巖土工程勘察.課件

第5章地基勘探及測(cè)試

5.1工程地質(zhì)概述5.2地基勘探的階段和任務(wù)5.3地基勘探和測(cè)試的手段5.4水文地質(zhì)條件5.5地基勘察報(bào)告5.1工程地質(zhì)概述1、是設(shè)計(jì)施工之前的必備工序2、是認(rèn)識(shí)自然的過(guò)程5.2地基勘探的階段和任務(wù)1、工程地質(zhì)勘察的目的2、地基勘探的階段3、工程地質(zhì)勘察的基本程序4、勘察任務(wù)5、工程勘察內(nèi)容勘察目的查清地質(zhì)條件，為工程設(shè)計(jì)提供依據(jù)下臥層持力層（受力層）地基基礎(chǔ)FG主要受力層Dq=

D均布荷載1、工程地質(zhì)勘察的目的2、地基勘探的階段★可行性研究勘察階段：評(píng)價(jià)場(chǎng)地的穩(wěn)定性和適宜性；★初步勘察階段：為初步設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料；★詳細(xì)勘察階段：為施工圖設(shè)計(jì)提供地質(zhì)資料；★施工勘察階段：配合施工過(guò)程中進(jìn)行的勘察工程地質(zhì)測(cè)繪

工程地質(zhì)測(cè)繪是在野外進(jìn)行地質(zhì)填圖，其內(nèi)容包括工程地質(zhì)條件的全部要素。工程地質(zhì)測(cè)繪的比例尺一般分為以下三種：（1）小比例尺測(cè)繪：比例尺1:5000～1:50000，一般在可行性研究勘察、城市規(guī)劃或區(qū)域性的工業(yè)布局時(shí)使用，是為了解區(qū)域性工程地質(zhì)條件。（2）中比例尺測(cè)繪：比例尺1:2000～1:5000，一般在初步勘察階段使用。（3）大比例尺測(cè)繪：比例尺1:200～1:1000，適用于詳細(xì)勘察階段或地質(zhì)條件比較復(fù)雜和重要建筑物地段，以及需要解決某一特殊問(wèn)題時(shí)使用。勘察階段的劃分(1)可行性研究勘察階段：主要搜集場(chǎng)區(qū)和附近地區(qū)的工程地質(zhì)資料，通過(guò)踏勘初步了解場(chǎng)地的地層結(jié)構(gòu)、巖土性質(zhì)、不良地質(zhì)現(xiàn)象和地下水情況等，對(duì)擬建場(chǎng)地穩(wěn)定性和建筑適宜性作出評(píng)價(jià)。選擇場(chǎng)地時(shí)，一般應(yīng)避開下列地段：不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育，對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性有直接危害或潛在威脅的地段；地基土性質(zhì)嚴(yán)重不良的地段；對(duì)建筑抗震不利的地段；洪水或地下水對(duì)建筑場(chǎng)地有嚴(yán)重威脅或不良影響的地段；地下有未開采的有價(jià)值的礦藏或不穩(wěn)定的地下采空區(qū)?？辈祀A段的劃分初步設(shè)計(jì)勘察階段：勘察工作主要包括搜集本項(xiàng)目的可行性研究階段巖土工程勘察報(bào)告等基本資料；初步查明地層、構(gòu)造、巖土性質(zhì)、地下水埋藏條件、不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因、分布及其對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性的影響程度和發(fā)展趨勢(shì)；對(duì)抗震設(shè)防烈度等于或大于7度的場(chǎng)地，初步判定場(chǎng)地和地基的地震效應(yīng)。對(duì)場(chǎng)地內(nèi)建筑地段的穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià)，為確定建筑物總平面布置、選擇主要建筑物地基基礎(chǔ)方案和不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治對(duì)策進(jìn)行論證。為初步設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料；勘察階段的劃分(3)詳細(xì)勘察階段：詳細(xì)勘察密切結(jié)合技術(shù)設(shè)計(jì)或施工圖設(shè)計(jì)，按不同建筑物或建筑群提出詳細(xì)的工程地質(zhì)資料和設(shè)計(jì)所需的巖土設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)建筑地基作出巖土工程分析評(píng)價(jià)，為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、地基處理、不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治等具體方案作出論證、結(jié)論和建議。為施工圖設(shè)計(jì)提供地質(zhì)資料（4）施工勘察階段：配合施工過(guò)程中進(jìn)行的勘察1、淺基礎(chǔ)的基槽開挖后應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)槽；2、驗(yàn)槽發(fā)現(xiàn)巖土條件與原勘察資料不符時(shí)，應(yīng)進(jìn)行施工勘察；3、在地基處理或深基坑開挖施工中應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)和檢測(cè)；4、新發(fā)現(xiàn)地基中溶洞或土洞發(fā)育時(shí)，應(yīng)查明情況并提出建議；5、施工中出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)危險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)查明原因，進(jìn)行檢測(cè)并提出處理建議?？辈祀A段的劃分3、工程地質(zhì)勘察的基本程序提出任務(wù)書，制定勘察計(jì)劃

現(xiàn)場(chǎng)踏勘，進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪布置勘探點(diǎn)和勘探線進(jìn)行勘探室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試整理分析結(jié)果，編制勘察報(bào)告

一般性勘察：針對(duì)持力層，平面

(1~1.5)b(3~4)b20~50m

控制性勘察：壓縮層，比一般性勘察深布置勘察點(diǎn)雜填

泥炭粉質(zhì)粘土粘土砂礫石現(xiàn)場(chǎng)勘探鉆孔柱狀圖工程地質(zhì)剖面圖

泥炭粉質(zhì)粘土粘土砂礫石雜填4、勘察任務(wù)查明與場(chǎng)地穩(wěn)定性和適宜性有關(guān)的不良地質(zhì)現(xiàn)象查明場(chǎng)地的地層類別、成分、厚度和坡度變化等，特別是基礎(chǔ)下持力層和軟弱下臥層的工程地質(zhì)查明場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件提供滿足設(shè)計(jì)、施工所需的土的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)在地震設(shè)防區(qū)劃分場(chǎng)地土類別，并進(jìn)行場(chǎng)地與地基的地震效應(yīng)評(píng)價(jià)推薦承載力及變形計(jì)算參數(shù)，提出地基、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工建議，尤其是不良地質(zhì)現(xiàn)象處理的對(duì)策其他工程要求的資料1·場(chǎng)地與地基的穩(wěn)定性、地層結(jié)構(gòu)、持力層與下臥層的工程特點(diǎn)、土的應(yīng)力歷史和地下水條件及不良地質(zhì)作用等；2·提供滿足設(shè)計(jì)施工需要的巖土參數(shù)，確定地基承載力，預(yù)測(cè)地基變形性狀；3·提出地基基礎(chǔ)、基坑支護(hù)、工程降水和地基處理設(shè)計(jì)與施工方案的建議；4·提出對(duì)建筑物有影響的不良地質(zhì)作用的防治方案建議；5·對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)，須查明有無(wú)危害建筑物安全的地質(zhì)現(xiàn)象，判斷其對(duì)場(chǎng)地和建筑物的危害程度。如對(duì)于抗震設(shè)防烈度等于或大于6度的場(chǎng)地，進(jìn)行場(chǎng)地與地基的地震效應(yīng)評(píng)價(jià)。5、工程勘察內(nèi)容5.3地基勘探和測(cè)試的手段1、工程地質(zhì)測(cè)繪與調(diào)查；2、勘探：★地球物理勘探★槽探、井探★鉆探3、原位測(cè)試：★載荷試驗(yàn)★靜力觸探★動(dòng)力觸探4、室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)試5、現(xiàn)場(chǎng)鑒別

1、工程地質(zhì)測(cè)繪

工程地質(zhì)測(cè)繪是在野外進(jìn)行地質(zhì)填圖，其內(nèi)容包括工程地質(zhì)條件的全部要素。工程地質(zhì)測(cè)繪的比例尺一般分為以下三種：（1）小比例尺測(cè)繪：比例尺1:5000～1:50000，一般在可行性研究勘察、城市規(guī)劃或區(qū)域性的工業(yè)布局時(shí)使用，是為了解區(qū)域性工程地質(zhì)條件。（2）中比例尺測(cè)繪：比例尺1:2000～1:5000，一般在初步勘察階段使用。（3）大比例尺測(cè)繪：比例尺1:200～1:1000，適用于詳細(xì)勘察階段或地質(zhì)條件比較復(fù)雜和重要建筑物地段，以及需要解決某一特殊問(wèn)題時(shí)使用。2勘探

（1）地球物理勘探(物探)物探:根據(jù)如密度、導(dǎo)電性等物理性質(zhì)的差別，勘測(cè)地層分布、地質(zhì)構(gòu)造和地下水位置方法:重力場(chǎng)、磁電場(chǎng)、聲、彈性波、放射性勘探、地震勘探

優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)單迅速缺點(diǎn):間接判斷

較大范圍（2）坑探、井探優(yōu)點(diǎn):直觀,取原狀樣缺點(diǎn):一般3~4m,地下水以下危險(xiǎn),最常用的辦法可達(dá)100m以下劃分地層確定地下水取樣可以結(jié)合原位試驗(yàn)（3）

鉆探

回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)泥漿槽沉淀槽觸探

動(dòng)力觸探和靜力觸探

DynamicPenetration,StaticConePenetration觸探法能劃分土層，現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)測(cè)定土性，地基承載力、樁側(cè)壁阻力和樁端阻力，土抗液化能力(a)動(dòng)力觸探DynamicPenetration管狀探頭標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)SPT,63.5kg錘,76cm落距,貫入深度30cm的擊數(shù),N63.5錐狀探頭地基勘察方法28kg錐狀探頭SPTStandardPenetrationTest穿心錘錘墊觸探桿貫入器頭出水孔貫入器身貫入器靴標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)地基勘察方法動(dòng)力觸探地基勘察方法4觸探

動(dòng)力觸探和靜力觸探

SPT用測(cè)得的垂擊數(shù)N，判定砂土的密實(shí)度或粘性土的密度，確定地基和單樁的承載力；還可評(píng)定砂土的抗液化能力。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)適用于砂性土與粘性土。地基勘察方法(a)動(dòng)力觸探DynamicPenetration

管狀探頭標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)SPT錐狀探頭

輕型10kg

中型28kg

重型63.5kg碎石,礫石地層

特重型120kg輕型動(dòng)力觸探10kg穿心錘錘墊觸探桿尖錘頭中型動(dòng)力觸探28kg重型動(dòng)力觸探63.5kg地基勘察方法中型動(dòng)力觸探28kg輕型動(dòng)力觸探10kg穿心錘錘墊觸探桿尖錘頭錐狀探頭重型動(dòng)力觸探63.5kg地基勘察方法1靜力觸探是可以迅速、連續(xù)的反映土質(zhì)變化2劃分土層,確定承載力、壓縮性、不排水抗剪強(qiáng)度、砂土密實(shí)度等3靜力觸探適用于粘性土和砂類土地基勘探地基勘察方法(b)靜力觸探StaticConePenetration

(b)靜力觸探StaticConePenetration

單橋探頭端部Ps=Q/A比貫入阻力雙橋探頭端部和側(cè)壁土的密實(shí)度壓縮性強(qiáng)度樁和地基的承載力地基勘察方法電纜傳感器傳感器傳感器單橋探頭雙橋探頭(b)靜力觸探StaticConePenetrationCone-pressuremeter

帶靜力觸探旁壓儀靜力將金屬探頭壓入土中，測(cè)定探頭所受到的阻力地基勘察方法3現(xiàn)場(chǎng)（原位）試驗(yàn)Insitutesting十字板VaneShear－飽和軟粘土載荷板試驗(yàn)LoadingPlate－深淺均可旁壓儀Pressuremeter

－較深地基地基勘察方法十字板Mmax=F×LFFHD地基勘察方法（1）十字板VaneShear（2）現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)千斤頂荷載板地基勘察方法荷載板尺寸0.5

0.5m,0.71

0.71m,1.01.0m試驗(yàn)不少于3點(diǎn)荷載8-10級(jí)每級(jí)荷載穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)承載力的特征值a、現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)要點(diǎn)荷載板地基勘察方法地基破壞的判定(1)明顯側(cè)向擠出或發(fā)生裂紋(2)荷載增量很小,沉降急劇增加,(3)某級(jí)荷載增量下,24小時(shí)內(nèi)沉降不能穩(wěn)定(4)s/b>0.06的荷載作為破壞荷載b、載荷試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

pu

(kPa)pcrS(mm)荷載沉降曲線地基勘察方法C、承載力的特征值fak比例界限pcr當(dāng)pu<1.5pcr時(shí)取極限承載力一半漸變型曲線s/b=0.01—0.015低壓縮性土s/b=0.02高壓縮性土地基勘察方法

pu

(kPa)pcrS(mm)荷載沉降曲線d、深度寬度修正的特征值I0形狀影響系數(shù),圓：079；方：088地基勘察方法（3）旁壓試驗(yàn)水箱量測(cè)鉆孔內(nèi)進(jìn)行橫向載荷試驗(yàn),用以測(cè)定較深處土層的變形模量和承載力

V0

V0VPhpuh

pcr

poh地基勘察方法注水量測(cè)量測(cè)室地基勘察方法4室內(nèi)試驗(yàn)物理性質(zhì)力學(xué)特性直剪試驗(yàn),

三軸,

壓縮(滲透)地基勘察方法三軸試驗(yàn)壓縮試驗(yàn)5、地基土現(xiàn)場(chǎng)鑒別見(jiàn)課本p159見(jiàn)5.4水文地質(zhì)條件ppt5.5地基勘察報(bào)告（內(nèi)容）是勘察最終成果的體現(xiàn)，內(nèi)容包括：★1、勘察的目的、任務(wù)和要求★2、擬建工程概述：包括場(chǎng)地位置、工程簡(jiǎn)介，以往的勘察工作及已有的資料★3、勘察方法和勘察工作布置★4、場(chǎng)地的地形和地貌特征、地質(zhì)構(gòu)造★5、不良地質(zhì)現(xiàn)象的類型特征、發(fā)展預(yù)測(cè)及對(duì)工程的影響★6、場(chǎng)地底層分布、巖土性質(zhì)和地基土的物理、力學(xué)性質(zhì)的測(cè)試結(jié)果與選用建議★7、地基土承載力指標(biāo)與變形計(jì)算參數(shù)建議值★8、