土力学及地基基础 第4版 课件 第3-5章 土的压缩性和地基变形计算、土的抗剪强度与地基承载力、工程地质勘察

第3章

土的压缩性与地基变形计算

3.1土的压缩性3.2基础最终沉降量计算主要内容教学目标知道土的压缩特性会计算基础的最终沉降量重点土的压缩特性基础最终沉降量计算难点

基础最终沉降量计算3.1土的压缩性

土在压力作用下体积缩小的特性称为土的压缩性

固体颗粒的压缩土中水的压缩空气的排出水的排出压缩量的组成

注：在一般压力作用下，土粒和水的压缩量与土的总压缩量相比是很微小的，可以忽略不计。因此，可以认为，土的压缩就是土中孔隙体积的减小。

土的压缩性指标可通过室内试验或原位试验来测定。试验时力求试验条件与土的天然状态及其在外荷载作用下的实际应力条件相适应。3.1.1土的压缩性试验和压缩曲线

1．压缩试验

在一般工程中，常用不允许土样产生侧向变形的室内压缩试验(又称侧限压缩试验或固结压缩试验)来测定土的压缩性指标，其试验虽未能完全符合土的实际工作情况，但操作简便，试验时间短，故有实用价值。

三联固结仪注意：土样在竖直压力作用下，由于环刀和刚性护环的限制，只产生竖向压缩，不产生侧向变形。或

只要测定土样在各级压力作用下的稳定压缩量，就可算出相应的孔隙比e。2．土的压缩曲线

压缩曲线有两种绘制方式

图2-18土的压缩曲线

a）e-p曲线b）e-lgp曲线

3.1.2土的压缩性指标

1．压缩系数a

压缩性不同的土，其e-p曲线的形状是不一样的。由图2-18可见，密实砂土的e-p曲线比较平缓，而压缩性较大的软黏土的e-p曲线则较陡。曲线越陡，说明随着压力的增加，土孔隙比的减少越显著，因而土的压缩性越高。土的压缩性可用图2-19中割线MlM2的斜率来表示，即《地基规范》用p1＝100kPa、p2＝200kPa对应的压缩系数a1-2评价土的压缩性a1-2＜0.1MPa-1低压缩性土0.1MPa-1≤a1-2＜0.5MPa-1中压缩

a1-2≥0.5MPa-1高压缩性土2．压缩模量Es

土在完全侧限条件下的竖向附加应力与相应的竖向应变的比值

Es

Es=(1+e1)/a

用压缩模量来表示土的压缩性高低

Es<4Mpa高压缩性土4MPa≤Es≤15Mpa中等压缩性土Es>15MPa低压缩性土3．土的变形模量E0

土的变形模量E0是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值，可以由室内侧限压缩试验得到的压缩模量求得，也可通过静载荷试验确定。

地基土的泊松比

3.2基础最终沉降量计算

地基变形的主要外因是建筑物荷载在地基中产生的附加应力，在附加应力作用下土层的孔隙体积发生压缩减小，引起基础沉降。常用的计算基础最终沉降的方法有分层总和法及《地基规范》推荐方法。

3.2.1分层总和法

采用分层总和法计算基础最终沉降量时，通常假定地基土压缩时不发生侧向变形，即采用侧限条件下的压缩指标。为了弥补这样计算得到的变形偏小的缺点，通常取基底中心点下的附加应力进行计算。

将地基变形计算深度范围的土划分为若干个分层(见图2-20)，按侧限条件分别计算各分层的压缩量，其总和即为基础最终沉降量。

具体计算步骤1)计算基底压力及基底附加压力

2)按分层厚度将基底下土层分成若干薄层

3)计算基底中心点下各分层界面处自重应力和附加应力

4)确定地基压缩层深度

5)计算压缩层深度内各分层的自重应力平均值和平均附加应力。6)从e-p曲线上查得与p1i、p2i相对应的孔隙比e1i和e2i

7)计算各分层土在侧限条件下的压缩量

8)计算基础的最终沉降量s(mm)

图2-20地基最终沉降的分层总和法

【例3-1】

试以分层总和法计算图2-21所示柱下方形单独基础的最终沉降量。自地表起各土层的重度为：粉土＝18kN／m3；粉质黏土=19kN/m3，＝19.5kN／m3；黏土＝20kN／m3。分别从粉质黏土层和黏土层中取土样做室内压缩试验，其e-p曲线见图2-22。柱传给基础的轴心荷载标准值F＝2000kN，方形基础底边长为4m。【解析】（1）计算基底压力和基底附加压力

（2）分层，取分层厚度为1m

（3）计算各分层层面处土的自重应力

计算结果见表2-8

（4）计算基底中心点下各分层面处的附加应力

（5）确定压缩层深度z在6m深度处（点6）

不满足要求

在7m深度处

满足要求

压缩层深度z

n为7m

（6）计算压缩层深度内各分层的自重应力平均值和平均附加应力

计算结果见表3-1（7）从e-p曲线上查得与p1i、p2i相对应的孔隙比e1i和e2i

（8）计算各分层土在侧限条件下的压缩量

计算结果见表2-8

（9）计算基础的最终沉降量

例3-1计算结果

点角点下任意深度z/m/kPa/kPa分层hi/mP1i/kPaΔpi/kPap2i/kPae1ie2iΔsi/mm00271280-11.0371241610.9600.85852.011.0461191-21.0561051610.9350.85839.822.065902-31.070761460.9210.86429.733.075623-41.080531330.9120.87320.444.084434-51.089371260.7770.75711.355.094315-61.099271260.7720.7578.566.0104236-71.0109211300.7650.7546.277.0114183.2.2规范法

《地基规范》推荐一种计算基础最终沉降量的方法，其实质是在分层总和法的基础上，采用平均附加应力面积的概念，按天然土层界面分层(以简化由于过多分层所引起的繁琐计算)，并结合大量工程沉降观测的统计分析，以沉降计算经验系数对地基最终沉降量结果加以修正。【基本思路】1．采用平均附加应力系数计算地基变形的基本公式

2．确定压缩层深度3．计算基础最终沉降量

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土的抗剪强度主要内容4.1土的抗剪强度与极限平衡条件4.2抗剪强度的确定及试验方法4.3地基承载力

教学目标知道土的抗剪强度库仑定律知道土的极限平衡条件会确定土的抗剪强度的一般试验方法知道地基承载力的概念及确定方法重点土的抗剪强度库仑定律土的极限平衡条件土的抗剪强度的一般试验方法地基承载力的概念及确定方法关键点土的极限平衡条件地基承载力的概念及确定方法

土的抗剪强度是指在外力作用下，土体内部产生剪应力时，土对剪切破坏的极限抵抗能力。

4.1土的抗剪强度与极限平衡条件4.1.1抗剪强度的库仑定律

1773年，库仑（Coulomb，C.A.）通过砂土的剪切试验，得到砂土的抗剪强度的表达式为

以后通过对黏性土样进行试验，得出黏性土的法向应力与抗剪强度之间仍成直线关系

抗剪强度

黏聚力内摩擦角剪切面上的法向应力

f

f=tan

f

f=c+tanc

黏性土无黏性土库仑定律：土的抗剪强度是剪切面上的法向总应力

的线性函数

讨论:影响土体抗剪强度因素1.摩擦力的两个来源

1)滑动摩擦：剪切面土粒间表面的粗糙所产生的摩擦。

2)咬合摩擦：土粒间相互嵌入所产生的咬合力。2.粘聚力：是由于土粒之间的胶结作用、结合水膜以及水分子引力作用等形成的。3.抗剪强度影响因素

1)摩擦力：剪切面上的法向总应力、土的初始密度、土粒级配、土粒形状以及表面粗糙程度。

2)粘聚力：土颗粒越细，塑性越大，其黏聚力也越大。

太沙基有效应力原理

认为只有土粒间传递的有效应力才能引起抗剪强度摩擦分量，因此，认为土的抗剪强度应由下式来表示

无黏性土：

黏性土：

抗剪强度

有效黏聚力孔隙水压力有效内摩擦角剪切面上的法向有效应力4.1.2土中一点的应力状态

由材料力学可知，该点的大、小主应力为任意截面上的应力

土中任意截面上的应力莫尔应力圆描述土中某点的应力状态莫尔应力圆方程圆心坐标[1/2(

1+

3)，0]应力圆半径r＝1/2(

1－3

)4.1.3土的极限平衡条件

土体受荷后，任意截面mn上将同时产生法向应力与剪应力，对与抗剪强度进行比较：通过土体中一点有无数的截面，当所有截面上都满足τ＜，该点就处于稳定状态；当所有截面之中有且只有一个截面上的τ=时，该点处于极限平衡状态。

根据莫尔应力圆与抗剪强度曲线的关系可以判断土中某点M是否处于极限平衡状态

不会发生剪切破坏

极限平衡状态

从理论上讲该点早已破坏，因而这种应力状态是不会存在

莫尔－库仑破坏准则

3

1c

f2

fM

cctg1/2(1+3)根据极限应力圆与抗剪强度线的几何关系

黏性土的极限平衡条件

注意:无粘性土取c=0

土体处于极限平衡状态时，破坏面与大主应力作用面的夹角为

f

f2

f

3

1c

M

cctg1/2(

1+

3)

说明：剪破面并不产生于最大剪应力面，而与最大剪应力面成

/2的夹角，可知，土的剪切破坏并不是由最大剪应力τmax所控制

max

【

例4-1

】

地基中某一点的大主应力kPa，小主应力kPa。通过试验测得土的抗剪强度指标c=18kPa、，问最大主应力面是否破坏？该点处于什么状态？小主应力减小时，该点状态如何变化？

【解答】（1）最大剪应力为剪应力最大面上的正应力=300.4kPa

该面上的抗剪强度因为在剪应力最大面上，所以不会沿该面发生剪破。

（2）地基中一点所处状态的判别:设达到极限平衡状态时所需小主应力为，则由式（3-9）得

=180.7kPa

因为等于该点的实际小主应力，因此该点处于极限平衡状态，相应的摩尔应力圆与强度包络线相切，如图3-6中的圆A。

（3）当小主应力变小时，摩尔圆直径变大，与强度包络线相割，如图3-6中的B圆，该点已破坏。

小主应力变小时，摩尔圆直径变大4.2抗剪强度的确定及试验方法

4.2.1直剪试验

直剪试验的目的是用直剪仪测定土的抗剪强度指标c、值

直剪试验原理

对某一种土体而言，一定条件下抗剪强度指标c、值为常数，所以，τf与为线性关系，试验中，通常采用4个试件，分别在不同的垂直压力p下，施加水平剪切力进行剪切，使试件沿人为制造的水平面剪坏，得到4组数据（τ，），其中，τ为剪坏面上所受最大剪应力，为相应正应力，这4组数据（τ，）对应以τf为纵坐标，为横坐标的坐标系中的4个点，根据4点绘一直线，直线的倾角为土的内摩擦角，纵轴截距为土的黏聚力c，见图3-8

试验仪器：直剪仪（应力控制式，应变控制式）百分表剪切盒量力环根据试验时剪切速率和排水条件的不同

快剪

固结快剪

慢剪

在试件上施加垂直压力后，立即施加水平剪切力

在试件上施加垂直压力，待排水固结稳定后，施加水平剪切力

在试件上施加垂直力及水平力的过程中均应使试件排水固结

快剪试验用于模拟在土体来不及固结排水就较快加载的情况，对实际工程中，对渗透性差，排水条件不良，建筑物施工速度快的地基土或斜坡稳定分析时，可采用快剪；固结快剪用于模拟建筑场地上土体在自重和正常荷载下作用下达到完全固结，而后遇到突然施加荷载的情况例如地基土受到地震荷载的作用属于此情况；慢剪指标用于模拟在实际工程中，土的排水条件良好（如砂土层中夹砂层）、地基土透水性良好（如低塑性黏土）且加荷速率慢的情况。因此，应根据实际的工程情况选择合适的试验方法。直剪试验的优缺点优点：仪器构造简单，试样的制备和安装方便，易于操作。缺点：①剪切破坏面固定为上下盒之间的水平面不符合实际情况，不一定是土样的最薄弱面。②试验中不能严格控制排水条件，对透水性强的土尤为突出，不能量测土样的孔隙水压力。③上下盒的错动，剪切过程中试样剪切面积逐渐减小，剪切面上的剪应力分布不均匀。4.2.2三轴剪切试验

三轴试验是根据摩尔库仑破坏准则测定土的黏聚力c和内摩擦角。常规的三轴试验是取三个性质相同的圆柱体试件，分别先在其四周施加不同的围压（即小主应力），随后逐渐增大大主应力直到破坏为止

在三轴剪切试验中，根据试件排水条件的不同，可分为不固结不排水剪(UU)，固结不排水剪（CU）和固结排水剪（CD）3种试验方法。

对于饱和黏性土，在不同围压下测得不固结不排水剪的破损摩尔圆直径相等，其包络线为水平线，

固结不排水剪试验（测孔压）确定c′和的方法

将所得的总应力摩尔圆（图中各实线圆）向坐标原点平移一相应的孔隙水压力u值，圆的半径保持不变

【

例4-2

】对某饱和土做固结不排水试验，4个试样破坏时的、和相应的孔隙水压力u列表于3-1中。试确定该试样、和、。表3-1三轴试验成果

试样编号

/kPa

/kPa

u/kPa

1234

145218310405

60100150200

21386284

【解答】（1）采用直角坐标系，在横坐标上，按适当比例尺绘制，绘制、点，以-为直径，（，0）为圆心绘制摩尔圆，4组试样共4个圆，如图3-13中实线所示，然后作此4圆的公切线，即为土的抗剪强度包线。量得=17kPa，=17°

（2）采用表3-2的数据作有效应力圆，如图3-13中虚线所示，方法同上，然后作此4圆的公切线，量得=12kPa，=25°

表3-2三轴试验成果（有效应力）(单位：

kPa)

试样编号

1234124391806224888321116图3-13例3-2

4.2.3无侧限压缩试验

无侧限抗压强度试验是三轴剪切试验的特例，对试样不施加周围压力，即

3=0，只施加轴向压力直至发生破坏，试样在无侧限压力条件下，剪切破坏时试样承受的最大轴向压力qu，称为无侧限抗压强度

饱和软粘土土的灵敏度

粘性土的原状土无侧限抗压强度与原土结构完全破坏的重塑土的无侧限抗压强度的比值反映土的结构受挠动对强度的影响程度

根据灵敏度将饱和粘性土分类：低灵敏度土1<St≤2中灵敏度土2<St≤4高灵敏度土St>44.2.4十字板剪切试验

适用于现场测定粘性土的不排水强度，尤其适用于均匀的饱和软粘土十字板剪切破坏扭力矩

十字板现场试验强度

4.3地基承载力

地基承载力是指地基单位面积上所能承受荷载的能力。通常把地基土单位面积上所能承受的最大荷载称为极限荷载或极限承载力。地基基础设计和施工中，为保证荷载作用下地基不破坏，《地基规范》规定地基承载力必须满足相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均总压力

修正后地基承载力的特征值建筑物对地基的要求1.变形要求2.稳定要求

地基承载力：地基所能承受荷载的能力。4.3.1地基的破坏形式

试验研究表明，在荷载作用下，建筑物地基的破坏通常是由承载力不足而引起的剪切破坏，地基剪切破坏的形式可分为整体剪切破坏、局部剪切破坏和冲剪破坏三种形式

整体剪切破坏

局部剪切破坏

冲剪破坏1.整体剪切破坏1)p-s曲线上有两个明显的转折点，可区分地基变形的三个阶段

2)地基内产生塑性变形区，随着荷载增加塑性变形区发展成连续的滑动面

3)荷载达到极限荷载后，基础急剧下沉，并可能向一侧倾斜，基础两侧地面明显隆起2.局部剪切破坏1)p-s曲线转折点不明显，没有明显的直线段。

2)塑性变形区不延伸到地面，限制在地基内部某一区域内。

3)荷载达到极限荷载后，基础两侧地面微微隆起。3.冲剪破坏1)p-s曲线没有明显的转折点。

2)地基不出现明显连续滑动面。

3)荷载达到极限荷载后，基础两侧地面不隆起，而是下陷。

整体剪切破坏的曲线1有两个转折点a和b，相应于a点的荷载称为临塑荷载pcr，指地基土即将出现剪切破坏时的基础底面的压力；相应于b点压力称为极限荷载pu，是地基承受基础荷载的极限压力，当基底压力达到Pu时，地基就会发生整体剪切破坏。临塑荷载pcr和极限荷载pu称为地基的两个临界荷载。

4.3.2理论公式法确定地基承载力

1．按塑性区的深度确定地基承载力

按塑性区开展深度确定地基承载力的方法，就是将地基中的剪切破坏区限制在某一范围，确定地基土所能承受多大的基底压力，该压力即为所求的地基承载力。（1）临塑荷载

是指地基土即将出现剪切破坏时的基础底面的压力。设条形基础的宽度为b，埋置深度为d，均布垂直压力为p，按弹性理论可推导出地基的临塑荷载计算公式为

其中Md，Mc为承载力系数

（2）临界荷载p1/4和p1/3

理论计算和工程实践表明，用临塑荷载作为地基特征承载力特征值比较保守，也不够经济。国内某些地区的经验认为，塑性区的最大开展深度zmax可达到基础宽度b的1/4或1/3，并把这时的基底压力称为临界荷载p1/4和p1/3

。

中心受压基础可取，其临界荷载为

偏心受压基础可取，其临界荷载为

承载力系数

提示：上述公式是在条形基础承受均布荷载条件下推导出来的，可以直接作为地基承载力特征值使用，对于矩形、圆形基础可近似应用，结果偏于安全

【

例4-3

】某条形基础，宽度b=3m，埋置深度d=1.0m。地基土为粉质黏土，其物理力学性质指标为：=18kN/m3，黏聚力c=10kPa，内摩擦角=10°，饱和重度kN/m3。试求：①地基承载力、；②当地下水位上升至基础底面时，承载力有何变化。

【解答】（1）由c=10kPa、=10°，根据承载力系数计算公式，得、、、，分别代入式（3-19）和式（3-20）得（2）当地下水位上升至基础底面时，若抗剪强度指标c、不变，则承载力系数也不变，但基底以下土的重度按浮重度计，其值为=78.24kPa<

82.56kPa=80.04kPa<85.8kPa

从计算结果可知，当地下水位上升至基础底面时，地基承载力将降低。2．按极限荷载确定地基承载力

极限荷载pu是指地基即将出现完全剪切破坏时相应基础底面的压力。太沙基公式

1）条形基础公式2）方形基础公式

3）圆形基础公式

式中b——条形基础为宽度，方形基础为边长，圆形基础为半径(m)；、、——承载力系数，由表3-3查得

对于局部剪切破坏的松软土，太沙基建议用修正后的、值来计算，由此得出的承载力系数、、列入表3-3中供查用。其中，。则修改后的太沙基公式为

实际工程中，用极限荷载除以安全系数K后，可以作为地基承载力特征值应用。对于太沙基极限承载力公式，安全系数K取3。

【

例4-4

】某条形基础，宽度b=2m，埋置深度d=1.0m。地基土为粉质黏土，其物理力学性质指标为：=18.5kN/m3，黏聚力c=10kPa，内摩擦角=20°，试按太沙基公式计算地基的极限荷载与地基承载力特征值。

【解答】（1）由=20°查表（3-3）得、、，代入式（3-21）得

=406.4kPa

（2）若取安全系数K=3时，得地基承载力特征值为

4.3.3按载荷试验确定地基承载力

地基载荷试验是在现场天然土层上，通过一定面积的载荷板向地基施加竖向荷载，测定压力与地基变形关系，从而确定地基的承载力和变形特性。

载荷试验装置的载荷板面积一般采用0.25m2或0.5m2。试验标高处的试坑宽度不应小于载荷板直径（或相当直径）的3倍。试坑的深度一般与设计基础埋深相同。

对地基进行载荷试验，整理试验记录可以得到图3-19所示的荷载p与沉降s的关系曲线，由此来确定地基承载力特征值。对于密实砂土、硬塑黏土等低压缩性土，其p—s曲线通常有比较明显的起始直线段和极限值，曲线呈“陡降型”，如图3-19a，《地基规范》规定，取图中比例荷载对应的荷载p1作为承载力特征值。当极限荷载小于2p1时，取极限荷载值的一半作为承载力特征值。

对于有一定强度的中、高压缩性土，如松砂、填土、可塑黏土等，其p－s曲线无明显转折，但曲线的斜率随荷载的增大而逐渐增大，最后稳定在某个最大值，即呈渐进破坏的“缓变型”，如图3-19b，当加载板面积为0.25~0.50m2，可取s／b＝0.01~0.015所对应的荷载，但其值不大于最大加载量的一半。

同一土层参加统计的试验点数不应少于三点，当试验实测值的极差（即最大值减去最小值）不超过平均值的30%时，取此平均值作为地基承载力特征值。当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验确定的地基承载力特征值，尚应按下式进行宽度和深度修正修正后的地基承载力特征值

载荷试验确定的地基承载力特征值

基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查表3-4得到

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工程地质勘察

主要内容5.1岩土工程勘察阶段划分及技术要点5.2地基勘察方法及原位测试

5.3工程地质勘察报告5.4验槽

教学目标

知道岩土勘察阶段的划分及勘察技术要点，能正确阅读使用工程地质勘察报告，知道验槽的技术要点和方法。重点岩土工程勘察阶段划分及技术要点工程地质勘察报告难点地基勘察方法及原位测试

岩土地基的工程特性将直接影响建筑物的安全。在工程设计之前，必须先了解建设场地的自然环境及工程地质条件，通过各种勘察手段和测试方法，对拟建场地进行岩土工程勘察，为设计提供详实、可靠的工程地质资料，严格贯彻先勘察，后设计，再施工的建设程序。本章主要介绍岩土工程勘察的目的，勘察阶段的划分及技术要点，勘察及现场测试方法，勘察报告的阅读和验槽等内容。5.1岩土工程勘察阶段划分及技术要点5.1.1岩土工程勘察的目的及内容

工程勘察的目的在于以各种勘察手段和方法，调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件，为设计和施工提供所需的工程地质资料。工程勘察的主要内容

1）查明建设场地与地基的稳定性问题。主要查明场地与断裂构造的位置关系，断裂地质构造的活动性以及规模，地震的基本烈度，砂土液化的可能性，场地有无滑坡、泥石流等不良地质现象以及其危害程度。

2）查明场地的地层类别、成分、厚度和坡度变化。

3）查明场地的水文地质条件。重点查明地下水的类型、补给来源、排泄条件、埋藏深度及污染程度等。

4）查明地基土的物理力学性质指标。

5）确定地基承载力，预估基础沉降。

6）提出地基基础设计方案的建议。5.1.2岩土工程勘察阶段及技术要点岩土工程勘察阶段选址勘察(可行性研究勘察)

初步勘察(初勘)

详细勘察(详勘)

施工勘察

选址勘察(可行性研究勘察)

选址勘察的目的在于通过踏勘了解现场地形地貌、地质构造、岩土工程特性、地下水情况以及不良地质现象，是否存在影响建筑物基础的地下设施及采空区等，同时了解场地位置，当地建筑经验及人文、交通等状况。选址勘察时应尽量避开对工程建设不利的地段及区域。初步勘察(初勘)

其目的在于通过勘察，判定场地的工程地质和水文地质条件。根据初步设计或扩初设计提供的方案，对场地进行全面的普查。通过普查，查明拟建场地的以下情况：

1）地层及地质构造。

2）岩石和土的物理力学性质。

3）地下水埋藏条件。

4）土的冻结深度。

5）不良地质现象及地震效应。详细勘察(详勘)

详勘是在初步勘察基础上，配合施工图设计的要求，对建筑地基所作的岩土工程勘察。详勘阶段的主要任务是：

1）查明建筑物基础范围内地层结构，岩土的物理力学性质。

2）对地基的稳定性和承载力作出评价。

3）选择地基基础设计方案。

4）提供不良地质现象防治措施及地基处理方案。

5）查明有关地下水的埋藏条件和侵蚀性。施工勘察

配合施工过程中出现的技术问题进行的勘察工作。

5.2地基勘察方法及原位测试5.2.1勘察点的布置地基复杂程度等级勘探点间距复杂10～15中等复杂15～30简单30～501．勘探点的间距

详勘阶段勘探点的间距应满足表5.1的要求。

表5-1详细勘察勘探点的间距（单位：m）

详勘阶段勘察点的布置，应符合下列规定:1）勘探点宜按建筑场地周边线和角点布置。

2）同一建筑范围内的主要受力层或受影响的下卧层起伏较大时，应加密察探点，查明其变化。

3）重大设备基础应单独布置勘探点，重大的动力机器基础和高耸构筑物，勘探点不宜少于3个。

4）单栋高层建筑勘探点的布置，应满足对地基均匀性的要求，且不应少于4个。

5）在复杂地质条件及特殊性土建筑场地，宜布置适量探井。2．勘探点的深度

详细勘察的勘探孔深度自基础底面算起，应符合下列规定：

1）勘探孔深度应能控制地基主要受力层，当基础底面宽度不大于5m时，勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3倍，对单独柱基不应小于1.5倍，且不应小于5m。

2）对高层建筑和需作变形计算的地基，控制性勘探孔深度应超过地基变形计算深度；高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下0.5~1.0倍的基础宽度，并深入稳定分布的地层。

3）对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房，当不能满足抗浮设计的要求，需设置抗浮或锚杆时，勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求。

4）当有大面积地面堆载或软弱下卧层时，应适当加深控制性勘探孔的深度。

5）大型设备基础勘探孔深度不宜小于基础底面宽度的2倍。

6）当需进行地基处理和采用桩基时，勘探孔的深度应满足相应规范的要求。

7）在上述规定深度内当遇基岩或厚层碎石土等稳定地层时,勘探孔深度应根据情况进行调整。5.2.2地基勘察方法地基勘察方法钻探

井探或槽探

回转式

冲击式

振动式

冲击—回转式

每种钻进方法各有独自特点，分别适用于不同的地层。根据《岩土工程勘察规范GB50021-2001》的规定，钻进方法可根据地层类别及勘察要求进行选择

当用钻探方法难以查明地下情况时，可采用探井、探槽（见图5-1）进行勘探，直接观察地基土层情况，并从探井(槽)中取原状土样进行试验分析。

图5-1探坑示意图a)探坑b）在探坑中取原状土c）原状土样5.2.3地基原位测试

原位测试是在岩土原来所处的位置上，基本保持其天然结构、天然含水量及天然应力状态下进行的测试技术。常用的原位测试方法

静荷载试验

动力触探试验

静力触探试验

十字板剪切试验旁压试验

静荷载试验

图5-2静载荷试验图5-3静载荷试验成果曲线a)s-t曲线b）p-s曲线

根据试验结果，可绘制如图5-3a所示的荷载沉降量s与时间t关系的曲线和图5-3b所示的压力p与稳定沉降量s的关系曲线。

在p—s曲线中，A点所对应的荷载称为比例界限荷载pcr；B点所对应的荷载为极限荷载pu。利用p—s曲线的特征点，可以确定临塑荷载与极限荷载，以提供地基承载力标准。直线变形阶段局部剪切阶段破坏阶段静力触探试验

静力触探试验是通过静压力将一个内部装有传感器的触探头