土力学前四章T4

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基槽检检验与与地基基局部部处理理基槽检检验—五方会会谈（（甲方方、勘勘察、、设计计、监监理、、施工工）验槽目的、内容、注意事事项地基局局部处处理方方法1.人工杂杂填土土、坑坑穴和和淤泥泥等软软弱土土层的的处理理坑范围围小深深度浅浅，将将虚土土全部部挖出出然后后用与与坑边边天然然土压压缩性性接近近材料料回填填坑范围围大或或其它它条件件限制制，将将该范范围内内基槽槽加宽宽或加加大基基础埋埋深，，做成成踏步步与两两端连连接在单独独基础础下，，坑深深度较较浅，，按压压缩层层深度度内异异常土土处理理2.砖井或或土井井的处处理井内土土层已已密实实，将将井的的砖圈圈拆除除1m后进行行处理理，加加强上上部结结构颈内回回填土土不密密实，，用大大块石石将下下面软软土挤挤密后后再用用上述述方法法处理理3.局部硬硬土的的处理理挖除，，视情情况回回填；；采用深深基础础4.橡皮土土的处处理地基为为粘性性土，，含水水量很很大趋趋于饱饱和，，避免免直接接夯拍拍，采采用晾晾槽或或惨白白灰的的方法法降低低土的的含水水量地基土如果果已经发生生颤动，利利用碎石或或卵石将泥泥挤紧；或或将泥挖除除重新回填填5.管道的处理理管道位于槽槽底以上，，采取防止止漏水的措措施管道位于槽槽底以下，，拆迁管道道或将基础础局部降低低§2.4地基勘察报报告和工程程实例勘察报告书书的内容：：工程地质报报告书在内内容结构上上分为：1.绪论—说明勘察工工作的任务务、采用的的方法及取取得的成果果2.通论—阐明勘察场场地工程地地质条件，，区域自然然地理和地地质背景3.专论—主要论证工工程建筑所所涉及到的的有关工程程地质问题题，评价工工程的适宜宜性，并提提出防治不不良地质作作用措施的的建议4.结论—在专论的基基础上，对对各种具体体问题给予予简要的结结论性意见见文字部分：：图表部分：：1.勘探点平面面位置图2.钻孔柱状图图3.工程地质剖剖面图4.土工试验图图表5.现场原位测测试图件本章结结束束坑探(trialpits)优点：使用工具简简单，技术术要求不高高，应用广广泛，揭露露面积较大大，可直接接观察地质质现象，采采取原状结结构试样，，可作现场场大型原位位试验缺点：可达深度较较浅且成本本较高；一般3~4m,地下水以下下危险坑探的编录录工作：除了做详细细的描述记记录之外，，还要绘制制展视图展视图种类类：四壁辐射展展开法（适适用于探坑坑、探槽））四壁平行展展开法（适适用于探井井）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展开法绘制制的探井展展视图钻探(ExplorationDrilling)回转式钻机机借助于钻机机机械和工工具在岩层层中钻孔的的一种勘察察方法。钻钻孔分为鉴别孔和技术孔；控制孔与一般孔。①可以直接探探明地层岩岩性、地质质构造、地地下水埋深深、含水层层类型和厚厚度、滑坡坡滑动面的的位置以及及岩溶发育育情况等②还可以取出出岩芯作为为试样或在在钻孔中进进行抽压水水试验、声声波测试、、触探或长长期监测等等钻探钻探方法和和设备钻探工具根根据动力来来源分为人人力和机械械两种，前前者仅用土土层、浅孔孔，后者则则岩土层均均用，效率率高、孔深深大常用人力钻钻探工具：：洛阳铲、、锥探、麻麻花钻、小小螺纹钻等等洛阳铲：钻孔直径小小深度较大大的圆形孔孔；取出扰动土土样；冲进深度度一般可达达10m，黄土中可可达30m；弧形铲头头适用于黄黄土及黏性性土层，圆圆形铲头可可安装缺十十字或活叶叶，可钻进进并取出砂砂土，掌形形铲头可将将孔内较大大碎石、卵卵石击碎锥探：用锥具向下下冲入土中中，凭感觉觉来探明疏疏松覆盖层层厚度；探探深可达10m，用于查明明沼泽和软软土厚度、、黄土陷穴穴麻花钻或小小螺纹钻：：每节长1m的钢管钻杆杆和管子钳钳，首端为为麻花形钻钻头；螺旋旋取出扰动土土样，孔径小；；适用于粘粘性土及砂砂类土；探探深6m以内机械钻探的的工具是各各式钻机按照钻进方方法：冲击击钻进、回回转钻进、、振动钻进进、冲洗钻钻进冲击钻进：：利用钻具的的自重，反反复自由下下落的冲击击力，使钻钻头冲击孔孔底以破碎碎岩石而逐逐渐钻进；；适用于砾砾、卵石层层及基岩；；不能取得完完整岩芯，能保持较较大的钻孔孔口径回转钻进：：利用钻机回回转，是钻钻头的切刀刀或加研磨磨材料削磨磨岩石而不不断钻进；；适用于软软硬不同的的地层；能取得原状状土或完整整岩芯振动钻进：：利用机械动动力产生的的振动力，，使土的抗抗剪强度降降低，借振振动器和钻钻具的自重重，切削孔孔底土层不不断钻进；；不能得原状状土或完整整岩芯冲洗钻进：：通过高压射射水破坏孔孔底土层从从而实现钻钻进，适用用于砂层、、粉土层、、不太坚硬硬粘土层，，不能得原状状土或完整整岩芯岩土取样在取样的工工程中，力力求排除各各种可能的的扰动因素素，使试样样的扰动程程度降至尽尽可能小的的程度，其其中取土器器是影响取取土质量的的重要因素素目前外钻钻孔取土土器样式式：对开开筒式、、圆筒推推出式，，重大工工程尽量量选用活活塞薄壁壁取土器器（软土土），三三重管取取土器（（坚硬土土）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样质质量等级级划分不同等级级土试样样的取样样工具和和方法见见《岩土工程程勘察规规范》（GB50021－2001）钻孔观测测、编录录和资料料整理1.岩芯观察察、描述述和编录录2.钻孔水文文地质观观测3.钻进动态态观察和和记录4.编制钻孔孔柱状图图，比例例一般为为1:100~1:500静力触探探试验(DPT)静力触探探试验的的主要技技术要求求电缆传感器传感器传感器单桥探头头双桥探头头单桥探头头只能测定定一个触触探指标标—比贯入阻阻力ps双桥探头头同时测出出锥尖阻阻力qc和侧摩阻阻力fa孔压静探探探头可测贯入入时孔隙隙水压力力静力触探探试验的的目的和和使用条条件适用范围围粘性土、、粉土、、砂土试验目的的1.根据贯入入阻力曲曲线的形形态特征征或数值值变化幅幅度划分分土层2.估算地基基土层的的物理力力学参数数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上下层贯入入阻力无变化化时，结合fs或Rf的变化确定分分界2.评定地基土的的强度参数①粘性土的强强度（表2-9）②砂土的强度度（表2-10）3.评定土的变形形参数①粘性土的压压缩模量或变变形模量（表表2-11）②砂土的压缩缩模量（表2-12）和变形模量（（表2-13）4.评定地基土的的承载力①部分地区的的一般土类地地基承载力特特征值的经验验关系（表2-14）5.预估单桩承载载力①《高层建筑岩土土工程勘察规规程》（公式2-4）圆锥动力触探探(DPT)动力触探的类类型和规格轻型动力触探10kg重型动力触探63.5kg超重型动力触触探120kg触探杆锤垫穿心锤尖锤头圆锥动力触探探动力触探试验验的适用范围围和目的适用范围强风化、全风风化的硬质岩岩、各种软质质岩、各类土土目的1.定性评价：评定场地土层层的均匀性；；查明土洞、、滑动面和软软硬土层界面面；确定软弱弱土层或坚硬硬土层的分布布；检验评估估地基土加固固与改良的效效果2.定量评价：确定砂土的孔孔隙比、相对对密实度、粉粉土和粘性土土的状态、土土的强度和变变形参数，评评价天然地基基土承载力或或单桩承载力力动力触探试验验成果的应用用1.确定砂土、碎碎石土的密实实度2.确定地基土的的承载力和变变形变量3.确定单桩承载载力标准值Rk标准贯入试验验(SPT)标准贯入试验验设备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.贯入阻力用贯贯入器贯入土土层中30cm的锤击数N63.5表示2.国内统一使用用直径42mm的钻杆，国外外也有使用直直径50mm、60mm的钻杆落距锤的质量(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标准贯入试验验标准贯入试验验的适用范围围和目的适用范围砂土、粉土、、一般粘性土土，最适用于于N＝2~50击的土目的1.采取扰动土样样，鉴别和描描述土类，按按颗粒分析结结果定名2.根据据标标贯贯击击数数N，利利用用地地区区经经验验，，为为砂砂土土的的密密实实度度和和粉粉土土、、粘粘性性土土的的状状态态，，土土的的强强度度参参数数，，变变形形模模量量、、地地基基承承载载力力等等作作出出评评价价3.估算算单单桩桩极极限限承承载载力力和和判判定定沉沉桩桩的的可可能能性性4.判定定饱饱和和粉粉砂砂、、砂砂质质粉粉土土的的地地震震液液化化可可能能性性及及液液化化等等级级标准准贯贯入入试试验验成成果果的的应应用用1.确定定地地基基土土的的承承载载力力（（表表2-17、18）2.评定定砂砂土土的的密密实实度度和和相相对对密密度度（（表表2-19）3.判定定饱饱和和砂砂土土的的地地震震液液化化问问题题用标标贯贯锤锤击击数数N可以以判判断断浅浅层层饱饱和和粉粉砂砂及及砂砂质质粉粉土土的的地地震震液液化化可可能能性性和和液液化化等等级级临界界标标贯贯