1 引言
斯里兰卡岩土工程协会(Sri Lankan Geotechnical Society, SLGS)将于2022年6月16日在Zoom平台举办为期一天的欧洲规范 Eurocode 7-EN1997(EC7)研讨会。"Eurocode 7-EN 1997(EC7)---Geotechnical Design"描述了如何使用极限状态设计方法【极限状态设计(Limit State Design)的基本概念;强度设计方法的历史背景(Strength Design Method)】设计岩土结构,EC7适用于建筑和土木工程设计的岩土方面,它涉及到结构的强度、稳定性、适用性和耐久性要求。本次研讨会将介绍Eurocode 7(包括实验和设计)的概念、早期地基规范BS 8004和EC7的设计概念之间的差异以及EC7在浅基础和深地基及挡土结构的应用。
2 Eurocode 7
Eurocode 7(EC7)是一个为整个欧洲岩土工程设计建立规则和标准的设计文档(BSI, 2004)。EC7代表了设计理念的一个重大变化。传统的设计使用单一的、总的安全系数考虑了问题中的所有不确定因素。而在EC7中,分项安全系数(partial Factors of Safety)被应用于分析的不同部分。分项因素在分析之前被应用,以提供计算中使用的设计值。最后的结果是超额设计系数(over-design factor),它必须大于1,以确保满足服务极限状态(serviceability limit state)的要求。
请注意,在没有设置设计标准(Design Standard)的情况下,所有分项系数都设置为默认的1,这意味着计算中使用的所有数值都是准确的输入值。在EC7和英国标准中,系数必须应用于滑动面分析的加载和阻力部分,应用分项系数意味着扩大不利(诱发边坡破坏)的可变作用,而忽略有利的可变作用,减少材料的抗剪强度参数,不同部分使用不同的分项安全系数。如果有锚杆存在,它们的能力或它们提供的稳定边坡的阻力也会减少。使用“View Partial Factors”可以查看每种方法的分项系数值,但不能编辑预先定义的值。如果想自定义分项安全系数,可以通过点击"Add"按钮来定义。
总的来说,下滑力的分项安全系数大于1,抵抗力的安全系数小于1。目前的设计标准包括了EC7和英国规范British Standard (BS) 8006,在安全系数的分析过程中,规范中规定的加载和阻力系数会自动应用于力和材料属性,可以选择的方法有:
None (默认值)
Eurocode 7, Design Approach 1, Combination 1
Eurocode 7, Design Approach 1, Combination 2
Eurocode 7, Design Approach 2
Eurocode 7, Design Approach 3
BS 8006: 1995 Section 7 - Reinforced Slopes
3 结束语
在北美,基于极限状态的设计方法称之为LRFD(Load and Resistance Factor Design)---荷载与阻力系数设计, 例如加拿大地基工程手册CFEM(Canadian Foundation Engineering Manual, 2006)和AASHTO设计手册等,不过这种方法在岩土工程的分析中不是强制性的,可以用也可以不用。在欧洲,岩石边坡稳定性分析和边坡设计必须以EC7为基础,是当今岩土工程设计的基本标准,这也是Plaxis和Rocscience软件嵌入EC7的原因(Eurocode 7.txt)。