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文档简介
岩土工程勘察基本知识目录一、前言二、工程勘察基本程序三、工程勘察分级四、勘察工作量的布置五、工程勘察外业六、土工试验七、勘察报告编制及使用八、几个探讨问题九、问题浅析一、前言1、为了加强勘察、设计专业人员之间的沟通,全面提高我院勘察设计水平。2、为了使勘察任务的下达更具针对性,使勘察成果内容满足设计需要。3、为了使勘察工作满足规范要求,使设计依据充分。4、为了使我院的勘察设计成果随时经得起各级质量部门的检查。二、工程勘察基本程序1接受任务2场地踏勘资料收集3制定方案4外业勘探室内试验5资料整理报告编制6审核、审定、评审7验收回访二、工程勘察基本程序接受任务:必须明确目的、要求,充分了解工程性质、规模、结构类型及其它与勘察工作量、评价分析有关的设计条件,并取得委托任务及场地地形图、工程布置图等必要的依据资料;强制性条文
二、工程勘察基本程序勘察前准备工作在接到一项岩土工程勘察项目时,项目主持人首先应了解包括以下内容:(1)场地的勘察范围:应以项目的规划图和地形图为准。(2)场地的勘察阶段:不同的勘察阶段对勘察的要求是截然不同的,可行性研究勘察应符合选择场址方案的要求,初步勘察应符合初步设计的要求,详细勘察应符合施工图设计的要求,施工勘察应符合进一步查明岩土条件或异常情况的要求,因此,勘察要求必须明确勘察阶段。(3)工程重要性等级和岩土工程勘察等级:岩土工程勘察分级的目的是突出重点、区别对待。根据工程重要性等级,结合场地复杂程度等级和地基复杂程度等级划分的岩土工程勘察等级。岩土工程勘察等级直接决定需要采用的勘察手段、勘察工作量和勘察评价的深度。三、工程勘察分级岩土工程勘察等级(岩土勘察规范)重要性等级:根据工程的规模和特征,以及由于岩土工程问题造成工程破坏或影响正常使用的后果,可分为三个工程重要性等级:一级工程:重要工程,后果很严重;二级工程:一般工程,后果严重;三级工程:次要工程,后果不严重。三、工程勘察分级岩土工程勘察等级(岩土勘察规范)场地等级:根据场地的复杂程度,可按下列规定分为三个场地等级符合下列条件之一者为一级场地(复杂场地):1)对建筑抗震危险的地段;2)不良地质作用强烈发育;3)地质环境已经或可能受到强烈破坏;4)地形地貌复杂;5)有影响工程的多层地下水、岩溶裂隙水或其他水文地质条件复杂,需专门研究的场地。三、工程勘察分级岩土工程勘察等级(岩土勘察规范)符合下列条件之一者为二级场地(中等复杂场地):1)对建筑抗震不利的地段;2)不良地质作用一般发育;3)地质环境已经或可能受到一般破坏;4)地形地貌较复杂;5)基础位于地下水位以下的场地。符合下列条件者为三级场地(简单场地):1)抗震设防烈度等于或小于6度,或对建筑抗震有利的地段;2)不良地质作用不发育;3)地质环境基本未受破坏;4)地形地貌简单;5)地下水对工程无影响。三、工程勘察分级岩土工程勘察等级(岩土勘察规范)根据地基的复杂程度,可按下列规定分为三个地基等级:
符合下列条件之一者为一级地基(复杂地基):1)岩土种类多,很不均匀,性质变化大,需特殊处理;2)严重湿陷、膨胀、盐渍、污染的特殊性岩土,以及其他情况复杂,需作专门处理的岩土。符合下列条件之一者为二级地基(中等复杂地基):1)岩土种类较多,不均匀,性质变化较大;2)除本条第1款规定以外的特殊性岩土。符合下列条件者为三级地基(简单地基):1)岩土种类单一,均匀,性质变化不大;2)无特殊性岩土。三、工程勘察察分级岩土工程勘察察等级(岩土土勘察规范))根据工程重要要性等级、场场地复杂程度度等级和地基基复杂程度等等级,可按下下列条件划分分岩土工程勘察察等级。甲级:在工程重要要性、场地复复杂程度和地地基复杂程度度等级中,有有一项或多项项为一级;乙级:除勘察等级级为甲级和丙丙级以外的勘勘察项目;丙级:工程重要性性、场地复杂杂程度和地基基复杂程度等等级均为三级级。根据据GB2002-2001规范范,,天天津津基基本本无无丙丙级级,,对对于于天天津津市市区区及及郊郊县县,,其其岩岩土土工工程程勘勘察察等等级级一一般般不不低低于于乙乙级级,,对对于于天天津津开开发发区区、、保保税税区区,,其其岩岩土土工工程程勘勘察察等等级级均均宜宜定定为为甲甲级级。。三、、工工程程勘勘察察分分级级场地地分分类类((市市政政工工程程勘勘察察规规范范))Ⅰ类::1、、现现行行的的国国家家规规范范《建筑筑抗抗震震设设计计规规范范》划分分的的对对建建筑筑抗抗震震危危险险的的场场地地和和地地段段。。22、、不不良良地地质质现现象象强强烈烈发发育育。。(液液化化))3、、地地质质环环境境已已经经或或可可能能受受到到强烈烈破坏坏。。44、、地地形形地地貌貌复复杂杂。。5、、岩岩土土种种类类多多,,性性质质变变化化大大,,地地下下水水对对工工程程影影响响大大,,且且需需特特殊殊处处理理。。6、、变变化化复复杂杂,,作作用用强强烈烈的的特特殊殊性性岩岩土土。。Ⅱ类::1、、现现行行的的国国家家规规范范《建筑筑抗抗震震设设计计规规范范》划分分的的对对建建筑筑抗抗震震不不利利的的场场地地和和地地段段。。22、、不不良良地地质质现现象象一一般般发发育育。。3、、地地质质环环境境已已经经或或可可能能受受到到一般般破坏坏。。44、、地地形形地地貌貌较复杂杂。。5、、岩岩土土种种类类较多,,性性质质变变化化较大,,地地下下水水对对工工程程有有不不利利影影响响。。6、、不不属属于于Ⅰ类的一一般般特特殊殊性性岩岩土土。。三、、工工程程勘勘察察分分级级场地地分分类类((市市政政工工程程勘勘察察规规范范))Ⅲ类::1、、地地震震设设防防烈烈度度66度度或或66度度以以下下,,或或按按现现行行的的国国家家规规范范《建筑抗抗震设设计规规范》划分的的对建建筑抗抗震有有利的的场地地和地地段。。2、不不良地地质现现象不不发育育。3、地地质环环境基基本未未受到到破坏坏。4、地地形地地貌简简单。。5、岩岩土种种类单单一,,性质质变化化不大大,地地下水水对工工程无无影响响。6、非非特殊殊性岩岩土。。从I类开始始,向向II类、III类推定定,6项中其其中一一项属属于I类,即即划分分I类场地地,依依次类类推。。三、工工程勘勘察分分级工程地地质条条件分分类(公路工工程地地质勘勘察规规范)1、简单单的::地形形简单单、地地貌单单元少少;地地层结结构简简单,,无特特殊岩岩土层层,基基岩风风化不不严重重,顶顶面起起伏不不大;;区域域地质质构造造较简简单;;地下下水对对工程程无不不良影影响,,且其其场地地稳定定。2、复杂杂的::地形形复杂杂、地地貌单单元多多;地地层较较复杂杂,有有特殊殊岩土土层(黄土土、冻冻土、、膨胀胀性岩岩土、、软土土、盐盐渍土土),,基岩风风化严严重,,顶面面起伏伏大;;区域域地质质构造造较复复杂;;地下下水对对工程程有影影响,,且其其场地地内有有不良良地质质现象象(岩溶溶、滑滑坡、、崩塌塌与岩岩堆、、泥石石流、、积雪雪、雪雪崩、、风沙沙、采采空区区、水水库坍坍岸、、强震震区、、地震震液化化、涎涎流水水)。四、勘勘察工工程量量的布布置((桥涵涵)城市桥桥涵勘勘察勘勘探孔孔的布布置应应符合合下列列要求求:勘探孔孔的布布置应应按场场地类类别、、桥涵涵类别别和基基础类类型确确定;;勘探孔孔应布布置在在基础础轮廓廓线的的周边边或中中心位位置,,对疏疏松砂砂类土土、粉粉土地地基,,勘探探孔不不宜布布置在在基础础轮廓廓以内内,勘勘探孔孔移位位应靠靠近基基础轮轮廓线线的周周边;;当需需探明明岩溶溶等不不良地地质现现象才才能最最终确确定基基础类类型及及尺寸寸时,,可在在基础础轮廓廓线外外布置置勘探探孔。。四、勘勘察工工程量量的布布置((桥涵涵)城市桥涵涵勘察勘勘探孔数数量的确确定,应应符合下下列要求求:特大桥和和大、中中桥的勘勘探孔数数量,在在工程地地质条件件简单的的III类场地,,每个墩墩、台可可布置1个勘探孔孔,当跨跨径小、、桥跨多多或采用用群桩基基础时,,可采取取隔墩或或隔桩交交叉布置置勘探孔孔;在工工程地质质条件较较复杂的的II类或I类场地,,每个墩墩、台不不应少于于2个勘探孔孔;每个小型型桥涵的的勘探孔孔不宜少少于2个,当桥桥跨较大大、涵洞洞较长或或工程地地质条件件复杂时时,应适适量增加加勘探孔孔;主要防护构筑筑物的勘探孔孔,可根据需需要和场地类类别布置四、勘察工程程量的布置((桥涵)城市桥涵勘察察勘探孔深度度的确定,应应符合下列要要求:当采用端承桩桩桩基时,勘勘探孔深度宜宜达到预计的的桩底深度以以下2~3m;大口径桩的的勘探孔深度度应达到预计计的桩底深度度以下3倍桩径径的深深度,,当在在预计计的勘勘探深深度范范围内内,遇遇有软软弱下下卧层层时,,应予予以钻钻穿,,并达达到厚厚度大大于3m且分布布均匀匀的密密实土土层;;当持持力层层为基基岩时时,应应钻((挖))至嵌嵌固深深度以以下1~2m;当采用用摩擦擦桩桩桩基时时,勘勘探孔孔深度度宜超超过预预计桩桩长1~2m;当采用用群桩桩桩基基,需需进行行变形形验算算时,,可按按与群群桩相相当的的实体体基础础考虑虑,勘勘探孔孔深度度宜达达到预预计的的桩底底深度度以下下相当当于0.5b1~1.5b1(b1――――与群群桩桩基基础础相相当当的的实实体体基基础础宽宽度度,,单单位位m)四、、勘勘察察工工程程量量的的布布置置((道道路路))城市市道道路路勘勘察察勘勘探探孔孔的的布布置置应应符符合合下下列列要要求求::勘探探孔孔应应沿沿道道路路中中线线布布置置,,当当条条件件不不许许可可时时,,勘勘探探孔孔移移位位不不宜宜超超出出路路基基范范围围;;每个个地地貌貌单单元元和和不不同同地地貌貌单单元元交交界界部部位位均均应应布布置置勘勘探探孔孔。。同同时时,,在在微微地地貌貌和和地地层层变变化化较较大大的的地地段段予予以以加加密密;;广场场、、停停车车场场的的勘勘探探孔孔可可按按方方格格网网布布置置。。四、、勘勘察察工工程程量量的的布布置置((道道路路))城市市道道路路勘勘察察的的勘勘探探孔孔间间距距:场地类别快速路、主干路、次干路支路I类场地<100100~150II类场地100~150150~200III类场地150~200200~400四、、勘勘察察工工程程量量的的布布置置((道道路路))当线线路路通通过过含含有有有有机机质质的的垃垃圾圾、、疏疏松松的的杂杂填填土土、、未未经经沉沉实实的的近近期期回回填填土土以以及及软软土土分分布布地地段段时时,,应应查查明明其其分分布布范范围围,,勘勘探探孔孔间间距距宜宜控控制制在在20~40m.四、、勘勘察察工工程程量量的的布布置置((道道路路))城市市道道路路勘勘察察的的勘勘探探孔孔深深度度应应符符合合下下列列要要求求::一般般情情况况下下,,宜宜达达到到原原地地面面以以下下2~3m,在挖方方地段应应达到路路面设计计标高以以下2~3m;沿线实测测地下水水位的勘勘探孔应应达到初初见水位位以下0.5m.最大应达达路面设设计标高高以下5m;当线路通通过含有有有机质质的垃圾圾、疏松松的杂填填土、未未经沉实实的近期期回填土土、软土土和可液液化土层层(饱和和砂土、、粉土层层)的地地段时,,勘探孔孔应适当当加深或或钻穿土土层;四、勘察察工程量量的布置置(道路路)城市道路路勘察的的勘探孔孔深度应应符合下下列要求求:在预定的的勘探深深度内遇遇风基岩岩,少量量勘探孔孔(井))应钻((挖)入入基岩适适当深度度,以了了解基岩岩风化情情况,其其它勘探探孔可钻钻至基岩岩顶板。。城市道路路高填路路堤和陡陡坡路堤堤的勘察察,应在在有代表表性的工工程地质质横断面面上进行行,每条条横断面面上的勘勘探孔不不应少于于2个,深度度应能满满足稳定定性分析析和工程程处理的的要求。。四、勘察察工程量量的布置置(管道道)城市室外外管道勘勘察勘探探孔的布布置应符符合下列列要求::勘探孔应应沿管道道中线布布置,当当条件不不许可时时,勘探探孔移位位不宜超超出预计计开挖基基坑范围围;穿越越铁道、、公路或或河谷地地段的勘勘探孔移移位不宜宜偏离管管道中线线3m;在每每个个地地貌貌单单元元、、地地貌貌单单元元交交界界部部位位、、管管道道走走向向转转角角处处均均应应布布置置勘勘探探孔孔,,在在微微地地貌貌和和地地层层变变化化较较大大的的地地段段予予以以加加密密;;在管管道道穿穿越越铁铁道道或或公公路路的的地地段段,,应应根根据据工工程程地地质质条条件件的的复复杂杂程程度度布布置置勘勘探探孔孔;;在在管管道道穿穿越越河河谷谷两两岸岸及及河河床床,,均均应应布布置置勘勘探探孔孔。。四、、勘勘察察工工程程量量的的布布置置((管管道道))管道道勘勘察察的的勘勘探探孔孔间间距距:管道道穿穿越越暗暗埋埋的的河河、、湖湖、、沟沟、、坑坑地地段段和和可可能能产产生生流流沙沙和和地地震震液液化化的的地地段段,,勘勘探探孔孔应应适适应应予予以以加加密密;;在在管管道道穿穿越越铁铁道道、、公公路路和和河河谷谷的的地地段段,,勘勘探探孔孔间间距距以以能能控控制制地地层层土土质质变变化化为为原原则则,,宜宜采采用用30~100m,但但在在穿穿越越铁铁道道、、公公路路地地段段,,不不宜宜少少于于2个勘勘探探孔孔;;在在穿穿越越河河谷谷的的地地段段,,不不应应少少于于3个勘勘探探孔孔。场地类别明挖浅埋(管顶埋深≦3m)明挖深埋(管顶埋深﹥3m)大型矩形或拱形管道顶管施工管道I类场地<200<100<75<60II类场地200~300100~20075~15060~100III类场地300~500200~400150~300100~150四、、勘勘察察工工程程量量的的布布置置((管管道道))城市市室室外外管管道道勘勘察察的的勘勘探探孔孔深深度度:应达达到到管管底底设设计计标标高高以以下下1~3m;遇遇有有下下列列情情况况之之一一时时,,应应适适当当增增加加勘勘探探孔孔深深度度;;当管管道道穿穿越越河河谷谷时时,,勘勘探探孔孔深深度度应应达达到到河河床床最最大大冲冲刷刷深深度度以以下下3~5m;当基基底底下下存存在在松松软软土土层层或或未未经经沉沉实实的的回回填填土土时时,,勘勘探探孔孔深深度度应应适适应应增增加加;;当基底下存在在可能产生流流沙、潜蚀、、管涌或地震震液化地层时时,应予以钻钻穿;当采取降低地地下水位施工工时,勘探孔孔深度应钻至至基坑底面以以下5~10m;四、勘勘察工工程量量的布布置((管道道)城市室室外管管道勘勘察的的勘探探孔深深度:当已有有资料料证明明,或或勘探探过程程中发发现粘粘性土土层下下存在在承压压含水水层,,且其其水头头较高高,需需要降降水施施工时时,勘勘探孔孔应适适当加加深,,或钻钻穿承承压含含水层层,并并测量量其水水头;;当已有有资料料证明明,在在管道道沿线线地段段的管管基下下平面面分布布厚度度大于于2m的密实实土层层,且且无地地下水水的不不良影影响时时,勘勘探孔孔可钻钻至密密实土土层,,以判判明其其岩性性;当进行行大型型矩形形、拱拱形砖砖石砌砌体或或钢筋筋混凝凝土结结构管管道工工程勘勘察时时,勘勘探孔孔深度度应适适当加加深。。部分勘勘探孔孔的深深度应应满足足地震震效应应分析析的深深度要要求!!五、工工程勘勘察外外业工工作项目负负责人人踏勘勘现场场、钻钻孔测测放后后带钻钻机进进场施施钻,,目前前勘察察手段段主要要有钻钻探、、静力力触探探、标标准贯贯入、、扁铲铲侧胀胀、十十字板板剪切切、剪剪切波波速测测试等等手段段。五、工工程勘勘察外外业工工作((原位测测试技技术要要求))一般规规定原位测测试的的用处处原位测测试手手段应应根据据岩土土条件件、设设计对对参数数的要要求和和测试试方法法的适适用性性等因因素选选用。。静力力触探探是软软土地地区十十分有有效的的原位位测试试方法法,特特别是是能较较准确确地进进行力力学分分层。。旁压压试验验比较较适宜宜测试试软土土的模模量和和强度度。十十字板板剪切切试验验比较较适宜宜测试试内摩摩擦角角近似似为零零的软软土强强度。。扁铲铲侧胀胀试验验虽然然经验验不多多,但但适用用于软软土也也是公公认的的。标标准贯贯入试试验对对软土土测试试并不不适用用,但但可用用于砂砂土、、粉土土和较较硬粘粘性土土等测测试。。五、工工程勘勘察外外业工工作((原位测测试技技术要要求))静力触触探试试验静力触触探试试验(CPT)用静力力匀速速(1.2m/min)将标标准规规格的的探头头压入入土中中,同同时量量测探探头阻阻力,,测定定土的的力学学特性性,具具有勘勘探和和测试试双重重功能能;孔孔压静静力触触探试试验除除静力力触探探原有有功能能外,,在探探头上上附加加孔隙隙水压压力量量测装装置,,用于于量测测孔隙隙水压压力增增长与与消散散。静力力触触探探试试验验适适用用范范围围静力力触触探探试试验验适适用用于于软软土土、、一一般般粘粘性性土土、、粉粉土土、、砂砂土土和和含含少少量量碎碎石石的的土土。。静静力力触触探探可可根根据据工工程程需需要要采采用用单单桥桥探探头头、、双双桥桥探探头头或或带带孔孔隙隙水水压压力力量量测测的的单单、、双双桥桥探探头头,,可可测测定定比比贯贯入入阻阻力力(ps)、锥尖阻力力(qc)、侧壁摩阻阻力(fs)和贯入时的的孔隙水压压力(u)。五、工程勘勘察外业工工作(原位测试技技术要求))静力触探试试验——技术要求(1)探头圆锥锥锥底截面面积应采用用10c㎡或15c㎡,单桥探头头侧壁高度度应分别采采用57mm或70mm,双桥探头头侧壁面积积应采用150~300c㎡㎡,锥尖锥锥角应为60度。圆锥截面积积,国际通通用标准为为10cm2,但国内勘勘察单位广广泛使用15cm2的探头;10cm2与15cm2的贯入阻力力相差不大大,在同样样的土质条条件和机具具贯入能力力的情况下下,10cm2比15cm2的贯入深度度更大;为为了向国际际标准靠拢拢,最好使使用锥头底底面积为10cm2的探头。探探头的几何何形状及尺尺寸会影响响测试数据据的精度,,故应定期期进行检查查王锺琦:触探所测测的孔压机机理与传统统固结理论论及其力学学模型似无无共同之处处;在触探探锥尖附近近测得的经经受挤压塑塑流的土中中孔压值是是受多种几几何因素影影响的随机机变量,如如何能与正正规固结试试验所求参参数建立起起力学解析析式,这是是令人费解解的。顾宝宝和和:孔孔隙隙水水压压力力数数据据不不稳稳定定,,重重现现性性差差;;测测得得的的数数据据不不知知如如何何应应用用。。五、、工工程程勘勘察察外外业业工工作作((原位位测测试试技技术术要要求求))静力触探试验验——技术要求五、工程勘察察外业工作((原位测试技术术要求)静力触探试验验——触探曲线初步步判定土类五、工程勘察察外业工作((原位测试技术术要求)标准贯入试验验标准贯入试验验(SPT)——质量为63.5kg的穿心锤,以以76cm的落距,将标标准规格的贯贯入器,自钻钻孔底部预打打15cm,记录再打入入30cm的锤击数,判判定土的力学学特性。标准贯入试验验适用于砂土土、粉土和一一般粘性土。。可用于评价价土的均匀性性和定性地划划分不同性质质的土层,以以及软土中夹夹砂层的密实实度和承载力力。但标准贯入试试验在软土地地区或软土层层中往往锤击击数小于3击,有的靠设设备自重下沉沉击数为0击,这就很难难确定土的强强度,只能定定性地评价土土的软硬,无无定量值。所所以在软土地地区用标贯试试验来评价强强度和变形不不甚适用的。。五、工程勘察察外业工作((原位测试技术术要求)标准贯入试验验——设备规格注:1)仪器设备应定定期标定,间间隔时间最长长为半年,允允许误差:锤锤重为±0.5kg,落距距为±2cm;2)试验前前清除除孔底底残土土,允允许残残留厚厚度不不大于于0.15m。五、工工程勘勘察外外业工工作((原位测测试技技术要要求))标准贯贯入试试验——估算压压缩模模量根据标标准贯贯入试试验锤锤击数数,可可参照照下式式估算算一般般沉积积粘性性土的的压缩缩模量量:=A+BN式中——土的压压缩模模量(MPa);N——标准贯贯人试试验实实测锤锤击数数。A=4.6MPaB=0.21MPa/击注:上上式适适用于于N=3~15击。五、工工程勘勘察外外业工工作((原位测测试技技术要要求))十字板剪切切试验十字板剪切切试验(VST)是用插入土土中的标准准十字板探探头,以一一定速率扭扭转,量测测土破坏时时的抵抗力力矩,测定定土的不排排水抗剪强强度。十字字板剪切试试验的适用用范围,大大部分国家家规定限于于饱和软粘粘性土(),我国的工工程经验也也限于测定定饱和软粘粘性土(Φ≈0)的不排水抗抗剪强度和和灵敏度。。(a)仪器简图(b)断面图五、工程勘勘察外业工工作(原位测试试技术要要求)十字板剪剪切试验验——成果内容容(1)计算算各试验验点土的的不排水水抗剪峰峰值强度度、残余余强度、、重塑土土强度和和灵敏度度;(2)绘制制单孔十十字板剪剪切试验验土的不不排水抗抗剪峰值值强度、、残余强强度、重重塑土强强度和灵灵敏度随随深度的的变化曲曲线,需需要时绘绘制抗剪剪强度与与扭转角角度的关关系曲线线;(3)根据土土层条件件和地区区经验,,对实测测的十字字板不排排水抗剪剪强度进进行修正正。五、工程程勘察外外业工作作(原位测试试技术要要求)十字板剪剪切试验验——成果分析析应用(1)实践证证明,正正常固结结的饱和和软粘性性土的不不排水抗抗剪强度度是随深深度增加加的;室室内抗剪剪强度的的试验成成果,由由于取样样扰动等等因素,,往往不不能很好好反映这这一变化化规律;;利用十十字板剪剪切试验验,可以以较好地地反映不不排水抗抗剪强度度随深度度的变化化。(2)根据原原状土与与重塑土土不排水水抗剪强强度的比比值可计计算灵敏敏度,可可评价软软粘土的的触变性性。(3)绘制抗抗剪强度度与扭转转角的关关系曲线线,可了了解土体体受剪时时的剪切切破坏过过程,确确定软土土的不排排水抗剪剪强度峰峰值、残残余值及及剪切模模量(不排水)。目前十十字板头头扭转角角的测定定还存在在困难,,有待研研究。(4)十字板板剪切试试验所测测得的不不排水抗抗剪强度度峰值,,一般认认为是偏偏高的,,土的长长期强度度只有峰峰值强度度的60%~70%。因此此在工程程中,需需根据土土质条件件和当地地经验对对十字板板测定的的值作必必要的修修正,以以供设计计采用。。五、工程程勘察外外业工作作(原位测试试技术要要求)十字板剪剪切试验验——成果用处处十字板剪剪切试验验成果可可按地区区经验,,确定地地基承载载力、单单桩承载载力、计计算边坡坡稳定,,判定软软粘性土土的固结结历史。。十字板板不排水水抗剪强强度,主主要用于于可假设设,按总总应力法法分析的的各类土土工问题题中:(1)计算地基承承载力(2)地基抗滑稳稳定性分析;;(3)估算桩的端端阻力和侧阻阻力;(4)通过加固前前后土的强度度变化,可以以检验地基的的加固效果;;(5)根据Cu-h曲线,判定软软土的固结历历史:若Cu-h曲线大致呈一一通过地面原原点的直线,,可判定为正正常固结土;;若Cu-h直线不通过原原点,而与纵纵坐标的向上上延长轴线相相交,则可判判定为超固结结土。五、工程勘察察外业工作((原位测试技术术要求)扁铲侧胀试验验扁铲侧侧胀仪仪试验验(DMT)简称扁扁胀试试验,,是20世纪70年代由由意大大利学学者Marchetti发明的的一种种原位位测试试方法法。扁铲侧侧胀试试验是是将带带有膜膜片的的扁铲铲压入入土中中预定定深度度,充充气使使膜片片向孔孔壁土土中侧侧向扩扩张,,根据据压力力与变变形关关系,,测定定土的的模量量及其其他有有关指指标。。因能比比较准准确地地反映映小应应变的的应力力应变变关系系,测测试的的重复复性较较好,,引入入我国国后,,受到到岩土土工程程界的的重视视,进进行了了比较较深入入的试试验研研究和和工程程应用用。根根据多多项工工程的的研究究,基基本得得出了了该方方法在在天津津地区区不同同土层层中具具有明明显不不同的的适用用性,,能很很好的的适用用于淤淤泥和和淤泥泥质土土等典典型的的沿海海软土土(如如塘沽沽区))及故故河道道沉积积软土土,并并能很很好地地反映映地基基土的的土质质特征征。五、工工程勘勘察外外业工工作((原位测测试技技术要要求))扁铲侧侧胀试试验五、工工程勘勘察外外业工工作((原位测测试技技术要要求))扁铲侧侧胀试试验——成果运运用(1)利用用扁胀胀试验验曲线线进行行土层层划分分,确确定土土层的的变化化规律律;(2)利用用偏胀胀指数数ID、压缩缩模量量ED进行土土类划划分;;(3)确定定土的的压缩缩模量量Es(1-2);(4)确定定土的的承载载力基基本值值f0;(5)确定定静止止侧压压力系系数k0。静止侧侧压力力系数数随土土的密密实度度、固固结程程度的的增大大而减减小。。五、工工程勘勘察外外业工工作((原位测测试技技术要要求))波速测测试波速测测试是根据据弹性性波在在岩土土体内内的传传播速速度,,间接接测定定岩土土体在在小应应变条条件下下(10-4~10-6)动弹性性模量量。弹弹性波波速度度的测测试方方法,,常用用的有有单孔孔法和和跨孔孔法两两种,,跨孔孔法的的成果果精度度优于于单孔孔法。。但跨跨孔法法的仪仪器设设备一一般勘勘察单单位都都不具具备,,很难难推广广。五、工工程勘勘察外外业工工作((原位测测试技技术要要求))波速测测试——成果分分析(1)在波波形记记录上上识别别压缩缩波和和剪切切波的的初至至时间间;(2)计算算由振振源到到达测测点的的距离离;(3)根据据波的的传播播时间间和距距离确确定波波速;;(4)计算算岩土土小应应变的的动弹弹性模模量、、动剪剪切模模量和和动泊泊松比比。根据覆覆盖层层厚度度H和土层层剪切切波速速Vs,按公公式T=4H/Vs计算场场地土土的卓卓越周周期。。土越越松软软卓越越周期期越长长。((记录录周期期、脉脉动周周期、、波速速周期期)六、、土土工工试试验验室内内岩岩土土试试验验指指标标室内内土土工工试试验验指指标标主主要要包包括括天天然然含含水水量量、、天天然然密密度度、、比比重重、、液液限限、、塑塑限限、、颗颗粒粒级级配配等等物物理理性性指指标标和和压压缩缩系系数数、、压压缩缩模模量量、、抗抗剪剪强强度度等等力力学学性性指指标标及及动动弹弹性性模模量量、、动动剪剪切切模模量量、、泊泊松松比比、、阻阻尼尼比比等等动动力力性性指指标标;;室内内岩岩石石试试验验指指标标主主要要包包括括岩岩矿矿鉴鉴定定、、颗颗粒粒密密度度和和块块体体密密度度、、吸吸水水率率和和饱饱和和吸吸水水率率、、耐耐崩崩解解性性、、膨膨胀胀性性、、冻冻融融性性等等岩岩石石的的成成分分和和物物理理性性指指标标及及单单轴轴抗抗压压强强度度、、弹弹性性模模量量、、泊泊松松比比、、抗抗剪剪强强度度等等力力学学性性指指标标。。六、土工工试验地基土常常用物理理力学指指标物理性指标含水量容重比重液限塑限塑性指数液性指数颗粒大小渗透系数土的含水量是在温度105-110℃下烘干至恒重时所失去的水份质量和干土质量的比值,以百分数表示。烘干法
W=(W湿/W干-1)*100%精确到0.1%土的容重γ是指土在天然状态下的单位体积重量。环刀法六、土工工试验地基土常常用物理理力学指指标物理性指标含水量容重比重液限塑限塑性指数液性指数颗粒大小渗透系数土的颗粒重量与同体积的蒸馏水在40℃
时重量之比。比重瓶法六、土工工试验地基土常常用物理理力学指指标物理性指标含水量容重比重液限塑限塑性指数液性指数颗粒大小渗透系数指细粒土呈可塑状态的上限含水量。采用圆锥仪法,即当锥体下沉约15秒后,恰为10mm,表示土的含水量适为液限。WL-(W/WS-1)*100%式中:WL-液限含水量,W-湿土重,WS-干土重指细粒土呈可塑状态时的下限含水量。搓条法和查表法。搓条法即用手掌在毛玻璃板上轻轻搓滚,手掌均匀施加压力于土条上,搓滚土条直至直径达3毫米,恰好产生裂缝并开始断裂为止,此时土条含水量即为塑限。Wp=(W/Ws-1)*100%式中:Wp-塑限;W-湿土重;Ws-干土重六、土工工试验地基土常常用物理理力学指指标物理性指标含水量容重比重液限塑限塑性指数液性指数颗粒大小渗透系数塑性指数:反映土粘性大小的指标。
IP=WL-WP10<IP≤17粉质粘土>17粘土液性指数IL:反映粘性土软硬程度。W-WPIL=———IP0.25~0.75可塑0.75~1.00软塑
>1.00流塑六、土工工试验地基土常常用物理理力学指指标物理性指标含水量容重比重液限塑限塑性指数液性指数颗粒大小渗透系数变水头渗透试验方法适用于细粒土,常水头渗透试验方法适用于粗粒土K10=KT(ηT/η10)=2.3(aL/At)log(h1/h2)*(ηT/η10)K10-水温为10℃时试样的渗透系数;
KT-水温为T℃时试样的渗透系数;ηT/η10-温度校正系数;a-水头管截面积;
L-试样高度;A-试样面积;t-经过时间;h1-起始水头;h2-终了水头。采用甲种比重计法和筛分法。甲种比重计法适用于颗粒含量小于0.5mm的砂土,筛析法适用于颗粒较粗的砂土(粒径0.5mm以上的颗粒百分含量大于50%)。六、土工工试验地基土常常用物理理力学指指标力学指标抗剪强度指标C、Φ压缩系数与压缩模量无侧限抗压强度及灵敏度Cc、Cs、Cv、Pc土的动力特征指标最大干密度最佳含水量直剪快剪(q)固结快剪(Cq)慢剪(S)三轴剪切不固结不排水剪(UU)固结不排水剪(CU)固结排水剪(CD)六、土工工试验地基土常常用物理理力学指指标力学指标抗剪强度指标C、Φ压缩系数与压缩模量无侧限抗压强度及灵敏度Cc、Cs、Cv、Pc土的动力特征指标最大干密度最佳含水量压缩系数和压缩模量均由固结试验获得孔隙比e:孔隙体体积与颗颗粒体积积之比,,孔隙比比越小土土越密实实。压缩模量量Es:在无侧侧向膨胀胀条件下下,压缩缩时垂直直压力增增量与垂垂直应变变的比值值。压缩系数数a:e-p曲线上某某一压力力范围的的割线斜斜率。a<0.1低压缩性性土0.1~0.5中压缩性性土>0.5高压缩性性土六、土工工试验地基土常常用物理理力学指指标力学指标抗剪强度指标C、Φ压缩系数与压缩模量无侧限抗压强度及灵敏度Cc、Cs、Cv、Pc土的动力特征指标最大干密度最佳含水量无侧限抗压强度是指试样在无侧向压力条件下,抵抗轴向应力的极限强度;灵敏度是指原状土的抗压强度与重塑土的抗压强度之比。六、土工工试验地基土常常用物理理力学指指标力学指标抗剪强度指标C、Φ压缩系数与压缩模量无侧限抗压强度及灵敏度Cc、Cs、Cv、Pc土的动力特征指标最大干密度最佳含水量压缩指数Cc、回弹指数Cs、固结系数Cv及先期固结压力Pc:采用高压固结试验,高压固结试验是指荷重大于1600Kpa的固结试验。动三轴试验是测定土在三向等压力作用下的动力特征指标,即变形特征和强度特征指标。本试验适用于饱和粘性土和砂土,是通过试样在三向等压力作用下排水固结,测定土的应力与体积应变关系曲线和应力应变曲线,计算土的体积变形模量和剪切模量。六、土工工试验地基土常常用物理理力学指指标力学指标抗剪强度指标C、Φ压缩系数与压缩模量无侧限抗压强度及灵敏度Cc、Cs、Cv、Pc土的动力特征指标最大干密度最佳含水量采用击实试验获得六、土工工试验水、土的的化学分分析六、土工工试验地基土常常用物理理力学指指标固结(以前惯称压缩)通常是指饱和土在压力作用下,孔隙水的逐渐排出,孔隙水压力消散,有效应力增大,土体产生压缩的过程。因此,固结试验加速时间是影响结果的一个因素,要求每一级压力均压缩至稳定(稳定标准为≤0.01mm/h)。固结系数Cv是高速公路、铁路等软基加固处理的主要参数,它是计算土层的固结度U(地基土在某一级荷载作用下经历时间t所呈现的变形量St与土层的最终变形量S之比)的一个重要参数。固结系数Cv是通过室内T90试验获得。固结系数越大达到某一固结度的时间越短,固结得越快。六、土工工试验试验指标标的换算算由室内试验直接测定的基本物性指标六、土工工试验试验指标标的换算算土的基本物性指标换算公式六、土工工试验试验指标标的换算算塑性指标计算七、勘察察报告的的编制及及使用报告编制制:1、勘察报报告根据据任务要要求、勘勘察阶段段、地质质条件、、工程特特点等具具体情况况编写。。2、勘察报报告是综综合外业业勘察、、室内土土工试验验和工程程经验的的综合成成果。3、地基土土层、工工程地质质及水文文地质条条件、地地基基础础设计参参数、地地震效应应分析、、工程建建议是勘勘察报告告的核心心内容。。七、勘察察报告的的编制及及使用报告使用用:1、两孔间间地基土土层为推推测不宜宜按比例例内插,,宜按两两侧最不不利钻孔孔条件考考虑。2、钻孔柱柱状图完完全按照照外业原原始记录录、土工工试验定定名进行行地层划划分。3、工程地地质剖面面图综合合地层沉沉积规律律、物理理力学指指标划出出,每层层土性质质相近但但土定名名不一定定和柱状状图完全全相同。。七、勘察察报告的的编制及及使用报告使用用:4、根据《公路桥涵涵地基基基础设计计规范》提供的桩桩基侧阻阻力适合合桥梁长长桩,如如果用于于地基处处理、附附属构筑筑物采用用短桩时时,应按按建筑规规范指标标。5、桥梁和和工民建建提供设设计指标标不同不不应混用用。6、液化判判别结果果桥梁和和工民建建差距更更大。7、勘察报报告不满满足要求求时应要要求勘察察单位进进行补勘勘,务必必使设计计依据充充分。八、和大大家一起起探讨的的几个问问题一、单桩单柱柱设计::1、长大桩桩施工难难度大,,容易产产生桩身身缺陷;;(地质条条件、混混凝土进进场条件件、施工工中的导导管意外外等)2、桩基检检测属于于地球物物理反演演,具有有多解性性;(渐变问问题、盲盲区问题题、经验验问题、、市场不不规范问问题)3、建议尽尽量采用用桩加承承台基础础形势;;4、设计人人员对桩桩的承载载力容许许值应非非常明确确;5、设计桩桩长要依依据充分分,钻孔孔深度要要满足规规范要求求。八、和大大家一起起探讨的的几个问问题二、复合地基基设计1、设计要要求达到到的复合合地基承承载力特特征值fspk要与设计计单桩竖竖向承载载力特征征值Ra、天然地地基承载载力特征征值fsk要相匹配配。即满满足:fspk=mRa/Ap+ß(1-m)fsk2、根据土土抗力法法(侧阻阻、端阻阻法)及及室内水水泥土配配比强度度法都是是有很大大的局限限性。最最好通过过试桩确确定。3、复合地地基承载载力变化化范围很很大,与与fsk最相关。。八、和大大家一起起探讨的的几个问问题三、桥梁桩基基的承载载力的检检测及优优化设计计天津地区区桥梁工工程桩均均为大直直径钻孔孔灌注桩桩,承载载力极高高,需要要进行原原位测试试确定其其承载力力,确定定承载力力的测试试方法有有载荷试试验和高高应变检检测。载载荷试验验是还经经常在桩桩周及桩桩底埋设设传感器器测试桩桩侧摩阻阻力和桩桩端阻力力,利用用这些数数据对桩桩长、桩桩径进行行设计优优化,如如果不测测试分段段摩阻力力就只能能优化桩桩径了,,否则有有平均摩摩阻力法法优化会会不安全全,主要要是因为为平均值值低于桩桩身下部部摩阻力力,减桩桩长减去去一个小小摩阻力力,剩下下的
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