马巢路小型结构物地基承载力检测作业指导书

1、.北沿江高速公路马巢段小型结构物地基承载力检测作业指导书编制单位：安徽省交通规划设计研究院工程测试中心 北沿江高速公路马巢段试验检测中心二0一一年三月*;目 录第1章概 述11.1编制目的11.2编制依据11.3适用范围11.4地基检测及处理1第2章公路桥涵岩土分类及地基承载力32.1碎石、卵石土32.1.1碎石、卵石土分类32.1.2碎石土的密实度32.1.3地基承载力基本容许值32.2砂土42.2.1砂土分类42.2.2砂土的密实度42.2.3地基承载力基本容许值4第3章轻、重型动力触探试验63.1设备类型和规格63.2试验细则63.3资料整理与计算7第4章标准贯入试验94.1试验设备94

2、.2试验步骤104.3资料整理10附件：试验记录表11第1章 概 述1.1 编制目的根据施工图设计文件地基容许承载力的要求，为了确保工程质量加快施工进度，并为设计变更确定的处理方案提供可靠的依据，检测桥涵工程明挖基坑地基承载力。1.2 编制依据1、公路桥涵施工技术规范(JTJ 041-2000)；2、公路桥涵地基与基础设计规范(JTG D63-2007)；3、铁路工程地质原位测试规程(TB 100l8-2003)；4、岩土工程勘察规范(GB 50021-2001)；5、建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB 50202-2002)；6、建筑地基基础设计规范(GB 50007-2002)。1.3

3、 适用范围本项目小型结构物的粘性土、砂类土和碎石类土地基承载力和基坑验槽。检测方法选择如表1.3.1所示。表1.3.1 检测方法选择 土类使用范围类型粘性土粉土砂类土碎石类土粘土粉质粘土粉砂细砂中砂粗砂砾砂圆砾角砾卵石碎石漂石块石轻型动力触探重型动力触探标准贯入直观法确定注： 用于确定地基基本承载力； 用于确定地基基本承载力时需要综合判断；1.4 地基检测及处理在小型结构物开挖至基底标高时，根据施工图设计提供的地质资料现场复核，对地质不符的基底，根据开挖揭示的地质情况判断，对基底采用标准贯入、静力触探原位测试方法进行现场勘测，重新评价地基条件，确定小型结构物的处理措施。小型结构物地基承载力的检

4、测方法，根据基底的不同地质情况，选用N10轻型动力触探、N63.5重型动力触探、标准贯入原位测试方法进行现场勘测，并结合室内土工试验进行地基条件评价。设计无地基处理的涵洞在地基承载力检测合格后即可进行涵洞施工。承载力检测不合格的地基，根据设计单位确定的处理方案，按规范要求对基底进行处理，施工完成后按设计和规范要求的检测方法和检验频率进行地基承载力检测，检测合格后开始小型结构物施工。第2章 公路桥涵岩土分类及地基承载力公路桥涵地基的岩土可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和特殊性岩土。2.1 碎石、卵石土2.1.1 碎石、卵石土分类碎石为粒径大于2mm的颗粒含量超过总质量50的土。碎石土可按表

5、2.1.1分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾和角砾6类。表2.1.1 碎石土的分类土 的 名 称颗 粒 形 状粒 组 含 量漂石圆形及亚圆形为主粒径大于200mm的颗粒含量超过全重50%块石棱角形为主卵石圆形及亚圆形为主粒径大于20mm的颗粒含量超过全重50%碎石棱角形为主圆砾圆形及亚圆形为主粒径大于2mm的颗粒含量超过全重50%角砾棱角形为主注：分类时应根据粒组含量栏从上到下以最先符合者确定。2.1.2 碎石土的密实度平均粒径小于等于50mm且最大粒径不超过100mm的卵石、碎石土密实度，可根据重型动力触探锤击数N63.5（修正后锤击数平均值N63.5）按表2.1.2分为松散、稍密、中密、密实

6、4级。当缺乏有关试验数据时，碎石土平均粒径大于50mm或最大粒径大于lOOmm时，按公路桥涵地基与基础设计规范（JTG D632007）鉴别其密实度。表2.1.2 碎石土的密实度锤 击 数N63.5密 实 度N63.55松散5N63.510稍密10N63.520中密N63.520密实2.1.3 地基承载力基本容许值碎石土地基可根据其类别和密实程度按表2.1.3确定承载力基本容许值fa0(kPa)。表2.1.3 碎石土地基承载力基本容许值 密实程度fa0(kPa)土名密 实中 密稍 密松 散卵石120010001000650650500500300碎石1000800800550550400400

7、200圆砾800600600400400300300200角砾700500500400400300300200注：1.由硬质岩组成，填充碎石者取高值；由软质岩组成，填充黏性土者取低值。2.半胶结的碎石土，可按密实的同类土的fa0值提高10%30%。3松散的岩石土在天然河床中很少遇见，需特别注意鉴定。4.漂石、块石的fa0值，可参考卵石、碎石适当提高。2.2 砂土2.2.1 砂土分类砂土为粒径大于2mm的颗粒含量不超过总质量50%、粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量50%的土。砂土可按表1.1.4分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂5类。表1.1.4 砂土的分类土 的 名 称粒 组 含 量砾砂粒

8、径大于2mm的颗粒占全重25% 50%粗砂粒径大于0.5mm的颗粒超过全重50%中砂粒径大于0.25mm的颗粒超过全重50%细砂粒径大于0.075mm的颗粒超过全重85%粉砂粒径大于0.075mm的颗粒超过全重50%2.2.2 砂土的密实度砂土的密实度可根据标准贯入锤击数按表2.2.1分为松散、稍密、中密、密实4级。表2.2.1 砂土的密实度标准贯入锤击数N密 实 度N10松散10N15稍密15N30中密N30密实2.2.3 地基承载力基本容许值砂土地基可根据土的密实度和水位情况按表2.2.3确定承载力基本容许值fa0。表2.2.3 碎石土地基承载力基本容许值 密实度fa0(kPa)土名及水位

9、情况密 实中 密稍 密松 散砾砂、粗砂与潮湿无关550430370200中砂与潮湿有关450370330150细砂水上350270230100水下300210190-粉砂水上300210190-水下20011090-第3章 轻、重型动力触探试验根据锤击能量分为轻型、重型及超重型，轻型动力触探适用于一般粘性土及素填土；重型动力触探适用于中、粗、砾砂及碎石土。试验时利用一定的落锤能量，将与触探杆相连接的探头打入土中。根据打入的难易程度（表示为贯入度或贯入阻力）来判断土的工程性质的一种原始测试方法。一般用于确定各类土的容许承载力；还可用于查明土层在水平和垂直方向上的均匀程度；确定桩基持力层的位置和预

10、估但桩承载力。3.1 设备类型和规格表3.1.1 动力触探设备类型和规格类型及代号重锤质量（kg）重锤落距（cm）探头截面积（cm2）探杆外径（mm）动力触探击数符号单位轻型DPL10±0.250±21325N10击/30cm重型DPL63.5±0.576±24342/50N63.5击/10cm3.2 试验细则1、采用自由落锤方法；落距须严格控制在50cm。2、触探杆最大偏斜度不应超过2，锤击贯入应连续进行；同时防止锤击偏心、探杆倾斜和侧向晃动，保持探杆垂直度；锤击速率每分钟宜为1530击。3、轻型触探作业，检验深度及间距如表3.2.1所示。贯入30cm

11、的读数N10，当贯入锤击数N10超过100击或当贯入15cm锤击数超过50击时，可停止试验，并记录50击的实际贯入深度，按下式换算成相当于30c m的标准试验击数：N10=30×50S式中S50击时的贯入度(cm)；N10贯入30cm的锤击数。表3.2.1 轻型动力触探检验深度及间距表排列方式基槽宽度检验深度检验间距中心一排<0.8m1.21.01.5m 视地层复杂情况定两排错开0.82.01.5梅花型>2.0m2.14、重型动力触探应每贯入10cm记录其相应击数N63.5，当续三次N63.5>50时，可停止试验或改用特重型动力触探。地层松软时，可采用测量每阵击(一

12、般为15击)的贯入度，并按下式换算成相当于同类型动力触探贯入10c m时的击数：N63.5=10n/S式中N63.5实测重型动力触探锤击数；n每阵击的击数(击)；S每阵击10cm时相应的贯入度(cm)。确定碎石土密实度时，重型动力触探锤击数N63.5应按按下式修正:N63.5= a1·N63.5式中N63.5修正后的重型动力触探锤击数； a1杆长修正系数，按表3.2.3确定；L为杆长；N63.5实测重型动力触探锤击数。表3.2.3 重型动力触探锤击数修正系数a1 N63.5L(m)5101520253035405021.001.001.001.001.001.001.001.0040

13、.960.950.930.920.900.890.870.860.8460.930.900.880.850.830.810.790.780.7580.900.860.830.800.770.750.730.710.67100.880.880.790.750.720.690.670.640.61120.850.790.750.700.670.640.610.590.55140.820.760.710.660.620.580.560.530.50160.790.730.670.620.570.540.510.480.45180.770.700.630.570.530.490.460.430.402

14、00.750.670.590.530.480.440.410.390.363.3 资料整理与计算1、轻型动力触探以每层实测击数的算数平均值作为该层的触探击数平均值。2、重型动力触探，有效厚度小于30cm时，动力触探击数平均值可按下列原则确定：当上、下两层均为击数较小的土层时，可取该土层触探击数的最大值N63.5max；当上、下两层为击数较大土层时，应取小于或等于该土层触探击数最小值N63.5min。3、轻型触探：与粘性土地基的基本承载力0关系，按表3.3.1确定。表3.3.1 粘性土0值kPa（击/30cm）152025300100140180220注：1、粘性土0回归公式：0=8-20 2、

15、本表摘自铁路工程地质原位测试规程(TBl0018-2003)4、重型触探：与中砂砾砂土、碎石类地基的基本承载力0关系，按表3.3.3确定。表3.3.3 中砂砾砂土、碎石类土0值(kPa)（击/10cm）3456789101214中砂砾砂土120150180220260300340380碎石类土140170200240280320360400480540（击/10cm）16182022242628303540碎石类土6006607207808308709009309701000注：本表摘自铁路工程地质原位测试规程(TBl0018-2003)第4章 标准贯入试验标准贯入试验是检测的标准贯入锤击数N

16、，判断砂土、粉土、一般粘性土及强风化岩的密实程度或粘性土的稠度，以确定地基土的容许承载力；评定砂土的振动液化势和估计单桩的承载力；并可确定土层剖面和取扰动土样进行一般物理性试验。标准贯入试验的工程目的是：1、划分土层类别、采集扰动试样；2、判断砂土的密实度或粘性土及粉土的稠度；3、估测土的强度及变形指标、确定地基土的承载力；4、评价砂土及粉土的振动液化；5、估算单桩承载力及沉桩可能性；6、检验地基加固处理质量。4.1 试验设备标准贯入试验由触探头（又称贯入器、对开式管筒）、锤垫及导向杆、落锤（质量为63.5kg的穿心锤）三部分组成（图4.1.1）。落锤距离由自动脱钩装置控制。1.穿心锤；2.锤

17、垫；3.探杆；4.贯入器；5.出水孔；6.贯入器内壁；7.贯入器靴图4.1.1 标准贯入试验设备4.2 试验步骤1、先用钻具钻至欲测土以上15cm处，且钻具拔出后孔底与孔壁应保证无软粘土等挤出堵塞钻孔，清除残土后再进行试验。清孔时应避免试验土层受到扰动。当在地下水位以下的土层进行试验时，应使孔内水位高于地下水位，以免出现涌砂和坍孔。2、贯入器放入孔内，测定其深度，要求残土厚度不大于10cm。贯入器探头入土之前，先测出探头靴口到锤垫底面之间的长度，及探杆长度。3、将探头压入测试土表面，然后进行锤击，锤击速率为1530击/min，锤击落距76±2cm；锤击时减小导向杆与锤间的摩阻力，避免

18、锤击时的偏心和侧向晃动，保持贯人器、探杆、导向杆连接后的垂直度。4、先记录贯入15cm的预打击数，然后记录每打入10cm的锤击数，累计打入30cm 的锤击数为标准贯入实测锤击数N，并记录贯入深度与试验情况。若遇密实土层锤击数已达50 击，而贯人深度未达30cm时，不应强行打入，记录50击的贯入深度；按下式换算成相当于30cm的标准贯入实测锤击数N，并终止试验。锤击数已达50 击，而贯人深度未达30cm 时N= 30×50S式中S 50击时的贯人量(cm)。5、旋转钻杆，然后提出贯入器，取贯入器中的土样进行鉴别、描述、记录，并量测其长度。将需要保存的土样仔细包装、编号，以备试验只用。6

19、、若需进行下一深度的贯入试验时，一般应隔1m后再进行。4.3 资料整理1、探杆长度校正，当探杆长度大于3m时，需按下式修正：N= a2·N式中N修正后的标准贯入锤击数（击/30cm）； a2杆长修正系数，按表4.3.1确定。表4.3.1 标贯试验杆长修正系数N探杆长度（m）36912151821a21.000.920.860.810.770.730.70注：公路桥涵地基与基础设计规范(JTGD63-2007)对标准贯入的桩长不修正；建筑地基基础设计规范（GB50007-2002），岩土工程勘察规范（GB50021-2001）对杆长修正作以下说明：我国一直用经过修正后的N值确定地基承载

20、力，用不修正的N值判别液化和判别砂土密实度。因此应按具体岩土工程问题，确定是否修正，且需在报告中说明。2、土的自重压力的影响：(1) 图表法：锤击数、上覆土压力砂土的相对密度。(2) 美国Peck得出砂土自重压力对标准贯入试验的影响为：N = CN N式中CN自重压力影响修正系数，查表取值。(3) 地下水影响的校正：砂层的贯入击数N大于15时，有效击数按式N=151/2(N15)校正。附件：试验记录表试验记录表见第1214页。北沿江高速公路马鞍山至巢湖段工程建设项目结构物基坑承载力标准贯入试验记录表 试-45-1试验编号： 共 页 第 页工程部位合 同 号施工单位试验日期监理单位试验设备土层名

21、称及描述容许承载力钻杆长度修正系数钻杆长度（m）36912151821修正系数a1.00 0.92 0.860.81 0.77 0.73 0.70 修正后锤击数N砂土容许承载力0（kPa）土名及水位情况N1010N1515N30N30松散稍密中密密实砾砂、粗砂于潮湿无关200370430550中砂于潮湿有关150330370450细砂水上100230270350水下-190210300粉砂水上-190210300水下-90110200一般粘性土和老粘土的容许承载力0（kPa）N3579111315171921230120160200240280320360420500580660贯入记录测试深

22、度（cm）306090120150180210240270300330实际锤击数N01实际锤击数N02实际锤击数N03实际锤击数N04实际锤击数N05实际锤击数N06平均锤击数N0实测地基承载力（kPa）实测结果：试点分布状况:备注：试验者： 校核者： 监理工程师： 年 月 日北沿江高速公路马鞍山至巢湖段工程建设项目结构物基坑承载力重型动力触探试验记录表 试-45-2试验编号： 共 页 第 页工程部位合 同 号施工单位试验日期监理单位试验设备重型动力触探锤击数修正系数a1 N63.5L(m)5101520253035405021.001.001.001.001.001.001.001.0040.960.950.930.920.900.890.870.860.8460.930.900.880.850.830.810.790.780.7580.900.860.830.80