基础工程之地基勘察

基础工程

（第1章绪论、第2章地基勘察）11.地基基础的概念与特点2.学科发展概况3.本课程的特点和学习要求4.学习安排第1章绪论21．地基基础的概念与特点一个完整的建筑体系包含了上部结构、基础和地基三个部分。它们有着各自的功能。

上部结构是完成设计预定功能的主体结构。基础通常指建筑物最下端与地基直接接触并经过了特殊处理的结构部件。地基是指建筑物下方的承受建筑物的荷载并维持建筑物稳定的岩土体。请看图例。

3图1房屋建筑体系的组成楼层（上部结构）基础（下部结构）地基4图2桥梁建筑体系的组成桥跨（上部结构）桥墩（下部结构）地基地基基础（下部结构）5地基的特点地基的功能是承受建筑物的荷载并保持建筑物稳定。受建筑物影响最大的那一部分地基称为地基持力层（也称为主要受力层）；位于持力层之下的地基称为下卧层。特别地，当下卧层的土性明显比持力层软弱时则将该层称为软弱下卧层。地基的基本特点：

1）隐蔽性；

2）离散性；

3）低强度；

4）变形复杂。6基础的特点基础位于地下，也具有隐蔽性，同时基础的施工环境一般较差，所以其施工质量通常较难控制，容易成为建筑体系中的薄弱环节。另外，由于地基基础都具有隐蔽性，发生问题时不易发现，纠正起来也很困难。基础工程的各个环节（勘察、设计、施工和检测）均将直接影响建筑物的安全、经济和正常使用。所以在工程中必须重视并严格控制各环节的工作质量。大量的工程经验和事故表明，只有深入地了解和掌握地基情况，经过精心设计与施工并进行认真的质量检测，才能保证基础工程的经济合理与安全可靠。72.学科发展概况1.漫长的经验积累阶段(p.2)2.学科体系的建立(p.3)3.现代发展阶段(p.3)4.典型工程实例8赵州桥

赵州桥又名安济桥，位于河北省赵县城南2.5km处。该桥由隋代工匠李春主持修建（公元595~605年间），桥长50.82m，宽9.6m，净跨为37.02m，矢跨比为1：5。赵州桥桥身造型典雅，拱曲线流畅自然，极具观赏价值。古人赞誉此桥为“奇巧固护，甲于天下”。美国土木工程师协会也于1991年将赵州桥选为国际历史土木工程第12个里程碑。该桥的地基为较密实的砂黏土。从现代技术的角度看，能用粘性土作为地基修筑推力极大的拱桥，而且地基承载力的利用恰到好处，确实令人叹服。

9赵州桥1011上海龙华古塔

龙华塔位于上海市龙华公园南侧，直径8.0m，7层，高40.40m。该塔建于北宋（公元977年），距今已有1000多年历史。龙华塔的塔基使用了大量的木桩，值得称道的是建塔者用三合土对木桩进行了很好的隔离防腐处理，木桩因之保存千年而不腐，使龙华古塔至今风光依然。

12上海龙华古塔1314特朗斯康谷仓

加拿大的特朗斯康谷仓建成于1913年，谷仓的平面为矩形，长59.44m，宽23.47m，高度为31m，由65个圆柱形筒仓组成，采用钢筋混凝土筏板基础。设计时对地基未作勘察，不了解基底下有厚达15m左右的软粘土层，仅根据对邻近建筑的调查决定了地基承载力。建成后于当年9月开始均匀地向谷仓内装载谷物，至10月发现谷仓产生大量快速沉降，1小时内的垂直沉降量竟达到30.5cm，在其后的24小时内谷仓倾倒，倾倒后谷仓的西侧下沉达7.32m，东侧则抬高了1.53m，整体倾斜达2653。因整体性很强，筒仓本身完好无损。15特朗斯康谷仓1617比萨斜塔

世界著名的意大利比萨斜塔于1173年动工，1370年竣工，塔身高约55m。该塔建成后因地基压缩层产生不均匀沉降，其北侧下沉近1m，南侧下沉近3m，塔身倾斜约5.5，塔顶离开铅垂线的距离已达5.27m，为我国虎丘塔倾斜值的2.3倍。幸亏该塔使用的大理石材质优良，在塔身严重倾斜的情况下尚未出现裂缝。比萨斜塔建成后曾经数次加固，但效果甚微，1993年被迫关闭。因近年来的治理较有成效，于2001年重新对游客开放。

18比萨斜塔193.本课程的特点和学习要求

本课程是土木工程专业的主干课程，主要内容是各类地基和基础的设计与施工。本门课程的许多内容涉及到工程地质学、土力学、结构设计与施工等课程，综合性、理论性和实践性很强。本课程除了基本理论和知识外，还要引入大量的相关技术要求和具体规定。学习本课程的时候要注意掌握基本的原理和方法，勤于思考，多动手做题，通过习题和课程设计培养自己解决实际问题的能力。地基基础问题具有强烈的区域性特征。所以在基础工程领域除需要扎实的理论知识外，还需要丰富的工程实践经验。注意规范的使用，尤其是不要混用不同体系的规范。204.学习安排教学内诱容：地基勘壶察，浅膛基，桩绒基的设姓计（1、2、3、4、5章，施踏工部分各只简单集提及）柄，以建姓筑工程统为主线软。习题每章墓交一次。课程设计答疑：电话：21第2章地基勘察2.1概述2.2地基勘君察的任党务与基袍本方法2.3地基岩土绘工程勘察啄报告2.4验丈槽2.5地基勘察相报告实例222.1概述1．地基润勘察的何意义2．地基勘既察的目的231.地基勘唉察的意脉义地基的可逼靠性与地蚕下岩土层香的空间分腐布特征、寒土体的松去密程度和鼻压缩性的条高低、岩错体的岩性拥和结构、猪岩土体的情强度、地妥下水的埋淋深和水质兼情况等因柜素密切相倚关。因此凳，只有全传面、深糠入和准貌确地了报解、认每识及掌膊握建筑决场地的先自然、羡地理、抛地质和壶水文条夏件，也赚就是必吸须以正兴确的岩英土工程济勘察资源料为依劣据，才卧能做出答安全可疯靠和经微济合理辣的地基帮基础设委计方案盈。242.地基勘察幼的目的地基勘察翠的目的是微查明场地享的工程地邮质条件和嫂不良地质甚作用特征厌，提出地怖基岩土体克的物理力从学参数、景承载力的外建议值，男以及地基剖处理和不己良地质条邮件治理的鸡建议方案断等，为地仆基与基础激设计提供碰基本依据尺。252.2地基勘察洒的任务与椒基本方法2.2傍.1地基的勘熟察等级2.2炭.2离地基乏勘察任趟务2.2助.3临勘探缸点布置2.2.嘉4地基岩土信工程勘探亿方法2.2.凳5原位测试级方法2.2.挽6室内试赞验方法262.2.祥1地基的霞勘察等蔬级按《岩土工程衰勘察规范》（以下畏简称《勘察规范》）的规皂定，地缎基的勘宴察等级保由工程霸的重要坡性等级从和场地酱及地基柏的复杂陵程度等剑级综合纲确定。1．工吉程的重勺要性等姜级《勘察规窝范》将建设工摸程按其破举坏后果的舍严重性划锋分为三个杂等级，分甘别为一级提工程（重劫要工程）爱、二级工绳程（一般淡工程）和顷三级工程挽（次要工祸程）。272．场地的该复杂程度昂等级场地的复荒杂程度分歪为三个等凶级。一级场芬地（复永杂场地愧）。二级场地次（中等复躺杂场地）纯。三级场倡地（简牲单场地德）。3．地基的晕复杂程度点等级地基的汇复杂程达度分为销三个等纸级。一级地基龙（复杂地巧基）。二级地基疫（中等复症杂地基）样。三级地教基（简静单地基响）。284．地基勘冬察等级《勘察规范》将地基的贱勘察工作盾分为三个必等级，分兔别为：甲级：通在工程自重要性苦、场地翻复杂程及度和地惜基复杂乓程度等瘦级中，战有一项迹或者多希项为一坚级的勘澡察项目花属于甲金级。乙级：寄除勘察横项目为枯甲级和急下述丙糕级以外阵的勘察籍项目属则于乙级赛。丙级：工确程重要性衔、场地复育杂程度和阴地基复杂迈程度等级码均为三级榨的勘察项乞目属于丙俘级。《勘察规突范》还规定罢，对于慰建筑在葡岩质地拆基上的邻一级工殖程，当澡场地复尸杂程度赤等级和得地基复库杂程度讯等级均古为三级冰时，岩旅土工程锈勘察等行级可定恭为乙级索。292.2逮.2束地基帖勘察任塞务确定地基吧勘察等级意后，可针戏对不同的怪勘察阶段父确定地基颗勘察任务冠。1．地基肝初步勘照察初步勘闲察在场多地确定起后进行汗，其内敲容要满她足初步键设计阶请段的要叫求。2．地基喉详细勘套察详细勘绳察工作凤应根据百建设工借程技术对设计或魂施工图师设计阶戏段的要耐求进行限。3．地基施叶工勘察基坑或北基槽开厕挖后要宾进行验筋槽，当某开挖面干特别是卫基底揭跟露的地寺层特征饿及岩土肥体特性速与勘察米资料不诉符，或鱼者发现高必须查仙明的异船常情况填时，或割者对有刚特殊要纷求的建仍设工程苍等要进倚行施工睁勘察。302.2.著3勘抽探点布置1．初步蜡勘察（1）要求勘探线挥应垂直企于地貌剩单元边表界线、庙地质构炎造线和严地层界等线。勘帝探点宜禾按勘探懂线布置屈，并在新每个地搁貌单元渐及其交申接部位残布置勘识探点，傅在微地众貌和地药层变化瞎较大的着地段，饿勘探点庄应适当术加密。凶在地形价平坦及掌地层平推面变化客不大的防地区，窑可按方践格网布首置勘探母点。对部岩质地宗基，勘帆探线和蹄勘探点劝的布置运，勘探容孔的深够度，应艇根据地搂基构造踪蝶、岩体里特性、养风化情集况和卸济荷状态贿，参考撒当地经糕验或地漂方标准牲确定。31（2）勘探铸线及勘粘探点间轿距初步勘吃察阶段夺的勘探壶线、勘浊探点间违距由岩途土工程逼勘察等瞎级参照泥表2-1确定。谅地形地龄貌或地杏质条件崇复杂时伪取低值既，地形嫁地貌或茎地质条吵件简单芳时取高仗值。（3）勘探底孔深度第四纪地携层较厚的举场地，需你要钻探和蹦原位测试欣手段相结臣合。第四末纪地层浅登、地层变陪化大的场扶地，常常把在地层单遗元的边缘打采用坑探照和槽探方扑法进行勘蚊探。坑探保深度一般拳不大于5.0想m，槽探删深度一权般不大泪于2.0m，超出搅此深度讽时一般尘只有采霸用钻探疮等手段氏。除进挥行波速红测试、罚旁压试动验和长贺期观测梦的钻孔享外，初应步勘察室阶段的厦钻孔深喂度可按序表2-2确定。32控制性揪钻孔的寒数量一捕般占勘核探孔总早数的1/5~咐1/3，并且每党个地貌单绵元或每栋挎重要建筑嗓物均应有舅控制性勘椒探孔。（4）取样和雁原位测试取样和原非位测试工画作应符合兼相应要求树。（5）水文阔地质工闹作需要进行巴的水文地死质工作为医：①调查植含水层的缘瑞埋藏条件我，地下水功类型、补代给排泄条前件，调查绢各层地下先水位的变叮化幅度及捕影响变化懂的原因，村必要时应颜设置长期衣观测孔监毙测水位变葡化；②当榆需要绘制枝地下水等廉水位线图鹿时，应根蚀据地下水蛙的埋藏条逃件和层位愉，统一量啄测各观测认孔的水位有；③当地虫下水可能蜓浸润基础挂时，应采脊取水试样强进行腐蚀质性评价。332．详细勘本察（1）要求勘探点净的布置泳要求：宫勘探点矿宜按建购筑物周叔边线和推角点布番置，对亡于三级三建筑物崇等其它笼无特殊请要求的倡可按建下筑物或叹建筑群句的范围狠布置；蔑同一建出筑范围配内的主沈要受力糠层或有年影响的武下卧层临起伏较佳大时，捧应加密东勘探点重查明其萄变化；榆重大设绘备基础赤应单独静布置勘惯探点，雁重大的焰动力机罪器基础监和高耸舅构筑物耗的勘探老点不宜炎少于3个，控制匆性钻孔一尖般为钻孔猾总数的1/4~佛1/2；勘探说手段宜盛采用钻乞探与触辫探相结而合，在颗复杂地音质条件缠、特殊榨的湿陷韵性土、柿膨胀土粉、风化聋岩和残画积土分违布地区统，宜布拜置适量乡丰的探井逃。对于斤单栋高司层建筑哪物勘探现点的布确置，应换满足对锣地基均朽匀性评容价的要塘求，并俭且不少多于4个点，对夕密集的高哭层建筑群北，勘探点园可适当减艰小，但每思栋建筑物前至少应有1个控制筐性勘探浆点。34（2）佛勘探点寇间距（3）勘探茂孔深度（4）取样斥和原位状测试（5）水文地农质工作353．施工验勘察基坑或突基槽开熄挖时所砖揭露的束岩土工佣程条件垒与勘察低资料不传符或出吊现必须赖查明的鼠异常情枣况时，译应配合伴设计和张施工人培员进行挥施工勘赠察。施塘工勘察厘工作的地布置视倒基坑或绸基槽开贪挖后岩激土工程桨条件与燥勘察资枕料不符耗的程度像和出现僻的部位秤，以及凭对地基彼基础安鹿全的影谅响程度斯而定。责若出现桂地层结菠构或地战层厚度光发生明丽显变化脉时，应雄采用坑吸槽探或疾触探，敞必要时钳还应采扇用钻探便等查明君异常地纵层结构浮的平面良范围和蜡深度。各地层状且态出现财异常时途，应进匪行取样颗试验或破原位检兵测验槽滥，并提言出处理摩建议。榨工程施前工或使狸用期间碧，当地有基土、饱边坡岩自土体、攀地下水糕等出现采未曾估乱计到的套变化时湿，应进壤行监测阳，并就猛岩土工慈程条件变的变化袖对工程张本身和悠环境的叨影响进程行综合俩分析评桶价。364．特殊情冶况下地基源勘察的要得求与内容（1）地基祝处理（2）桩基味础372.2.心4地基岩土专工程勘探骡方法地基勘察临的方法主贼要有掘探铲法、触探屋法及钻探唯法。1．掘探有法掘探法又问叫坑探槽腔探法，就乌是在建筑恐场地的重位点部位开朋挖探坑、撒探井或探染槽，揭露肚并直观了住解地基土荐层情况。献该方法适污用于无地砖下水，需厨要了解的馋地层较薄菊，场地狭闻窄或者土狼层中含有慢块石，使躬用其它勘豆探方法困航难等情况炉。该方法驾直观并可崇以取原状排土样进行狂室内试验仪，或者在扬探坑中直否接做现场间试验。但灶该方法的膀探测深度投有限，一稿般在6m以内，更班深或容易沸垮塌的土矩层则需要哈支撑，以庸保安全。382．触探法触探法未是将装终在钻杆拾底端的线探头打播入或者究压入土稼层中，浸由其所登受阻力约的大小梦间接确净定土层研分布情培况和工洲程性质叔。触探始方法简芒便易行令，探测肌深度较戚大，不沈受地下某水的限争制，耗烤费也较丽少，但跟无法取轧得土样劝。触探林法分为叹动力触既探和静完力触探疮两类。筛动力触赵探是将梳探头打徐入土层宴中，而自静力触锦探是将蔑探头压徐入土层停中。触决探法的却原理和究使用在刷原位测顺试方法妖一节中边有较详阻细的介遮绍。393．钻探法用钻机将汇空心钻头缝钻入地基蜜中，分段造取土进行政鉴定和试蛋验的方法算叫做钻探她法。只要年场地空间罚允许，该问方法几乎辈可以在任培何情况下响使用，只稀是耗费较坐大。钻探律法分机钻杜和手钻。浩机钻所用悠器具有钻替进用的钻姑杆及钻头叔或取土器垃、起重用禽的塔架和卸驱动用的区动力机器盈。工程规而模较小，现探测土层勾较薄，土危体较疏松为，只需人匠力就能钻鹿进时可用胀手钻。机变钻钻进方酷式有回旋挣、冲击、旗震动和静塞压；手钻玻钻进方式布有螺旋和趴冲击。402.2.极5原位测试些方法岩土工程党的原位测务试一般是茫指在工程穷现场通过独特定的测应试仪器对靠测试对象幼进行试验粪，并运用祥岩土力学棚的基本原羡理对测试筝数据进行顺归纳、分评析、抽象辫和推理以接判断其状丈态或得出侮其性状参羞数的综合盗性试验技尘术。与地基勘问察相关的聪原位测试查技术一般橡包含：1．载类荷试验2．静力裂触探试族验3．圆锥诊动力触速探试验4．标准贯肆入试验详细内注容请看赵教材。412.2践.6臣室内低试验方断法室内试妻验是获妹取地基俩岩土的龄物理力控学指标骂的有效当方法。遣室内试享验可以估得到原均位测试