地基与基础工程

会计学1地基与基础工程2023/1/18第2页§1.1概述场地复杂程度分级一级场地（复杂场地）二级场地（中等复杂场地）三级场地（简单场地）地基复杂程度分级一级地基（复杂地基）二级地基（中等复杂地基）三级地基（简单地基）等级划分方法：甲级：上述三项中1项或多项为一级乙级：除甲、丙级外丙级：上述三项均为三级第1页/共37页2023/1/18第3页§1.1概述岩土工程勘察的不同阶段可行性研究勘察（选址勘察）符合场地选择要求初步勘察（初勘）符合初步设计要求详细勘察（详勘）符合施工图设计要求施工勘察场地条件复杂或有特殊要求的工程可能需要注意：场地较小且无特殊要求的工程可合并勘察阶段。建筑平面布置已确定，场地或附近有岩土资料时，可直接进行详勘。第2页/共37页2023/1/18第4页§1.1概述岩土工程勘察方法工程地质测绘采取收集资料、调查访问、地质测量、遥感解译等方法，查明场地的工程地质要素，并绘制相应的施工图件。岩土工程勘探岩土工程勘察的一种方法，包括钻探、井探、槽探、坑探、洞探以及物探、触探等土工试验包括原位试验，室内试验第3页/共37页2023/1/18第5页§1.1概述岩土工程勘察程序明确工程使用要求收集资料考虑技术经济条件制定勘察工作纲要现场踏勘数据资料整理、分析地基评价、结论和建议勘探（钻探、物探）取原状土样原位测试室内土工试验意外情况矛盾和疑问第4页/共37页2023/1/18第6页§1.2详细勘察的任务与勘探点布置1.2.1详细勘察的任务设计、施工所需的岩土参数建筑地基的岩土工程评价地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程

降水和不良地质作用防治等方面的建议提供编写岩土工程勘察报告岩土层类型、深度、分布、工程特性，评价场地稳定性地下水埋藏条件，水位及变化幅度；水、土腐蚀性可能对工程不利的地下埋藏物不良地质作用类型、成因、分布、发展趋势、危害程度查明注意：其余阶段勘察内容、要求见规范：4.1.3～10第5页/共37页2023/1/18第7页§1.2详细勘察的任务与勘探点布置1.2.2勘察点布置和勘探深度依据：建筑物安全等级、场地复杂程度确定勘探点布置原则—详见《规范》：4.1.14－18宜按建筑物周边线和交点布置；无特殊要求的其它建筑可按建筑物或建筑群范围布置；同一建筑范围主要受力层或有影响的下卧层起伏较大时，加密勘探点，查明变化；重大设备基础单独布置勘探点；重大动力机器基础或高耸构筑物，勘探点不宜少于3个.第6页/共37页2023/1/18第8页详细勘察阶段的勘探点布置间距

§1.2详细勘察的任务与勘探点布置表1.1勘探点间距(m)第7页/共37页2023/1/18第9页勘探点深度——详见《规范》：4.1.18－19控制性勘探点：控制地基压缩层的计算深度一般性勘探点：控制主要受力层§1.2详细勘察的任务与勘探点布置基础宽度基础形式12345单独基础－691112条形基础61012筏、箱形基础

Z＝d＋αb表1.2控制性勘探点深度(m)第8页/共37页2023/1/18第10页工程地质勘察与基础工程设计的关系勘察先行，勘察是设计的前提；勘察又需依据基础的设计参数！例如：控制性勘探点深度的确定！问题的解决：勘察、设计密切配合！初步设计中一般应包括初步的基础方案及部分参数，可供勘察方参照！勘察工程师应对基础设计有深入地了解！参见：岩土工程勘察规范讲座(ppt)－高大钊§1.2详细勘察的任务与勘探点布置第9页/共37页2023/1/18第11页§1.3地基勘探方法1.3.1地球物理勘探概念：根据不同岩土介质具有不同的密度、导电性、波速等特性，利用物理方法，采用专门的仪器，实现对地层分布、地质构造、地下水深度等勘探的一种方法。常见方法：地震勘探电法勘探磁法勘探声波勘探雷达勘探……第10页/共37页2023/1/18第12页§1.3地基勘探方法1.3.2坑槽探（掘探）方法：直接施工探坑(槽)，观察土层分布，取样开展土工试验适用：地下水位较深，土质较好时一般不超过4m3.钻探方法：通过施工钻孔，确定：岩土介质分布、地下水深度；取样开展土工试验；开展原位试验。第11页/共37页2023/1/18第13页§1.3地基勘探方法4.触探概念：通过探杆，采用静力或动力方式将金属探头压入土层，测出与贯入阻力相关的指标，进而间接判断土层的工程性质的勘探方法和原位测试技术。动力触探标准贯入试验（管状探头）试验方法：用63.5Kg的穿心锤，落距76cm将贯入器打入土中30cm所用的击数N值的大小来判定岩土工程性质的好坏。试验指标：N第12页/共37页2023/1/18第14页§1.3地基勘探方法试验用途判断地基液化性；判定地层密实度。标贯锤击数N密实度标贯锤击数N密实度N≤10松散15<N≤30中密10<N≤15稍密N>30密实砂土密实度分类第13页/共37页2023/1/18第15页§1.3地基勘探方法圆锥动力触探：试验方法：用标准质量的重锤提升到标准高度自由下落，将特制圆锥探头贯入地基土层标准深度，根据击数n，判定地层的工程性质。分类：轻型、重型、超重型圆锥动力触探用途：轻型：验槽，人工填土勘察，局部软弱土勘察，洞穴分布清查；重型、超重型：碎石、卵石、砾石地层密实度勘探。第14页/共37页2023/1/18第16页§1.3地基勘探方法第15页/共37页2023/1/18第17页§1.3地基勘探方法静力触探概念：利用液压或机械传动装置，将圆锥形金属探头压入地基土中，依据比贯入阻力的大小来判定地基土的工程性质。适用：粘性土、粉土、砂土、含少量碎石的土层用途：测定比贯入阻力、侧壁摩擦阻力、锤尖阻力和孔隙水压力划分土层，为确定地基承载力提供依据。第16页/共37页2023/1/18第18页§1.3地基勘探方法静力触探探头第17页/共37页2023/1/18第19页§1.4地基岩土分类1.4.1《岩土工程勘察规范》按地质年代按地质成因按有机质含量1.4.2《建筑地基基础设计规范》依据的指标粗颗粒土：按粒径大小及粒组含量；细颗粒土：按塑性指数。类别岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土（粉质粘土、粘土）、人工填土、特殊土第18页/共37页2023/1/18第20页§1.4地基岩土分类岩石：坚硬程度分类—依据：饱和单轴抗压强度完整程度分类—依据：岩体完整性指数（岩体纵波波速与岩块纵波波速之比的平方）碎石土：粒径大于2mm的颗粒含量超过总重50％的土细分依据：粒组含量、颗粒形状。漂石(块石)、卵石(碎石)、圆砾(角砾)砂土：粒径大于2mm的颗粒不超过总重50％；而粒径大于0.075mm的颗粒超过总重的50%的土。细分依据：粒组含量。砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂第19页/共37页2023/1/18第21页§1.4地基岩土分类细分依据：粒组含量。砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂粉土：粒径大于0.075mm的颗粒含量小于总重50％；而塑性指数Ip≤10的土。粘性土：塑性指数Ip>10的土。细分依据：Ip粉质粘土：10<Ip≤17粘土:Ip>17第20页/共37页2023/1/18第22页§1.4地基岩土分类人工填土素填土；压实填土杂填土；冲填土。第21页/共37页2023/1/18第23页§1.4地基岩土分类特殊土软土淤泥，淤泥质粘土，淤泥质粉土孔隙比大(e>1)，含水量高(w>wl)，压缩性高，强度低，具有灵敏性、结构性红粘土高塑性；胀缩性，裂隙发育。第22页/共37页2023/1/18第24页§1.4地基岩土分类黄土湿陷性黄土(自重湿陷，非自重湿陷)；非湿陷遇水多湿陷膨胀土吸水膨胀，失水收缩；高膨胀率。多年冻土冻胀、融沉。第23页/共37页2023/1/18第25页§1.5土工试验1.5.1室内试验物理性质试验：测密度、含水量、塑限、液限、颗粒级配、比重侧限压缩试验：测定土的压缩指标(压缩模量、压缩系数等)三轴剪切试验、直接剪切试验：测定土的抗剪强度指标渗透试验：测定土的渗透系数击实试验：测定最优含水量、最大干密度。第24页/共37页2023/1/18第26页§1.5土工试验1.5.2原位试验1.5.2.1平板载荷试验试验目的：测定地基土的变形模量、地基承载力，估算建筑物沉降量pcr

puS荷载沉降曲线OAB

Pcr——比例界限荷载

Pu——极限荷载第25页/共37页2023/1/18第27页§1.5土工试验终止加载标准：荷载板周围土有明显侧向挤出或发生裂纹；荷载增量很小但沉降急剧增大，p-s曲线出现陡降段；某级荷载作用下，经24h沉降仍未稳定；无上述破坏现象，但沉降量s与荷载板宽度（或直径）之比s/b≥0.06时。第26页/共37页2023/1/18第28页§1.5土工试验地基承载力确定方法：p-s曲线有明显直线段，取比例界限荷载为地基承载力；p-s曲线能确定极限荷载Pu，且Pu<2Pcr时，取Pu/2为地基承载力；无法采用上述标准确定，且荷载板面积为0.25~0.5m2时，取s/b＝0.01~0.015对应的荷载值为地基承载力；注意：同一土层需开展3个以上的现场载荷试验；试验值极差不超过平均值的30％，取平均值为地基承载力特征值fak。第27页/共37页2023/1/18第29页§1.5土工试验1.5.2.2旁压试验试验目的：测定深部土的变形模量及承载力.试验设备：预压式旁压仪，自钻式旁压仪。水箱量测特点操作简易测试快速横向加压第28页/共37页2023/1/18第30页§1.5土工试验1.5.2.3十字板剪切试验测定饱和软粘土的不排水抗剪强度1.5.2.4大型直接剪切试验测定原位岩土介质的抗剪强度HD第29页/共37页2023/1/18第31页§1.6地基勘察报告勘察报告的编写

勘察报告根据任务要求、勘察阶段、工程特点、地质条件等具体情况编写，主要内容：勘察目的、任务要求、依据的技术标准；拟建工程概况；勘察方法与勘察工作布置；场地地形、地貌、地层、地质构造、岩土性质及均匀性；各土层物理力学性质及地基承载力等指标确定.第30页/共37页2023/1/18第32页§1.6地基勘察报告地下水埋藏情况、类型、水位及变化，腐蚀性；不良地质作用描述及其对工程危害程度的评价；场地稳定性与适宜性的评价；地基基础方案的建议及注意事项。第31页/共37页2023/1/18第33页§1.6地基勘察报告勘察报告中常见图表勘察点平面布置图；地质