基礎(chǔ)工程第二章巖土工程勘察

1、基礎(chǔ)工程第二章巖土工程勘察第1頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二2.1 基本概念按照我國的基本建設(shè)程序和有關(guān)法規(guī)、規(guī)范要求，在進(jìn)行設(shè)計前，必須進(jìn)行工程勘察。先勘察，后設(shè)計。巖土工程勘察：根據(jù)建設(shè)工程的要求，查明、分析、評價建設(shè)場地的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件，編制勘察文件的活動。巖土工程勘探：巖土工程勘察的一種手段，包括鉆探、井探、槽探、坑探、洞探以及物探、觸探等。第2頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二22.2勘察任務(wù)和要求 勘察任務(wù)的確定和勘察的詳細(xì)程度與工作方法的選擇，與勘察服務(wù)的對象、建筑場地、地基巖土性質(zhì)及建筑物條件有關(guān)。第3頁，共36

2、頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二3有無影響建筑場地穩(wěn)定性的不良地質(zhì)條件以及危害程度；建筑物范圍內(nèi)的地層結(jié)構(gòu)及其均勻性，以及各巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)；地下水埋藏情況、類型和水位變化幅度及規(guī)律，以及對建筑材料的腐蝕性；在抗震設(shè)防區(qū)應(yīng)劃分場地土類型和場地類型，并對飽和砂土及粉土進(jìn)行液化判別；對可供采用的地基基礎(chǔ)設(shè)計方案進(jìn)行論證分析，提出經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計方案建議；提供與設(shè)計要求相對應(yīng)的地基承載力及變形計算參數(shù)，并對設(shè)計與施工應(yīng)注意的問題提出建議；當(dāng)工程需要時，尚應(yīng)提供：深基坑開挖的邊坡穩(wěn)定計算和支護(hù)設(shè)計所需的巖土技術(shù)參數(shù)，論證其對周圍已有建筑物和地下設(shè)施的影響；基坑施工降水的有關(guān)技術(shù)參數(shù)及

3、施工降水方法的建議；提供用于計算地下水浮力的設(shè)計水位。具體要求第4頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二42.3 勘察階段 1.選址勘察；2.初步勘察；3.詳細(xì)勘察（施工圖）；4.施工勘察；第5頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二52.4勘察方法 勘探是地基勘察過程中查明地下地質(zhì)情況的一種必要手段，它是在地面的工程地質(zhì)測繪和調(diào)查所取得的各項(xiàng)定性資料基礎(chǔ)上，進(jìn)一步對場地的工程地質(zhì)條件進(jìn)行定量的評價。勘探：鉆探、井探、槽探、坑探、洞探以及物探、觸探第6頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二62.4.1 坑探 坑探是在建筑場地挖探井(槽)

4、以取得直觀資料和原狀土樣的一種常用的勘探方法。探井的平面形狀一般采用1.5ml.0m的矩形或直徑為的圓形，其深度視地層的土質(zhì)和地下水埋藏深度等條件而定，一般為2-3m。第7頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二7圖2-1 坑探示意圖 （a）探井 (b)在探井中取原狀土樣 (c)原狀土樣第8頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二82.4.2 鉆探 鉆探是用鉆機(jī)在地層中鉆孔，以鑒別和劃分地層，并可沿孔深取樣，用以測定巖石和土層的物理力學(xué)性質(zhì)，此外，土的某些性質(zhì)也可直接在孔內(nèi)進(jìn)行原位測試。鉆機(jī)一般分回轉(zhuǎn)式與沖擊式兩種。第9頁，共36頁，2022年，5月20日，

5、22點(diǎn)44分，星期二9SH-30型鉆機(jī)第10頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二10XY-100型鉆機(jī)第11頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二11第12頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二12第13頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二13第14頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二14第15頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二15第16頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二16第17頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二17

6、第18頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二18第19頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二19各類直徑金剛石地質(zhì)勘探鉆頭第20頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二20場地內(nèi)布置的鉆孔，一般分技術(shù)孔和鑒別孔兩類。在技術(shù)孔中按不同的土層和深度采取原狀土樣。原狀土樣的采取常用取土器。取土器按其上部封閉裝置的結(jié)構(gòu)形式，可分為活閥式與球閥式兩類.鉆探時，按不同土質(zhì)條件，常分別采用擊入或壓入取土器兩種方式在鉆孔中取得原狀土樣。擊入法一般以重錘少擊效果較好，壓入法則以快速壓入為宜。第21頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二

7、212.4.3 觸探觸探是通過探桿用靜力或動力將金屬探頭貫入土層，并量測各層土對觸探頭的貫入阻力大小的指標(biāo)，從而間接地判斷土層及其性質(zhì)的一類勘探方法和原位測試技術(shù)。作為勘探手段，觸探可用于劃分土層，了解地層的均勻性，作為測試技術(shù)，則可估計地基承載力和土的變形指標(biāo)等。觸探：有動力與靜力之分。第22頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二221.靜力觸探靜力觸探借靜壓力將觸探頭壓入土層，利用電測技術(shù)測得貫入阻力來判定土的力學(xué)性質(zhì)。與常規(guī)的勘探手段比較，它能快速、連續(xù)地探測土層及其性質(zhì)的變化，常在擬定樁基方案時采用。按照提供靜壓力的方法，常用的靜力觸探儀可分為機(jī)械式和油壓式兩類。油

8、壓式靜力觸探儀的主要組成部分如圖2-2所示。第23頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二23圖2-2 雙缸油壓式靜力觸探設(shè)備 1-電纜；2-觸探桿；3-卡桿器；4-活塞桿；5-油管；6-油缸；7-觸探頭；8-地錨；9-倒順開關(guān)；10-壓力表；11-節(jié)流閥；12-換向閥；13-油箱；14-油泵；15-馬達(dá)；16-記錄器第24頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二242.動力觸探動力觸探一般是將一定質(zhì)量的穿心錘，以一定的高度(落距)自由下落，將探頭貫入土中，然后記錄貫入一定深度所需的錘擊次數(shù)，并以此判斷土的性質(zhì)。動力觸探按動力大?。ㄥN重和落距）以及貫入方式（

9、管狀貫入和圓錐貫入）等可分為多種方式，目前工程上主要使用兩種：標(biāo)準(zhǔn)貫入和輕便觸探第25頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二25標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)應(yīng)與鉆探工作相配合，并以鉆機(jī)加上標(biāo)準(zhǔn)貫入器、觸探桿和穿心錘等設(shè)備(圖3-5)進(jìn)行的。試驗(yàn)時，將質(zhì)量為63.5kg的穿心錘以76cm的落距自由下落，將貫入器垂直打入土層中15cm(此時不計錘擊數(shù))。以后打入土層30cm的錘擊數(shù)，即為實(shí)測的錘擊數(shù)N，然后拔出貫入器，取出其中的土樣進(jìn)行鑒別描述。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)中，隨著鉆桿入土長度的增加，桿側(cè)土層的摩阻力以及其它形式的能量消耗也增大，因而使測得的錘擊數(shù)N值偏大。當(dāng)鉆桿長度大于3m時，錘擊數(shù)應(yīng)校正。

10、第26頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二261-穿心錘；2-錘墊；3觸探桿；4-貫入器頭；5出水孔；6-貫入器身；7-貫入器輪圖2-3 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)設(shè)備 第27頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二27輕便觸探試驗(yàn)，設(shè)備簡單，操作方便，適用于粉土、粘性土和粘性素填土地基的勘察，但觸探深度限于4m以內(nèi)。試驗(yàn)時，先用輕便鉆具開孔至被試土層，然后以手提高質(zhì)量10kg的穿心錘，使其以50cm的落距自由下落，這樣連續(xù)沖擊，把尖錐頭豎直打入土層，每貫入30cm的錘擊數(shù)。應(yīng)用輕便觸探指標(biāo)，可初步確定粘性土和素填土的承載力，并可按不同位置的值的變化情況判定地基持力層

11、的均勻程度。常作為地基驗(yàn)槽的一種手段。第28頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二28圖2-4 輕便觸探設(shè)備1-穿心錘； 2-錘墊；3-觸探桿；4-尖錐頭；第29頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二29地球物理勘探(簡稱物探)也是一種兼有勘探和測試雙重功能的技術(shù)。不同的巖石、土層和地質(zhì)構(gòu)造往往具有不同的物理性質(zhì)，利用其導(dǎo)電性、磁性、彈性、濕度、密度、天然放射性等的差異，通過專門的物探儀器的量測，就可區(qū)別和推斷有關(guān)地質(zhì)問題。1.作為鉆探的先行手段，了解隱蔽的地質(zhì)界線，界面或異常點(diǎn)、異常帶，為經(jīng)濟(jì)合理確定鉆探方案提供依據(jù)；2.作為鉆探的輔助手段，在鉆孔之間

12、增加地球物理勘探點(diǎn)，為鉆探成果的內(nèi)插、外推提供依據(jù)；3.測定巖土體某些特殊參數(shù)，如波速、動彈性模量，土對金屬的腐蝕等。常用的物探方法主要有，電阻率法、電位法、地震、聲波、電視測井等。 2.4.4地球物理勘探第30頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二302.5 地基巖土的分類與工程特性指標(biāo)建筑地基巖土的分類：巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土和人工填土。巖石：可按堅硬程度和完整程度分類；碎石土：漂石塊石、卵石碎石、園礫角礫；砂土：礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂；粉土：介于砂土和粘性土之間，塑性指數(shù)Ip10且粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過全重的50%的土；粘性土：粘土（I

13、p 17）和粉質(zhì)粘土（17Ip 10）第31頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二31土的工程特性指標(biāo) 土工程特性指標(biāo)包括：強(qiáng)度指標(biāo)、壓縮性指標(biāo)以及靜力觸探探頭阻力，標(biāo)準(zhǔn)貫入實(shí)驗(yàn)錘擊數(shù)、荷載實(shí)驗(yàn)承載力等其他特性指標(biāo)。 地基土工程特性指標(biāo)的代表值分別為標(biāo)準(zhǔn)值、平均值及特征值?？辜魪?qiáng)度指標(biāo)取標(biāo)準(zhǔn)值，壓縮性指標(biāo)取平均值，荷載實(shí)驗(yàn)承載力取特征值。第32頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二32抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的確定1、根據(jù)室內(nèi)n組三軸壓縮試驗(yàn)的結(jié)果，按下列公式計算某一土性指標(biāo)的變異系數(shù)、試驗(yàn)平均值和標(biāo)準(zhǔn)差： =/ =i/n 變異系數(shù)試驗(yàn)平均值標(biāo)準(zhǔn)差第33頁，共36頁，2022年，5月20日，22點(diǎn)44分，星期二332、按下列公式計算內(nèi)摩擦角和粘聚力的統(tǒng)計修正系數(shù)：=1-(1.704/n +4.678/n2)C=1-(1.704/n +4.678/n2)c內(nèi)摩擦角的統(tǒng)計修正系數(shù)；C粘聚力的統(tǒng)計修正系數(shù)；內(nèi)摩擦角的變異系數(shù)；c粘聚力的變異系數(shù)。第34頁，共3