编写我国自己的《地基规范》,都非常支持我们的工作。而且,那时处于特殊时期,很多单位对资料的管理也不严格,他们就把资料室的柜子打开,让我们找有用的资料,我们需要的资料都可以拿走(那时没有复印的条件,只能带走原件)。因此,我们收集了大量的工程原始资料,为规范的编制创造了良好的条件。

我们不仅收集资料,还尽可能地访问各地工程勘察界的领军人物,和他们进行座谈,了解各地的工程地质条件和工程问题、成功的经验和失败的教训,听取他们对编制我国《地基规范》的意见和建议。在此过程中,我们拜访了不少业界的前辈,如浙江省建筑科学研究所的封光炳先生。他对规范的编制提供了许多宝贵的建议,我们也一直保持着业务上的联系。

关于土的分类,在制定我国自己的技术标准之前,一直采用苏联技术标准中的方法。但是,苏联技术标准中的有些规定并不适用于我国复杂的工程地质条件。由于苏联处于北方高纬度地区,天气寒冷,岩石的风化程度特别是化学风化的程度非常弱,与我国的环境有很大的不同。例如,我国南方广泛存在的红色土,苏联就没有;我国东南沿海在温湿条件下形成的软土,与苏联的大孔隙土也不完全相同。因此,首要的任务是制订出符合我国自然条件的土的分类系统。采用的方法是对收集到的大量数据进行统计分析,寻找指标之间相互关系的突变点。分析发现,当塑性指数达到10左右,土的各种力学指标都出现明显的突变。在那之前,将塑性指数大于7的土统称为黏性土,塑性指数小于7的土统称为亚砂土。那次通过资料分析发现,塑性指数10是一个重要的指标。塑性指数大于10的土具有黏性土的明显特征,塑性指数小于10的土并不完全具有黏性土的特征,实际上那是一种粉质土,是介于黏性土与砂土之间的一种过渡性的土。这个发现,将塑性指数10的作用提升到了土类划分界限的高度,而不是一个亚类的划分界限了。这对我国土的分类体系的完善产生了比较重要的影响。

对于这个土的分类界限,岩土工程界一开始有不完全相同的观点,但随着《岩土工程勘察规范》编制前所组织的研究工作的推进,得到更加丰富的成果,证明了这个客观现象的存在,从此得到了岩土工程界的广泛认同。

在《岩土工程勘察规范》编制前,存在一本《工程地质勘察规范》,我没有参加那本规范的编制工作。1974年,中国建筑科学研究院负责的《地基规范》编制完成后不久,建筑工程部综合勘察院(即后来的建设综合勘察研究设计院)就开展了编制《岩土工程勘察规范》的准备工作。准备工作持续了相当长的时间,组织了许多勘察单位和高等院校的技术人员开展了多个科学研究项目,提出了一系列研究报告,为规范编制奠定了坚实的基础。

《勘察规范》编制项目的负责人是范颂华,他托人带口信给我,问我能否参加为编制规范而开展的科学研究项目。我那时刚参加完《地基规范》的编制工作,对工程问题的调查研究、资料的收集与分析以及土性指标的统计规律都比较感兴趣,就表示愿意参加前期研究工作。

与编制《地基规范》时的情况相比较,参加《勘察规范》前期研究的勘察单位、研究单位和高等院校的数量更多,集中了建工系统在勘察领域的主要技术力量。在规范编制前,开展了广泛的调查研究,收集了丰富的资料,提出了各个课题的研究报告。在土的分类问题上,也出现了比较大的意见分歧,主要的分歧是要不要采用塑性图分类方法。塑性图分类方法是欧美国家通用的土的分类方法,而苏联并未采用此方法。因为1949年之后我国工程建设领域全面引入苏联的技术标准体系,在土的分类方面也按照苏联规范的规定执行。要编制我国自己的《勘察规范》,对于土的分类这个基础性的问题就必须有一个技术决策,因而需要对我国的土的分类现状和分类方法有一个全面的研究。为此,综合勘察院在研究项目中设立了一个土分类的专题研究项目,集中了全国重点勘察单位、研究单位和高等院校的技术力量,组建了一个庞大的研究队伍。在研究过程中,出现很多争论,也产生很多成果。在充分讨论的基础上,最终形成了《勘察规范》中的一套土的分类方法。

在前期科学研究成果的基础上,正式开始了《勘察规范》的编制工作。至今我还保存着当年编制这本规范所用的一些文件。《勘察规范》经历了非常漫长的编制过程。从我保存的文件和信件来看,征求意见稿的定稿会是1987年12月22日至1988年1月1日在同济大学召开的,共有27位代表出席。会后,又经历了长时间的修改,报批稿于1992年下半年才正式上报。可见编制一本国家标准是多么不容易。

在《地基规范》和《勘察规范》最初两个版本的编制和修订过程中,我和建研院地基所的熊兴邦工程师一起参加了土的分类和地基承载力的课题研究。我们分析了大量的数据,提出了土的分类界限和土的类别的建议,将塑性指数10作为黏性土和粉土的划分界限,并得到了业内同行的认可。其间,也留下了很多珍贵的回忆。

回顾我国技术标准的产生和发展历程,无法回避的一个问题就是技术标准体系的问题。不少技术标准已经形成了庞大的体系,是不是无法改变了呢?当然不是。只是改变时,会涉及方方面面的问题。新中国成立初期,我们国家就面临着选择哪种技术标准体系的问题。当时世界上存在着两大阵营,我们选择了社会主义阵营,只能引入苏联的技术标准体系。在全国范围内,使用苏联的技术标准体系,并按照那个体系积累工程资料和经验。直到20世纪70年代准备编制我国自己的规范时,我们已经按照苏联规范积累了20来年的资料和经验。虽然当年已经尽了最大努力去反映我国的自然条件和地质条件,以符合我国工程建设的需要,但还是无法摆脱苏联规范的影响。所以,在我国的技术标准体系中,苏联技术标准体系的影子随处可见。

改革开放后,我们接触到了欧美国家的技术标准体系,对于是否改变我国的技术标准体系曾进行过激烈的争论。但我国的技术标准体系已经按照苏联的模式建立起来,各个工业部门又按照自己的理解去独立发展,形成了更加复杂多样的土的分类体系。原本是想通过技术讨论的方式实现各部门规范中土分类方法的统一,但几十年的实践结果表明,在部门划分泾渭分明的情况下,即使是小小的土分类方法也无法实现统一。

作者简介

高大钊,1935年5月生,籍贯浙江平湖。1958年本科毕业于同济大学公路与城市道路专业。同济大学教授、博士生导师。校内历任土力学与基础工程教研室主任、科技咨询服务部主任、科学研究处处长、科学技术开发公司副董事长兼总经理等职。校外曾任中国力学学会岩土力学专业委员会主任、上海市力学学会岩土力学专业委员会主任、国家科学技术奖励委员会委员;《力学学报》《岩土工程学报》《力学季刊》和《工程勘察》等期刊编委;全国注册土木工程师(岩土)专业考试试题设计与评分专家组副组长。

长期从事土力学与基础工程的教学、科研工作,编著《土力学可靠性原理》《天然地基上的浅基础》《桩基础的设计方法与施工技术》,主编《土质学与土力学》《软土地基理论与实践》《岩土工程手册》《地基工程可靠度分析方法研究》《土力学与基础工程》《地基基础设计与施工丛书》《岩土工程标准规范实施手册》《岩土工程的回顾与前瞻》《软土地基与地下工程》《岩土工程疑难问题答疑笔记整理》等十余部教材、手册与专著;发表科技类学术论文100余篇、管理类学术论文10余篇。

早年参加第一部全国地基基础设计规范的编制,是国家标准《岩土工程勘察规范》《建筑地基基础设计规范》及上海市标准《地基基础设计规范》的主要起草人;长期致力于岩土工程概率极限状态设计方法及岩土分类的研究,是我国较早从事岩土工程可靠度研究的学者。曾获建设部科技进步二等奖、三等奖及水利部科技进步三等奖,获评全国工程建设标准与定额先进工作者,被聘为国际标准化组织岩土工程技术委员会(ISO/TC 182)通讯委员。

转自高大钊 侵权删

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