基础工程第二章岩土工程勘察

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,*,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2章 工程勘察,2.1 基本概念,2.2 勘察任务和要求,2.3 勘察阶段,2.4 勘察方法,2.5 地基岩土的分类与工程特性指标,2.1 基本概念,按照我国的基本建设程序和有关法规、规范要求，在进行设计前，必须进行工程勘察。,先勘察，后设计。,岩土工程勘察：,根据建设工程的要求，查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件，编制勘察文件的活动。,岩土工程勘探：,岩土工程勘察的一种手段，包括钻探、井探、槽探、坑探、洞探以及物探、触探等。,2.2勘察任务和要求,勘察,任务,的确定和勘察的详细程度与工作方法的选择，与,勘察服务的对象、建筑场地,、,地基岩土性质,及,建筑物条件,有关。,有无影响建筑场地稳定性的不良地质条件以及危害程度；,建筑物范围内的地层结构及其均匀性，以及各岩土层的物理力学性质；,地下水埋藏情况、类型和水位变化幅度及规律，以及对建筑材料的腐蚀性；,在抗震设防区应划分场地土类型和场地类型，并对饱和砂土及粉土进行液化判别；,对可供采用的地基基础设计方案进行论证分析，提出经济合理的设计方案建议；提供与设计要求相对应的地基承载力及变形计算参数，并对设计与施工应注意的问题提出建议；,当工程需要时，尚应提供：,深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的岩土技术参数，论证其对周围已有建筑物和地下设施的影响；,基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议；,提供用于计算地下水浮力的设计水位。,具体,要求,2.3 勘察阶段,1.选址勘察；,2.初步勘察；,3.详细勘察（施工图）；,4.施工勘察；,2.4勘察方法,勘探是地基勘察过程中查明地下地质情况的一种必要,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，进一步对场地的工程地质条件进行定量的评价。,勘探：钻探、井探、槽探、坑探、洞探以及物探、触探,2.4.1 坑探,坑探是在建筑场地挖探井(槽)以取得直观资料和原状土样的一种常用的勘探方法。,探井的平面形状一般采用1.5ml.0m的矩形或直径为0.8-1.0m的圆形，其深度视地层的土质和地下水埋藏深度等条件而定，一般为2-3m。,图2-1 坑探示意图,（a）探井 (b)在探井中取原状土样 (c)原状土样,2.4.2 钻探,钻探,是用钻机在地层中钻孔，以鉴别和划分地层，并可沿孔深取样，用以测定岩石和土层的物理力学性质，此外，土的某些性质也可直接在孔内进行原位测试。,钻机一般分,回转式,与,冲击式,两种。,SH-30型钻机,XY-100型钻机,各类直径金刚石地质勘探钻头,场地内布置的钻孔，一般分,技术孔,和,鉴别孔,两类。在技术孔中按不同的土层和深度采取原状土样。原状土样的采取常用取土器。,取土器按其上部封闭装置的结构形式，可分为,活阀式,与,球阀式,两类.,钻探时，按不同土质条件，常分别采用,击入,或,压入,取土器两种方式在钻孔中取得原状土样。击入法一般以重锤少击效果较好，压入法则以快速压入为宜。,2.4.3 触探,触探,是通过探杆用静力或动力将金属探头贯入土层，并量测各层土对触探头的贯入阻力大小的指标，从而间接地判断土层及其性质的一类勘探方法和原位测试技术。,作为勘探手段，触探可用于划分土层，了解地层的均匀性，作为测试技术，则可估计,地基承载力,和,土的变形指标,等。,触探：,有,动力,与,静力,之分。,1.静力触探,静力触探借静压力将触探头压入土层，利用电测技术测得贯入阻力来判定土的力学性质。与常规的勘探手段比较，它能快速、连续地探测土层及其性质的变化，常在拟定桩基方案时采用。,按照提供静压力的方法，常用的静力触探仪可分为机械式和油压式两类。油压式静力触探仪的主要组成部分如图2-2所示。,图2-2 双缸油压式静力触探设备,1-电缆；2-触探杆；3-卡杆器；4-活塞杆；5-油管；6-油缸；7-触探头；8-地锚；9-倒顺开关；10-压力表；11-节流阀；12-换向阀；13-油箱；14-油泵；15-马达；16-记录器,2.动力触探,动力触探一般是将一定质量的穿心锤，以一定的高度(落距)自由下落，将探头贯入土中，然后记录贯入一定深度所需的锤击次数，并以此判断土的性质。,动力触探按动力大小（锤重和落距）以及贯入方式（管状贯入和圆锥贯入）等可分为多种方式，目前工程上主要使用两种：,标准贯入和轻便触探,标准贯入试验应与钻探工作相配合，并以钻机加上标准贯入器、触探杆和穿心锤等设备(图3-5)进行的。试验时，将质量为,63.5kg,的穿心锤以,76cm,的落距自由下落，将贯入器垂直打入土层中,15cm,(此时不计锤击数)。以后打入土层,30cm,的锤击数，即为实测的锤击数N，然后拔出贯入器，取出其中的土样进行鉴别描述。,标准贯入试验中，随着钻杆入土长度的增加，杆侧土层的摩阻力以及其它形式的能量消耗也增大，因而使测得的锤击数N值偏大。当钻杆长度大于,3m,时，锤击数应校正。,1-穿心锤；2-锤垫；3触探杆；4-贯入器头；5出水孔；,6-贯入器身；7-贯入器轮,图2-3 标准贯入试验设备,轻便触探试验，设备简单，操作方便，适用于粉土、粘性土和粘性素填土地基的勘察，但触探深度限于4m以内。,试验时，先用轻便钻具开孔至被试土层，然后以手提高质量,10kg,的穿心锤，使其以,50cm,的落距自由下落，这样连续冲击，把尖锥头竖直打入土层，每贯入,30cm,的锤击数。,应用轻便触探指标，可,初步确定,粘性土和素填土的承载力，并可按不同位置的值的变化情况判定地基持力层的均匀程度。常作为地基验槽的一种手段。,图2-4 轻便触探设备,1-穿心锤；2-锤垫；,3-触探杆；,4-尖锥头；,地球物理勘探,(简称,物探,)也是一种兼有勘探和测试双重功能的技术。不同的岩石、土层和地质构造往往具有不同的物理性质，利用其导电性、磁性、弹性、湿度、密度、天然放射性等的差异，通过专门的物探仪器的量测，就可区别和推断有关地质问题。,1.作为钻探的先行手段，了解隐蔽的地质界线，界面或异常点、异常带，为经济合理确定钻探方案提供依据；2.作为钻探的辅助手段，在钻孔之间增加地球物理勘探点，为钻探成果的内插、外推提供依据；3.测定岩土体某些特殊参数，如波速、动弹性模量，土对金属的腐蚀等。,常用的物探方法主要有，电阻率法、电位法、地震、声波、电视测井等。,2.4.4地球物理勘探,2.5 地基岩土的分类与工程特性指标,建筑地基岩土的分类：,岩石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。,岩石：可按,坚硬程度,和,完整程度,分类；,碎石土：漂石块石、卵石碎石、园砾角砾；,砂土：砾砂、粗砂、中砂、细砂、粉砂；,粉土：介于砂土和粘性土之间，塑性指数Ip10且粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重的50%的土；,粘性土：粘土（Ip 17）和粉质粘土（17Ip 10）,土的工程特性指标,土工程特性指标包括：强度指标、压缩性指标以及静力触探探头阻力，标准贯入实验锤击数、荷载实验承载力等其他特性指标。,地基土工程特性指标的代表值分别为,标准值、平均值及特征值,。抗剪强度指标取标准值，压缩性指标取平均值，荷载实验承载力取特征值,。,抗剪强度标准值的确定,1、根据室内n组三轴压缩试验的结果，按下列公式计算某一土性指标的变异系数、试验平均值和标准差：,=,/,=,i,/n,变异系数,试验平均值,标准差,2、按下列公式计算内摩擦角和粘聚力的统计修正系数：,=1-(1.704/n+4.678/n,2,),C,=1-(1.704/n+4.678/n,2,)c,内摩擦角的统计修正系数；,C,粘聚力的统计修正系数；,内摩擦角的变异系数；,c,粘聚力的变异系数。,3、,K,=,m,C,K,=,C,C,m,m,内摩擦角的试验平均值；,C,m,粘聚力的试验平均值。,练习题,1、岩土工程勘察的主要内容有哪些？,2、地基勘察的方法主要有那些？,3、建筑地基岩土类型主要有哪些？,4、地基土工程特性指标有哪些，其代表值是什么？,