单元工程地质与勘察

1工程地质与勘察同济大学出版社1目录1.1工程地质常识1.2土的特性1.3工程地质勘察21.1工程地质常识3

地质构造在层状岩体中表现最显著，主要有褶皱构造和断裂构造两种基本类型。１．地质年代基本概念把地史划分为5个代，代以下再分纪、世等；与地质时代单位相应的地层单位称界、系、统等。地质时代单位有代、纪、世、期、时。42.第四纪沉积物“沉积土”基本上是在离我们最近的新生代第四纪（Q）形成的（距今约160万年），因此把土称为“第四纪沉积物”。由于沉积历史不长，尚未胶结岩化，通常是松散软弱的多孔体，与岩石的性质有较大的差别。残积土el岩石风化后残留在原地形成的土。

洪积土pl由暂时性洪流，将山区高地的碎屑物质携带至沟口或平缓地带堆积形成的土。

坡积土dl位于山坡上方的碎屑物质，在流水或重力作用下运移到斜坡下方或坡麓处堆积形成的土。冲积土al碎屑物质经水流搬运，在谷地、平原及河口地带堆积形成的土。淤积土在静水或缓慢流水中堆积而形成的土。冰积土碎屑物质或块石在冰川作用的搬运下，在谷地或沟口堆积所形成的土。风积土岩石风化碎屑物质经风力搬运作用至异地降落，堆积所形成的土。海积土mQ碎石、卵石土、砂土分布于沿岸滨海地带。粘性土在沿海河口，岸滩广泛分布51.地质构造

轴面Pivot枢纽翼部翼部向斜背斜轴面轴轴倾没角6

褶曲要素:为了正确描述和表示褶曲在空间的形态特征，对褶曲的各个组成部分给予了一定的名称，称为褶曲要素，褶曲要素主要有：7

断裂构造1）按与岩层产状的关系分类①走向节理与所在岩层走向大致平行；②倾向节理与所在岩层走向大致垂直；③斜交节理与所在岩层走向斜交。④岩层走向

分为二大类，一类是没有或只有微小断裂变位的节理；另一类是沿着断裂面有明显的相对位移的断层。断裂构造是地壳上发育最广泛的地质构造。8断层

断层是指岩石在构造应力作用下发生断裂，沿断裂面两侧的岩块发生明显的相对位移的断裂构造。断层倾角下盘断层走向断层面上盘相对移动方向9断层的组合类型10一般将水在空隙中存在的形式分为五种，即：气态水、结合水、毛细水、重力水、固态水。图1-10包气带 基本概念11岩土按其透水性的强弱分为透水的、半透水的和不透水的三类。表1-3给出常见岩土在常压下按透水程度的分类。表1-3岩土按透水程度的分类透水程度渗透系数k（m/d）岩土名称良透水的>10砾石、粗砂、岩溶发育的岩石、裂隙发育且很宽的岩石透水的10～1.0粗砂、中砂、细砂、裂隙岩石弱透水的1.0～0.01粘质粉土、细裂隙岩石微透水的0.01～0.001粉砂、粉质黏土、微裂隙岩石不透水的<0.001黏土、页岩2水文地质12地下水分类及其特征按地下水的埋藏条件，可将地下水分为包气带水、潜水和承压水三类；土壤水包气带表层土壤中的气态水、结合水、毛细水和下渗的重力水统称为土壤水。上层滞水贮存于包气带中局部隔水层之上的重力水称为上层滞水。潜水埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上具有自由水面的重力水叫潜水。13

承压水充满于两个稳定的隔水层之间的含水层中的重力水称为承压水。其上部的隔水层称作隔水顶板，下部的隔水层称作隔水底板。

14地下水对土木工程的影响（1）地面沉降（2）地面塌陷15（3）流砂

16（4）管涌

17（5）浮托作用当建筑物基础底面位于地下水位以下时，地下水对基础底面产生静水压力，即产生浮托力。地下水不仅对建筑物基础产生浮托力，同样对其水位以下的岩石、土体也产生浮托力。（6）基坑突涌当基坑下伏有承压含水层时，开挖基坑减小了隔水层顶板的厚度。当隔水层较薄经受不住承压水头压力作用时，承压水的水头压力会冲破基坑底板，这种工程地质现象称为基坑突涌。（7）地下水对混凝土的侵蚀181.2土的特性19

物理风化产物，石英、长石、云母等。颗粒粗，为砂、砾组主要成分。（1）原生矿物化学风化产物，颗粒细，为粘粒组的主要成分。（2）次生矿物化学性质稳定，水稳性强。颗粒细，比表面积大，活性大，亲水性强。1.土的三相组成土的固体颗粒——土的矿物成分20a.户粘土矿摄物复合的洗铝－硅崖酸盐晶拢体，片农状。高岭石泼：伊利石抽：蒙脱石添：亲水性：蒙脱石群>伊利候石>高茄岭石b.殖倍半氧狼化物及糕次生二刻氧化硅c.巡寿可溶性栋次生矿本物（3）有上机质蒙脱石21粉粒的状矿物成哥分是多帅样性的惯，主要填是石英说和Mg胃CO3窃、Ca杏CO3花等难溶贩盐的颗辰粒；土颗粒肢的大小僚和形状在自然界桌中存在的弃土,都是查由大小不咱同的土粒判组成的，轻土的粒径柜由粗到细呢逐渐变化达时,土的蔽性质相应方地发生变菌化。因此腊可将大小榴相近，性签质相似的虑颗粒划归变为一组，横称为粒组幻玉，划分粒定组的分界判尺寸称为给界限粒径甲。常用200泳、20宅、2、天0.0祸75、甲0.0购05m森m把土粒分罢为六大粒寒组:漂石(块脏石)颗粒、卵石(辣碎石)貌颗粒、圆砾（形角砾）章颗粒、砂粒、粉粒及科粘粒。见下表。粘土的涌矿物成粉分主要设有粘土朱矿物、压氧化物林、氢氧饶化物和间各种难诸溶盐类棚，它们免都是次读生矿物杯。2220200.07唤5~0.献010.1~疏0.07村523土的颗粒辣级配（粒跨径级配）土粒大露小及其谱组成情趟况，通昆常以土巾中各个笑粒组的怖相对含附量（各郊粒组占睛土粒总驾量的百恐分数）烛来表示牙，称为畅土的颗粒级配。用途：这是决定停无粘性土自工程性质许的主要因坏素。用它栏作为确定拌土的名称原和选用建委筑材料的奶重要依据你。粒径分胖析方法颗分试验饿：（1）答筛分法：灵粒径>0状.075巾mm。（2）爬比重计劝法或移州液管法扫：粒径泊<0.某075议mm。颗分曲线蹄：根据颗者分试验成盐果，可以厕绘制颗粒级配纯曲线。如下图钢。2425级配良好李的判别：由曲线的硬坡度大致返可判别土众的均匀程割度，如曲仇线较陡，享则表示粒别径大小相救差不多，戏土粒较均砍匀；反之后，曲线平额缓，则表仪示粒径大重小相差悬开殊，土粒不均匀，勿即级配凝良好。利用不均脾匀系数Cu和曲率腰系数Cc定量判厘别：Cu<5级配不良；Cu>5级配良好。

Cc反应曲线的整体形状，过大或过小都表示缺乏中间粒径。对砂类土，当同时满足3~15=cuCC和时，级配良好。>60102301060/dddCddCcu==.26土中的水固态自由水气态液态结合水重力水毛细水强结合水弱结合水土的三相圈组成——土中的赞水和气甩体粘性土的性质基本概念弊：27（一）蜂土中水标：1.结晶水

存在于矿物结晶中的水，只有在高温（>105C）下，才能从矿物中吸出，故可把它视作矿物本身的一部分。2.结合水

受电分子吸引力吸附于土粒表面的土中水。0-毛细水重力水自由水弱结合水强结合水与土粒表面结合的水结合水土粒矿物内部的水-结晶水土中水28105oO-2H+H+粘土颗编粒水分子极泉性2.土拖中的气体29强结合水弱结合水自由水（1）强结合水：没有溶解盐类的能力，不能传递静水压力，牢固地吸附于土粒表面，其性质接近于固体，具有极大的粘滞度、弹性和抗剪强度。（2）弱结合水：厚度较强结合水大，具有较高的粘滞度、抗剪强度，仍不能传递静水压力。当含量较多时，使土具有一定的可塑性。3.自由水（1）重力水：在土中流动的水，受重力作用。（2）毛细水：由于水和空气分界处弯液面上产生的表面张力作用，土中自由水从地下水位通过土的细小通道逐渐上升，形成毛细水。它不仅受重力作用而且还受到表面张力的支配。30（二）款土中气1.开敞气体郑：对土无酒影响；2.封闭气体烦：使土的李渗透性减葛小，弹性厚增大和拖翼延了土的灰压缩和膨骆胀变形随酒时间的发般展。2.土的结构和构造（如下图）土的结构：单粒结构；蜂窝结构（粒径0.075~0.005mm）；絮状结构（粒径<0.005）。31单粒结构蜂窝结构絮状结构32土的结污构变化（1）兼砂土茧的振动拣密实和写液化1964年6月16日日本新瀉7.5级地震

33分散构造裂隙构造土的构央造土的构辅造分为誓层理构碑造、分扶散构造争和裂隙迹构造。34表示土的胞三相组成倍比例关系扭的指标,届称为土的伯物理性质退指标。一、指标母定义为了便犯于说明粉和计算反，用三碰相组成袖示意图数来表示检各部分叉之间的经数量关绣系。气水土

粒3.土的物词理性质离指标35（一）土洲粒比重（爬土粒相对纺密度）dsds可用比重瓶法测定,但国由于变化撑幅度不大裳（2.6字~2.8险),通常锻可按经验丛数值选用顷，如下表勾。粘性土土的名嫩称砂土粉土粉质粘土粘土土粒比捞重2.6暴5~2暴.692.70任~2.7丛12.72挡~2.7桥32.74察~2.7源6土粒比重萍参考值36（二）订土的含系水量%sWmm=w含水量是书标志土的斑湿度的一恼个重要物张理指标，肠一般用烘箱法测定。（三）斩土的密似度土的密度用环刀法测定。37（四）干稠密度d、饱和吊密度sat、和有计效密度´mVVmVVmVWssWVssatsdrrrrr-=´.+==计算自重于应力时，星须采用土暮的重力密照度，简称此重度。土众的湿重度、干重示度d、饱和喜重度sat、有效重拐度´分别按躲下式计典算：单位：38土的干重兆度γd(1)表达式：dγ=固体重力总体积=wsv(2)物理意义羞：单位体猪积的土在曾水分烘干辰后的重力捎，即干土腹的重力密卸度。(3)常见值：辆13~1同8KN/蛇m3(4)工程应忽用：常价用做填兵方工程斩中土体开压实质舌量控制脾的标准畜。(5)换算公宅式：γd=1+ωγ392.土的跟饱和重度γsat(1)表达式：satγ=孔隙全倡部充满移水的总给重力总体积=wsv(2)物理意义玩：孔隙中泻全部充满戏水时单位阀体积的重盒力，即饱衬和度为1桨00%时逗的重力密贴度。(3)常见值钳：18百~23您KN/怀m3+Vvγw(1)表达式：=wsv(2)物理意义回：地下水撞位以下土浴体受水的染浮力作用裤时单位体革积的重力擦。(3)常见值吃：8~挎13K晕N/m3+Vvγw3.土的有效重度γ′γ′-vVγw=γsatγw-40（五）孔隙比e和孔隙率n（六）土的饱和度Sr土的孔隙比e和孔隙率n是反映土密实程度的重要物理性质指标，e或n越大，土越疏松，反之土越密实。一般e<0.6的土是密实的低压缩性土，e>1.0的土是疏松的高压缩性土。砂土根据饱和度的指标值分为稍湿、很湿与饱和三种湿度状态。Sr50为稍湿；50<Sr80很湿;Sr>80饱和。41令w1=

w,Vs=1因所以VV=e,V=1+e二、指标的换算42基本概收念土的物理疗状态指标状，即要研究土的何松密和软盯硬。一、无馒粘性土倘的密实禾度⑴密低实度：唱单位体级积土中哈固体颗泪粒的含听量。⑵密凡实度指害标：a.孔好隙比e《规范记》以孔杠隙比e闹作为砂土密实度的膀划分标准植，分为：葡密实、中梅密、稍密誉、松散四虽状态。b.标准格贯入试验用标准乌贯入试绩验锤击起数划分砂土密实度偏。4.土最的物理晌状态指秤标43c.野外棕鉴别方蜓法对碎石土，通过观店察，根据凭骨架颗粒斯含量和排卸列、可挖郑性、可钻虽性将其密假实度划分挥为密实、孕中密、稍鲁密。d.相对密盖度DrDr=默(emax-e)/爪(emax-emin),锄考贼虑颗粒灰级配的港影响。44(3)钱砂土的卖密实度砂土的种密实度茫可用天第然孔隙撕比衡量找。一般作e小于藏0.6薄，属密摊实的砂垒土，是盆良好的痰天然地掉基，当箱e大于爽0.9糖5时，残为松散喝状态，抖不宜作饶天然地静基。但饥未考虑预土颗粒车级配的恒影响。殃若考虑圈级配因茅素，可展采用相趋对密实叫度Dr迎来表示域砂土的浇密实度楚：按Dr值可将砂列土的密实怕状态划分清如下三类醋：1Dr>爸0.67密实的0.67械Dr蛛>0.3旅3亿中密的0.33谱Dr电>0案松会散的无粘性型土的密涛实度45标准贯入坚试验（St影and促ard赚Pe氏net剩rat仍ion数Te朋st）标准贯送入数粉N63.5锤重宅：63长.5k轮g落距：狗760m组m打入深酷度：3谎00m辱m无粘性土抖的密实度46虽然相迫对密实超度从理道论上能兆反映颗诱粒级配透、颗粒倍形状等久因素。扶但由于灭对砂土适很难采帅取原状薪土样，写故天然脖孔隙比访不宜测应准。《肠规范》呢用标准宿贯入试较验的锤高击数来嚼划分砂青土的密业实度。砂土的密实度表中N=N´，N´为实测值。47（4）久碎石土斑的密实腐度碎石土想更不宜象取得原侍状土样侵，也难垒于将贯岗入器击歇入其中凶。对这萝类土可而在现场兆进行观靠察,根巧据其骨笼架颗粒征含量、徒排列、胆可挖性锄及可钻孩性鉴别刊。将碎挽石土分庙为密实企、中密顽和稍密信三种。(5)抛碎堵石土密侮实度野荐外鉴别特方法（风见下表劲）：48粘性土最破主要的性庭质是土粒宋与水相互洗作用产生竿的稠度。炸它反映土例粒之间连接强度随含水缘瑞量高低鸡而变化新的性质民。A、稠度凤：是指土的永软硬状态肢或土对受嗓外力作用拔所引起变谁形或破坏除的抵抗能练力。B、稠匀度界限弦：粘性土由钩某一种状殃态过渡到屡另一状态吹的分界含完水量。粘性土的边物理特征49一、粘话性土的你界限含脏水量同一种粘缓性土随其屈含水量的辆不同，而哈分别处于相固态、半扑固态、可捞塑状态及驻流动状态董。由一种鉴状态转变津到另一种依状态的分布界含水量叹，叫界限含水尊量。界限含水量的测定方法：塑限：搓条法（滚搓法）；液限：锥式液限仪（如下图）。粘性土芝的物理渡特征50粘粒强结合水弱结合水自由水液库态可塑态固态或半肯固态51IP表示聚土处于可泼塑状态的柏含水量范侮围大小。它与颗洒粒粗细、舟矿物成分剥和水中离抛子成分的涨浓度有关正。土颗粒越细且哪含量越蝇多，则比杠表面越鞠大，土论的结合毁水含量半越高，IP越大。当水嚼中高价阳离羊子浓度增限加时，土粒采表面吸附撕的反离子地层厚度变遣薄结合水单含量相应抛减少，IP也小；反之，束IP变避大。1）.州塑性指蛋数IP国：PLpIww-=（省去%）二、粘性格土的塑性往指数和液闻性指数522）.液性指数ILIL是反映粘性土软硬状态的指标。流动状态;可塑状态;固态。粘性土软硬状态的划分粘性土剃的物理樱特征53液性指数反映粘性清土软硬程码度（稠度俱，潮湿程验度）。固态或半证固态可塑态液态重塑土和设原状土54天然状籍态的粘要性土当途受扰动韵后，其处强度降各低、压浮缩性增楚大。土救的结构叫性对强怒度的这久种影响骨，可用救灵敏度孙衡量似：根据灵敏虚度将饱和火粘性土分问为：低灵敏中灵敏和高灵敏三类。触变性：饱和榜粘性土酱当受扰挨动后，妈其强度芽降低，蓬但当扰脆动停止绑后，强渴度又随角时间增然大，这驱种特性遗称为触变性。qu,q’u—原状、减重塑试率样的无逮侧限抗寺压强度三、粘性汇土的灵敏望度和触变盼性55地基土（百岩）分类泻的任务是谋根据分类掩用途和土丢（岩）的日各种性质弄的差异将蓬其划分为翼一定的类啦别。下面绞介绍（岩艰）土的工密程分类：本节的分英类方法为碎《地基规猜范》分类旦法。一、岩泪石1、定艇义：颗粒间牢役固联结，讽呈整体或而具有节理敲裂隙的岩销体。⑴按坚固性分为：浓硬质岩膀石、软漠质岩石份。⑵按岩炒石风化程嘱度分为：父微风化遍、中等良风化、默强风化的。⑶按成因分为：汤岩浆岩恒、沉积形岩、变本质岩。5.地基看土（岩）上的工程分男类56二、碎石链土1、定抢义：粒辈径d>悬2mm晓的颗粒苏含量超鉴过全重当50%彼的土。2、分类唇依据：土栗的粒组含稍量及颗粒形友状。3、定名匪：漂石或演块石、卵面石或碎石共、圆砾或鸟角砾。4、工程见性质：根离据骨架颗答粒含量占菠总重的百氏分比，颗贴粒的排列特，可挖性风与可钻性补分为密实售、中密、愉稍密三等田。常见碎抛石土强徐度大、爪压缩性亭小、渗裹透性大腰，为良槐好地基储。57三、砂土1、定态义：粒径d>婶2mm的斜颗粒含量怒不超过全乳重的50挣%，且粒揭径d>0寸.075核mm的颗雕粒超过全听重50%横的土。2、分类指依据：粒组含量敞。3、定名：砾砂、冠粗砂、伶中砂、拦细砂、卡粉砂。4、密实度：密实、其中密、稍质密、松散纪四状态。5、工程性术质：砾砂、找粗砂、中偶砂一般为良好地基；细砂、唱粉砂具体覆分析。581、定义亦：粒径d坦>0.0沉75mm法的颗粒含亡量不超过屋全重50菊%，且Ip≤10的土。2、组催成：一般为肚砂粒、从粉粒、些粘粒的做混合体。3、分森类：根功据粒径企d<0馅.00叼5mm固的颗粒深含量是暮否超过穿全重1挪0%，缩慧分为粘迫质粉土凭、砂质监粉土。4、密府实度：括根据e冲大小分蹈为密实隔(e<慰0.6切5)、库中密(盈0.6损5≤e寄<0.仔85)爸、稍密劝(e≥呜0.8络5)。5、湿智度:由子Sr分榆为稍湿毛、很湿茫、饱和滚。或由懒含水量窃分为稍良湿、湿弦、很湿望。6、工迁程性质：密实粉外土为良休好的天牢然地基约；e>限1为松片散状态暴，属软艇弱地基银；饱和键稍密粉斥土，地细震时易选产生液户化，为装不良地袄基。四、粉土59五、粘性层土1、定义悲：Ip>10的土。2、分类酷依据：Ip3、定名璃：Ip>17为粘土；10<Ip≤17为粉质粘五土。六、人工封填土1、定义紧：由于人铅类活动而僻形成的堆瞒积物。2、分奔类依据寒：组成怒物质；揪堆积年宽代。3、定名麦：⑴按夹组成物质克分为：素圈填土、杂古填土、冲忍填土。60七、特殊搬土淤泥，衫淤泥质软土是在而静水或捧缓慢流胳水环境瘦中沉积瞒并经生托物化学沸作用后春形成的烫，天然吴含水量转大于液好限，天管然孔隙僻比大于反1.0垂的粘性爽土。当妹e>1母.5为顿淤泥，叨1.0骡<e<导1.5心时为淤炭泥质土摘。⑵按堆堵积年代分温为：老填黎土（粘性克土填筑年奖代超过10年顿，粉土柜超过5孝年）；施新填土饭（粘性厚土填筑盐代小于10年柳，粉土途小于5迅年）。616.土的宝基本物理角性质实验记——密度试芦验1）试验目灯的测定天然挡土体的密眠度；密度定义炕：土体单颤位体积的辆质量，是营土的基本愈物理性质纺指标之一恭。在天然姓状态下的艳密度称为惑天然密度子，其单位南以g/c鱼m3表示崖；说明：密竖度是土体床的基本物锋理性质指缝标之一，学由试验直析接测定。猪土的密度一般是划指土的湿忠密度。此衔外，还有孕土的干密各度、土的群饱和密度拼和土的有效密度事；密度徐是了解品土体结充构密实穗程度的历重要指仓标；一见般土的忆天然密扭度在1.6～煌2.2g俱／cm3堡，换算为武重度即1费6～22劲。62试验用仓仪器及喊材料主要仪器陶：环刀、肃感量为0俩.1g的名天平。其它：振切土刀绣、推土引器、白税瓷盘、冤游标卡芹尺、凡且士林等主。4/2获5/2尿02363试验方职法环刀法——常算用于细肌粒土，缓本试验思采用环梁刀法；灌砂法—停—常用于基现场粗立号土；蜡封法工——常弟用于易扣碎裂、泳难以切荐削或不卖规则的宰土体；其它方法跟：电动取魔土器法、侍水银排开欲法、密度棋湿度计、议法灌水法踢等。4/2找5/2撕02364试验步害骤（1）亿用卡尺玩测出环兵刀的高说和内径恢，并计戴算出环鞠刀的体冬积V（亮cm3）；（2）称其环刀的质芬量m1，准确渡至0.傻1g；（3）在良环刀内壁血涂一层薄戏薄的凡士监林油，并炊将其刃口浸向下放在督试样上；（4）腐用切土沿刀沿环亮刀外缘变将土样康削成略秧大于环灾刀直径究的土柱白，然后跑慢慢将问环刀垂望直下压避，边压锻边削，起到土样赞伸出环猫刀上部待为止，厉削去环激刀两端破余土，问使与环翅刀口面僻齐平。型把削下筑的土样郊做含水肌量试验霉；（5）擦药净环刀外紧壁，称量堡环刀加土偶的质量m2，准确至援0.1g溪；（6）用慨推土器将淡试样从环替刀中推出妈；（7）咽本试验撕需进行递二次平洋试验，躁其平行蚕差值不便大于0蒸.03位g／c威m3，满足要选求取其算块术平均值允。4/2早5/2摧02365（1）按五下式计算震土的湿密孤度：式中：绢ρ——土的委湿密度（购g／c滨m3）；m1——环刀里的质量（奏g）；m2——环柔刀加土受的质量捉（g）泛。成果整志理4/2骂5/2前02366成果整痛理（2）按竹下式计算锻土的干密锈度：式中：址ρd——土佩的干密眨度（g掠／cm3）；ρ——比土的湿哗密度（见g／晒cm3）；w——土彩的含水量桌（%）。4/2迷5/2势02367注意事身项（1）操合作要快，植动作要细泳心，以避兄免土样被贱扰动破坏态结构及水邀份蒸发；（2）尽环刀一驻定要垂协直，加显以适当屯，方向姿要正；（3）边签压边削的捎时候，切桐土刀要向凉外倾斜，露以免把环座刀下面的榨土样削孔闸。4/2捎5/2犯02368试验目右的测定天棉然土体莫的含水习率；含水率定摄义：天然愁土体的质皱量在温度适105~版110℃虑下烘至恒泉重时所失危去的水分质量与达到恒脾重后的干土质量的比值叨，以百分数表示；说明：蒸含水率敞是土的余三个基今本物理海性质指舞标之一鸭，由试戒验直接厌测定。浆它反映粪了土的鸦状态，效是了解泊粘性土里稠度和美砂土湿顿度的重卧要指标付，又是处计算土型的干密娇度、孔惜隙比、射饱和度逆、液性镇指数等偏的必要司指标。苏不同种捐类土体衣的含水弱率变化也幅度较蹄大，砂凯土大致包在0~屯40%疼，粘土乱在20爸%~2色00%岛之间变压化。6.土的蠢基本物理贝性质实验刊——含水率试摊验4/2莲5/2遗02369试验用现仪器和箩材料主要仪拿器：温苍度能够如保持在高105丽~11使0℃的桑自动控嗽制的电喉热恒温姓烘箱；想感量为访0.0庄lg的岁电子分扭析天平组。其它：铝混制称量盒乞、干燥器牧、削土刀魄等。4/25柱/202偏370试验方法烘干法：土工室内坚试验的标瓦准方法，劳本试验采朽用烘干法蓝。其它方法件：酒精燃邮烧法、炒派干法、比痰重法等。适用范稿围：粘僻质土、普粉质土苹、砂类献土和有旷机质土逮类。对警有机质惠含量超滤过5%油的土体松，应将香温度控扯制在6絮5~7果0℃的最恒温下拔烘至恒块重。烘评干时间拿对细粒饥土体不宅得少于伴8h。4/2素5/2日02371试验步骤(1)先钻称称量盒锤的质量（袜m1），准号确至0窜.0l宋g；(2)宿取具有票代表性银试样，深细粒土战不小于宗为15肾g，沙充类土、坐有机质迅土不小阿于50愤g，放三入已称武好的称桶量盒内桑，立即梨盖上盒大盖，称蚕湿土加俊盒总质帖量（m2），精针确至0例.01浴g；(3)打艇开盒盖，代将试样和越盒放入烘粉箱内，在采温度10拍5~11亭0℃的恒暮温下烘干碑。烘干时脊间与土的够类别及取董土数量有松关。细粒细土不少于司8小时；晌砂类土不膛得少于6夜小时；对更含有机质释超过5%壶的土，应丧将温度控居制在65误~70耗℃的恒温弹下烘干；(4)将顶烘干后的志试样和盒泼取出，放累入干燥器浸内冷却至展室温。冷端却后盖好轨盒盖，称炮盒和土质椅量（m3），精奸确至0刚.01速g；(5)需本项试俗验要求雷进行二伙次平行欠测定，劣其平行吉差值需尖要满足浅以下要冲求：当饺含水量究小于5梅%时，杂允许平排行差值寺不大于容0.3独%；当剑含水量只大于5难%小于哲40%皆时，允坦许平行途差值不拉大于1励%；当企含水量感大于等铁于40肥%时，坚允许平东行差值鼻不大于民2%。比当满足获上述要详求时，诞含水量悟取两次滴测值的皆平均值详。4/25戒/202脾372成果整刃理（1）沃按下式烦计算含态水量：式中：w——她含水量棵（%）幸；m1——称励量盒的烟质量（殿g）；m2——盒加置湿土质量岔（g）；m3——盒加达干土质量际（g）。（2）产记录表顶格见实牧验报告虎。4/25川/202倍373注意事项（1）趣测定含含水量时肠动作要斤快，以裤避免土台样的水叙分蒸发轮；（2）弄应取具雷有代表萝性的土杏样进行会试验；（3）寺称量盒蓄要保持智干燥，至注意称猛量盒的惨盒体盒首盒盖上戒下对号蛋；（4）烘悔干、冷却锁由于时间栋较长，由芒实验室完扛成，同学离另找时间故来称盒加忍干土质量灿。4/2敏5/2义023746.土的庄基本物理观性质实验牛——液限和百塑限试惜验测定细坝粒土在呢液限与趴塑限时离的含水李量；界限含水暑率定义：绍粘性土的丈状态随着脉土中含水扑量的变化洲而变化，手各种粘性临土有一个脉处于塑性佛状态的含闹水率范围修，界限含兄水率就是陡这个范围闲的度量值美；说明：细窝粒土由于惊含水率不害同，分别协处于流动智状态，可访塑状态、对半固体状涉态和固体馋状态。液捞限是细粒百土呈可塑饥状态的上摘限含水率蒙，塑限是递细粒土呈痛可塑状态节的下限含堤水率。本瓜试验是测永定细粒土供的液限和忙塑限含水挡量，用作摄计算土的解塑性指标稿和液性指干数，按塑残性指数或垒塑性图对混粘性土进承行分类，建并可结合哄土体的原英始孔隙比耍来评价粘削性土地基户的承载能姓力。试验目的75试验用导仪器及究材料主要设备奸：液塑限两联合测定继仪限、天凡平、称量奸盒、烘箱码；其它：电器吹风、干军燥器、调狡土碗、调咏土刀、凡请士林、蒸痛馏水、滴升管、研钵列、带橡皮锁头的研棒买及0.5灰mm筛等销。4/25仇/202戴376试验方法本试验即采用液兴、塑限接联合测姻定法，府所用土逃样应过莲0.5趁mm的茄筛；说明：省根据《吧土工试渐验方法纱标准》揉（GB招/T5聚012毫3－1坚999铅），界饭限含水抹率中的液限膨可以采用故圆锥仪或萌碟式仪法差，塑限可蒸以采用滚揪搓法。联惩合测定法是为改进役碟式仪液椒限和滚搓棋法塑限而神提出的一骡种试验方孩法，就是叙根据土样在可塑言状态范汉围内，爽用质量倚76g跨，锥角夺300的圆锥做仪，以蓝瞬时落盗锥方法挑，测得圆锥入土香深度h与朵含水率w档两个参数题，然后绘席制在双对顷数坐标纸仓上，得到医深度h与握含水率将w之间年的直线法关系，积取等效怠碟式仪邀法强度晕相应的匹入土深呆度h=1翻7mm国（水利秋部取法泡，建工鞋取h=抽10m纠m）醉时的含更水率为将液限，载取等效姥滚搓法强度品相应的冶入土深让度h=观2mm叹时的含便水率为啊塑限。4/25焰/202铅377试验步柏骤（1）穴选取具丝式有代表掏性的天逗然含水贩量或风翻干土样末，若土梁中含有艳较多大斯0.5丛mm的谦顺粒或妙夹有大女量的杂附物时，折应将土邻样风干辨后用带咐橡皮头潮的研材耍研碎或同用木棒加在橡皮武板上压镜碎，然毙后再过抖0.5割mm的祥筛；（2）匙取过筛牌的土样挑不少于窜200暮g分别页放入三染个调土兵碗里，是加不同托数量的便蒸馏水扰，土样炕的含水丢量分别脆控制在涂液限、链略大于虾塑限和最二者的臭中间状炕态。用绩调土刀赔调匀，瞎然后用让玻璃片赢或湿布响覆盖，罪静置2告4h备尊用；（3）将宿制备好的聪土样用调娃土刀调拌艳均匀，分灵层密实地躬填入试样宋杯中，使舟空气逸出隔。试杯装好满后，刮绪成与杯边银齐平；（4）滤调平机水身，提款起锥杆馆，锥尖腾涂少许井凡士林朝；4/2枝5/2穴02378试验步骤（5）丛将装好升的土样角的试杯础放在升尽降座上节，转动糠升降旋匠钮，使恩试杯徐膜徐上升秒，土样煌表面和斥锥体尖废好接触杆，蜂鸣脸器报警绪，停止柿升降，受按检测励键，同妇时锥体亏立刻自躬行下沉高，5S胆时液晶答显示器膛上显示盐锥入深坦度h1，试验毕决，手拿锥炊体向上，继锥体复位添；（6）研改变锥记尖与土暑体接触裹位置（脾锥尖两别次锥入抵位置距该离不小美于1c坟m），述重复5赞条步骤婚，测得唯锥深入烫试样深料度值h2，h1、h2允许误差雄为0.5拌mm，否宿则，应重向做；（7）去闭掉锥尖入扔土处的凡叹士林，取耕10g以伟上的土样侮两个，分闷别放入称朱量盒内，垄称质量，妙测定其含穿水量；（8）欢重复（震3）至皱（7）毒的步骤挽，对其容它两个伶含水量供土样进鬼行试验维，测其业锥入深耐度和含柏水量。4/2芝5/2恭02379成果整销理（1）矮绘制锥竭入深度遣h与含赛水量w器的关系疫曲线。以含水牢量w为别横坐标甚，锥入昏深度h熄为纵坐背标，在周双对数绒坐标纸衬上绘制妙h~w贝的关系疗曲线。①连此三折点，应呈握一条直线衬；②当三点命不在一直绕线上，通熄过高含水金量的一点丹分别与其努余两点连醉成两条直剧线，在圆惭锥下沉深没度为2m最m处查得截相应的含去水量，当支两个含水洒量的差值毒小于2%塌，应以该杏两点含水秘量的平均亲值与高含故水量的点乌连成一直皇线；③当两滨个含水迟量的差馅值大于芬2%时室，应重绒做试验咸。4/25皮/202酱380成果整理（2）确课定液限、方塑限在锥入深强度h与含背水量w关剧系图上，猪查得下沉握深度为2蜡0mm所慨对应的含疼水量为液别限wL；查得公下沉深炒度为2闸mm所穗对应的汗含水量里为塑限消wP，以百辨分数表赌示。81成果整理（3）景按下式掀计算塑鸟性指数书：Ip=wL－wp式中：Ip——守塑性指董数；wp——干塑限含管水量（森％）；wL——液台限含水量简（％）。4/25史/202虚382成果整闪理（4）按伪下式计算逝液性指数秆：IL=(振w－wp)／Ip式中：IL——静液性指茎数；wp——扩塑限含喉水量（益％）；w—善—天债然含水如量（％匆）。（5）记池录表格见存实验报告4/25庆/202翻3831.3工程地质悦勘察84一、工推程地质踏勘察的化目的：在于以各碌种勘察手冒段和方法樱，调查研波究和分析翻评价建筑静场地和地春基的工程毯地质条件南，为设计刑和施工提嘱供所需的液工程地质惩资料。地基勘察恼必须遵守《岩土工揪程勘察规垒范》（GB果50爽021性—94德）的有掉关规定论。地基勘锄察和评馒价的任时务：认识高场地的局地质条怎件，分猾析它与旧建筑物倾之间的熔相互影泽响。地蝇质条件蠢包括（岩土的类球型及其工通程性质、傍地质构造末、地形地奴貌、水文映地质条件塘、不良地发质现象和壁可以利用奖的天然建狸筑材料等穿。）1.工抗程地质待勘察的瞒目的和韵要求85二、决定叨勘察任务稻的因素：勘察任庸务工作呜内容、催工作量地、工作迷方法应哗按下列伐四个因码素确定汁：1、建筑秀场地的复甜杂程度。铅（场地、畏地基等级杯）2、建筑寄规模及建音筑物等级流（安全等枪级）。3、对建吹筑场地地产质条件的雹研究程度另及当地建券筑经验。4、地基惊基础设计伐、施工的鉴特殊要求灶。三、工程耐地质勘察参三阶段：对应于工宇程设计中场址选择隙、初步设既计和施工得图三阶段网，为了恢提供各爷设计阶偿段所需蝇的工程屿地质资敞料，勘恨察工作捏也相应交分为选址勘察铜、初步勘自察和详细勘凡察三阶段。土对于地质轮条件复杂厘或有特殊性施工要求羞的重大建煌筑物地基溉，尚应进脱行施工勘察。86（一）伴可行性贞研究勘两察基本烤要求选址勘昏察的目昆的是为泄了取得穷几个场既址方案亏的主要脱工程地搞质资料蓝，对拟摸选场地错的稳定性和适宜性作出工程猎地质评价揭和方案比士较。选择场纺址时，仿应进行退技术经邀济分析自，避开剖不利地鼻段。可行性研撕究阶段的呼勘察工作倚，主要侧您重于收集练和分析区框域地质、贸地形地貌亭、地震、颂矿产和附题近地区的绢工程地质痛资料及当近地的建筑骨经验。87（二）初鞋步勘察基巡寿本要求初步勘熄察的任沟务是查虚明地层茄构造、泪岩土性峰质、地哨下水埋燥藏条件倒、冻结对深度、滔不良地小质现象想的成因狂、分布省及对场踩地稳定对性的影根响以及舒地基土壁的地震载效应等厚，对场济地内建筑地段政的稳定性作出岩土慎工程评价妈，为确定体建筑总平讽面布置，禁选择主要喊建筑物地妥基基础设泄计方案和郊不良地质它现象的防茶治对策提派供工程地勇质资料。88表1-皱27蒜初步勘替察勘探愚线、勘牧探点的扣间距(桥m)地基复杂程度等级勘探线间距勘探点间距一级(复杂)50~10030~50二级(中等复杂)75~15040~100三级(简单)150~30075~200注:1箩表中间慨距不适孝用于地刘球物理寻勘探2控制阔性勘探点蜻宜占勘探抚点总数的两1/5~利1/3,搁且每个地男貌单元均应有控制街性勘探点肿。表1-删28耳初步榆勘察勘霸探孔深切度(m智)工程重要性等级一般性勘探孔控制性勘探孔一级(重要工程)1530二级(一般工程)10~1515~30三级(次要工程)6~1010~20注:1烈勘探孔毫包括钻孔家、探井和剃原位测试捧孔等；2特蠢殊用途饲的钻孔澡除外。89（三）详程细勘察详细勘暗察的任喘务在于污针对具掀体建筑酱物地基斥或具体添的地质句问题，矩为进行依施工图桐设计提求供可靠紧的依据修或设计贯计算参布数。因蒙此必须根查明建狗筑物范勒围内的掘地层结筒构、岩铃土的物异理力学唯性质，漆对地基忘的稳定重性及承聚载力作渠出评价裂，并提槽供不良营地质现忆象防治绢工作所岩需的计荡算指标裂及资料除，此外调，还要支查明有旷关地下胁水的埋刊藏条件蕉和腐蚀无性、地斯层的透候水性和躲水位变怠化规律崖等情况仿。详勘的手段主要以晒勘探、舞原位测颗试和室赛内土工侨试验为宜主，必贴要时可建补充一峡些物探懒和工程胜地质测帖绘和调汉查工作询。勘探禽点的布雾置应按叔岩土工远程等级调确定：雀对一二俊级建筑斑物，宜急按主要碎柱列线久或建筑踩物周边饼线布置毕。90详勘勘探室孔深度以编能控制地推基主要受麻力层为原俩则。对须材进行变形旗验算的地爪基，控制性锦勘探孔深度应超尼过地基沉杆降计算深乐度。一般脊情况下按闲《勘察规雁范》选定派。取试样和月进行原位轮测试的井乞、孔数量求，应按地渐基土层的均匀性、狭代表性和设计赚要求确呜定，一概般占勘晒探孔总波数的1/2看~2/站3，对一唇级建筑遍物每栋顽不得少哭于3个。试丈样或进躺行原位耀测试部墓位的竖送向间距忍为1~2米，每一早主要土理层的试怠样不少变于6个，原敲位测试萝数据不骗少于6组。对于地思基主要受坦力层内厚搞度大于0稼.5m的覆夹层或透仅镜体，一痒般均需采取试样或进行原位测试。91在实际工怀程地质勘瞒察中，可络采取测绘顺与调查、动勘探、原旬位测试与利室内试验疾等勘察方霉法。测绘与调虚查的目的班是通过对派场地的地处形地貌、荐地层岩性爆、地质构滤造、地下活水与地表炮水、不良忽地质现象颗进行调查室研究与必技要的测绘幻玉工作，为帖评价场地肢工程条件欧及合理确翁定勘探工要作提供依践据。对建俗筑场地的类稳定性进扯行研究是依工程地质结调查和测疲绘的重点逝问题。2、测绘叠与调查一、测啦绘与调宽查92勘探勘探是昨地基勘遍察过程例中查明前地质情蒜况的一毕种必要侄手段在符测绘和漠调查的薯基础上储，进一牛步对场饲地的工政程地质屋条件进砍行定量值的评价享。常用典的勘探临方法有档坑探、渐钻探、酱触探和筛地球物纯理勘探喊等。（1）坑娇探坑探是在需建筑场地椒挖深井（臣槽）以取摄得直观资敬料和原状黎土样，这秆是一种不何必使用专似门机具的仅一种常用泽的勘探方蚕法。当场弱地的地址链条件比较脉复杂时，家利用坑探驰能直接观半察地层的注结构变化判，但坑探去可达的深秆度较浅。辣探井的平采面形状为掠矩形或圆印形，深度辛为2~3延米。较深裤时应支护既坑壁以策桨安全。3.发勘探工苍作93坑探示意图94（2）拆钻探钻探是用鸽钻机在地傻层中钻孔径，以鉴别正和划分地药层，并可掩沿孔深取勤样，用以薄测定岩石血和土层的胃物理力学淘性质，此春外，土的热某些性质禽也可直接蚀在孔内进氏行原位测嘱试。钻机一宋般分回括转式与叉冲击式缸两种。劳回转式罗转机是展利用钻党机的回株钻器带新动钻具设旋转，磨削孔朋底地层沙而钻进金，通常复使用管结状钻具猪，能取练柱状岩白芯标本墨。冲击睡式钻机巾则是利用卷刷扬机借粱纲丝绳乓带动有病一定重蹲量的钻冤具上下逢反复冲呈击，使胆钻头击舰碎孔底天地层形成钻晌孔后以躺抽筒提爸取岩石声碎块或摇扰动土珠样。95969798（3）证地球物领理勘探地球物理坏勘探（简甲称物探）搅也是一种答兼有勘探麻和测试双觉重功能的们技术。物问探之所以语能够用来念研究和解奋决各种地兵质问题，扭主要是因灭为不同的旬岩石、土朝层和地质便构造往往拴具有不同喇的物理性茄质，利用艘其导电性梢、磁性、难弹性、湿透度、密度扮、天然放吼射性等差爬异，通过票专门的物赢探仪器的炮量测，就背可区别和族推断有关趋地址问题罢。常用的物冬探方法主探要有：电絮阻率法、均电位法、熊地震、声柜波、电视贿测井等。99（1）祝触探触探是通链过探杆用扬静力或动唉力将金属魔探头贯入涉土中，并蚊量测能表秩征土对触双探头贯入扔的阻抗能说力的指标趴，从而间小接地判断丈土层及其尤性质的一皂类勘探方芳法和原位靠测试技术贞。作为勘详探手段，辱触探可用组于划分土蠢层，了解苹地层的均蚂匀性；作具为测试技此术，则可膛估计地基腊承载力和宜土的变形返指标。触探可分口为静力触延探和动力风触探。4原位善测试1001）.静北力触探静力触探朝试验借静露压力将触筐探头压入胶土中，利添用电测技晶术测得贯涝入阻力来爷判定土的瞧力学性质鱼。静力触枕探仪可分张为机械式网和油压式犯（如下图层）两类。101静力触拨探设备液中核心荷部分是伶触探头访。触探域杆将探羞头匀速修贯如土横层时，锈触探头碰可以测窃得土层梅作用于双探头的则锥尖阻苗力和侧映壁阻力室。探头恨按结构党分为单汤桥和双瓶桥两类葵。单桥探头翼所测到的钻是包括锥尖阻惧力和侧壁阻力在内的总贯入乓阻力Q（k演N）。菜通常用浩比贯入妇阻力P诞S（kPa泽）表粗示，即Ps=Q/A102双桥探弓头可测嘴出锥尖落总阻力封Qp（援kN）缩慧和侧壁处总摩阻晨力QS（kN盼）。通片常以锥妻尖阻力赴qc（售kPa骂）和侧瘦壁阻力传qs（笑kPa禾）表示辰：qc=QP/A通qs=Qs斧/S还可计算偷同一深度宁处的摩阻比Rs=躬qS/qC·10烫0%在现场种实测以搭后进行弊触探资猎料整理勇，绘制摆有关的始曲线(皮如下图散）。从跪而划分土层土，间接地成估算土的余承载力、冈压缩性指阅标和单桩袋承载力等。1031042）.动乏力触探动力触窜探是将抄一定质风量的穿围心锤，礼以一定涂高度自饶由下落锅，将探摧头贯入赵土中，蚀然后记熄录贯入顾一定深朱度的锤盯击次数段，以此继判别土滑的性质李。下面林介绍标怜准贯入硬试验和邻轻便触穿探两种进动力触粉探方法老。a.标栋准贯入床试验标准贯战入试验烘应与钻柏探工作证相配合仪。其设起备是在逢钻机的隐钻杆下猪端联结旁标准贯剖入器，起将质量益为63水.5k腰g的穿酿心锤套奥在钻杆灵上端。善试验时的，穿心种锤以7捐6cm总的落距距自由下劝落，将溜贯入器回垂直打乌入土层纠中15芳cm（容此时不炉计锤击钱数），画随后打筛入土层休30c梁m的锤楼击数，月即为实受测的锤喂击数衔。105圆锥动下力触探106当钻杆长誓度大于3斤m时，锤榴击数应按届下式校正鸣：按N的大丛小,确定驳土的承载面力、估计影土的抗剪丢强度和粘省性土的变两形指标、加判别粘性柔土的稠度杀和砂土的楼密实度以漠及估计砂逝土液化的巾可能性。穿心锤贯入器1072）轻便治触探轻便触厕探设备访组成（好如右图材）。试验时，事先用轻便杏钻具开孔道至被试土铺层，然后住以手提高徐质量为1续0kg的虹穿心锥，姐使其以5曲0cm的椅落距自由弱下落，将窑触探杆垂存直打入土逐中，记录胶每打入3是0cm的战锤击数称扒为N10。应用轻便营触探指标熔N10，可确阿定粘性炮土和素穴填土的置承载力缝，判别望土层的陈均匀性编。穿心锤触探杆尖锥头锤垫108(3)瓶平板载域荷试验由试验茄结果可延绘制p～s关系曲线植，并推断裤出地基的女极限荷载沙与承载力疤特征值。承载力税特征值行由载荷充试验p～s关系曲线确定耗：荷载试验p～s曲线

0spcr

pu

a

b

c

s1

p

109原位荷载试验装置荷载试坑支墩次梁主梁承压板千斤顶百分表基准梁110