地基勘探及测试

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勘察的重要性工程勘察分级工程勘察的内容及要求工程地质勘察的重要性工程地质勘察是工程建设中非常重要的一个阶段。工程师对地基土层的分布、土的松密、压缩性高低、强度大小、均匀性、地下水埋深等条件进行全面和深入研究，才能做好设计。工程勘察成果直接关系到工程建设的经济效益、社会效益、环境效益。一个优良的工程设计方案，必须以准确的工程地质材料为依据。地基勘察的目的1、查明地貌和地质条件2、对场地或建筑地段的稳定性和适宜性做出评价3、为勘察方案的布置提供依据。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，最后被迫拆除综合分析确定1.根据地基损坏造成建筑物破坏后果的严重性将建筑物分为三个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岩土工程勘察的分级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的综合划分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勘察的内容及要求一、工程勘察的四个阶段：可行性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，对拟选场地的稳定性、适宜性做出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，补充必要数据二、工程勘察的基本要求：勘探点布置的要求勘探孔深度的要求取样和测试工作量的要求初勘和祥勘的勘探点间距见表2-5初勘：表2-6祥勘：初勘：祥勘§2.2

地基勘察测试方法勘探内容坑探——探槽、探坑、探井钻探地球物理勘探——电阻率勘探、地震法勘探触探——静力触探、动力触探、标准贯入试验地基勘察试验指标的选取课下自己学习§2.3

基槽检验与地基的局部处理基槽检验—五方会谈（甲方、勘察、设计、监理、施工）验槽目的、内容、注意事项地基局部处理方法－以减小地基的不均匀沉降为原则1.人工杂填土、坑穴和淤泥等软弱土层的处理坑范围小深度浅，将虚土全部挖出然后用与坑边天然土压缩性接近材料回填坑范围大或其它条件限制，将该范围内基槽加宽或加大基础埋深，做成踏步与两端连接在单独基础下，坑深度较浅，按压缩层深度内异常土处理2.砖井或土井的处理井内土层已密实，将井的砖圈拆除1m后进行处理，加强上部结构井内回填土不密实，用大块石将下面软土挤密后再用上述方法处理3.局部硬土的处理挖除，视情况回填；采用深基础4.橡皮土的处理地基为粘性土，含水量很大趋于饱和，避免直接夯拍，采用晾槽或惨白灰的方法降低土的含水量地基土如果已经发生颤动，利用碎石或卵石将泥挤紧；或将泥挖除重新回填5.管道的处理管道位于槽底以上，采取防止漏水的措施管道位于槽底以下，拆迁管道或将基础局部降低§2.4

地基勘察报告书及工程实例一、勘察报告书的内容：工程地质报告书在内容结构上分为：1.绪论—说明勘察工作的任务、采用的方法及取得的成果2.通论—阐明勘察场地工程地质条件，区域自然地理和地质背景3.专论—主要论证工程建筑所涉及到的有关工程地质问题，评价工程的适宜性，并提出防治不良地质作用措施的建议4.结论—在专论的基础上，对各种具体问题给予简要的结论性意见1.文字部分：2.图表部分：1.勘探点平面位置图2.钻孔柱状图3.工程地质剖面图4.土工试验图表5.现场原位测试图件二、场地及地基的评价本章结束坑探(trialpits)优点：使用工具简单，技术要求不高，应用广泛，揭露面积较大，可直接观察地质现象，采取原状结构试样，可作现场大型原位试验缺点：可达深度较浅且成本较高；一般3~4m,地下水以下危险坑探的编录工作：除了做详细的描述记录之外，还要绘制展视图展视图种类：四壁辐射展开法（适用于探坑、探槽）四壁平行展开法（适用于探井）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法绘制的探井展视图钻探(Expl源orat驳ion浴Dril己ling绞)回转式钻着机借助于钻惹机机械和琴工具在岩蓝层中钻孔生的一种勘溪察方法。两钻孔分为鉴别孔和技术孔；控制孔与一般孔。①可以直仍接探明识地层岩闯性、地孙质构造挂、地下辟水埋深离、含水闹层类型上和厚度倾、滑坡畅滑动面絮的位置耗以及岩驶溶发育酷情况等②还可以辫取出岩己芯作为尚试样或划在钻孔暗中进行野抽压水哗试验、记声波测唤试、触豪探或长警期监测锁等钻探钻探方总法和设播备钻探工具绿根据动力仓来源分为昼人力和机惭械两种，粥前者仅用少土层、浅慕孔，后者间则岩土层粉均用，效钢率高、孔仙深大常用人力钻探工具：洛包阳铲、锥锡探、麻花威钻、小螺桑纹钻等洛阳铲柴：钻孔直径形小深度较剖大的圆形茫孔；取出扰内动土样；冲进深肝度一般可醉达10m，黄土中翠可达30m；弧形也铲头适达用于黄教土及黏舍性土层鼠，圆形磁铲头可股安装缺钉十字或嗓活叶，断可钻进煮并取出缺砂土，蛇掌形铲联头可将凶孔内较尸大碎石摘、卵石棋击碎锥探：用锥具向态下冲入土蒙中，凭感爪觉来探明脏疏松覆盖委层厚度；根探深可达10m，用于查敌明沼泽和微软土厚度拳、黄土陷关穴麻花钻或肿小螺纹钻悄：每节长1m的钢管钻妥杆和管子黑钳，首端项为麻花形纸钻头；螺细旋取出扰动掩土样，孔径小拌；适用于忆粘性土及本砂类土；陆探深6m以内机械钻探的工具飞是各式例钻机按照钻开进方法屑：冲击虚钻进、论回转钻抄进、振点动钻进乱、冲洗凉钻进冲击钻进政：利用钻衫具的自的重，反仅复自由多下落的丛冲击力春，使钻艳头冲击冠孔底以宗破碎岩忆石而逐哲渐钻进苏；适用天于砾、泳卵石层遇及基岩葬；不能取得谢完整岩芯，能保酬持较大弯的钻孔以口径回转钻愿进：利用钻济机回转顽，是钻开头的切盗刀或加麻研磨材樱料削磨去岩石而止不断钻障进；适违用于软奴硬不同天的地层拐；能取得泡原状土位或完整眨岩芯振动钻进每：利用机械耀动力产生灵的振动力撞，使土的框抗剪强度迈降低，借降振动器和控钻具的自泡重，切削常孔底土层婚不断钻进疏；不能得原梁状土或完玩整岩芯冲洗钻陪进：通过高压蓝射水破坏焰孔底土层蔬从而实现王钻进，适敬用于砂层拳、粉土层详、不太坚若硬粘土层捡，不能得原端状土或完坦整岩芯岩土取样在取样族的工程要中，力门求排除屿各种可肃能的扰边动因素认，使试遣样的扰渠动程度怨降至尽辰可能小秧的程度之，其中辆取土器调是影响叉取土质迟量的重间要因素目前外至钻孔取份土器样暴式：对灶开筒式为、圆筒辞推出式愿，重大父工程尽虑量选用克活塞薄光壁取土蛇器（软躲土），剖三重管程取土器贴（坚硬租土）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薯质量等型级划分不同等级转土试样的渣取样工具希和方法见《岩土工程巡寿勘察规范》（GB5丹002包1－200荐1）钻孔观测图、编录和易资料整理1.岩芯观变察、描月述和编颠录2.钻孔水猾文地质米观测3.钻进动态挺观察和记亡录4.编制钻岛孔柱状央图，比裂例一般忌为1:1第00~名1:5仇00静力触测探试验(DPT遗)静力触探健试验的主县要技术要贴求电缆传感器传感器传感器单桥探头双桥探神头单桥探头只能测情定一个吃触探指蜻标—比贯入喊阻力ps双桥探疫头同时测出疫锥尖阻力qc和侧摩阻谱力fa孔压静探剩探头可测贯入镰时孔隙水娘压力静力触堆探试验缩慧的目的眠和使用裕条件适用范同围粘性土艳、粉土异、砂土试验目的1.根据贯入泉阻力曲线未的形态特吉征或数值面变化幅度兼划分土层2.估算地基偷土层的物臭理力学参屡数3.评定地絮基土的具承载力4.选择桩永基持力丛层、估磁算单桩恶极限承答载力、醉判定沉以桩可能饥性5.判定场污地地震棍液化势静力触探赤试验成果迈的应用主要成宗果1.比贯入阻就力—深度(ps-h)关系曲线2.锥尖阻力—深度(qc-h)关系曲愤线3.侧壁摩扰阻力—深度(fs-h)关系曲线4.摩阻比—深度(Rf-h)关系曲钉线qc-h曲线fs-h曲线Rf-h曲线ps-h曲线成果应狠用1.划分土貌层界线①上下层学贯入阻力呼相差不大淡时，取超衔前深度和聚滞后深度捡的中心，杨或中点偏服向小阻力导土层5~1东0cm处作为机分层界哭线②上下隐层贯入触阻力相巩差一倍赚以上时窄，当由徐软层进熄入硬层数或由硬壤层进入恳软层时果，取软星层最后懒一个贯洞入阻力剧小值偏肯向硬层10c启m为分界③上下层滨贯入阻力苹无变化时犬，结合fs或Rf的变化什确定分得界2.评定地刃基土的通强度参驴数①粘性土姐的强度（陕表2-9）②砂土的替强度（表2-10）3.评定土景的变形爱参数①粘性拘土的压盏缩模量造或变形狱模量（码表2-11）②砂土端的压缩指模量（表2-12）和变形脉模量（程表2-13）4.评定地基柏土的承载链力①部分旦地区的云一般土榆类地基区承载力僚特征值抱的经验废关系（表2-1规4）5.预估单玻桩承载喝力①《高层建螺筑岩土归工程勘愁察规程》（公式2-4）圆锥动贴力触探(DPT)动力触演探的类口型和规耕格轻型动力寻触探10k屿g重型动建力触探63.材5kg超重型疮动力触探120举kg触探杆锤垫穿心锤尖锤头圆锥动废力触探动力触轨探试验呆的适用趁范围和圈目的适用范扬围强风化、粪全风化的底硬质岩、概各种软质举岩、各类拣土目染的1.定性评南价：评定场地裳土层的均掘匀性；查虹明土洞、悠滑动面和潜软硬土层摩界面；确社定软弱土魄层或坚硬枯土层的分旅布；检验析评估地基弹土加固与吩改良的效荒果2.定量评价猎：确定砂土给的孔隙比肿、相对密字实度、粉井土和粘性序土的状态顿、土的强怀度和变形粘参数，评诉价天然地到基土承载远力或单桩愿承载力动力触烘探试验诸成果的度应用1.确定砂营土、碎莲石土的斩密实度2.确定地穗基土的来承载力很和变形另变量3.确定单挽桩承载尸力标准扇值Rk标准贯入走试验(SPT)标准贯狱入试验脖设备规窜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.贯入阻力泽用贯入器例贯入土层指中30cm的锤击数N63.殃5表示2.国内统一栽使用直径42m茂m的钻杆，搜国外也有咏使用直径50m露m、60m宿m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标准贯菠入试验标准贯袖入试验颠的适用认范围和层目的适用范熟围砂土、粉悄土、一般免粘性土，壳最适用于N＝2~5谜0击的土目誉的1.采取扰动规土样，鉴泊别和描述滚土类，按芝颗粒分析隆结果定名2.根据标雀贯击数N，利用查地区经赞验，为搞砂土的坛密实度妖和粉土荒、粘性胳土的状木态，土楼的强度避参数，亭变形模飞量、地脏基承载钓力等作火出评价3.估算单桩谨极限承载吩力和判定套沉桩的可历能性4.判定饱和勉粉砂、砂赶质粉土的串地震液化乡丰可能性及愿液化等级标准贯糊入试验皇成果的株应用1.确定地研基土的悄承载力蔬（表2-1泳7、18）2.评定砂土哑的密实度崖和相对密者度（表2-19）3.判定饱和涝砂土的地藏震液化问誉题用标贯锤密击数N可以判轰断浅层晨饱和粉飞砂及砂崖质粉土君的地震挣液化可悦能性和宏液化等科级临界标贯爪锤击数1.岩土的电裙阻率——不同的岩阀土有不同倚的电阻率火成岩剃的电阻此率最大扒，变质宽岩次之陵，沉积业岩最低岩土类别电阻率（Ω.m）岩浆岩变质岩沉积