土力學(xué)前四章T

第二章

地基勘察

與測(cè)試§2.1

地基勘察的任務(wù)和內(nèi)容§2.2

地基勘察測(cè)試方法§2.3

基槽檢驗(yàn)與地基的局部處理§2.4

地基勘察報(bào)告書及工程實(shí)例基礎(chǔ)工程退出§2.1地基勘察的任務(wù)和內(nèi)容工程地質(zhì)勘察的重要性工程地質(zhì)察等級(jí)工程地質(zhì)勘察內(nèi)容及要求工程地質(zhì)勘察的重要性盲目設(shè)計(jì)施工的后果東南大學(xué)教工住宅板基斷裂該住宅北側(cè)已經(jīng)正規(guī)勘察、設(shè)計(jì)并施工建成6層教工住宅，使用良好，兩樓僅隔二十余米，設(shè)計(jì)師判斷這是簡(jiǎn)易場(chǎng)地，將北側(cè)的勘察資料借用做南面新樓資料，事故發(fā)生后，補(bǔ)勘發(fā)現(xiàn)一側(cè)地基中存在軟弱淤泥層粗心大意危害極大清華大學(xué)供應(yīng)科庫房墻體開裂因鉆孔深度太淺，地基中部厚層高壓縮性泥炭層未發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致墻體大裂縫33條，成為危房云南民院住宅墻體開裂地基中存在局部淤泥與泥炭層未發(fā)現(xiàn)，嚴(yán)重開裂，多次加固無效，最后被迫拆除工程地質(zhì)勘察等級(jí)工程安全等級(jí)工程安全等級(jí)建筑場(chǎng)地等級(jí)建筑地基等級(jí)安全等級(jí)破壞后果工程類型一級(jí)很嚴(yán)重重要工程二級(jí)嚴(yán)重一般工程三級(jí)不嚴(yán)重次要工程建筑場(chǎng)地等級(jí)因素一級(jí)二級(jí)三級(jí)建筑抗震危險(xiǎn)地段不利地段設(shè)防烈度不大于6度，對(duì)建筑抗震有利不良地質(zhì)現(xiàn)象強(qiáng)烈發(fā)育一般發(fā)育不發(fā)育地質(zhì)環(huán)境強(qiáng)烈破壞一般破壞未受破壞地形地貌復(fù)雜較復(fù)雜簡(jiǎn)單建筑地基等級(jí)等級(jí)因素一級(jí)二級(jí)三級(jí)巖土種類巖土種類多，性質(zhì)變化大，地下水影響大，需特殊處理巖土種類較多，性質(zhì)變化較大，地下水有不利影響巖土種類單一，性質(zhì)變化不大，地下水無影響特殊巖土多年凍土、濕陷、膨脹、鹽漬、污染嚴(yán)重的特殊巖土除一級(jí)巖土之外的特殊巖土無特殊巖土*以上等級(jí)劃分時(shí)，滿足其中一項(xiàng)即可確定其等級(jí)工程勘察等級(jí)勘察等級(jí)確定勘察等級(jí)的條件工程安全等級(jí)建筑場(chǎng)地等級(jí)建筑地基等級(jí)一級(jí)一級(jí)任意任意二級(jí)一級(jí)任意任意一級(jí)二級(jí)二級(jí)二級(jí)二級(jí)或三級(jí)三級(jí)二級(jí)三級(jí)一級(jí)任意任意一級(jí)二級(jí)二級(jí)三級(jí)二級(jí)三級(jí)三級(jí)三級(jí)二級(jí)三級(jí)三級(jí)二級(jí)或三級(jí)工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容及要求工程勘察階段：可行性研究勘察階段初步勘察階段詳細(xì)勘察階段施工勘察階段搜集資料、分析資料、現(xiàn)場(chǎng)踏勘，對(duì)擬選場(chǎng)地做出地質(zhì)評(píng)價(jià)初步查明巖土物理力學(xué)性質(zhì)，對(duì)選定工程場(chǎng)地的穩(wěn)定性作出巖土工程評(píng)價(jià)按不同的建筑物提出詳細(xì)的巖土工程資料和設(shè)計(jì)所需的巖土技術(shù)參數(shù)，對(duì)地基作出工程分析評(píng)價(jià)，為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、地基處理、不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治等作出方案及論證，提出建議。地基驗(yàn)槽，樁基工程與地基處理的質(zhì)量和效果的檢驗(yàn)，在施工階段發(fā)現(xiàn)地質(zhì)情況與勘察不符時(shí)要進(jìn)行施工勘察，補(bǔ)充必要數(shù)據(jù)初勘、詳勘要求：勘探布點(diǎn)、勘探孔深度、取樣和測(cè)試工作量§2.2地基勘察測(cè)試方法勘探坑探——探槽、探坑、探井鉆探地球物理勘探——電阻率、地震法觸探——靜力觸探、動(dòng)力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入地基勘察試驗(yàn)指標(biāo)的選取課下自己學(xué)習(xí)§2.3基槽檢驗(yàn)驗(yàn)與地基基局部處處理基槽檢驗(yàn)驗(yàn)—五方會(huì)談?wù)劊追椒健⒖辈觳?、設(shè)計(jì)計(jì)、監(jiān)理理、施工工）驗(yàn)槽目的、內(nèi)容、注意事項(xiàng)項(xiàng)地基局部部處理方方法1.人工雜填填土、坑坑穴和淤淤泥等軟軟弱土層層的處理理坑范圍小小深度淺淺，將虛虛土全部部挖出然然后用與與坑邊天天然土壓壓縮性接接近材料料回填坑范圍大大或其它它條件限限制，將將該范圍圍內(nèi)基槽槽加寬或或加大基基礎(chǔ)埋深深，做成成踏步與與兩端連連接在單獨(dú)基基礎(chǔ)下，，坑深度度較淺，，按壓縮縮層深度度內(nèi)異常常土處理理2.磚井或土土井的處處理井內(nèi)土層層已密實(shí)實(shí)，將井井的磚圈圈拆除1m后進(jìn)行處理，，加強(qiáng)上部結(jié)結(jié)構(gòu)頸內(nèi)回填土不不密實(shí)，用大大塊石將下面面軟土擠密后后再用上述方方法處理3.局部硬土的處處理挖除，視情況況回填；采用深基礎(chǔ)4.橡皮土的處理理地基為粘性土土，含水量很很大趨于飽和和，避免直接接夯拍，采用用晾槽或慘白白灰的方法降降低土的含水水量地基土如果已已經(jīng)發(fā)生顫動(dòng)動(dòng)，利用碎石石或卵石將泥泥擠緊；或?qū)⒛嗤诔匦滦禄靥?.管道的處理管道位于槽底底以上，采取取防止漏水的的措施管道位于槽底底以下，拆遷遷管道或?qū)⒒A(chǔ)局部降低低§2.4地基勘察報(bào)告告和工程實(shí)例例勘察報(bào)告書的的內(nèi)容：工程地質(zhì)報(bào)告告書在內(nèi)容結(jié)結(jié)構(gòu)上分為：：1.緒論—說明勘察工作作的任務(wù)、采采用的方法及及取得的成果果2.通論—闡明勘察場(chǎng)地地工程地質(zhì)條條件，區(qū)域自自然地理和地地質(zhì)背景3.專論—主要論證工程程建筑所涉及及到的有關(guān)工工程地質(zhì)問題題，評(píng)價(jià)工程程的適宜性，，并提出防治治不良地質(zhì)作作用措施的建建議4.結(jié)論—在專論的基礎(chǔ)礎(chǔ)上，對(duì)各種種具體問題給給予簡(jiǎn)要的結(jié)結(jié)論性意見文字部分：圖表部分：1.勘探點(diǎn)平面位位置圖2.鉆孔柱狀圖3.工程地質(zhì)剖面面圖4.土工試驗(yàn)圖表表5.現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試試圖件本章結(jié)結(jié)束坑探(trialpits)優(yōu)點(diǎn)：使用工具簡(jiǎn)單單，技術(shù)要求求不高，應(yīng)用用廣泛，揭露露面積較大，，可直接觀察察地質(zhì)現(xiàn)象，，采取原狀結(jié)結(jié)構(gòu)試樣，可可作現(xiàn)場(chǎng)大型型原位試驗(yàn)缺點(diǎn)：可達(dá)深度較淺淺且成本較高高；一般3~4m,地下水以下危危險(xiǎn)坑探的編錄工工作：除了做詳細(xì)的的描述記錄之之外，還要繪繪制展視圖展視圖種類：：四壁輻射展開開法（適用于于探坑、探槽槽）四壁平行展開開法（適用于于探井）地層年代層厚（m）標(biāo)高（m）四壁方位巖性描述北東南西Q1.7~2.7砂礫巖D1.7~2.3石灰?guī)rD1.9~2.0石英砂巖四壁平行展開開法繪制的探探井展視圖鉆探(ExplorationDrilling)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)借助于鉆機(jī)機(jī)機(jī)械和工具在在巖層中鉆孔孔的一種勘察察方法。鉆孔孔分為鑒別孔和技術(shù)孔；控制孔與一般孔。①可以直接探明明地層巖性、、地質(zhì)構(gòu)造、、地下水埋深深、含水層類類型和厚度、、滑坡滑動(dòng)面面的位置以及及巖溶發(fā)育情情況等②還可以取出巖巖芯作為試樣樣或在鉆孔中中進(jìn)行抽壓水水試驗(yàn)、聲波波測(cè)試、觸探探或長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)測(cè)等鉆探鉆探方法和設(shè)設(shè)備鉆探工具根據(jù)據(jù)動(dòng)力來源分分為人力和機(jī)機(jī)械兩種，前前者僅用土層層、淺孔，后后者則巖土層層均用，效率率高、孔深大大常用人力鉆探探工具：洛陽陽鏟、錐探、、麻花鉆、小小螺紋鉆等洛陽鏟：鉆孔直徑小深深度較大的圓圓形孔；取出擾動(dòng)土樣樣；沖進(jìn)深度一一般可達(dá)10m，黃土中可達(dá)達(dá)30m；弧形鏟頭適適用于黃土及及黏性土層，，圓形鏟頭可可安裝缺十字字或活葉，可可鉆進(jìn)并取出出砂土，掌形形鏟頭可將孔孔內(nèi)較大碎石石、卵石擊碎碎錐探：用錐具向下沖沖入土中，憑憑感覺來探明明疏松覆蓋層層厚度；探深深可達(dá)10m，用于查明沼沼澤和軟土厚厚度、黃土陷陷穴麻花鉆或小螺螺紋鉆：每節(jié)長(zhǎng)1m的鋼管鉆桿和和管子鉗，首首端為麻花形形鉆頭；螺旋旋取出擾動(dòng)土樣樣，孔徑??；適適用于粘性土土及砂類土；；探深6m以內(nèi)機(jī)械鉆探的工工具是各式鉆鉆機(jī)按照鉆進(jìn)方法法：沖擊鉆進(jìn)進(jìn)、回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)進(jìn)、振動(dòng)鉆進(jìn)進(jìn)、沖洗鉆進(jìn)進(jìn)沖擊鉆進(jìn)：利用鉆具的自自重，反復(fù)自自由下落的沖沖擊力，使鉆鉆頭沖擊孔底底以破碎巖石石而逐漸鉆進(jìn)進(jìn)；適用于礫礫、卵石層及及基巖；不能取得完整整巖芯，能保持較大大的鉆孔口徑徑回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)：利用用鉆鉆機(jī)機(jī)回回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，，是是鉆鉆頭頭的的切切刀刀或或加加研研磨磨材材料料削削磨磨巖巖石石而而不不斷斷鉆鉆進(jìn)進(jìn)；；適適用用于于軟軟硬硬不不同同的的地地層層；；能取取得得原原狀狀土土或或完完整整巖巖芯芯振動(dòng)動(dòng)鉆鉆進(jìn)進(jìn)：：利用用機(jī)機(jī)械械動(dòng)動(dòng)力力產(chǎn)產(chǎn)生生的的振振動(dòng)動(dòng)力力，，使使土土的的抗抗剪剪強(qiáng)強(qiáng)度度降降低低，，借借振振動(dòng)動(dòng)器器和和鉆鉆具具的的自自重重，，切切削削孔孔底底土土層層不不斷斷鉆鉆進(jìn)進(jìn)；；不能能得得原原狀狀土土或或完完整整巖巖芯芯沖洗洗鉆鉆進(jìn)進(jìn)：：通過過高高壓壓射射水水破破壞壞孔孔底底土土層層從從而而實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)鉆鉆進(jìn)進(jìn)，，適適用用于于砂砂層層、、粉粉土土層層、、不不太太堅(jiān)堅(jiān)硬硬粘粘土土層層，，不能能得得原原狀狀土土或或完完整整巖巖芯芯巖土土取取樣樣在取取樣樣的的工工程程中中，，力力求求排排除除各各種種可可能能的的擾擾動(dòng)動(dòng)因因素素，，使使試試樣樣的的擾擾動(dòng)動(dòng)程程度度降降至至盡盡可可能能小小的的程程度度，，其其中中取取土土器器是是影影響響取取土土質(zhì)質(zhì)量量的的重重要要因因素素目前前外外鉆鉆孔孔取取土土器器樣樣式式：：對(duì)對(duì)開開筒筒式式、、圓圓筒筒推推出出式式，，重重大大工工程程盡盡量量選選用用活活塞塞薄薄壁壁取取土土器器（（軟軟土土）），，三三重重管管取取土土器器（（堅(jiān)堅(jiān)硬硬土土））級(jí)別擾動(dòng)程度試驗(yàn)內(nèi)容Ⅰ不擾動(dòng)土的定名、含水量、密度、強(qiáng)度試驗(yàn)、固結(jié)試驗(yàn)Ⅱ輕微擾動(dòng)土的定名、含水量、密度Ⅲ顯著擾動(dòng)土的定名、含水量Ⅳ完全擾動(dòng)土的定名土試試樣樣質(zhì)質(zhì)量量等等級(jí)級(jí)劃劃分分不同同等等級(jí)級(jí)土土試試樣樣的的取取樣樣工工具具和和方方法法見見《巖土土工工程程勘勘察察規(guī)規(guī)范范》（GB50021－2001）鉆孔孔觀觀測(cè)測(cè)、、編編錄錄和和資資料料整整理理1.巖芯芯觀觀察察、、描描述述和和編編錄錄2.鉆孔孔水水文文地地質(zhì)質(zhì)觀觀測(cè)測(cè)3.鉆進(jìn)進(jìn)動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)觀觀察察和和記記錄錄4.編制制鉆鉆孔孔柱柱狀狀圖圖，，比比例例一一般般為為1:100~1:500靜力力觸觸探探試試驗(yàn)驗(yàn)(DPT)靜力力觸觸探探試試驗(yàn)驗(yàn)的的主主要要技技術(shù)術(shù)要要求求電纜傳感器傳感器傳感器單橋橋探探頭頭雙橋橋探探頭頭單橋橋探探頭頭只能能測(cè)測(cè)定定一一個(gè)個(gè)觸觸探探指指標(biāo)標(biāo)—比貫貫入入阻阻力力ps雙橋橋探探頭頭同時(shí)時(shí)測(cè)測(cè)出出錐錐尖尖阻阻力力qc和側(cè)側(cè)摩摩阻阻力力fa孔壓壓靜靜探探探探頭頭可測(cè)測(cè)貫貫入入時(shí)時(shí)孔孔隙隙水水壓壓力力靜力力觸觸探探試試驗(yàn)驗(yàn)的的目目的的和和使使用用條條件件適用用范范圍圍粘性性土土、、粉粉土土、、砂砂土土試驗(yàn)驗(yàn)?zāi)磕康牡?.根據(jù)據(jù)貫貫入入阻阻力力曲曲線線的的形形態(tài)態(tài)特特征征或或數(shù)數(shù)值值變變化化幅幅度度劃劃分分土土層層2.估算算地地基基土土層層的的物物理理力力學(xué)學(xué)參參數(shù)數(shù)3.評(píng)定地基基土的承承載力4.選擇樁基基持力層層、估算算單樁極極限承載載力、判判定沉樁樁可能性性5.判定場(chǎng)地地地震液液化勢(shì)靜力觸探探試驗(yàn)成成果的應(yīng)應(yīng)用主要成果果1.比貫入阻阻力—深度(ps-h)關(guān)系曲線線2.錐尖阻力力—深度(qc-h)關(guān)系曲線線3.側(cè)壁摩阻阻力—深度(fs-h)關(guān)系曲線線4.摩阻比—深度(Rf-h)關(guān)系曲線線qc-h曲線fs-h曲線Rf-h曲線ps-h曲線成果應(yīng)用用1.劃分土層層界線①上下層層貫入阻阻力相差差不大時(shí)時(shí)，取超超前深度度和滯后后深度的的中心，，或中點(diǎn)點(diǎn)偏向小小阻力土土層5~10cm處作為分分層界線線②上下層層貫入阻阻力相差差一倍以以上時(shí)，，當(dāng)由軟軟層進(jìn)入入硬層或或由硬層層進(jìn)入軟軟層時(shí)，，取軟層層最后一一個(gè)貫入入阻力小小值偏向向硬層10cm為分界③上下層層貫入阻阻力無變變化時(shí)，，結(jié)合fs或Rf的變化確確定分界界2.評(píng)定地基基土的強(qiáng)強(qiáng)度參數(shù)數(shù)①粘性土土的強(qiáng)度度（表2-9）②砂土的的強(qiáng)度（表2-10）3.評(píng)定土的的變形參參數(shù)①粘性土土的壓縮縮模量或或變形模模量（表表2-11）②砂土的的壓縮模模量（表2-12）和變形模模量（表表2-13）4.評(píng)定地基基土的承承載力①部分地地區(qū)的一一般土類類地基承承載力特特征值的的經(jīng)驗(yàn)關(guān)關(guān)系（表2-14）5.預(yù)估單樁樁承載力力①《高層建筑筑巖土工工程勘察察規(guī)程》（公式2-4）圓錐動(dòng)動(dòng)力觸觸探(DPT)動(dòng)力觸觸探的的類型型和規(guī)規(guī)格輕型動(dòng)動(dòng)力觸觸探10kg重型動(dòng)動(dòng)力觸觸探63.5kg超重型型動(dòng)力力觸探120kg觸探桿錘墊穿心錘尖錘頭圓錐動(dòng)動(dòng)力觸觸探動(dòng)力觸觸探試試驗(yàn)的的適用用范圍圍和目目的適用范范圍強(qiáng)風(fēng)化化、全全風(fēng)化化的硬硬質(zhì)巖巖、各各種軟軟質(zhì)巖巖、各各類土土目的的1.定性評(píng)評(píng)價(jià)：評(píng)定場(chǎng)場(chǎng)地土土層的的均勻勻性；；查明明土洞洞、滑滑動(dòng)面面和軟軟硬土土層界界面；；確定定軟弱弱土層層或堅(jiān)堅(jiān)硬土土層的的分布布；檢檢驗(yàn)評(píng)評(píng)估地地基土土加固固與改改良的的效果果2.定量評(píng)評(píng)價(jià)：：確定砂砂土的的孔隙隙比、、相對(duì)對(duì)密實(shí)實(shí)度、、粉土土和粘粘性土土的狀狀態(tài)、、土的的強(qiáng)度度和變變形參參數(shù)，，評(píng)價(jià)價(jià)天然然地基基土承承載力力或單單樁承承載力力動(dòng)力觸觸探試試驗(yàn)成成果的的應(yīng)用用1.確定砂砂土、、碎石石土的的密實(shí)實(shí)度2.確定地地基土土的承承載力力和變變形變變量3.確定單單樁承承載力力標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值Rk標(biāo)準(zhǔn)貫貫入試試驗(yàn)(SPT)標(biāo)準(zhǔn)貫貫入試試驗(yàn)設(shè)設(shè)備規(guī)規(guī)格穿心錘貫入器頭觸探桿錘墊出水孔貫入器身貫入器靴1.貫入阻阻力用用貫入入器貫貫入土土層中中30cm的錘擊擊數(shù)N63.5表示2.國(guó)內(nèi)統(tǒng)統(tǒng)一使使用直直徑42mm的鉆桿桿，國(guó)國(guó)外也也有使使用直直徑50mm、60mm的鉆桿桿落距錘的質(zhì)量(kg)63.5±0.5落距(cm)76±2貫入器長(zhǎng)度(mm)500外徑(mm)51±1內(nèi)徑(mm)35±1管靴長(zhǎng)度(mm)76±1刃口角度(o)18~20刃口單刃厚(mm)2.5鉆桿直徑(mm)42相對(duì)彎度＜1/1000標(biāo)準(zhǔn)貫貫入試試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)貫貫入試試驗(yàn)的的適用用范圍圍和目目的適用范范圍砂土、、粉土土、一一般粘粘性土土，最最適用用于N＝2~50擊的土土目的的1.采取擾擾動(dòng)土土樣，，鑒別別和描描述土土類，，按顆顆粒分分析結(jié)結(jié)果定定名2.根據(jù)標(biāo)標(biāo)貫擊擊數(shù)N，利用用地區(qū)區(qū)經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，為為砂土土的密密實(shí)度度和粉粉土、、粘性性土的的狀態(tài)態(tài)，土土的強(qiáng)強(qiáng)度參參數(shù)，，變形形模量量、地地基承承載力力等作作出評(píng)評(píng)價(jià)3.估算單單樁極極限承承載力力和判判定沉沉樁的的可能能性4.判定飽飽和粉粉砂、、砂質(zhì)質(zhì)粉土土的地地震液液化可可