巖土勘察室內(nèi)資料整理

1、室內(nèi)資料整理 巖土參數(shù)的選取巖土參數(shù)的選取 地基承載力確定地基承載力確定 地基沉降變形計算地基沉降變形計算 地基穩(wěn)定性計算地基穩(wěn)定性計算 樁基巖土工程問題樁基巖土工程問題巖土參數(shù)的選取巖土參數(shù)的選取 土參數(shù)的統(tǒng)計分析土參數(shù)的統(tǒng)計分析 ： 1、工程地質(zhì)單元體的劃分 2、各工程地質(zhì)單元巖土參數(shù)的統(tǒng)計分析 各工程地質(zhì)單元的平均值，標準差和變異系數(shù)的計算式為：11nmiinfm2221111111nmnnifiiiinnnn 式中：式中：i i巖土的物理力學(xué)指標數(shù)據(jù)；巖土的物理力學(xué)指標數(shù)據(jù)；n區(qū)段及層位范圍內(nèi)數(shù)據(jù)的個數(shù)；區(qū)段及層位范圍內(nèi)數(shù)據(jù)的個數(shù)； 巖土參數(shù)巖土參數(shù)平均值；平均值； f f巖土參數(shù)的標

2、準差；巖土參數(shù)的標準差；巖巖土參數(shù)的變異系數(shù)。土參數(shù)的變異系數(shù)。 巖土參數(shù)在垂向巖土參數(shù)在垂向(深度深度)上的變異，可劃分為相關(guān)上的變異，可劃分為相關(guān)型與非相關(guān)型兩類。型與非相關(guān)型兩類。 相關(guān)型：巖土參數(shù)隨深度呈有規(guī)律的變化。正相關(guān)型：巖土參數(shù)隨深度呈有規(guī)律的變化。正相關(guān)表示參數(shù)隨深度的增加而增大，負相關(guān)表示相關(guān)表示參數(shù)隨深度的增加而增大，負相關(guān)表示參數(shù)隨深度的增加而減小。相關(guān)型參數(shù)宜結(jié)合巖參數(shù)隨深度的增加而減小。相關(guān)型參數(shù)宜結(jié)合巖土參數(shù)與深度的經(jīng)驗關(guān)系，按下式確定剩余標準土參數(shù)與深度的經(jīng)驗關(guān)系，按下式確定剩余標準差，并用剩余標準差計算變異系數(shù)差，并用剩余標準差計算變異系數(shù) 21rfrrm式中

3、：r剩余標準差；r相關(guān)系數(shù)。非相關(guān)型：巖土參數(shù)隨深度呈無規(guī)律的隨機變化。此時式中的r0。3、巖土參數(shù)的標準值和設(shè)計值、巖土參數(shù)的標準值和設(shè)計值 巖土參數(shù)的標準值是巖土工程設(shè)計最基本的代表值，是巖土參數(shù)的可靠性估值，是在統(tǒng)計學(xué)區(qū)間估計理論基礎(chǔ)上得到的關(guān)于巖土參數(shù)母體平均值置信區(qū)間的單側(cè)置信界限值。母體平均值可靠性估值（即標準值）可按下式求得： P （k） 是一可以接受的小概率，稱風(fēng)險率 . 11kmmmtatann 按區(qū)間估值理論，估計總體平均值的單側(cè)置信界限值由下式算得 當采用風(fēng)險率0.05 時，得以下簡化形式 ：k m21.7044.6781nn 式中：統(tǒng)計修正系數(shù)。式中的正負號按不利組合考

4、慮，如、值的修正系數(shù)應(yīng)取負號，Es、a取正號. 對于巖土的抗剪強度指標、C. 標準值，按上列公式計算其平均值、標準差、變異系數(shù)。再按下式計算內(nèi)摩擦角和粘聚力的統(tǒng)計修正系數(shù) ：21.7044.6781nn21.7044.6781ccnn kcmccmk內(nèi)摩擦角標準值粘聚力標準值 在巖土工程勘察成果報告中，一般情況下應(yīng)提供巖土參數(shù)的平均值m、變異系數(shù)（）、數(shù)值范圍和資料個數(shù)（n）。地基承載力確定地基承載力確定 地基承載力特征值：指由載荷試驗測定的地基土壓力變形曲線線性變形段內(nèi)規(guī)定的變形所對應(yīng)的壓力值，其最大值為比例界限值。 地基承載力不是一個單純的巖土力學(xué)指標，它不僅取決于巖土本身的性質(zhì)，還受到基

5、礎(chǔ)的尺寸與形狀、荷載傾斜與偏心、基礎(chǔ)的埋深、地下水位、下臥層性質(zhì)、上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的剛度等多種因素的影響。確定地基承載力時，應(yīng)根據(jù)建筑物的重要性及其結(jié)構(gòu)特點，對上述影響因素作具體分析并予以考慮。 地基承載力的計算應(yīng)滿足下列要求 ： （1）持力層及軟弱下臥層的地基承載力驗算； （2）當高層建筑周邊的附屬建筑基礎(chǔ)處于超補償狀態(tài)，且其與高層建筑不能形成剛性整體結(jié)構(gòu)時，應(yīng)考慮由此造成高層建筑基礎(chǔ)側(cè)限力的永久性削弱及其對地基承載力得影響； （3）擬提高附屬建筑部分基底壓力，以加大其地基沉降、減少高低層建筑之間的差異沉降時，應(yīng)同時驗算地基承載力特征值及地基極限承載力，保證建議的地基承載力滿足強度控制的要求。

6、 確定承載力的一般規(guī)定：確定承載力的一般規(guī)定：（1）基礎(chǔ)底面的壓力，應(yīng)符合下式要求：當軸心荷載作用時：Pk fa Pk基礎(chǔ)底面處的平均壓力值 fa修正后的地基承載力特征值。 當偏心荷載作用時，除符合上式要求外，尚應(yīng)符合下式要求： Pkmax 1.2 fa 式中：Pkmax基礎(chǔ)底面邊緣的最大壓力值 。 （2）基礎(chǔ)底面的壓力，可按下列公式確定： 當軸心荷載作用時 AGFpkkk式中：Fk上部結(jié)構(gòu)傳至基礎(chǔ)頂面的豎向力值；Gk基礎(chǔ)自重和基礎(chǔ)上的土重；A基礎(chǔ)底面面積。 當偏心荷載作用時：WMAGFpkkkkmaxWMAGFpkkkkmin當偏心距eb/6時，pkmax應(yīng)按下式計算：laGFpkkk3)(

7、2max式中：Mk作用于基礎(chǔ)底面的力矩值；W基礎(chǔ)底面的抵抗矩；Pkmin基礎(chǔ)底面邊緣的最小壓力值。 l垂直于力矩作用方向的基礎(chǔ)底面邊長；a合力作用點至基礎(chǔ)底面最大壓力邊緣的距離。 （3）當?shù)鼗芰臃秶鷥?nèi)有軟弱臥層時，應(yīng)按下式驗算： Pz+Pczfaz 式中：Pz軟弱下臥層頂面處的附加壓力值； Pcz軟臥下臥層頂面處土的自重壓力值； faz軟臥下臥層頂面處經(jīng)深度修正后地基承載力特征值。 對條形基礎(chǔ)和矩形基礎(chǔ)，上式中的Pz值可按下列公式簡化計算： tan2zbppbpckztan2tan2zlbpplbpckz條形基礎(chǔ) 矩形基礎(chǔ) 式中：b矩形基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)底邊的寬度；l矩形基礎(chǔ)底邊的長度；Pc基

8、礎(chǔ)底面處土的自重壓力值；z基礎(chǔ)底面至軟弱下臥層頂面的距離；地基壓力擴散線與垂直線的夾角。按下表確定 Es1 / Es2z/b0.250.50351061020232530注：1.Es1為上層土壓縮模量；Es2為下層土壓縮模量；2.z/b0.50時值不變；3.對勘察等級為甲級的高層建筑、或工程經(jīng)驗缺乏、或研究程度較差的地區(qū)，宜布設(shè)載荷試驗確定天然地基持力層的承載力特征值和變形參數(shù) 地基承載力的確定原則地基承載力的確定原則 ： （1）保證地基不發(fā)生強度破壞而喪失穩(wěn)定性； （2）保證建筑物不產(chǎn)生影響其安全與正常使用而產(chǎn)生過大或不均勻的沉降。 地基承載力特征值可由公式計算、載荷試驗或其他原位測試、并結(jié)

9、合工程實踐經(jīng)驗等方法綜合確定。（1）按理論公式計算地基承載力）按理論公式計算地基承載力 當偏心距當偏心距e小于或等于小于或等于0.033倍基礎(chǔ)底面寬度時，倍基礎(chǔ)底面寬度時，根據(jù)土的抗剪強度指標確定地基承載力特征值可根據(jù)土的抗剪強度指標確定地基承載力特征值可按下式計算，并應(yīng)滿足變形要求：按下式計算，并應(yīng)滿足變形要求： fa = Mb b+Md m d+Mc ck 式中：式中：fa 由土的抗剪強度指標確定的地基承由土的抗剪強度指標確定的地基承載力特征值；載力特征值；Mb,Md,Mc承載力系數(shù)，按基承載力系數(shù)，按基底下一倍短邊寬深度內(nèi)土的內(nèi)摩擦角標準值查表底下一倍短邊寬深度內(nèi)土的內(nèi)摩擦角標準值查表確

10、定；確定；b基礎(chǔ)底面寬度，大于基礎(chǔ)底面寬度，大于6m時按時按6m取值，取值，對于砂土小于對于砂土小于3m時按時按3m取值；取值；ck基底下一基底下一倍短邊寬深度內(nèi)土的粘聚力標準值。倍短邊寬深度內(nèi)土的粘聚力標準值。 （2 2）按原位測試確定地基承載力）按原位測試確定地基承載力 （3 3）地基承載力深度和寬度修正）地基承載力深度和寬度修正 當基礎(chǔ)寬度大于當基礎(chǔ)寬度大于3m3m或埋置深度大于或埋置深度大于0.5m0.5m時，從載荷時，從載荷試驗或其它原位測試、經(jīng)驗值等方法確定的地基承試驗或其它原位測試、經(jīng)驗值等方法確定的地基承載力特征值，尚應(yīng)按下式修正：載力特征值，尚應(yīng)按下式修正：fafa = =

11、fak fak + +bb(b(b3)+3)+ d dmm (d (d0.5)0.5)式中：式中： fafa修正后的地基承載力特征值；修正后的地基承載力特征值；fakfak地基承載力特征值；地基承載力特征值；bb、dd基礎(chǔ)寬度和埋基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)，按基底下土的類別查表深的地基承載力修正系數(shù)，按基底下土的類別查表10.710.7取值；取值；基礎(chǔ)底面以下土的重度，地下水基礎(chǔ)底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度；位以下取浮重度；b b基礎(chǔ)底面寬度基礎(chǔ)底面寬度(m)(m)，當基寬，當基寬小于小于3m3m按按3m3m取值，大于取值，大于6m6m按按6m6m取值；取值；mm基礎(chǔ)基礎(chǔ)底面

12、以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取浮重底面以上土的加權(quán)平均重度，地下水位以下取浮重度；度；d d基礎(chǔ)埋置深度基礎(chǔ)埋置深度(m)(m)，一般自室，一般自室外地面標高算起。外地面標高算起。 在填方整平地區(qū)，可自填土地面標高在填方整平地區(qū)，可自填土地面標高算起，但填土在上部結(jié)構(gòu)施工后完成算起，但填土在上部結(jié)構(gòu)施工后完成時，應(yīng)從天然地面標高算起。對于地時，應(yīng)從天然地面標高算起。對于地下室，如采用箱形基礎(chǔ)或筏基時，基下室，如采用箱形基礎(chǔ)或筏基時，基礎(chǔ)埋置深度自室外地面標高算起；當?shù)A埋置深度自室外地面標高算起；當采用獨立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)時，應(yīng)從室采用獨立基礎(chǔ)或條形基礎(chǔ)時，應(yīng)從室內(nèi)地面標高算起。內(nèi)地面標高算

13、起。 對于高層建筑，除應(yīng)按建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范（GB50007）的有關(guān)規(guī)定確定地基承載力特征值 和修正后的地基承載力特征值外，還可按（10.26）式估算地基極限承載力，除以安全系數(shù)K以確定實際基礎(chǔ)下地基承載力特征值，K值應(yīng)根據(jù)建筑安全等級和土性參數(shù)可靠性在23之間選取。 012urrrqqcckfNbNdNC 式中：式中：fu地基極限承載力（地基極限承載力（kPa）；）；Nr、Nq 、Nc地基承載力系數(shù)，根據(jù)基底下地基承載力系數(shù)，根據(jù)基底下一倍基寬地基持力層內(nèi)摩擦角標準值一倍基寬地基持力層內(nèi)摩擦角標準值（C ），按表），按表10.8確定；確定； rqc基基礎(chǔ)形狀修正系數(shù)，按表礎(chǔ)形狀修正系數(shù)，按

14、表10.9確定；確定；b 、l分別為基礎(chǔ)（包括箱形基礎(chǔ)和筏板基礎(chǔ)）分別為基礎(chǔ)（包括箱形基礎(chǔ)和筏板基礎(chǔ)）底面的寬度與長度（底面的寬度與長度（m）；）；r0 、r 分別分別為基底以上和基底組合持力層的土體平均為基底以上和基底組合持力層的土體平均重度（重度（kNm3）。）。d 基礎(chǔ)埋置深度基礎(chǔ)埋置深度（m），）， tan2tan452kkqNe1 cotcqkNN21 tanrqkNN地基沉降變形計算地基沉降變形計算 建筑物的地基變形計算值，不應(yīng)大于地基變形允許值。地基變形特征可分為沉降量、沉降差、傾斜、局部傾斜。對于甲、乙級建筑物和部分丙級建筑物，應(yīng)進行變形計算 。 1、利用平均附加應(yīng)力系數(shù)和壓縮

15、模量計算、利用平均附加應(yīng)力系數(shù)和壓縮模量計算niiiiisissazazEpss1110 s地基最終變形量(mm)；S按分層總和法計算出的地基變形量；s沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，根據(jù)地區(qū)沉降觀測資料及經(jīng)驗確定，無地區(qū)經(jīng)驗時可采用表10.11數(shù)值；n地基變形計算深度范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù) p0對應(yīng)于荷載效應(yīng)準永久組合時的基礎(chǔ)底面處的附加壓力(kPa)； Esi基礎(chǔ)底面下第i層土的壓縮模量，應(yīng)取土的自重壓力至土的自重壓力與附加壓力之和的壓力段計算(MPa)； zi,zi-1基礎(chǔ)底面至第i層土、第i-1層土底面的距離(m)； ai、ai-1基礎(chǔ)底面計算點至第i層土、第i-1層土底面范圍內(nèi)平均附加應(yīng)力系數(shù)。 2

16、、 采用壓縮指數(shù)和回彈指數(shù)以考慮應(yīng)力固結(jié)歷史計算：采用壓縮指數(shù)和回彈指數(shù)以考慮應(yīng)力固結(jié)歷史計算： 超固結(jié)土超固結(jié)土 （1） 當超固結(jié)土層中的當超固結(jié)土層中的時，該層土的固結(jié)沉降量可時，該層土的固結(jié)沉降量可按下式計算：按下式計算：001iiziisiizihppsC logep式中：si第i層土的固結(jié)沉降量（mm）；hi第i層土的平均厚度（mm）；e0i第i層土的初始孔隙比平均值；Csi第i層土的回彈指數(shù)再壓縮指數(shù)平均值；pzi第i層土的有效自重壓力平均值（kPa）；p0i對應(yīng)于荷載效應(yīng)準永久組合時，第i層土有效附加壓力平均值（kPa）；pci第i 層土的先期固結(jié)壓力平均值（kPa） （2） 當

17、超固結(jié)土層中p0i+pzi時，該土層的固結(jié)沉降量可按下式計算： 式中:Cci第i層土的壓縮指數(shù)平均值。001iciiziisiciizicihpppsC logC logepp正常固結(jié)土:固結(jié)沉降量可按下式計算： 001iiz iic iiz ihppsClo gep欠固結(jié)土:沉降量可按下式計算： 001iiziiciicihppsC logep2、利用變形模量計算、利用變形模量計算 對于一般粘性土、軟土、飽和黃土和不能準確取得壓縮模量值的地基土，如花崗巖殘積土、碎石土、砂土、粉土等，可采用地方規(guī)范的方法或原位測試與壓縮模量的相關(guān)公式計算，也可采用變形模量按下式計算沉降量 。110niisii

18、spbE地基穩(wěn)定性計算地基穩(wěn)定性計算 地基穩(wěn)定性可采用圓弧滑動面法進行驗算。最危險的滑動面上諸力對滑動中心所產(chǎn)生的抗滑力矩與滑動力矩應(yīng)符合下式要求： MR/MS 1.2 式中：MS滑動力矩；MR抗滑力矩。樁基巖土工程問題樁基巖土工程問題 內(nèi)容應(yīng)符合下列規(guī)定樁基持力層選擇a持力層宜選擇層位穩(wěn)定的壓縮性較低的可塑一堅硬狀態(tài)黏性土，中密以上的砂土、碎石土、殘積土及不同風(fēng)化程度的基巖；b樁基持力層厚度宜超過610 倍的樁徑；擴底樁的持力層厚度宜超過3倍擴底直徑；且均不宜小于5m ；c持力層不應(yīng)選擇在可液化土層中或軟土層中；d對于打（壓）入樁，應(yīng)考慮沉樁的可能性樁型選擇a當持力層頂面起伏不大（坡度宜小于

19、10）、周圍環(huán)境允許且沉樁可能時，可采用鋼筋混凝土預(yù)制樁；b當荷載較大，樁較長或需穿越一定厚度的堅硬土層，并選取用較重的錘、錘擊時可能使樁身產(chǎn)生較大錘擊應(yīng)力時，宜采用預(yù)應(yīng)力樁；或經(jīng)方案比較，證明技術(shù)、經(jīng)濟合理可行時，也可采用鋼管樁；c當土層中有難以清除的孤石或有硬質(zhì)夾層，巖溶地區(qū)及基巖面起伏大的地層，均不宜采用鋼筋混凝土預(yù)制樁、預(yù)應(yīng)力樁和鋼樁，可采用混凝土灌注樁；d當場地周圍環(huán)境保護要求較高，采用鋼筋混凝土預(yù)制樁或預(yù)應(yīng)力樁難以控制沉樁擠土影響時，可采用混凝土灌注樁；e當有可靠工程經(jīng)驗，經(jīng)技術(shù)充分論證，確保成樁質(zhì)量時，也可采用其他有效樁型 1、單樁承載力的確定單樁承載力的確定 單樁承載力應(yīng)通過現(xiàn)

20、場靜載荷試驗確定。估算單樁承載力時應(yīng)結(jié)合地區(qū)的經(jīng)驗，根據(jù)靜力觸探試驗、標準貫入試驗或旁壓試驗等原位測試參數(shù)進行計算，并參照地質(zhì)條件類似的試樁資料綜合確定。單樁承載力特征值可按下式確定： RaQu/K式中：Ra單樁豎向承載力特征值（kN）；Qu單樁豎向極限承載力（kN）；K安全系數(shù)K2。 當以靜力觸探試驗（單橋、雙橋）確定預(yù)制樁的單樁豎向極限承載力，根據(jù)標準貫入試驗錘擊數(shù)，確定預(yù)制樁、預(yù)應(yīng)力管樁、沉管灌注樁的單樁豎向極限承載力，以及根據(jù)巖石風(fēng)化程度、單軸極限抗壓強度和巖體完整程度估算嵌巖灌注樁單樁豎向極限承載力，可參閱高層建筑巖土工程勘察規(guī)程（JGJ-2004）有關(guān)內(nèi)容。 深基坑穩(wěn)定性深基坑穩(wěn)定

21、性 1基坑底卸荷回彈(隆起) 2基坑底滲透穩(wěn)定性 3基坑流砂問題 4基坑邊坡整體穩(wěn)定性地下水控制地下水控制 當基坑開挖至地下水位以下時，為了防止因地下水作用而引起的滲流、流砂、管涌、坑底隆起、邊坡滑塌以及坑外地層過度變形等，保證施工過程中處于疏干和穩(wěn)態(tài)的工作條件下進行開挖，必須做好對地下水的控制工作. 基坑地下水控制設(shè)計應(yīng)具備下列資料： 地層各分層的巖性厚度及頂?shù)装甯叱蹋?地下水的類型、地下水位標高與動態(tài)規(guī)律以及各含水層之間的水力聯(lián)系； 各含水層的補給、徑流條件、基坑與附近大型地表水源的距離關(guān)系及其水力聯(lián)系； 各含水層的水文地質(zhì)及與降水相關(guān)的巖土工程參數(shù)； 基坑開挖深度、尺寸，基坑周圍建筑與地

22、下管線基礎(chǔ)情況，基坑支護結(jié)構(gòu)類型； 基坑工程施工季節(jié)內(nèi)的氣象資料及基坑維持時間。 （1）基坑降水: 基坑降水常用的方法是明溝排水和井點降水 . 基坑降水首先應(yīng)進行基坑降水內(nèi)容的設(shè)計，設(shè)計內(nèi)容主要有：確定降水井類型；降水井系統(tǒng)的布設(shè)，包括井數(shù)、井深、井距、井徑、過濾管、過濾層、單井出水量、水位與地面沉降的監(jiān)測等；預(yù)測降水效果，包括基坑內(nèi)外典型部位的最終穩(wěn)定水位及水位降深隨時間的變化，降水引起的沉降及對鄰近建筑物、地下管線等的影響；設(shè)置回灌井時，應(yīng)進行回灌系統(tǒng)的設(shè)計。 （2）基坑隔水 基坑隔水就是采取隔離地下水的措施，阻止地下水向基坑內(nèi)流動。主要措施有地下連續(xù)墻、連續(xù)排列的排樁墻、隔水帷幕、坑底水

23、平封底隔水等。 采用隔水應(yīng)因地制宜，必須查清場區(qū)及鄰近場地的地層結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)特征，了解地下水滲流規(guī)律、基坑出水量、隔水帷幕內(nèi)外的水壓力差和坑底浮力，以此作為隔水帷幕或封底底板厚度設(shè)計的依據(jù)。 根據(jù)場地的工程地質(zhì)和環(huán)境條件，有時可采取基坑隔離地下水措施(全封閉隔離地下水除外)與降水井降低或疏干坑內(nèi)地下水措施結(jié)合使用。地震液化的判別地震液化的判別 1.按建筑抗震設(shè)計規(guī)范(GB500112001)規(guī)定判別 (1)初判條件: 當飽和砂土或飽和粉土(不含黃土)符合下列條件之一時，可初步判別為不液化或不考慮液化影響。 地質(zhì)年代為第四紀晚更新世(Q3)及其以前，抗震設(shè)防烈度為7度、8度時可判為不液化土； 粉土的粘粒含量(系采用六偏磷酸鈉作分散劑測定)百分率c()，在抗震設(shè)防烈度為7度、8度和9度分別不小于10、13和16時，可判為不液化土； 采用天然地基的建筑，當上覆非液化土層厚度和地下水位深度符合下列條件之一時，可不考慮液化影響： 式中：dw地下水位深度(宜按設(shè)計基準期內(nèi)年平均最高水位采用，也可按近期內(nèi)年最高水位采用)，m； du 上覆非液化土層厚度(計算時宜將淤泥質(zhì)土層扣除)，m； db基礎(chǔ)埋置深度(不超過2m時應(yīng)采用2m)，m； d0液化土特征深度( 20buddd30bddd5 . 425 . 10budddd (2)進一步判別 當初步判別認為需進一步進行液化判別時，應(yīng)采