基础工程ppt课件-第一章岩土工程勘察

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一章建筑场地岩土工程勘察,第一章建筑场地岩土工程勘察,1,第一章 建筑场地岩土工程勘察,本章介绍一般建筑,场地,和,地基,的勘察,目的,与,任务,；,勘察等级,的,划分,，,设计各阶段勘察的,内容和要求,；常用的,勘察手段和方法,以及,勘察资料,的整理、,阅读和使用,。,本章学习目的和要求,1、明确岩土工程的,重要性,，掌握岩土工程勘察的等级划分；理解不同设计阶段对勘察的不同要求；明确常用地基勘探方法及其选用原则；,2、明确岩土工程勘察报告主要内容，掌握岩土工程勘察报告的使用方法。,第一章 建筑场地岩土工程勘察 本章介绍一般建筑场地和地,2,1.1 概述,1.2岩土工程勘察阶段和勘察内容,1.3岩土工程勘察的主要方法,1.4岩土工程勘察报告及使用,本章内容,1.1 概述本章内容,3,1.1 概述,1.1.1 建筑场地岩土工程勘察的目的,根据（岩土工程勘察规范GB50021- 2001第1.0.3 ）规定：,各项工程建设在设计和施工,之前，必须,按基本建设程序,进行岩土工程勘察。,在建筑物设计和施工之前，必须先通过各种勘察手段和测试方法对建筑物地基进行岩土工程勘察，为设计和施工提供可靠的工程地质资料。,1.1 概述1.1.1 建筑场地岩土工程勘察的目的,4,建筑场地岩土工程勘察概念,：,岩土工程勘察是指根据建设工程的要求，,查明、分析、评价,建筑场地的地质环境,和,地基的岩土工程条件,，,编制勘察文件,的一系列工作。,岩土工程勘察的目的：,建筑场地岩土工程勘察是,工程建设的先行工作,，,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,，为工程建设规划、设计和施工提供所需的,工程地质依据,。以充分利用,有利,的自然地质条件，避开或改造,不利,的地质，保证建筑物,安全和正常使用。,建筑场地岩土工程勘察概念：,5,建筑场地的,工程地质条件,：,一般包括,岩土的类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、,水文地质条件,、不良地质现象和可资利用的天然建筑材料,等。,岩土工程勘察应结合工程实际情况，优良的设计方案必须以准确可靠的岩土工程勘察资料为依据！建筑物“根基”的质量直接关系建筑物是否安全可靠！,建筑场地的工程地质条件：一般包括岩土的类型及其工程性质、地质,6,112,岩土工程勘察主要任务和基本程序,岩土工程勘察的主要任务,是：应按照工程建设的要求，,正确反映,工程地质条件,，,查明,不良地质作用和地质灾害,，,提出资料完整、评价正确的,勘察报告,。,岩土工程勘察是一项,综合性,的,地质调查活动,。建筑场地和地基的工程地质,条件不同,，,拟建,建筑物的类别不同，勘察的任务、内容及详细程度,就不同,。勘察内容的增减还取决于对场地、地基条件的已有了解程度和当地的建筑经验等。,112岩土工程勘察主要任务和基本程序 岩土工程勘察的主要,7,岩土工程勘察的基本程序：,包括拟定勘测大纲，编制勘察任务书，执行测绘与调查、勘探和土工测试等工作，编写岩土工程勘察报告等。,建筑场地,岩土工程勘察必须遵守,国家标准岩土工程勘察规范（GB 500212001）的有关规定。,岩土工程勘察的基本程序：,8,岩土工程勘察的主要任务,（详细说明）,1.,查明与场地的,稳定性,和,适宜性,有关的不良地质现象,，如强震区的重大工程场地的断裂类型，尤其是断裂的活动性及其地震效应；岩溶及其伴生土洞的发育规律和发育程度，预测其危害性；滑坡的范围、规模、稳定程度，进而预测其发展趋势和危害程度；崩塌的产生条件、范围、规模与危害性；泥石流的产生及其类型、规模、发育程度和活动规律以及地下采空区、大面积地面沉降、河岸冲刷、沼泽相沉积等；,岩土工程勘察的主要任务（详细说明）,9,2.,查明场地的,地层类别、成分、厚度和坡度变化等,，特别是,基础下持力层和软弱下卧层的工程地质性质,；,3.,查明场地的,水文地质条件,：河流水位及其变化、地表径流条件、地下水的埋藏类型、蓄存方式、补给来源、排泄途径、水力特征、化学成分及污染程度等；,基础工程ppt课件-第一章岩土工程勘察,10,4.,提供满足设计、施工所需的,土的物理性质,和,力学性质指标,等,；,5.,在地震设防区,划分场地土类型和场地类别，,并进行场地和地基的地震效应评价；,6.,推荐,承载力,和,变形计算参数,，提出,地基基础设计和施工的建议,，尤其是,不良地质现象的处理对策,。,岩土工程勘察工作具体内容、工作量、工作方法等应,以岩土勘察等级为依据,，即应根据,工程重要性等级,、,场地复杂程度等级,和,地基复杂程度等级,综合确定。,4.提供满足设计、施工所需的土的物理性质和力学性质指标等；,11,1.1.3 岩土工程勘察的等级,岩土工程勘察规范GB50021-2001的规定，岩土工程勘察等级应根据,工程重要性,等级,、,场地,复杂等级,和,地基复杂程度等级,综合分析确定。,1） 工程重要性等级,根据工程的规模和特征，以及由于岩土工程问题造成工程破坏或影响正常使用的后果，可,分为,3个,工程重要性等级级别,。,1.1.3 岩土工程勘察的等级,12,2） 场地复杂程度分级,场地等级应根据场地的复杂程度分为,3个,级别：,2） 场地复杂程度分级,13,3）地基复杂程度分级,地基等级根据地基的复杂程度分为,3个,等级,。,3）地基复杂程度分级,14,甲级,在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中，有一项或多项为一级的情况为,甲级,；,丙级,工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级的情况为,丙级,；,乙级,除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目为,乙级,；,建筑,在岩质地基上的一级工程,，当场地复杂程度等级和地基复杂程度等级均为三级时，其岩土工程勘察等级也可定为,乙级,；,4）岩土工程勘察等级,岩土工程勘察等级划分为,甲、乙、丙,三个级别,。,甲级在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中，有一,15,注 意：,建筑场地复杂程度等级、地基复杂程度等级划分,应从一级开始，向二级、三级推定,，,以最先满足的为准，,对建筑抗震有利、不利和危险地段的划分，应按现行国家标准建筑抗震设计规范（GB 500112001）的规定确定。,注 意：建筑场地复杂程度等级、地基复杂程度等级划分应从一级,16,1.2 岩土工程勘察阶段划分和勘察内容,岩土工程勘察的阶段划分：,工业与民用建筑工程,设计程序,一般分为,方案阶段（或场址选择阶段）、初步设计阶段,和,施工图设计,三个阶段。,为了提供各设计阶段所需的工程地质资料，,岩土工程勘察工作也相应,分为,选址勘察,（,可行性研究勘察,）,、,初步勘察,和,详细勘察,三个阶段。,对于地质条件复杂或有特殊施工要求的重大建筑物地基，尚应进行,施工勘察,。,1.2 岩土工程勘察阶段划分和勘察内容岩土工程勘察的阶段划分,17,岩土工程勘察规范GB50021- 2001第4.1.2 ）规定,：建筑物的岩土工程勘察宜分阶段进行，,可行性研究勘察,应符合,选择场址方案,的要求；,初步勘察,应符合,初步设计,的要求；,详细勘察,应符合,施工图设计,的要求；场地条件复杂或有特殊要求的工程，宜进行,施工勘察,。,岩土工程勘察规范GB50021- 2001第4.1,18,对地质条件简单,，建筑物占地面积不大的场地、或有建筑经验的地区，,可适当简化勘察阶段。,场地较小且无特殊要求,的工程,可合并勘察阶段。,当建筑物平面布置已经确定，且场地或其附近已有岩土工程资料时，,可根据实际情况，直接进行详细勘察。,对地质条件简单，建筑物占地面积不大的场地、或有建筑经验的地区,19,1.2.1选址勘察阶段(可行性研究勘察阶段),1）,目的,选址勘察的目的,是为了,取得几个场址方案,的主要工程地质资料，,对拟选场地的稳定性和适宜性,作出工程地质,评价和方案比较,。,从总体上,判定拟建,场地的工程地质条件,能否适宜,进行工程建设,。,1.2.1选址勘察阶段(可行性研究勘察阶段),20,选择场址时，,应进行技术经济分析,，一般情况下宜避开下列工程地质条件恶劣的地区或地段：不良地质现象发育且对建筑物构成直接危害或潜在威胁的场地，设计地震烈度为8度或9度的发震断裂带，受洪水威胁或地下水的不利影响严重的场地，在可开采的地下矿床或矿区的不稳定采空区上的场地。,选择场址时，应进行技术经济分析，一般情况下宜避开下列,21,2）主要任务,选址阶段的勘察工作，,主要侧重于,搜集和分析区域地质、地形地貌、地震、矿产和附近地区的工程地质资料及当地的建筑经验，并在搜集和分析已有资料的基础上，抓住主要问题，,通过踏勘，,了解场地的地层岩性、地质构造，岩石和土的性质、地下水情况以及不良地质现象等工程地质条件。,搜集的资料不满足要求或工程地质条件复杂时，也可以进行工程地质测绘并辅以必要的勘探工作。,2）主要任务,22,根据岩土工程勘察规范GB50021- 2001第4.1.3 规定：,可行性研究勘察,，,应对拟建场地的,稳定性,和,适宜性,做出评价,，并应符合下列要求：,1 搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程和建筑经验等资料；,2 在充分搜集和分析已有资料的基础上，通过踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件；,3 当拟建场地工程地质条件复杂，已有资料不能满足要求时，应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作；,4 当有两个或两个以上拟选场地时，应进行比选分析。,根据岩土工程勘察规范GB50021- 2001第4,23,1.2.2 初步勘察阶段,初步勘察,应符合,初步设计或扩大初步设计的要求。,1),勘察目的,对拟建建筑场地的,稳定性,作出评价,，满足初设阶段对初步勘察的要求。,2),主要任务,初勘(初步设计勘察)的任务之一就在于,查明,建筑场地不良地质现象的成因，分布范围、危害程度及其发展趋势，以便使场地内主要建筑物(如工业主厂房)的布置避开不良地质现象发育的地段，,确定建筑总平面布置。,1.2.2 初步勘察阶段,24,初勘的任务还在于初步查明地层及其构造、岩石和土的物理力学性质、地下水埋藏条件以及土的冻结深度，为主要建筑物的地基基础方案以及对不良地质现象的防治方案提供工程地质资料。,（岩土工程勘察规范GB50021- 2001第4.1.4 ）规定： 初步勘察,应对场地内拟建建筑地段,的,稳定性做出评价，,并进行下列主要工作：,初勘的任务还在于初步查明地层及其构造、岩石和土的物理力学性质,25,1,搜集拟建工程,的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图；,2,初步查明,地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件；,3,查明场地,不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势，并对场地的稳定性做出评价；,4 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地，应对场地和地基的地震效应做出初步评价；,5 季节性冻土地区，应调查场地土的标准冻结深度；,6,初步判定,水和土对建筑材料的腐蚀性；,7 高层建筑初步勘察时，应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方案进行初步分析评价,1 搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场,26,初步勘察时,勘探线的布置,应垂直于,地貌单元边界线、地质构造线和地层界线，,对甲级建筑物应按建筑物体型选定纵横两个方向布置勘探线，勘探点应该布置在这些线上，并在变化最大的地段予以加密,。在地形平坦，土层简单的地区，可按方格网布置勘探点。初步勘察阶段的勘探线、勘探点间距可参考表14的要求。,初步勘察时勘探线的布置应垂直于地貌单元边界线、地质构造线和,27,勘探孔,分为,一般性勘探孔,和,控制性勘探孔两种,。,确定勘探孔深度的原则,是,一般性勘探孔,以能控制地基的主要受力层为原则,；,控制性勘探孔,则要求能控制地基压缩层的计算深度,。一般情况下，勘探孔深度可按教材表12取值。其中勘探孔包括钻孔、探井和原位测试孔等，特殊原因的钻孔除外。,每个地貌单元或每幢重要建筑物,都应设有,控制性勘探孔井到达预定深度，其他一般性勘探孔只需达到适当深度即可。,勘探孔分为一般性勘探孔和控制性勘探孔两种。确定勘探孔深度的,28,1.2.3 详细勘察阶段,1),勘察目的,详细勘察是在建筑总平面确定后，针对具体建筑物或具体工程地质问题，为设计和施工提供可靠的依据和设计参数，,即把勘察工作的主要对象,缩小到具体,建筑物的地基范围内。,详细勘察应按单体建筑物或建筑群,提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数；,对建筑地基做出岩土工程评价，并对地基类型、基础型式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议,。,1.2.3 详细勘察阶段,29,2）主要任务,详勘的任务就在于,针对具体建筑物,地基或具体的地质问题，,为进行施工图设计和施工提供可靠的依据或设计计算参数,。因此必须查明建筑物范围内的地层结构、岩石和土的物理力学性质，对地基的稳定性及承载能力作出评价，并提供不良地质现象防治工作所需的计算指标及资料，此外，还要查明有关地下水的埋藏条件和腐蚀性、地层的透水性和水位变化规律等情况。,详勘的手段,主要以,勘探、原位测试和室内土工试验,为主，必要时可以补充些物探和工程地质测绘及调查工作。,2）主要任务,30,详细勘察的,勘探孔深度以能控制地基主要受力层为原则,。,当基础短边不大于5m,，且在地基沉降计算深度内又无软弱下卧层存在时，勘探孔深度,对条形基础一般为3b,（b为基础宽度），,对单独基础为1.5b，但不应小于5m,。,对,高层建筑和需进行变形验算的地基,，控制性勘探孔深度应超过地基沉降计算深度。,在一般情况下，控制性勘探孔深度应考虑建筑物基础宽度、地基土的性质和相邻基础影响，按现行规范确定。,详细勘察的勘探孔深度以能控制地基主要受力层为原则。当基础短边,31,取试样和进行原位测试的井、孔数量,，应按地基土层的均匀性、代表性和设计要求确定，,一般占勘探孔总数的12至23，且每个场地不少于23个,。,试样或进行原位测试部位的竖向间距，一般在地基主要受力层内间隔12m，但,对每个场地或每幢独立的重要建筑物，每一主要土层的试样一般不少于6个，原位测试数据一般不少于6组。,对位于地基主要受力层内厚度大于0.5m的夹层或透镜体，一般均需采取试样或进行原位测试。,取试样和进行原位测试的井、孔数量，应按地基土层的均匀性、代表,32,详细勘察勘,探点的布置应按岩土工程等级确定,：,a 勘探点宜按建筑物周边和角点布置，对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群的范围布置；,b 同一建筑范围内的主要受力层或有影响的下卧层起伏较大时，应加密勘探点，查明其变化；,c 重大设备基础应单独布置勘探点；重大的动力机械基础和高耸构筑物，勘探点不宜少于3个；,d 勘探手段宜采用钻探与触探相结合，在复杂地质条件、湿陷性土、膨胀岩土、风化岩和残积土地区，宜布置适量探井。,详细勘察勘探点的布置应按岩土工程等级确定：,33,e 详细勘察的单栋高层建筑勘探点的布置，应满足对地基均匀性评价的要求，且不应少于4个；对密集的高层建筑群，勘探点可适当减少，但每栋建筑物至少应有1个控制性勘探点。勘探点间距视建筑物和岩土工程等级而定，可参考教材表11。,e 详细勘察的单栋高层建筑勘探点的布置，应满足对地基均匀,34,岩土工程勘察规范 4.1.11规定,：,详细勘察,应按单体建筑物或建筑群提出,详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数；对建筑地基做出岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议,。,主要应进行下列工作：,1 搜集附有坐标和地形的建筑总平面图，场区的地面整平标高，建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度、地基允许变形等资料；,2 查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，提出整治方案的建议；,岩土工程勘察规范 4.1.11规定：,35,3 查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性、分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力；,4 对需进行沉降计算的建筑物，提供地基变形计算参数，预测建筑物的变形特征；,5 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物；,6 查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度；,7 在季节性冻土地区，提供场地土的标准冻结深度；,8 判定水和土对建筑材料的腐蚀性。,3 查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性、分析和,36,1.2.4 施工勘察（,补充勘察,）,施工勘察过程,是对地基勘察报告的验证过程,，既可弥补地基勘察报告的不足，同时也为后续施工阶段提供更详细的地质资料。,对于地质条件复杂或有特殊施工要求的重大建筑物地基，尚应进行施工勘察。,施工勘察主要由勘测单位与建设单位、设计施工监理单位共同进行。,1.2.4 施工勘察（补充勘察）,37,岩土工程勘察规范 4.1.21规定,：,基坑或基槽,开挖后,，,岩土条件与勘察资料不符,或,发现必须查明的异常情况时,，应进行施工勘察；在工程施工或使用期间，当地基土、边坡体、地下水等发生未曾估计到的变化时，应进行监测，并对工程和环境的影响进行分析评价。,岩土工程勘察规范 4.1.21规定：,38,1.3 岩土工程勘探的主要方法,岩土工程勘探的,作用,：,岩土工程勘探,是地基勘察过程中查明地下地质情况（地基岩土性质与分布）的一种必要手段，它是在地面的工程地质测绘和调查所取得的各项定性资料基础上，进步对场地的工程地质条件进行,定量的评价,。,在实际岩土工程勘察中，可采取,工程地质测绘与调查,、,勘探,、,原位测试,与,室内土工试验相结合的勘察方法,。,勘察方法的选取应符合勘察目的和岩土的特性要求,。,1.3 岩土工程勘探的主要方法岩土工程勘探的作用：,39,1.3.1 工程地质测绘和调查,工程地质测绘与调查,是采用搜集资料、调查访问、地质测量、遥感解译等方法，查明场地的工程地质要素，并绘制相应的工程地质图件一种工程地质勘察的方法。,工程地质测绘和调查,宜在,可行性研究和初步勘察阶段进行。在可行性研究阶段收集资料时，亦包括航空相片、卫星相片的解译结果。在详细勘察阶段可对某些专门地质问题作补充调查。,工程地质测绘和调查的,范围,应包括场地及其附近地段。测绘的比例尺和精度在可行性研究阶段可选用,1：50001：50000；,初步勘察阶段可选用,1：20001：10000,；详细勘察阶段可选用,1：5001：2 000,；地质复杂时可适当放大比例尺。,1.3.1 工程地质测绘和调查,40,工程地质测绘和调查的范围,应包括：,全面收集和研究建筑场地及邻近地段的已有勘察报告和建筑经验；,了解拟建场地的历史沿革及地下管线、电缆、地下构筑物的分布情况和水准基点的位置与高程；,通过踏勘，初步了解场地的主要地层、构造、岩土性质、不良地质现象及地下水情况；,对已有资料及踏勘不能满足要求的场地，应补以必要的勘探工作。,工程地质测绘和调查的范围应包括：,41,1.3.2 工程地质勘探,勘探是在岩土工程勘察过程中，查明地质情况，定量评价建筑场地工程地质条件的一种必要手段。,岩土工程常用,勘探方法分类,：,一般勘探工作包括,钻探,、,井探,（坑探、槽探、洞探）、,触探,和地球物理勘探（,物探,）等。,按其勘探操作方式和工艺不同，主要归纳为,三大类,：,钻探法、触探法、掘探法。,1.3.2 工程地质勘探,42,岩土工程勘探方法,坑探示意图,探井,在探井中取样,取得原状土样,岩土工程勘探方法坑探示意图 探井 在探井中取样 取得原状土样,43,1、坑探、井探、槽探,探井、探槽主要是人力开挖，也有用机械开挖的。利用探井、探槽可直接观察地层结构的变化，取得准确的资料和采取原状土样。,这种方法用于所要了解的土层埋藏不深，且地下水位较低的惰况（见图11）。,2、钻探,钻探是勘探方法中应用最广泛的一种，它采用钻探机具向下钻孔，用以鉴别和划分地层、测定地下水位，并采取原状土样和水样以供室内试验，确定土的物理、力学性质指标和地下水的化学成分。需要时还可以在钻孔中进行原位测试。,1、坑探、井探、槽探,44,钻探的钻进方式可以分为回转式、冲击式、振动式、冲洗式四种。在地质勘察中，对岩土层的钻探有具体要求。,小麻花钻钻孔示意图,钻探的钻进方式可以分为回转式、冲击式、振动式、冲洗式四种。在,45,基础工程ppt课件-第一章岩土工程勘察,46,3触探,触探法是通过钻杆采用,静力,或,动力方式,将全属探头贯人土中，根据探头所受阻力探测土层工程性质的勘探方法。,触探既是一种勘探方法，同时也是一种现场测试方法。但是测试结果所提供的指标并不是概念明确的物理量，通常需要将它与土的某种物理力学参数建立统计关系后才能使用。,这种统计关系因土而异，并有很强的地区性,。,3触探,47,触探法具有很重要的优点,，它不但能较准确地划分土层，且能在现场快速、经济、连续地测定土的某种性质，以估算地基的承载力、土的变形指标及地基土的抗液化能力等。,依触探头结构和人土方式的不同，,触探法,分为,静力触探（CPT）,和,动力触探(DPT),两大类,。,触探法具有很重要的优点，它不但能较准确地划分土层，且能在现场,48,（1）静力触探,（CPT）,静力触探是将金属探头用静力压人土中，利用电测技术测定探头所受到的阻力，通过以往试验资料所归纳得出的比贯人阻力与土的某些物理力学性质的相关关系，定量确定土的某些指标，,如砂土的密实度、粘性土的不排水强度、土的压缩模量，以及地基的承载力和液化可能性等。,静力触探的,探头分成两种，即单桥探头和双桥探头,。单桥探头所测量的是贯人过程中包括锥尖阻力和侧壁摩阻力在内的总贯人阻力Q。而双桥探头则能分别测定锥尖的总阻力 Qp和侧壁的总摩阻力 Qs。,（1）静力触探（CPT）,49,（2）动力触探,(DPT),动力触探是用具有一定重量的,穿心锤,，从一定高度自由下落，将探头贯人土中，然后记录探头贯人土中一定深度所需的,锤击数,，以锤击数的多少判定被测土层的性质。,根据探头的形式，可以分为,两种类型,：,圆锥动力,触探（见图19）和,标准贯人试验(SPT),。,圆锥动力触探,：圆锥动力触探依贯人能量的不同，可,分为轻型、重型和超重型3种,。其规格和适用土类应符合表17的要求。,（2）动力触探(DPT),50,基础工程ppt课件-第一章岩土工程勘察,51,标准贯人试验,：探头的形状如图15所示，它是一种管状探头，采用这种探头的动力触探法称为,标准贯人试验（SPT）。,标准贯人试验是动力触探的一种，它利用一定的锤击动能（锤重63.5kg，落距76 cm），将一定规格的对开管式的贯人器打人钻孔孔底的土层中。贯人器打人土 15cm后，开始记录每打人10cm的锤击数，根据累计贯人30cm的锤击数N,63.5,。判别土层的工程性质。当锤击数已达50而贯人深度未达30cm时，可记录实际贯人深度并终止试验。,标准贯人试验：探头的形状如图15所示，它是一种管状探头,52,标准贯人试验适用于砂土、粉土和一般粘性土,。根据标准贯人试验的锤击数值可对砂土、粉土、粘性土的物理状态、土的强度、变形参数、地基承载力、砂土和粉土的液化、成桩的可能性等作出评价。,标准贯人试验适用于砂土、粉土和一般粘性土。根据标准贯,53,基础工程ppt课件-第一章岩土工程勘察,54,4、地球物理勘探,地球物理勘探简称为物探。它是利用仪器在地面、空中、水上测量物理场的分布情况，通过对测得的数据和分析判译，并结合有关的地质资料推断地质性状的勘探方法。各种地球物理场有电场、重力场、磁场、弹性波应力场、辐射场等。,近年来发展起来的方法主要有：瞬态多道面波法、地震CT法、电磁波CT法等。当前常用的工程物探方法有：电法、电磁法、地震波法和声波法、地球物理探井等。其中最普遍的是电法探测，常在初期的岩土工程勘察中使用，初步了解勘察地区的地下地质情况，配合工程地质测绘用。此外，常用于古河道、暗浜、洞穴、地下管线等勘测的具体查明。,4、地球物理勘探,55,1.3.3 岩土工程原位测试,岩土工程原位测试,是指,在岩土层原来所处的位置上,，基本保持其天然结构、天然含水量及天然应力状态下,进行测试的技术,。它与室内试验相互配合。,常用的原位测试方法有：,静载荷试验(PLT)、静力触探试验(CPT)、标准贯入试验(SPT)、十字板剪切试验(SVT)、旁压试验、现场直接剪切试验,1.3.3 岩土工程原位测试岩土工程原位测试是指在岩土层原来,56,1、静载荷试验(PLT),载荷试验是在天然地基上模拟建筑物的基础荷载条件，通过承压板向地基施加竖向荷载，借以确定在承压板下,应力主要影响范围内的承载力和变形特征,。载荷试验的主要设备有三个部分：加荷与传压装置、变形观测系统及承压板。试验时，将试坑挖到基础的预计埋置深度、整平坑底、放置承压板，在承压板上施加荷重来进行试验。,1、静载荷试验(PLT),57,载荷试验,包括,平板载荷试验,和,螺旋板载荷试验,。平板载荷试验又可分为,浅层平板,载荷试验和,深层平板,载荷试验。,浅层平板载荷试验适用于浅层地基土；深层平板载荷试验适用于埋深等于或大于3m和地下水位以上的地基土，螺旋板载荷试验适用于深部或地下水位以下的地层。,载荷试验包括平板载荷试验和螺旋板载荷试验。平板载荷试,58,图1-3堆载千斤顶载荷试验示意图,1堆载 2排钢梁 3钢梁 4千斤顶 5百分表 6基准梁,7承压桩 8地锚 9支墩,图1-3堆载千斤顶载荷试验示意图,59,（a）沉降时间曲线 （b）压力p沉降s曲线,图14 载荷试验的沉降曲线,（a）沉降时间曲线 （b）压力p沉,60,浅层平板载荷试验成果的应用,（1）确定地基承载力特征值, 当,p,s,曲线上有比较明显的起始直线和界限值时，取该比例界限所对应的荷载值；当极限荷载小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半；, 当,p,s,曲线上无比较明显的转折点时，无法取得,p,cr,和,p,u,，此时，可以从沉降观点考虑，即在,p,s,曲线中以一定容许的沉降值所对应的荷载作为地基的承载力。,浅层平板载荷试验成果的应用,61,如果基础和承压板下的压力相同，且地基均匀，则沉降量与各自的宽度,b,之比值（,s,/,b,）大致相等。可取,s,/,b,=0.010.015所对应的荷载来确定地基承载力，但其值不应大于最大荷载量的1/2；, 同一土层参加统计的试验点不应少于三点，当试验实测值的极差不超过其平均值的30%时，取其平均值作为该土层的地基承载力特征值f,ak,。,(2）确定地基土的变形模量,E,0,如果基础和承压板下的压力相同，且地基均匀，则沉降量与各自的宽,62,(3)估计地基土基床系数（,k,s,）,根据承压板边长为30cm的平板载荷试验的,p,s,曲线，可按下式计算出基准基床系数（,k,V,）。,2、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，以匀速压入土中，由于地层中各种土的软硬不同，探头所受阻力自然也不一样。传感器将感受到大小不同的贯入阻力，通过电信号输入到电子量测仪中。因此，通过贯入阻力变化情况，可以达到了解土层的工程性质的目的。,(3)估计地基土基床系数（ks）,63,静力触探试验适用于粘性土、粉土、砂土及含少量碎石的土层。,静力触探设备主要由三部分组成：,触探头、触探杆和记录器。,常用的静力触探探头可分为,单桥探头,和,双桥探头,两种。,静力触探试验适用于粘性土、粉土、砂土及含少量碎石,64,单桥探头测得的是包括锥尖阻力和侧壁阻力在内的总贯入阻力,P,（kN），通常用比贯入阻力,p,s,（kPa）表示,单桥探头结构示意图,单桥探头结构示意图,65,双桥探头可以同时分别测得锥尖阻力和侧壁阻力。用,Q,c,（kN）和,P,f,分别表示锥尖总阻力和侧壁总阻力。,双桥探头工作原理示意图,双桥探头可以同时分别测得锥尖阻力和侧壁阻力。用Qc（kN）和,66,静力触探psH曲线;,静力触探psH曲线;,67,静力触探qsH和fsH曲线,静力触探,R,s,H,曲线,。,静力触探qsH和fsH曲线 静力触探RsH曲线。,68,（1）划分土层界线，根据贯入曲线的线性特征，并结合相邻钻孔资料和地区经验，可以划分土层。,不同土层界线处的超前,（1）划分土层界线，根据贯入曲线的线性特征，并结合相邻钻孔资,69,上、下层贯入阻力相差不大时，取超前深度和滞后深度的中心，或中心偏向小阻力土层5-10cm处作为分层分界线。,上、下层贯入阻力相差一倍以上时，取软土层最后一个（或第一个）贯入阻力小值偏向硬土层10cm处作为分层界线。,上、下层贯入阻力无甚变化时，可结合,f,s,或,R,f,（摩阻比）的变化确定分界线。,上、下层贯入阻力相差不大时，取超前深度和滞后深度的中心，或,70,（2）评定地基土的强度参数,经过大量试验和研究，探头锥尖阻力基本上与粘性土的不排水抗剪强度呈某种确定的函数关系，而且将大量的测试数据经数理统计分析，其相关性很理想。,对于砂土，我国铁道部静力触探技术规则根据静力触探比贯入阻力，可估算砂土内摩擦角。,此外，静力触探试验成果根据当地经验还能来估算浅基或桩基的承载力、砂土或粉土的液化。,（2）评定地基土的强度参数,71,3、圆锥动力触探试验,轻便触探设备,1穿心锤；,2锤垫；,3触探杆；,4尖锥头,轻便触探设备,72,圆锥动力触探试验成果,主要是：,锤击数与贯入深度关系曲线,。根据圆锥动力触探试验指标和地区经验，可进行力学分层，评定土的均匀性和物理性质(状态、密实度)、土的强度、变形参数、地基承载力、单桩承载力，查明土洞、滑动面、软硬土层界面，检测地基处理效果等。应用试验成果时是否修正或如何修正，应根据建立统计关系时的具体情况确定。,圆锥动力触探试验成果主要是：锤击数与贯入深度关系曲线。根据圆,73,4、标准贯入试验,标准贯入试验,仍属于动力触探类型之一,，不同的是触探头不是圆锥形，而是标准规格的圆筒形探头（由两个半圆管合成的取土器），称之为贯入器。因此，,标准贯入试验是用63.5kg的穿心锤，以76cm的落距，将标准规格的贯入器，自钻孔底部预打15cm，记录再打入30cm的锤击数，判定土的力学特性。,4、标准贯入试验,74,标准贯入试验设备,1穿心锤；,2锤垫；,3钻杆；,4贯入器头；,5出水孔；,6由两半圆形管并和而成的贯入器身 ；,7贯入器靴,标准贯入试验设备,75,标准贯入试验的锤击数,N,可直接标在工程地质剖面图上，也可绘制单孔标准贯入试验的锤击数,N,与深度关系曲线或直方图。,根据标准贯入试验的锤击数，可以评价砂土的密实程度，结合地区经验可以确定地基土承载力，判定粘性土的物理状态，土的强度、变形参数、单桩承载力，砂土和粉土的液化，成桩的可能性等做出评价。,标准贯入试验的锤击数N可直接标在工程地质剖面图上，,76,5、十字板剪切试验,十字板剪切仪是一种使用方便的原位测试仪器，通常用以测定饱和粘性土的原位不排水强度，特别适用于均匀饱和软粘土中,。,5、十字板剪切试验,77,现场检验与监测,现场检验,是指在施工阶段,根据施工,揭露,的地质情况,，对工程勘察,成果和评价建议,等,进行的检查校核。,现场检验的目的是使设计、施工符合场地岩土工程地质实际情况，以确保工程质量、并总结勘察经验，提高勘察水平。,现场检验与监测,78,1、地基基础检验和监测,1）天然地基基坑检验,天然地基基坑检验又称验槽，是岩土工程中必须做的常规工作，也是勘察工作的最后一个环节。当基槽开挖完毕后，由勘察、设计、施工和监理几个方面的技术负责人，共同到施工现场进行验槽。,验槽的目的,是,:,检验有限的钻孔与实际开挖的地基是否一致，勘察报告的结论与建议是否准确，并根据基槽开挖实际情况，研究解决新发现的问题和勘察报告遗留的问题。,1、地基基础检验和监测,79,验槽的基本内容,包括核对验槽开挖平面位置和槽底标高是否与勘察、设计要求相符；检验槽底持力层土质与勘探是否相符；当基槽土质显著不均匀或局部有古井、墓穴时，可用铁钎探查明平面范围与深度；研究决定地基基础方案是否有必要修改或作局部处理。,验槽方法,以肉眼观察或使用袖珍贯入仪等简便易行的方法为主，必要时可辅以夯、拍或轻便触探。,观察验槽,夯、拍验槽,轻便勘察验槽,验槽的基本内容包括核对验槽开挖平面位置和槽底标高是否与勘察、,80,验槽时应注意事项：,应验看新鲜土面，清除回填虚土，冬季冻结表土或夏季日晒干土都是虚假状态，应将其清除至新鲜土面进行验看；,槽底在地下水位以下不深时，可挖至水面验槽，验完后再挖至设计标高；,验槽要抓紧时间。基槽挖好后立即组织验槽，以免下雨泡槽、冬季冰冻等不良影响；,验槽前一般需要作槽底普遍打钎工作，以供验槽时参考；,当持力层下埋藏有下卧砂层而承压水头高于槽底时，不宜进行钎探，以免造成涌砂。,验槽时应注意事项：,81,2）基坑工程监测,基坑监测应包括以下内容,：,支护结构的变形；,基坑周边的地面变形；,邻近工程和地下设施的变形；,渗漏、冒水、冲刷、管涌等情况。,2）基坑工程监测,82,3）沉降观测,建筑物沉降观测能反映地基的实际变形对建筑物的影响程度，是分析地基事故及判别施工质量的主要依据，也是检验勘察资料的可靠性，验证理论计算正确性的重要资料。,3）沉降观测,83,2、不良地质作用和地质灾害的监测,不良地质作用和地质灾害的监测，应根据场地及其附近的地质条件和工程实际需要编制监测纲要，按纲要进行。,纲要内容包括：监测目的和要求、监测项目、测点布置、观测时间间隔和期限、观测仪器、方法和精度、应提交的数据、图件等。并及时提出灾害预报和采取措施的建议。,2、不良地质作用和地质灾害的监测,84,对下列情况应进行不良地质作用和地质灾害的监测,：,1）场地及其附近有不良地质作用和地质灾害，并可能危机工程的安全或正常使用时；,2)工程建设和运行，可能加速不良地质作用的发展或引发地质灾害时；,3)工程建设和运行，对附近环境可能产生显著不良影响时。,对下列情况应进行不良地质作用和地质灾害的监测：,85,岩溶土洞发育区应着重监测下列内容：,1)地面变形；,2)地下水的动态变化；,3)场区及其附近的抽水情况；,4)地下水位变化对土洞发育和塌陷发生的影响。,岩溶土洞发育区应着重监测下列内容：,86,滑坡监测应包括下列内容：,1)滑坡体的位移；,2)滑面位置及错动；,3)滑坡裂缝的发生和发展；,4)滑坡体内外地下水位、流向、泉水流量和滑动带孔隙水压力；,5)支挡结构及其他工程设施的位移、变形、裂缝的发生和发展。,滑坡监测应包括下列内容：,87,3、地下水的监测,地下水的动态变化包括水位的季节变化和多年变化，人为因素造成的地下水的变化水中化学成分的运移等。对工程的安全和环境的保护，地下水的监测常常是最重要关键的因素。,下列情况应进行地下水监测,：,1）地下水位升降影响岩土稳定时；,2）地下水位上升产生浮托力对地下室或地下构筑物的防潮、防水或稳定性产生较大影响时；,3、地下水的监测,88,3）施工降水对拟建工程或相邻工程有较大影响时；,4）施工或环境改变，造成孔隙水压力、地下水压力变化，对工程设计或施工有较大影响时；,5）地下水位的下降造成区域性地面沉降时；,6）地下水位升降可能使岩土产生软化、失陷、胀缩时；,7）需要进行污染物运移对环境影响的评价时。,8）地下水的监测一般可设置专门的地下水位观测孔，或利用水井、地下水天然露头进行。,3）施工降水对拟建工程或相邻工程有较大影响时；,89,1.3.4 室内土工试验岩土参数的分析与选取,为使试验资料可靠和适用，应进行正确的数据分析和整理。整理时对试验资料中明显不合理的数据，应通过研究，分析原因（试样是否具有代表性、试验过程中是否出现异常情况等）或在有条件时，进行一定的补充试验后，可决定对可疑数据的取舍或改正。,取舍试验数据时，应根据误差分析或概率的概念，按三倍标准差（即3s）作为舍弃标准，即在资料分析中应舍弃那些在（为算术平均值）范围以外的测定值，然后重新计算整理。,1.3.4 室内土工试验岩土参数的分析与选取 为,90,工程设计中的实际作用分为一般特性指标和主要计算指标。,前者如土的天然密度、天然含水量、土粒比重、颗粒组成、液限、塑限、有机质、水溶盐等，是指作为对土分类定名和阐述其物理化学特性的土性指标；,后者如土的粘聚力、内摩擦角、压缩系数、压缩模量、渗透系数等，是指在设计计算中直接用以确定土体的强度、变形和稳定性等力学性质土性指标。,工程设计中的实际作用分为一般特性指标和主要计算指标,91,1、一般特性指标的成果整理,对一般特性指标的成果整理，通常可用多次测定，每层土不应少于6组,。,2、主要计算指标的成果整理,对于主要计算指标的成果整理，如果测定的组数较多，此时指标的最佳值接近于诸测值的算术平均值，仍可按一般特性指标的方法确定其设计计算值，即采用算术平均值。但通常由于试验的数据较少，考虑到测定误差、土体本身不均匀性和施工质量的影响等，为安全考虑，对初步设计和次要建筑物易采用标准差平均值，即对算术平均值加（或减）一个标准差的绝对值。,1、一般特性指标的成果整理,92,1）图解法：将不同应力条件下测得的指标值（如抗剪强度）求得算术平均值，然后以不同应力为横坐标，指标平均值为纵坐标作图，并求得关系曲线，确定其参数（如土的粘聚力和内摩擦角）。,2） 最小二乘方分析法：根据各测定值同关系曲线的偏差的平方和为最小的原理求取参数值。,3）当设计计算几个土体单元土性参数的综合值时，可按土体单元在设计计算中的实际影响，采用加权平均值 。,1）图解法：将不同应力条件下测得的指标值（如抗剪强度）求得算,93,3、试验报告的编写和审核,试验报告的编写和审核应符合以下要求：,1）试验报告所提供的依据，一般应包括根据不同建筑物的设计和施工的具体要求所拟试验的全部土性指标；,2）试验报告的内容应包括：试验方案的简要说明（工程概况，所需解决的问题以及由此对试样的采制，试验项目和试验条件提出的要求），试验数据和基本结论；,3）试验报告中一律采用国家颁布的法定计量单位；,3、试验报告的编写和审核,94,4）试验报告应按以下方面审查：,检查试验项目是否齐全；,检查试验项目是否按照土工试验方法标准进行；,综合分析检查各指标间的关系是否合理；,对需要进行数据统计分析的试验报告应检查选用的方法是否合理，结果是否正确；,检查土的定义是否与相关规范标准相符。,4）试验报告应按以下方面审查：,95,