土力学前四章T

第二章

地基勘察

与测试§2.1

地基勘察的任务和内容§2.2

地基勘察测试方法§2.3

基槽检验与地基的局部处理§2.4

地基勘察报告书及工程实例基础工程退出§2.1地基勘察的任务和内容工程地质勘察的重要性工程地质察等级工程地质勘察内容及要求工程地质勘察的重要性盲目设计施工的后果东南大学教工住宅板基断裂该住宅北侧已经正规勘察、设计并施工建成6层教工住宅，使用良好，两楼仅隔二十余米，设计师判断这是简易场地，将北侧的勘察资料借用做南面新楼资料，事故发生后，补勘发现一侧地基中存在软弱淤泥层粗心大意危害极大清华大学供应科库房墙体开裂因钻孔深度太浅，地基中部厚层高压缩性泥炭层未发现，导致墙体大裂缝33条，成为危房云南民院住宅墙体开裂地基中存在局部淤泥与泥炭层未发现，严重开裂，多次加固无效，最后被迫拆除工程地质勘察等级工程安全等级工程安全等级建筑场地等级建筑地基等级安全等级破坏后果工程类型一级很严重重要工程二级严重一般工程三级不严重次要工程建筑场地等级因素一级二级三级建筑抗震危险地段不利地段设防烈度不大于6度，对建筑抗震有利不良地质现象强烈发育一般发育不发育地质环境强烈破坏一般破坏未受破坏地形地貌复杂较复杂简单建筑地基等级等级因素一级二级三级岩土种类岩土种类多，性质变化大，地下水影响大，需特殊处理岩土种类较多，性质变化较大，地下水有不利影响岩土种类单一，性质变化不大，地下水无影响特殊岩土多年冻土、湿陷、膨胀、盐渍、污染严重的特殊岩土除一级岩土之外的特殊岩土无特殊岩土*以上等级划分时，满足其中一项即可确定其等级工程勘察等级勘察等级确定勘察等级的条件工程安全等级建筑场地等级建筑地基等级一级一级任意任意二级一级任意任意一级二级二级二级二级或三级三级二级三级一级任意任意一级二级二级三级二级三级三级三级二级三级三级二级或三级工程地质勘察的内容及要求工程勘察阶段：可行性研究勘察阶段初步勘察阶段详细勘察阶段施工勘察阶段搜集资料、分析资料、现场踏勘，对拟选场地做出地质评价初步查明岩土物理力学性质，对选定工程场地的稳定性作出岩土工程评价按不同的建筑物提出详细的岩土工程资料和设计所需的岩土技术参数，对地基作出工程分析评价，为基础设计、地基处理、不良地质现象的防治等作出方案及论证，提出建议。地基验槽，桩基工程与地基处理的质量和效果的检验，在施工阶段发现地质情况与勘察不符时要进行施工勘察，补充必要数据初勘、详勘要求：勘探布点、勘探孔深度、取样和测试工作量§2.2地基勘察测试方法勘探坑探——探槽、探坑、探井钻探地球物理勘探——电阻率、地震法触探——静力触探、动力触探、标准贯入地基勘察试验指标的选取课下自己学习§2.3基槽检验验与地基基局部处处理基槽检验验—五方会谈谈（甲方方、勘察察、设计计、监理理、施工工）验槽目的、内容、注意事项项地基局部部处理方方法1.人工杂填填土、坑坑穴和淤淤泥等软软弱土层层的处理理坑范围小小深度浅浅，将虚虚土全部部挖出然然后用与与坑边天天然土压压缩性接接近材料料回填坑范围大大或其它它条件限限制，将将该范围围内基槽槽加宽或或加大基基础埋深深，做成成踏步与与两端连连接在单独基基础下，，坑深度度较浅，，按压缩缩层深度度内异常常土处理理2.砖井或土土井的处处理井内土层层已密实实，将井井的砖圈圈拆除1m后进行处理，，加强上部结结构颈内回填土不不密实，用大大块石将下面面软土挤密后后再用上述方方法处理3.局部硬土的处处理挖除，视情况况回填；采用深基础4.橡皮土的处理理地基为粘性土土，含水量很很大趋于饱和和，避免直接接夯拍，采用用晾槽或惨白白灰的方法降降低土的含水水量地基土如果已已经发生颤动动，利用碎石石或卵石将泥泥挤紧；或将将泥挖除重新新回填5.管道的处理管道位于槽底底以上，采取取防止漏水的的措施管道位于槽底底以下，拆迁迁管道或将基基础局部降低低§2.4地基勘察报告告和工程实例例勘察报告书的的内容：工程地质报告告书在内容结结构上分为：：1.绪论—说明勘察工作作的任务、采采用的方法及及取得的成果果2.通论—阐明勘察场地地工程地质条条件，区域自自然地理和地地质背景3.专论—主要论证工程程建筑所涉及及到的有关工工程地质问题题，评价工程程的适宜性，，并提出防治治不良地质作作用措施的建建议4.结论—在专论的基础础上，对各种种具体问题给给予简要的结结论性意见文字部分：图表部分：1.勘探点平面位位置图2.钻孔柱状图3.工程地质剖面面图4.土工试验图表表5.现场原位测试试图件本章结结束坑探(trialpits)优点：使用工具简单单，技术要求求不高，应用用广泛，揭露露面积较大，，可直接观察察地质现象，，采取原状结结构试样，可可作现场大型型原位试验缺点：可达深度较浅浅且成本较高高；一般3~4m,地下水以下危危险坑探的编录工工作：除了做详细的的描述记录之之外，还要绘绘制展视图展视图种类：：四壁辐射展开开法（适用于于探坑、探槽槽）四壁平行展开开法（适用于于探井）地层年代层厚（m）标高（m）四壁方位岩性描述北东南西Q1.7~2.7砂砾岩D1.7~2.3石灰岩D1.9~2.0石英砂岩四壁平行展开开法绘制的探探井展视图钻探(ExplorationDrilling)回转式钻机借助于钻机机机械和工具在在岩层中钻孔孔的一种勘察察方法。钻孔孔分为鉴别孔和技术孔；控制孔与一般孔。①可以直接探明明地层岩性、、地质构造、、地下水埋深深、含水层类类型和厚度、、滑坡滑动面面的位置以及及岩溶发育情情况等②还可以取出岩岩芯作为试样样或在钻孔中中进行抽压水水试验、声波波测试、触探探或长期监测测等钻探钻探方法和设设备钻探工具根据据动力来源分分为人力和机机械两种，前前者仅用土层层、浅孔，后后者则岩土层层均用，效率率高、孔深大大常用人力钻探探工具：洛阳阳铲、锥探、、麻花钻、小小螺纹钻等洛阳铲：钻孔直径小深深度较大的圆圆形孔；取出扰动土样样；冲进深度一一般可达10m，黄土中可达达30m；弧形铲头适适用于黄土及及黏性土层，，圆形铲头可可安装缺十字字或活叶，可可钻进并取出出砂土，掌形形铲头可将孔孔内较大碎石石、卵石击碎碎锥探：用锥具向下冲冲入土中，凭凭感觉来探明明疏松覆盖层层厚度；探深深可达10m，用于查明沼沼泽和软土厚厚度、黄土陷陷穴麻花钻或小螺螺纹钻：每节长1m的钢管钻杆和和管子钳，首首端为麻花形形钻头；螺旋旋取出扰动土样样，孔径小；适适用于粘性土土及砂类土；；探深6m以内机械钻探的工工具是各式钻钻机按照钻进方法法：冲击钻进进、回转钻进进、振动钻进进、冲洗钻进进冲击钻进：利用钻具的自自重，反复自自由下落的冲冲击力，使钻钻头冲击孔底底以破碎岩石石而逐渐钻进进；适用于砾砾、卵石层及及基岩；不能取得完整整岩芯，能保持较大大的钻孔口径径回转钻进：利用用钻钻机机回回转转，，是是钻钻头头的的切切刀刀或或加加研研磨磨材材料料削削磨磨岩岩石石而而不不断断钻钻进进；；适适用用于于软软硬硬不不同同的的地地层层；；能取取得得原原状状土土或或完完整整岩岩芯芯振动动钻钻进进：：利用用机机械械动动力力产产生生的的振振动动力力，，使使土土的的抗抗剪剪强强度度降降低低，，借借振振动动器器和和钻钻具具的的自自重重，，切切削削孔孔底底土土层层不不断断钻钻进进；；不能能得得原原状状土土或或完完整整岩岩芯芯冲洗洗钻钻进进：：通过过高高压压射射水水破破坏坏孔孔底底土土层层从从而而实实现现钻钻进进，，适适用用于于砂砂层层、、粉粉土土层层、、不不太太坚坚硬硬粘粘土土层层，，不能能得得原原状状土土或或完完整整岩岩芯芯岩土土取取样样在取取样样的的工工程程中中，，力力求求排排除除各各种种可可能能的的扰扰动动因因素素，，使使试试样样的的扰扰动动程程度度降降至至尽尽可可能能小小的的程程度度，，其其中中取取土土器器是是影影响响取取土土质质量量的的重重要要因因素素目前前外外钻钻孔孔取取土土器器样样式式：：对对开开筒筒式式、、圆圆筒筒推推出出式式，，重重大大工工程程尽尽量量选选用用活活塞塞薄薄壁壁取取土土器器（（软软土土）），，三三重重管管取取土土器器（（坚坚硬硬土土））级别扰动程度试验内容Ⅰ不扰动土的定名、含水量、密度、强度试验、固结试验Ⅱ轻微扰动土的定名、含水量、密度Ⅲ显著扰动土的定名、含水量Ⅳ完全扰动土的定名土试试样样质质量量等等级级划划分分不同同等等级级土土试试样样的的取取样样工工具具和和方方法法见见《岩土土工工程程勘勘察察规规范范》（GB50021－2001）钻孔孔观观测测、、编编录录和和资资料料整整理理1.岩芯芯观观察察、、描描述述和和编编录录2.钻孔孔水水文文地地质质观观测测3.钻进进动动态态观观察察和和记记录录4.编制制钻钻孔孔柱柱状状图图，，比比例例一一般般为为1:100~1:500静力力触触探探试试验验(DPT)静力力触触探探试试验验的的主主要要技技术术要要求求电缆传感器传感器传感器单桥桥探探头头双桥桥探探头头单桥桥探探头头只能能测测定定一一个个触触探探指指标标—比贯贯入入阻阻力力ps双桥桥探探头头同时时测测出出锥锥尖尖阻阻力力qc和侧侧摩摩阻阻力力fa孔压压静静探探探探头头可测测贯贯入入时时孔孔隙隙水水压压力力静力力触触探探试试验验的的目目的的和和使使用用条条件件适用用范范围围粘性性土土、、粉粉土土、、砂砂土土试验验目目的的1.根据据贯贯入入阻阻力力曲曲线线的的形形态态特特征征或或数数值值变变化化幅幅度度划划分分土土层层2.估算算地地基基土土层层的的物物理理力力学学参参数数3.评定地基基土的承承载力4.选择桩基基持力层层、估算算单桩极极限承载载力、判判定沉桩桩可能性性5.判定场地地地震液液化势静力触探探试验成成果的应应用主要成果果1.比贯入阻阻力—深度(ps-h)关系曲线线2.锥尖阻力力—深度(qc-h)关系曲线线3.侧壁摩阻阻力—深度(fs-h)关系曲线线4.摩阻比—深度(Rf-h)关系曲线线qc-h曲线fs-h曲线Rf-h曲线ps-h曲线成果应用用1.划分土层层界线①上下层层贯入阻阻力相差差不大时时，取超超前深度度和滞后后深度的的中心，，或中点点偏向小小阻力土土层5~10cm处作为分分层界线线②上下层层贯入阻阻力相差差一倍以以上时，，当由软软层进入入硬层或或由硬层层进入软软层时，，取软层层最后一一个贯入入阻力小小值偏向向硬层10cm为分界③上下层层贯入阻阻力无变变化时，，结合fs或Rf的变化确确定分界界2.评定地基基土的强强度参数数①粘性土土的强度度（表2-9）②砂土的的强度（表2-10）3.评定土的的变形参参数①粘性土土的压缩缩模量或或变形模模量（表表2-11）②砂土的的压缩模模量（表2-12）和变形模模量（表表2-13）4.评定地基基土的承承载力①部分地地区的一一般土类类地基承承载力特特征值的的经验关关系（表2-14）5.预估单桩桩承载力力①《高层建筑筑岩土工工程勘察察规程》（公式2-4）圆锥动动力触触探(DPT)动力触触探的的类型型和规规格轻型动动力触触探10kg重型动动力触触探63.5kg超重型型动力力触探120kg触探杆锤垫穿心锤尖锤头圆锥动动力触触探动力触触探试试验的的适用用范围围和目目的适用范范围强风化化、全全风化化的硬硬质岩岩、各各种软软质岩岩、各各类土土目的的1.定性评评价：评定场场地土土层的的均匀匀性；；查明明土洞洞、滑滑动面面和软软硬土土层界界面；；确定定软弱弱土层层或坚坚硬土土层的的分布布；检检验评评估地地基土土加固固与改改良的的效果果2.定量评评价：：确定砂砂土的的孔隙隙比、、相对对密实实度、、粉土土和粘粘性土土的状状态、、土的的强度度和变变形参参数，，评价价天然然地基基土承承载力力或单单桩承承载力力动力触触探试试验成成果的的应用用1.确定砂砂土、、碎石石土的的密实实度2.确定地地基土土的承承载力力和变变形变变量3.确定单单桩承承载力力标准准值Rk标准贯贯入试试验(SPT)标准贯贯入试试验设设备规规格穿心锤贯入器头触探杆锤垫出水孔贯入器身贯入器靴1.贯入阻阻力用用贯入入器贯贯入土土层中中30cm的锤击击数N63.5表示2.国内统统一使使用直直径42mm的钻杆杆，国国外也也有使使用直直径50mm、60mm的钻杆杆落距锤的质量(kg)63.5±0.5落距(cm)76±2贯入器长度(mm)500外径(mm)51±1内径(mm)35±1管靴长度(mm)76±1刃口角度(o)18~20刃口单刃厚(mm)2.5钻杆直径(mm)42相对弯度＜1/1000标准贯贯入试试验标准贯贯入试试验的的适用用范围围和目目的适用范范围砂土、、粉土土、一一般粘粘性土土，最最适用用于N＝2~50击的土土目的的1.采取扰扰动土土样，，鉴别别和描描述土土类，，按颗颗粒分分析结结果定定名2.根据标标贯击击数N，利用用地区区经验验，为为砂土土的密密实度度和粉粉土、、粘性性土的的状态态，土土的强强度参参数，，变形形模量量、地地基承承载力力等作作出评评价3.估算单单桩极极限承承载力力和判判定沉沉桩的的可能能性4.判定饱饱和粉粉砂、、砂质质粉土土的地地震液液化可可