09第九章工程地質(zhì)勘察ppt課件

1、第九章第九章 工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)勘察第二節(jié) 工程地質(zhì)測繪與調(diào)查 第六節(jié) 勘察資料的內(nèi)業(yè)整理 第五節(jié) 現(xiàn)場檢驗(yàn)與監(jiān)測 第一節(jié) 工程地質(zhì)勘察任務(wù)及勘察階段劃分 第三節(jié) 工程地質(zhì)勘探 第四節(jié)第四節(jié) 工程地質(zhì)原位測試工程地質(zhì)原位測試 第七節(jié) 土木工程地質(zhì)勘察要求 目的：通過勘察查明土木工程場地的原目的：通過勘察查明土木工程場地的原始工程地質(zhì)條件，分析存在的工程地質(zhì)始工程地質(zhì)條件，分析存在的工程地質(zhì)問題，對建筑場地作出工程地質(zhì)評價(jià)。問題，對建筑場地作出工程地質(zhì)評價(jià)。第一節(jié)第一節(jié) 工程地質(zhì)勘察任務(wù)及勘察階段劃分工程地質(zhì)勘察任務(wù)及勘察階段劃分 工程地質(zhì)勘察的目的工程地質(zhì)勘察的目的 工程地質(zhì)勘察的任務(wù)工程地

2、質(zhì)勘察的任務(wù)（1查明建筑物地區(qū)的工程地質(zhì)條件，指出有利和不利條件地質(zhì)條件；（2分析研究與建筑物有關(guān)的工程地質(zhì)問題，作出定性、定量評價(jià)為工程建設(shè)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工提供可靠的地質(zhì)依據(jù)；（3選出工程地質(zhì)條件優(yōu)越的工程建筑場地;（4配合建筑物的設(shè)計(jì)與施工，提出關(guān)于建筑物類型、構(gòu)造、規(guī)模和施工方法的建議；（5預(yù)測工程興建后對工程地質(zhì)環(huán)境造成的影響，制定保護(hù)地質(zhì)環(huán)境的措施.工程地質(zhì)條件工程地質(zhì)條件 巖土類型巖土類型巖土類型的差異決定了其工程性質(zhì)的不同巖土類型的差異決定了其工程性質(zhì)的不同; ; 地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造包括土體與巖體構(gòu)造等包括土體與巖體構(gòu)造等; ; 地形地貌條件地形地貌條件地形形態(tài)、地貌單元劃分等地形

3、形態(tài)、地貌單元劃分等; ; 水文地質(zhì)條件水文地質(zhì)條件地下水的類型、水位、含水層、巖土層地下水的類型、水位、含水層、巖土層的透水性、富水性、地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄條件等的透水性、富水性、地下水的補(bǔ)給、徑流和排泄條件等; ; 物理地質(zhì)現(xiàn)象物理地質(zhì)現(xiàn)象自然地質(zhì)作用，如地震、滑坡、崩塌、自然地質(zhì)作用，如地震、滑坡、崩塌、泥石流泥石流; ; 天然建筑材料天然建筑材料儲量、質(zhì)量及開采運(yùn)輸條件。直接關(guān)系儲量、質(zhì)量及開采運(yùn)輸條件。直接關(guān)系到工程的造價(jià)、工期的長短。故也是工程地質(zhì)條件的重到工程的造價(jià)、工期的長短。故也是工程地質(zhì)條件的重要內(nèi)容，應(yīng)要內(nèi)容，應(yīng)“就近取材，就地取材就近取材，就地取材”。與工程建筑物有

4、關(guān)的各種地質(zhì)因素的綜合。測 繪物 探坑 探鉆 探勘 探室 內(nèi) 試 驗(yàn)室 外 試 驗(yàn)試 驗(yàn)監(jiān) 測工 程 地 質(zhì) 勘 察 方 法新技術(shù)：地理信息系統(tǒng)GIS）、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS）、監(jiān)測遙感系統(tǒng)RS）、地球物理層析成像技術(shù)CT）工程地質(zhì)勘察的工作程序調(diào)查調(diào)查收集資料收集資料測繪測繪物探物探坑探和鉆探坑探和鉆探室內(nèi)外試驗(yàn)室內(nèi)外試驗(yàn)長期觀測長期觀測工程地質(zhì)勘察的一般要求階段劃分）可行性研究勘察階段選址勘察階段） 初步勘察階段 詳細(xì)勘察階段 施工勘察階段地質(zhì)條件復(fù)雜的）勘察方法勘察方法: :搜集資料：區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、地震、礦產(chǎn)搜集資料：區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、地震、礦產(chǎn)和附近地區(qū)的工程地質(zhì)資料及當(dāng)?shù)氐?/p>

5、建筑經(jīng)和附近地區(qū)的工程地質(zhì)資料及當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?jīng)驗(yàn)；驗(yàn)；踏勘：了解場地地層、構(gòu)造、巖石和土的性質(zhì)、踏勘：了解場地地層、構(gòu)造、巖石和土的性質(zhì)、不良地質(zhì)現(xiàn)象及地下水等；不良地質(zhì)現(xiàn)象及地下水等；具體測繪和物探：場地復(fù)雜，已有資料不能滿具體測繪和物探：場地復(fù)雜，已有資料不能滿足要求，其他條件較好傾向于選址的場地，足要求，其他條件較好傾向于選址的場地，應(yīng)進(jìn)行具體的測繪和勘探；應(yīng)進(jìn)行具體的測繪和勘探；可行性研究勘察階段選址）大型工程重要環(huán)節(jié)主要任務(wù)是選定建筑場址(或線路方案)。通過勘察對其穩(wěn)定性和適宜性作出評價(jià)，經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證選擇最優(yōu)方案。美人沱美人沱蓮沱蓮沱南津關(guān)南津關(guān)薩凡奇計(jì)劃壩址薩凡奇計(jì)劃壩址三峽大壩

6、三峽大壩19441955195619791959花崗巖區(qū)石灰?guī)r區(qū)石牌石牌初步勘察階段選定廠址后進(jìn)行勘察主要手段:鉆探實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充測繪和物探目的：對場地內(nèi)建筑地段的穩(wěn)定性作出評價(jià)；為確目的：對場地內(nèi)建筑地段的穩(wěn)定性作出評價(jià)；為確定建筑總平面布置、主要建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案定建筑總平面布置、主要建筑物地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案以及不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工程方案作出工程地質(zhì)認(rèn)以及不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工程方案作出工程地質(zhì)認(rèn)證。證。主要工作:搜集可行性報(bào)告；初步查明地層、構(gòu)造、巖土性質(zhì)等；對抗震烈度為7或大于7的場地，判斷地震效應(yīng)；房屋建筑和構(gòu)筑物房屋建筑和構(gòu)筑物 初步勘察階段例初步勘察階段例 土質(zhì)地基土質(zhì)地基地基復(fù)雜程度

7、等級勘探線間距,m勘探點(diǎn)距,m一級（復(fù)雜）二級（中等復(fù)雜）三級（次要工程）50-10075-150150-30030-5040-10075-200工程重要性等級一般性勘探孔控制性勘探孔一級（重要工程）二級（一般工程）三級（次要工程）1510-156-103015-30 10-20初步勘察勘探線、勘探點(diǎn)間距初步勘察勘探線、勘探點(diǎn)間距初步勘察勘探孔深度初步勘察勘探孔深度控制性勘探孔是指深度要達(dá)到地基變形計(jì)算要求的深度，以確定是何種地層以及層厚等，并根據(jù)整個(gè)場地基土的工程特性來進(jìn)行計(jì)算。 詳細(xì)勘察階段為施工圖設(shè)計(jì)提供資料勘察手段勘察手段: :勘探、原位測試和室內(nèi)土工試驗(yàn)為主；勘探、原位測試和室內(nèi)土工

8、試驗(yàn)為主；補(bǔ)充勘探：地球物理勘探、工程地質(zhì)測補(bǔ)充勘探：地球物理勘探、工程地質(zhì)測繪、調(diào)查工作等，必要時(shí)作適當(dāng)?shù)奶嚼L、調(diào)查工作等，必要時(shí)作適當(dāng)?shù)奶骄?。井等。目的：提供設(shè)計(jì)所需的工程地質(zhì)條件的各項(xiàng)技術(shù)目的：提供設(shè)計(jì)所需的工程地質(zhì)條件的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，對建筑地基作出巖土工程評價(jià)，為基礎(chǔ)工參數(shù)，對建筑地基作出巖土工程評價(jià)，為基礎(chǔ)工程、地基處理和加固、不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工作程、地基處理和加固、不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治工作等具體方案作出論證和結(jié)論。等具體方案作出論證和結(jié)論。主要工作要求：（1取得附有坐標(biāo)及地形的建筑物總平面布置圖；（包括地面整平標(biāo)高、建筑物的性質(zhì)和規(guī)模、基礎(chǔ)形式和預(yù)計(jì)埋深等）（2查明不良地質(zhì)現(xiàn)象的

9、成因類型，提出評價(jià)和整治所需的巖土參數(shù)和治理方案；（3查明各層土的類別、構(gòu)造、厚度、坡度、工作特性，計(jì)算和評價(jià)地基的穩(wěn)定性和承載力；（4對需進(jìn)行沉降計(jì)算的建筑物，提出地基變形參數(shù)，預(yù)測建筑的沉降或差異沉降等； （5對抗震設(shè)防烈度6，劃分類別；7需要進(jìn)行液化等級作出評價(jià)； （6查明地下水的性質(zhì)，提供地層的滲透系數(shù)； （7提供深基坑開挖所需的巖土參數(shù)，認(rèn)證和評價(jià)基坑開挖和降水對臨近工程的影響； （8對樁基礎(chǔ)作出樁的承載力和群樁沉降計(jì)算。查明埋藏的河道、溝浜、墓穴、防查明埋藏的河道、溝浜、墓穴、防空洞、孤石等對工程不利的埋藏物空洞、孤石等對工程不利的埋藏物 對工程地質(zhì)條件復(fù)雜或有特殊要求的重要工程，

10、還需進(jìn)行施工勘察。它包括施工地質(zhì)編錄、地基驗(yàn)槽與監(jiān)測和施工超前預(yù)報(bào)，以校核已有的勘察成果資料。施工勘察 第二節(jié) 工程地質(zhì)測繪及調(diào)查定義： 通過搜集資料、調(diào)查訪問、地質(zhì)測繪、遙感等方法，來查明場地的工程地質(zhì)要素，并繪制相應(yīng)的工程地質(zhì)圖件的一種工程地質(zhì)勘察方法。 據(jù)測繪成果可以分析各種地質(zhì)現(xiàn)象的成因、分布、發(fā)展變化規(guī)律以及對工程建筑的影響，主要適用于可行性研究或初步勘察階段階段。 工程地質(zhì)測繪可分為綜合性測繪和專門性測繪。1.工程地質(zhì)測繪與調(diào)查的范圍一般應(yīng)大于建筑物占地面積，但也不宜過大，主要考慮以下因素：（1建筑類型：（2工程地質(zhì)條件復(fù)雜程度：2.工程地質(zhì)測繪比例尺小比例尺測繪，小比例尺測繪，1

11、 1：500050001 1：5000050000，一般在可行，一般在可行性研究勘察、城市規(guī)劃或區(qū)域性工業(yè)布局時(shí)使用；性研究勘察、城市規(guī)劃或區(qū)域性工業(yè)布局時(shí)使用；中比例尺測繪，比例尺中比例尺測繪，比例尺1 1：200020001 1：50005000，一般，一般在初步勘察階段時(shí)采用；在初步勘察階段時(shí)采用；大比例尺測繪，比例尺大比例尺測繪，比例尺1 1：2002001 1：10001000，適用于，適用于詳細(xì)勘察階段或地質(zhì)條件復(fù)雜和重要建筑物地段，詳細(xì)勘察階段或地質(zhì)條件復(fù)雜和重要建筑物地段，以及需要解決某一特殊問題時(shí)采用。以及需要解決某一特殊問題時(shí)采用。對于建筑地段的地質(zhì)界線，測繪精度在圖上的誤

12、對于建筑地段的地質(zhì)界線，測繪精度在圖上的誤差不應(yīng)超過差不應(yīng)超過3mm3mm，其它地段不應(yīng)超過，其它地段不應(yīng)超過5mm5mm。.工程地質(zhì)測繪的主要內(nèi)容：(1)地貌條件：(2)地層巖性：(3)地質(zhì)構(gòu)造： (4)水文地質(zhì)條件：(5)不良地質(zhì)現(xiàn)象：.工程地質(zhì)測繪方法及制圖像片成圖法 利用地面攝影、航空(衛(wèi)星)攝影等像片，在室內(nèi)進(jìn)行判釋。實(shí)地測繪法 路線法 布點(diǎn)法 追索法（1 1路線法：它是沿著一些選擇的路線，穿越測路線法：它是沿著一些選擇的路線，穿越測繪場地，將沿線所測繪或調(diào)查的地層、構(gòu)造、地質(zhì)繪場地，將沿線所測繪或調(diào)查的地層、構(gòu)造、地質(zhì)現(xiàn)象、水文地質(zhì)、地質(zhì)界線和地貌界線等填繪在地現(xiàn)象、水文地質(zhì)、地質(zhì)

13、界線和地貌界線等填繪在地形圖上。形圖上。（2 2布點(diǎn)法：它是根據(jù)地質(zhì)條件復(fù)雜程度和測繪布點(diǎn)法：它是根據(jù)地質(zhì)條件復(fù)雜程度和測繪比例尺的要求，預(yù)先在地形圖上布置一定數(shù)量的觀比例尺的要求，預(yù)先在地形圖上布置一定數(shù)量的觀測路線和觀測點(diǎn)。測路線和觀測點(diǎn)。（3 3追索法：追索法： 它是沿地層走向或某一地質(zhì)構(gòu)造它是沿地層走向或某一地質(zhì)構(gòu)造線，或某些不良地質(zhì)現(xiàn)象界線進(jìn)行布點(diǎn)追索，主要線，或某些不良地質(zhì)現(xiàn)象界線進(jìn)行布點(diǎn)追索，主要目的是查明局部的工程地質(zhì)問題。它是一種輔助方目的是查明局部的工程地質(zhì)問題。它是一種輔助方法。法。 第三節(jié) 工程地質(zhì)勘探 (exploration)主要任務(wù)：查明建筑場地地下有關(guān)的地質(zhì)情況

14、。提取巖土樣及水樣，供室內(nèi)試驗(yàn)分析之用。利用勘探坑孔進(jìn)行現(xiàn)場原位試驗(yàn)和布設(shè)長期觀測點(diǎn)。常用的工程地質(zhì)勘探方法：1.工程地質(zhì)鉆探2.井槽探工程3.地球物理勘探一、鉆探一、鉆探 (drilling) 利用鉆探機(jī)械和工具在巖土層中利用鉆探機(jī)械和工具在巖土層中鉆孔的勘探方法。可直接探明地層巖鉆孔的勘探方法。可直接探明地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水埋深、含水層性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水埋深、含水層類型和厚度、滑坡位置及巖溶情況，類型和厚度、滑坡位置及巖溶情況，還可取巖心，在鉆孔中試驗(yàn)。還可取巖心，在鉆孔中試驗(yàn)。( (一一) )鉆探方法和設(shè)備鉆探方法和設(shè)備靜壓鉆探振動鉆探回轉(zhuǎn)鉆探?jīng)_擊鉆探各式鉆機(jī)機(jī)械洛陽鏟、麻花鉆人

15、力)()(洛陽鏟洛陽鏟麻花鉆麻花鉆工程地質(zhì)鉆探的常規(guī)口徑為：工程地質(zhì)鉆探的常規(guī)口徑為：開孔開孔168mm168mm，終孔，終孔91mm91mm。有些工。有些工程還采用大口徑或小口徑鉆進(jìn)程還采用大口徑或小口徑鉆進(jìn)方法。方法。(二二) 鉆孔觀測、編錄與資料整理鉆孔觀測、編錄與資料整理巖心觀察、描述和編錄巖心觀察、描述和編錄鉆孔水文地質(zhì)觀測鉆孔水文地質(zhì)觀測鉆進(jìn)動態(tài)觀測鉆進(jìn)動態(tài)觀測 泥炭粉質(zhì)粘土粘土砂礫石雜填工程鉆孔柱狀圖工程鉆孔柱狀圖地地質(zhì)質(zhì)年年齡齡土層的埋土層的埋藏深度藏深度（m）土土層層厚厚度度(m)土層底土層底部的絕部的絕對標(biāo)高對標(biāo)高巖石描述巖石描述柱狀圖柱狀圖比例尺比例尺1:100水位和測量

16、水位和測量日期日期土土樣樣位位置置(m)從從到到出現(xiàn)出現(xiàn)的的穩(wěn)定穩(wěn)定的的二、井探、槽探 是用人工或機(jī)械掘進(jìn)的方式來探明地表以下淺部的工程地質(zhì)條件，包括：探坑、探槽、斜井、淺井、豎井、平洞等。 工程地質(zhì)常用的坑探類型示意圖1-探槽；2-試坑；3-豎井；4-平洞；5-石門；6-淺井特點(diǎn)：（1地質(zhì)勘探人員能直接進(jìn)入其中觀察巖石及地層構(gòu)造的細(xì)節(jié)，確切可靠；（2可不受限制地采取原狀結(jié)構(gòu)的巖石土試樣，或進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)；（3可較確切地研究軟弱巖石夾層及斷裂破碎帶等復(fù)雜地質(zhì)體的空間展布和工程地質(zhì)性質(zhì)；（4還可以用來進(jìn)行地基處理效果檢查和某些工程地質(zhì)現(xiàn)象的監(jiān)測。優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):直觀直觀, 取原狀樣，蘭旗營取原狀樣，蘭旗

17、營9m坑坑;缺陷缺陷: 一般一般34m, 地下水以下危險(xiǎn)地下水以下危險(xiǎn).三、物探 (geophysical exploration)： 以專門儀器探測地質(zhì)體的物理場來進(jìn)行地層劃分，判定地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)條件及各種物理地質(zhì)現(xiàn)象的勘探方法。適應(yīng)范圍：適應(yīng)范圍：1.1.作為鉆探的先行手段了解隱藏的地質(zhì)界線、界面或作為鉆探的先行手段了解隱藏的地質(zhì)界線、界面或異常點(diǎn)；異常點(diǎn)；2.2.作為鉆探的輔助手段在鉆孔之間增加物探點(diǎn)，為鉆作為鉆探的輔助手段在鉆孔之間增加物探點(diǎn)，為鉆探資料的內(nèi)插與外推提供依據(jù)；探資料的內(nèi)插與外推提供依據(jù)；3.3.原位測試手段測定巖土體的波速、動彈模等。原位測試手段測定巖土體的波速、動

18、彈模等。物探：電阻率法磁法地震法重力法放射性勘探最廣泛的是電阻率法和地震法。1. 電阻率法勘探是對地質(zhì)體以人工形成電場，通過電測儀測定地質(zhì)體視電阻率的大小及變化，從而推斷地下一定范圍地質(zhì)體的情況。它可以用作劃分地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、覆蓋層或風(fēng)化層的厚度、含水層分布和深度、古河道及天然建筑材料分布范圍和儲量。在尋找地下水時(shí)廣泛應(yīng)用。2. 地震法勘探是以人工激發(fā)的地震波，在地殼內(nèi)的傳播規(guī)律來探測地質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法，是石油勘探中的一種重要方法。工程地質(zhì)勘察中應(yīng)用最多的是高頻(小于200300Hz)地震波淺層折射法。使用條件使用條件被探測的對象與周圍介質(zhì)之間有明顯的物理性質(zhì)差異；被探測對象具有一定的埋藏深度

19、和規(guī)模，且地球物理異常有足夠的強(qiáng)度；能抑制干擾，區(qū)分有用信號和干擾信號。第四節(jié) 工程地質(zhì)原位測試可測定難以取樣的巖土體的性質(zhì)。影響范圍大，因而更具代表性。可連續(xù)進(jìn)行，因而可得到完整的地層剖面?？焖?、經(jīng)濟(jì)，能大大縮短勘察周期。難以控制邊界條件所測參數(shù)和巖土工程性質(zhì)之間的關(guān)系建立在大量 統(tǒng)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系之上。是在巖土層原來所在的位置上,基本保持其天然結(jié)構(gòu),天然含水量及天然應(yīng)力狀態(tài)下進(jìn)行的測試技術(shù).優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：缺陷：缺陷：巖體現(xiàn)場簡易測試巖體原位應(yīng)力測試巖體變形試驗(yàn)巖體強(qiáng)度試驗(yàn)巖體力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)十字板剪切試驗(yàn)動力觸探試驗(yàn)靜力觸探試驗(yàn)荷載試驗(yàn)土體力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)原位測試原位測試一、載荷試驗(yàn) (lo

20、ading test)在一定面積的承壓板上向地基逐級施加荷載，并觀測每級荷載下地基的變形特性，從而評定地基的承載力，計(jì)算地基的變形模量并預(yù)測基礎(chǔ)的沉降量。 大型載荷試驗(yàn)裝置示意圖大型載荷試驗(yàn)裝置示意圖平板載荷平板載荷淺層地基淺層地基螺旋板載荷螺旋板載荷深層地基和地下水位以下土層深層地基和地下水位以下土層現(xiàn)場載荷試驗(yàn)現(xiàn)場載荷試驗(yàn)千斤頂承壓板承壓板重物加荷0.25-0.5m20.25-0.5m21.試驗(yàn)曲線的含義試驗(yàn)曲線的含義第第I I階段：直線變形階段階段：直線變形階段P0P0比例界限壓力或臨界塑壓力比例界限壓力或臨界塑壓力也稱壓密階段。也稱壓密階段。土體中各點(diǎn)的剪應(yīng)力小于土體的抗剪強(qiáng)度 第第階

21、段：局部剪切階段階段：局部剪切階段 PuPu極限壓力極限壓力 這個(gè)階段除土體的壓密外，在承這個(gè)階段除土體的壓密外，在承壓板邊緣已有小范圍局部土體的壓板邊緣已有小范圍局部土體的剪應(yīng)力達(dá)到或超過了土的抗剪強(qiáng)剪應(yīng)力達(dá)到或超過了土的抗剪強(qiáng)度，并開始向周圍土體發(fā)生剪切度，并開始向周圍土體發(fā)生剪切破壞破壞( (產(chǎn)生塑性變形區(qū)產(chǎn)生塑性變形區(qū)) ) 第第階段：破壞階段階段：破壞階段 特點(diǎn)特點(diǎn): :即使不施加荷載，承壓板即使不施加荷載，承壓板也不斷下沉，同時(shí)土中形成連續(xù)也不斷下沉，同時(shí)土中形成連續(xù)的滑動面，土從承壓板下擠出，的滑動面，土從承壓板下擠出，在承壓板周圍土體發(fā)生隆起及環(huán)在承壓板周圍土體發(fā)生隆起及環(huán)狀或

22、放射狀裂隙。狀或放射狀裂隙。 該階段在滑動土體范圍內(nèi)各點(diǎn)的該階段在滑動土體范圍內(nèi)各點(diǎn)的剪應(yīng)力達(dá)到或超過土體的抗剪強(qiáng)剪應(yīng)力達(dá)到或超過土體的抗剪強(qiáng)度。度。沉沉降降急急劇劇增增加加試驗(yàn)的加荷方法：試驗(yàn)的加荷方法：一是采用分級維持荷載沉降相對穩(wěn)定法慢速法）；一是采用分級維持荷載沉降相對穩(wěn)定法慢速法）；二是沉降非穩(wěn)定法快速法）。二是沉降非穩(wěn)定法快速法）。試驗(yàn)的加荷標(biāo)準(zhǔn)：試驗(yàn)的加荷標(biāo)準(zhǔn)：(1)(1)試驗(yàn)的第一級荷載試驗(yàn)的第一級荷載( (包括設(shè)備重量包括設(shè)備重量) )應(yīng)接近卸去土應(yīng)接近卸去土的自重。的自重。(2)(2)每級荷載增量每級荷載增量( (即加荷等級即加荷等級) )一般取被試地基土層一般取被試地基土

23、層預(yù)估極限承載力的預(yù)估極限承載力的1/81/81/91/9；(3)(3)施加的總荷載應(yīng)盡量接近試驗(yàn)土層的極限荷載；施加的總荷載應(yīng)盡量接近試驗(yàn)土層的極限荷載；但不小于載荷設(shè)計(jì)值的兩倍但不小于載荷設(shè)計(jì)值的兩倍; ;(4)荷載的量測精度應(yīng)達(dá)到最大荷載的1，沉降值的量測精度應(yīng)達(dá)到0.01mm。(5)當(dāng)試驗(yàn)對象為土體時(shí)，每級加載后按時(shí)間間隔5、5、10、10、10、15、15分鐘測讀一次沉降，以后每隔30分鐘測讀一次，當(dāng)連續(xù)2h每小時(shí)沉降量不超過0.1mm，可認(rèn)為沉降已達(dá)相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，施加下一級荷載。 當(dāng)試驗(yàn)對象是巖體時(shí)，間隔1、2、2、5分鐘測讀一次沉降，以后每隔10分鐘測讀一次，當(dāng)連續(xù)三次讀數(shù)不超過

24、0.01mm時(shí)，可認(rèn)為沉降已達(dá)相對穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)，施加下一級荷載。(6)試驗(yàn)點(diǎn)附近應(yīng)有取土孔提供土工試驗(yàn)指標(biāo)，或其它原位測試資料，試驗(yàn)后應(yīng)在承壓板中心向下開挖取土試樣，并描述2.0倍承壓板直徑(或?qū)挾?范圍內(nèi)土層的結(jié)構(gòu)變化。(1)承壓板周圍的土體有明顯的側(cè)向擠出或發(fā)生裂紋；(2在24h內(nèi)，沉降隨時(shí)間趨于等速增加； (3)荷載P增加很小，但沉降量S卻急劇增大，Ps曲線出現(xiàn)陡降階段，或相對沉降s/b=0.060.08(b為承壓板的寬度或直徑) 終止試驗(yàn)的條件：終止試驗(yàn)的條件： ( (靜力載荷試驗(yàn)過程中出現(xiàn)下靜力載荷試驗(yàn)過程中出現(xiàn)下列現(xiàn)象之一時(shí)，即可認(rèn)為土體已達(dá)到極限狀態(tài)列現(xiàn)象之一時(shí)，即可認(rèn)為土體已達(dá)到極

25、限狀態(tài)) )靜力載荷試驗(yàn)的應(yīng)用靜力載荷試驗(yàn)的應(yīng)用（一確定地基土的承載力：（一確定地基土的承載力：1 1、拐點(diǎn)法：、拐點(diǎn)法：當(dāng)當(dāng)P PS S關(guān)系曲線有較明顯的直線關(guān)系曲線有較明顯的直線段時(shí)，一般就用這直線段的拐段時(shí)，一般就用這直線段的拐點(diǎn)點(diǎn)( (終點(diǎn)終點(diǎn)) )所對應(yīng)的壓力所對應(yīng)的壓力Po(Po(即即臨塑壓力或比例界限壓力臨塑壓力或比例界限壓力) )值，值，作為地基土的承載力基本值。作為地基土的承載力基本值。2、相對沉降法：當(dāng)PS曲線無明顯拐點(diǎn)時(shí)，還可以用相對沉降s/bb為承壓板的邊長或直徑來確定地基土的承載力基本值。 當(dāng)承壓板面積0.250.5m2時(shí)，對于低壓縮性土和砂性土，在PS曲線上取s/b

26、=0.010.15所對應(yīng)的荷載作為地基土的承載力基本值，對于中、高壓縮性土取s/b=0.02所對應(yīng)的荷載作為地基土的承載力基本值。 在飽和軟土地基中在飽和軟土地基中P PS S曲線拐點(diǎn)往往不明顯，如左上圖。曲線拐點(diǎn)往往不明顯，如左上圖。此時(shí)，可用此時(shí)，可用1gP1gPlgSlgS曲線曲線 ( (中圖中圖) )、P Ps/s/p p曲線曲線( (右上右上圖圖) )找第一拐點(diǎn)，特別是在雙對數(shù)紙上，找第一拐點(diǎn)，特別是在雙對數(shù)紙上，lgplgplgslgs的線性關(guān)的線性關(guān)系很好，拐點(diǎn)很容易確定系很好，拐點(diǎn)很容易確定; ;3、極限荷載法當(dāng)PS曲線上第一拐點(diǎn)Po出現(xiàn)后，土體很快達(dá)到破壞狀態(tài)，即Po與極限荷

27、載Pu接近時(shí)，可用Pu除以安全系數(shù)K作為地基土承載力的基本值；也可取相對沉降s/b=0.06相應(yīng)的荷載作為極限荷載Pu;安全系數(shù)K值一般取1.22.5。（二確定地基土的變形模量（二確定地基土的變形模量EoEo一般取一般取P Ps s曲線的直線段曲線的直線段( (即第即第I I階段階段) )，用下式計(jì)算，用下式計(jì)算EoEokPa)kPa)值：值：式中式中: :BB承壓板直徑承壓板直徑(m)(m)，當(dāng)方形板時(shí)，當(dāng)方形板時(shí)B B22（A/4A/4）；）；A-A-方形板面積方形板面積(m2)(m2)；p/p/s-ps-ps s曲線直線段的斜率曲線直線段的斜率(kPa(kPam);m);uu地基土的泊松

28、比，砂土和粉土地基土的泊松比，砂土和粉土u u0.330.33，可塑一硬，可塑一硬塑粘性土塑粘性土u u0.380.38，軟塑流塑粘性土和淤泥質(zhì)粘性，軟塑流塑粘性土和淤泥質(zhì)粘性土，土，u u0.41;0.41;spBE4)1 (20( (三三) )估算地基土不排水抗剪強(qiáng)度估算地基土不排水抗剪強(qiáng)度CuCu 對于飽和軟粘性土層，可按下式用快速法載荷對于飽和軟粘性土層，可按下式用快速法載荷試驗(yàn)不排水條件的極限壓力試驗(yàn)不排水條件的極限壓力PuPu估算土的不排水估算土的不排水抗剪強(qiáng)度：抗剪強(qiáng)度：cuuNpc0);(;)();(:kPaCNkPakPapucou水抗剪強(qiáng)度飽和軟粘性土層的不排承壓系數(shù)土的自

29、重壓力承壓板周邊外的超載或壓力快速載荷試驗(yàn)所得極限式中（四估算地基土的基床反力系數(shù)（四估算地基土的基床反力系數(shù) 根據(jù)靜力載荷試驗(yàn)根據(jù)靜力載荷試驗(yàn)p ps s曲線，可按下式估算載荷曲線，可按下式估算載荷試驗(yàn)基床反力系數(shù)：試驗(yàn)基床反力系數(shù)：式中：式中：p/s-pp/s-ps s曲線直線段的斜率，如曲線直線段的斜率，如p ps s關(guān)系曲線關(guān)系曲線無直線段，無直線段，p p值可取臨塑荷載值可取臨塑荷載popo的一半，的一半，s s相當(dāng)于相當(dāng)于p p值值的沉降值；的沉降值；Kv1-Kv1-載荷試驗(yàn)基床反力系數(shù)載荷試驗(yàn)基床反力系數(shù)KN/m3)KN/m3)基準(zhǔn)基床反力系數(shù)基準(zhǔn)基床反力系數(shù)Kv:Kv:粘性土：

30、粘性土：Kv=3.28BKv1Kv=3.28BKv1spvK1砂土：由Kv可確定地基土的基床反力系數(shù)Ks:)(:)305. 0(4122mBKBBKvv承壓板的直徑或?qū)挾仁街?;(:)2305. 0(:;305. 0:2mBKBBKKBKFvFFsvFs基礎(chǔ)寬度式中砂土粘性土在應(yīng)用靜力載荷試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定上述四個(gè)參數(shù)時(shí)應(yīng)注意以下兩個(gè)問題：（1靜力載荷試驗(yàn)的受荷面積較小，其影響深度不超過2倍承壓板邊長或直徑，而且加載時(shí)間短其沉降不能作為其建筑物體的長期沉降資料；（2對于下軟上硬的地基，靜力載荷試驗(yàn)所承載的只是上面的硬殼，而實(shí)際下面的軟層也起作用，所以對應(yīng)復(fù)雜地基不能僅依靠靜力載荷實(shí)驗(yàn)，應(yīng)結(jié)合其它原位

31、試驗(yàn)和室內(nèi)土工實(shí)驗(yàn).二 、靜力觸探試驗(yàn)(cone penetration test) 用靜力將一個(gè)內(nèi)部裝有阻力傳感器的圓錐形探頭均勻壓入土中，測定土層對探頭的貫入阻力，以此來間接判斷分析地基土的物理力學(xué)性質(zhì)。壓力孔壓探頭：可測孔隙水錐尖阻力和側(cè)壁摩阻力雙橋探頭：可分別測出阻力單橋探頭：可測總貫入可分為該方法于1917年瑞士正式使用，在60年代初世界上和我國使用了電測靜力觸探；可以很好地提高精度和工效；單橋探頭單橋探頭電纜電纜傳感器傳感器傳感器傳感器傳感器傳感器雙橋探頭雙橋探頭靜力觸探成果的應(yīng)用1. 劃分土層2. 估算土的物理力學(xué)指標(biāo)3. 確定淺基礎(chǔ)的承載力4. 預(yù)估單樁承載力5. 判定飽和砂土

32、和粉土的液化勢靜力觸探具有測試連續(xù)、快速、效率高、功能多的特點(diǎn)，兼勘探與測試雙重作用。適用于黏性土、粉土、砂土，但對碎石類土難以貫入。靜力觸探的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1 1能連續(xù)、快速、準(zhǔn)確；能連續(xù)、快速、準(zhǔn)確；可以在現(xiàn)場直接測得各土可以在現(xiàn)場直接測得各土層的貫入阻力指標(biāo)，掌握層的貫入阻力指標(biāo)，掌握各土層原始狀態(tài)下有關(guān)的各土層原始狀態(tài)下有關(guān)的物理力學(xué)性質(zhì)；物理力學(xué)性質(zhì)；（2 2對于變化比較大的復(fù)雜對于變化比較大的復(fù)雜場地以及不易取得原狀土場地以及不易取得原狀土樣的飽和砂土、高靈敏度樣的飽和砂土、高靈敏度的軟粘土地層和樁基工程的軟粘土地層和樁基工程的勘察，靜力觸探具有獨(dú)的勘察，靜力觸探具有獨(dú)特的

33、優(yōu)越性。特的優(yōu)越性。缺陷：缺陷：不能對土層進(jìn)行直接的不能對土層進(jìn)行直接的觀察、鑒別；測試深度觀察、鑒別；測試深度不能超過不能超過80m80m，對含碎，對含碎石、礫石的土層一般不石、礫石的土層一般不適用；適用；適用范圍適用范圍: :主要適用于粘性土、粉主要適用于粘性土、粉土和砂土土和砂土; ;靜力觸探試驗(yàn)的技術(shù)要求 靜力觸探試驗(yàn)使用的靜力觸探儀主要由三部分組成： 貫入系統(tǒng)包括反力裝置）：其基本功能是可控制等速壓貫入； 傳動系統(tǒng)：主要有液壓、機(jī)械和手搖等系統(tǒng)； 量測系統(tǒng)：這部分包括探頭、電纜和電阻應(yīng)變儀或電位差計(jì)自動記錄儀； 靜力觸探儀： 電動機(jī)械式靜力觸探儀、液壓靜力觸探儀、手搖輕型鏈?zhǔn)届o力觸探

34、儀；使用時(shí)探頭應(yīng)勻速垂直壓入土中，使用時(shí)探頭應(yīng)勻速垂直壓入土中，貫入速率為貫入速率為1.20.3 m/min；貫入讀數(shù)間隔一般采用貫入讀數(shù)間隔一般采用0.1m，不，不超過超過0.2m，深度記錄誤差不超過，深度記錄誤差不超過1%。 P-總貫入阻力； Qc錐尖阻力； Pf側(cè)壁總阻力； 不能區(qū)分，只能測定P的為單橋探頭；否則為雙橋探頭； 單橋探頭主要是錐尖與側(cè)壁聯(lián)在一起； 雙橋則分開；各自測量；fcPQP常用的靜力觸探探頭分為：單橋探頭和雙橋探頭； 因此它只能測定一個(gè)觸探指標(biāo)-比貫入阻力Ps;Ps值是指探頭錐尖底面積A與總貫入阻力P的比值： 它對應(yīng)于一定的幾何形狀的探頭，因此稱為相對貫入阻力；APs

35、P 1 1、單橋探頭：單橋探頭在錐、單橋探頭：單橋探頭在錐尖上部帶有一定長度的側(cè)壁尖上部帶有一定長度的側(cè)壁摩擦筒，其側(cè)壁摩擦筒面積摩擦筒，其側(cè)壁摩擦筒面積與錐底面積之比為與錐底面積之比為6:46:4；它所；它所測定的是錐尖與側(cè)阻的綜合測定的是錐尖與側(cè)阻的綜合值；值；探頭圓錐錐底截面積10cm2或15cm2側(cè)壁高度分別57mm或70mm 2 2、雙橋探頭、雙橋探頭-是將是將錐尖與側(cè)壁摩擦筒分錐尖與側(cè)壁摩擦筒分離，它能分別測定兩離，它能分別測定兩個(gè)觸探指標(biāo)，錐尖阻個(gè)觸探指標(biāo)，錐尖阻力力qcqc和側(cè)壁摩阻力和側(cè)壁摩阻力fs,fs,其定義為：其定義為：ffcAPsAQcfq;式中：Qc、Pf -分別為

36、錐尖總阻力 和側(cè)壁摩阻力； A、Af -分別為錐底截面積和 摩擦筒表面積；%100csfqfRRf摩阻比探頭圓錐錐底截面積10cm2或15cm2，側(cè)壁面積150-300cm2，錐尖錐角60。3.孔壓探頭孔壓探頭是在雙橋探頭的基礎(chǔ)上再安裝一種可測觸探時(shí)產(chǎn)生的超孔隙水壓力的裝置，因此可以測定3個(gè)參數(shù)，即：錐尖阻力qc、側(cè)壁摩阻力fs和水壓力u.靜力觸探試驗(yàn)成果的應(yīng)用1 1、根據(jù)貫入阻力曲線的形態(tài)特征或數(shù)值、根據(jù)貫入阻力曲線的形態(tài)特征或數(shù)值變化幅度劃分土層；變化幅度劃分土層；根據(jù)靜力觸探曲線根據(jù)靜力觸探曲線PsPsh h對地基進(jìn)行對地基進(jìn)行力學(xué)分層，或參照鉆孔分層結(jié)合靜力觸力學(xué)分層，或參照鉆孔分層結(jié)

37、合靜力觸探探PcPc、qsqs、fsfs值的大小和曲線形態(tài)特征值的大小和曲線形態(tài)特征進(jìn)行地基土的力學(xué)分層，并確定分層界進(jìn)行地基土的力學(xué)分層，并確定分層界線；線；利用孔隙水壓力系數(shù)利用孔隙水壓力系數(shù)BqBq來劃分土層；來劃分土層；豎向初始壓力超孔隙水壓力；0 v0uquBvcq 探頭貫入不同的工程性質(zhì)的土層界線時(shí)，Ps、qc、fs值的變化一般是顯著的，但不是突變的，而是在一段距離內(nèi)逐漸變化的；并出現(xiàn)提前與滯后現(xiàn)象；其真正的界線點(diǎn)不在A、F也不在D、C點(diǎn)；而在B、E兩點(diǎn)； 工程實(shí)踐經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，靜力觸探所劃分的土層界線與實(shí)際分界線在深度不大時(shí)，兩者相差不多，約差別cm ;當(dāng)觸探深度較大超過40m以上，

38、而且下部有硬土層存在時(shí)，靜力觸探定出的分層深度往往比鉆探所定的分層深度大；劃分土層的界線時(shí)應(yīng)注意的兩個(gè)問題：劃分土層的界線時(shí)應(yīng)注意的兩個(gè)問題：產(chǎn)生這種誤差的原因：產(chǎn)生這種誤差的原因：是在觸探中深度記錄誤差過大和細(xì)長的探桿發(fā)生是在觸探中深度記錄誤差過大和細(xì)長的探桿發(fā)生撓曲，使觸探深度大于實(shí)際深度；撓曲，使觸探深度大于實(shí)際深度；（上下層貫入阻力相差不大時(shí)，取超前深度和滯后深度，或中心偏向小阻力土層510cm處作為分層界線；（上下層貫入阻力相差一倍以上時(shí)，取軟土層最后一個(gè)或第一個(gè)貫入阻力小值偏向硬土層10cm處作為分界線；（B、E點(diǎn)）（3上下層貫入阻力無甚變化時(shí)，可結(jié)合fs或Rf摩阻比=fs/qc的

39、變化確定分層界線；用靜力觸探曲線劃分土層界線的方法原則：2、評定地基土的強(qiáng)度參數(shù)Ps(MPa)1.0 2.0 3.0 4.0 6.0 11.0 15.0 30.0 29 31323334363739實(shí) 用 關(guān) 系 式實(shí) 用 條 件來 源Cu=0.071qc+1.28qc700kPa的濱 海 相 軟 土同 濟(jì) 大 學(xué)Cu=0.039qc+2.7qc800kPa鐵 道 部Cu=0.0308ps+4.0Ps=1001500kPa 新 港 軟 粘 土一 般 設(shè) 計(jì) 研 究院Cu=0.0696ps-2.7Ps=3001200飽 和 軟 粘 土武 漢 靜 探 聯(lián) 合組Cu=0.1qc =0 純 粘 土日

40、本Cu=0.105qcM eyerhof （1粘性土：由于靜力觸探試驗(yàn)的貫入速率較快，因此對量測粘性土的不排水抗剪切強(qiáng)度是一種可行方法； （2砂土：砂土的重要力學(xué)參數(shù)是內(nèi)摩擦角，我國鐵道部提出按右表估算砂土的內(nèi)摩擦角。 （砂土：密實(shí)狀態(tài)是判定其工程性質(zhì)的重要指標(biāo)；右表列出了國外利用靜力觸探qc的值來評定砂土密實(shí)度的分級界限值；砂土密實(shí)度國家 極松松散中密密實(shí)極密 中砂 細(xì)砂前蘇聯(lián) 稍濕 粉砂 飽和5.04.03.015.012.010.07.0挪威20.0美國、日本20.0 研究表明：qc或ps與Es或Eo等一些土的壓縮變形指標(biāo)存在良好的函數(shù)關(guān)系； 砂土的壓縮模量Es和變形模量Eo及初始切線模

41、量Ei與靜力觸探比貫入阻力ps均有一定的關(guān)系。 如鐵道部提出估算砂土Es的經(jīng)驗(yàn)值，見右表；3 3、評定土的變形指標(biāo)：、評定土的變形指標(biāo)：Ps(Mpa)0.50.81.01.52.03.04.05.0Es(MPa)2.65.03.55.64.16.05.17.56.09.09.011.511.513.013.015.04 4、評定地基土的承載力、評定地基土的承載力 實(shí)用公式實(shí)用公式 適用條件上海硬殼層上海淤泥質(zhì)粘性土上?；疑承酝辽虾７弁烈话阏承酝劣倌噘|(zhì)土、一般粘性土、老粘土淤泥質(zhì)土、一般粘性土老粘性土中、粗砂粉、細(xì)砂長江中下游、細(xì)砂地下水位）粘質(zhì)粉土355lg1505002. 05 .5902

42、. 010325. 576097. 06 .54083. 09 .25014. 07305. 045055. 038075. 037070. 042075. 0000000000000sssssssssssspfpfpfpfpfpfpfpfpfpfpfpf5 5、 估算單樁承載力估算單樁承載力 公式含義見教材公式含義見教材223223（1鐵道部方法：（2）高層建筑巖土工程勘察規(guī)程：)(11iniisippclfUAqkRkisinifppcbbulfUAqQ1三、動力觸探試驗(yàn) (dynamic penetration test) 其共同點(diǎn)是利用一定的錘擊動能，將一定規(guī)格的探頭打入土中，根據(jù)每打

43、入土中一定深度所需的能量來判定土的性質(zhì)，并對土進(jìn)行分層。 類型分為： 輕型10kg錘）、落距50cm 重型63.5kg錘）、落距76cm 超重型120kg錘）、落距100cm輕型動力觸探輕型動力觸探10kg重型動力觸探重型動力觸探63.5kg超重型動力觸探超重型動力觸探120kg穿心錘穿心錘錘墊錘墊觸探桿觸探桿尖錘頭尖錘頭錐狀探頭錐狀探頭、基本概念動力觸探-利用錘擊動能，將一定規(guī)格的圓錐探頭打入土中的阻抗大小判別土層的變化。通常以打入土中一定距離所需的錘擊數(shù)來表示阻抗；圓錐動力觸探的貫入能力是由能量指標(biāo)nd來衡量；;);/(;2探頭截面積錘的落距錘的質(zhì)量能量指數(shù)AHMcmJngAMHnddN1

44、090密 實(shí) 度疏 松稍 密中 下 密 中 密中 上 密密 實(shí)修改后的 N63.5土類3456789101215中砂1.140.970.880.810.760.73粗砂1.050.900.800.730.680.640.62礫砂0.900.750.650.580.530.500.470.45圓礫0.730.620.550.500.460.430.410.390.36卵石0.660.560.500.450.410.390.360.350.320.29、動力觸探成果的應(yīng)用1)確定砂土及碎石土的密實(shí)度；北京市N10與砂土密實(shí)度的關(guān)系機(jī)械工業(yè)部第二勘察研究院根據(jù)探井實(shí)測的孔隙比e與N63.5對比，得到

45、右側(cè)兩表。N63.5與砂土孔隙比的關(guān)系N63.5與砂土密實(shí)度的關(guān)系土類N63.5密 實(shí)度孔隙比 e土類N63.5 密實(shí)度 孔隙比 e0.650.9058稍密0.650.5056稍密0.900.80810中密0.500.4569中密0.800.70礫砂10密實(shí)9密實(shí)0.700.8056.5稍密0.800.706.59.5中密0.700.60粗砂9.5密實(shí)規(guī)定可用N10確定粘性土和素填土地基的承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk,詳見下面兩表：粘性土承載力標(biāo)準(zhǔn)值素填土承載力標(biāo)準(zhǔn)值表中只適用與粘性土與粉土組成的素填土。N1015202530fk(KPa) 105145190230N1010203040fk(KPa) 8

46、51151351603)確定單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值廣州建筑設(shè)計(jì)研究院通過對廣州地區(qū)的重型動力觸探N63.5與現(xiàn)場打樁資料的分析研究，認(rèn)為打樁機(jī)最后30錘的貫入度Sp與持力層的N63.5有如下經(jīng)驗(yàn)公式：;:;:;/86. 22250)15. 0(96000)15. 0(95 .635 .635 .63NWHSWHkNWHSWHkkpppRRRNS對于中型樁機(jī)對于大型大型樁值打入樁單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)利用打樁公式即可算出沈陽市樁基試驗(yàn)研究小組得出了沈陽地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)公式：;,;10;10;:4 .3653 .24;5 .635 .635 .63的平均值經(jīng)修正后的從地面至樁尖經(jīng)驗(yàn)系數(shù)度動力觸探平均每擊貫入深度內(nèi)修正

47、后的重型在樁尖以上擊的平均每擊貫入量打樁機(jī)最后樁進(jìn)入持力層的深度樁長打入單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值式中NNcmSShLRNRRpkkSSLhkp四 、 標(biāo) 準(zhǔn) 貫 入 試 驗(yàn)(SPT)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)SPT創(chuàng)始于1902年，之后由美國雷蒙尤混凝土公司加以發(fā)展，四十多年后由太沙基Terzaghi)和佩克Perk向世界公開推廣，我國在1953年開始引進(jìn)這項(xiàng)原位測試技術(shù)。它是動力觸探類型之一，利用規(guī)定重量的穿心錘，從恒定高度自由落下一定的錘擊動能），將一定規(guī)格的探頭打入土中，根據(jù)打入的難易程度判別土的性質(zhì)；標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)儀器設(shè)備如右圖示； 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)設(shè)備由圖可知：該試驗(yàn)由三部分組成：（1觸探頭：準(zhǔn)試驗(yàn)探頭為兩個(gè)一

48、定規(guī)格的半圓合成的圓筒，稱為標(biāo)準(zhǔn)貫入器；其最大優(yōu)點(diǎn)為：在觸探過程中配合取土樣，以便室內(nèi)試驗(yàn)；（2觸探桿：國內(nèi)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)為42mm直徑的圓形鉆桿，國外有使用50mm或60mm直徑的圓形鉆桿；（3穿心錘：標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)質(zhì)量為63.5kg，規(guī)定自由落距76cm;穿心錘穿心錘錘墊錘墊觸探桿觸探桿貫入器頭貫入器頭出水孔出水孔貫入器身貫入器身貫入器靴貫入器靴按上述要求，將貫入器連續(xù)貫入土中30cm所需的錘擊數(shù)，為N63.5標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)；但遇到硬土層，貫入擊數(shù)較大，但仍未貫入30cm時(shí)，可將下式換算成為N63.5，70. 073. 077. 081. 086. 092. 00 . 121181512963

49、;,;:305 .635 .63校正系數(shù)觸探桿長桿長校正系數(shù)影響應(yīng)考慮桿長對錘擊數(shù)的隨著觸探深度加大貫入量次試驗(yàn)錘擊數(shù)相對應(yīng)的與實(shí)際試驗(yàn)錘擊數(shù)式中NNnsnNsnN標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)成果的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)成果的應(yīng)用1 1、評定砂土的密實(shí)度；、評定砂土的密實(shí)度；巖土地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范巖土地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的錘擊數(shù)錘擊數(shù)N N將砂土的密實(shí)度劃分為密實(shí)、中密、稍將砂土的密實(shí)度劃分為密實(shí)、中密、稍密和松散，詳表；密和松散，詳表；按標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)按標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N N值確定砂土密實(shí)度值確定砂土密實(shí)度N 值密實(shí)度N=10松散10N=15稍密15N30密實(shí) .評定粘性土的狀態(tài)： 武

50、漢勘察公司、太沙基和佩克提出N與粘性土的關(guān)系，下表；.判斷土的強(qiáng)度指標(biāo) 評定粘性土的不排水抗剪強(qiáng)度Cu： 太砂基、佩克的經(jīng)驗(yàn)公式： Cu=(66.5)N; 日本道路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范： Cu=(610)N1520:;:273 . 0NNN采用公式日本建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)貫擊數(shù)砂土的內(nèi)摩擦角式中佩克的經(jīng)驗(yàn)公式 評定砂土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)： .評定土的變形模量E0和壓縮模量Es;、確定地基土的承載力：建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范是將標(biāo)準(zhǔn)錘擊數(shù)用下列公式進(jìn)行修正；; ) 1/(;:65. 11225 .6315 .631現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)次數(shù)數(shù)的平均值現(xiàn)場標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)修正后的標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊式中nnnNNNNniini

51、in粘性土承載力標(biāo)準(zhǔn)值kPa）砂土承載力標(biāo)準(zhǔn)值kPa） N土類10153050中、粗砂180 250340500粉、細(xì)砂140 180250340N357911131517192123f k105145 190 235 280 325 370 430 515600 680 、地基土的液化判別： 當(dāng)飽和砂土或粉土實(shí)測標(biāo)準(zhǔn)貫入錘擊數(shù)N小于下式確定的臨界值Ncr時(shí)，則判定為液化土，否則為不液化土；;,; 3.%3,;:)( 1 . 09 . 0030入錘擊數(shù)飽和土液化臨界標(biāo)準(zhǔn)貫按表確定錘擊數(shù)飽和土液化判別的基準(zhǔn)取時(shí)當(dāng)率飽和土的粘粒含量百分地下水位深度飽和土標(biāo)準(zhǔn)貫入點(diǎn)深度式中crcwswscrNNdd

52、ddNNc四、十字板剪切試驗(yàn)四、十字板剪切試驗(yàn)VSTVST）十字板剪切試驗(yàn)是瑞典人John Olsson于1919年首先提出，我國于1954年開始由南京水科所等單位對這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)研究，在東南沿海地區(qū)被廣泛使用。十字板剪切試驗(yàn)是用插入軟黏土中的十字板頭，以一定的速率旋轉(zhuǎn)，測出土的抵抗力矩，然后換算成土的抗剪強(qiáng)度。HDFF 十字板剪切試驗(yàn)是一種原位測定飽和軟粘土抗剪強(qiáng)度的方法；它所測得的抗剪強(qiáng)度值，相當(dāng)于天然土層試驗(yàn)深度處，在上覆壓力作用下的固結(jié)不排水抗剪強(qiáng)度，在理論上它相當(dāng)于室內(nèi)三軸不排水抗剪的總強(qiáng)度或無側(cè)限抗壓強(qiáng)度的一半( )。 十字板剪切試驗(yàn)是將具有一定高與直徑之比的十字板插入土層中，通

53、過鉆桿對十字板頭施加扭矩使其等速旋轉(zhuǎn)，根據(jù)土的抵抗扭矩求算出地基土抗剪強(qiáng)度Cu。 優(yōu)點(diǎn)：該方法可以很好地模擬地基土不排水條件和天然受力狀態(tài)，對試驗(yàn)土層擾動性小，測試精度高。嚴(yán)格講，該方法只適用于內(nèi)摩擦角的飽和軟粘土。 原理：假設(shè)圓柱上下面各點(diǎn)、側(cè)原理：假設(shè)圓柱上下面各點(diǎn)、側(cè)面各點(diǎn)面各點(diǎn)CuCu值相等，則旋轉(zhuǎn)過程中，值相等，則旋轉(zhuǎn)過程中，土體產(chǎn)生的抵抗力矩土體產(chǎn)生的抵抗力矩M M等于圓柱等于圓柱側(cè)表面的抵抗力矩側(cè)表面的抵抗力矩M1M1和上下面的和上下面的抵抗力矩抵抗力矩M2M2，其中：，其中：)(232221232241221DuDuDuHDCMMMDCMDHCMM-土體破壞時(shí)的抗力矩KN.m）

54、;M1-圓柱體側(cè)面產(chǎn)生的抵抗力矩KN.m）;M2-圓柱體上下端面所產(chǎn)生的抵抗力矩KN.m）;Cu-飽和粘土不排水抗剪強(qiáng)度(KPa);D-十字板圓柱的直徑m）;H-圓柱體高度，對于軟粘土相當(dāng)于十字板的高度m）;十字板剪切試驗(yàn)的應(yīng)用十字板剪切試驗(yàn)的應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)得到的不排水抗剪強(qiáng)度Cu，一般偏高，需要修正； Cu(實(shí)用值） Cu(實(shí)測值） 修正系數(shù)；如圖9-11; 1對于的飽和軟黏土，可確定地基容許承載力： 2分析飽和軟黏土性土填、挖方邊坡的穩(wěn)定性； 根據(jù)軟土中滑動帶強(qiáng)度顯著降低的特點(diǎn)，測定滑動帶的位置，用抗剪強(qiáng)度反算滑動面上的強(qiáng)度參數(shù)，為其穩(wěn)定性分析提供依據(jù)。 3檢驗(yàn)地基加固改良的效果。 根據(jù)軟土地

55、基堆載預(yù)壓處理過程中，可用十字板剪切試驗(yàn)測定地基的強(qiáng)度變化，用于控制施工速率及檢驗(yàn)地基加固效果。hCqua2現(xiàn)場檢驗(yàn)：在施工階段根據(jù)施工揭露的地質(zhì)情況，現(xiàn)場檢驗(yàn)：在施工階段根據(jù)施工揭露的地質(zhì)情況，對工程勘察成果和評價(jià)建議等進(jìn)行的檢驗(yàn)校核；對工程勘察成果和評價(jià)建議等進(jìn)行的檢驗(yàn)校核；目的：使設(shè)計(jì)、施工符合場地巖土工程地質(zhì)實(shí)際，目的：使設(shè)計(jì)、施工符合場地巖土工程地質(zhì)實(shí)際，以確保工程地質(zhì)量，并總結(jié)勘察經(jīng)驗(yàn)，提高勘察以確保工程地質(zhì)量，并總結(jié)勘察經(jīng)驗(yàn)，提高勘察水平；水平；現(xiàn)場檢測：施工過程中及完成后由于施工運(yùn)營的現(xiàn)場檢測：施工過程中及完成后由于施工運(yùn)營的影響而引起巖土性狀和周圍環(huán)境條件發(fā)生變化進(jìn)影響而引起

56、巖土性狀和周圍環(huán)境條件發(fā)生變化進(jìn)行的各種觀測工作。行的各種觀測工作。目的：了解由于施工引起的影響程度以及監(jiān)視其目的：了解由于施工引起的影響程度以及監(jiān)視其變化和發(fā)展規(guī)律，以便及時(shí)在設(shè)計(jì)、施工上采取變化和發(fā)展規(guī)律，以便及時(shí)在設(shè)計(jì)、施工上采取相應(yīng)的防治措施。相應(yīng)的防治措施。第五節(jié)第五節(jié) 現(xiàn)場檢驗(yàn)與監(jiān)測現(xiàn)場檢驗(yàn)與監(jiān)測主要監(jiān)測內(nèi)容：巖土體性狀的監(jiān)測：物理力學(xué)特性測試 變形觀測 應(yīng)力量測環(huán)境條件的監(jiān)測：地下水監(jiān)測 滑坡監(jiān)測地基基礎(chǔ)的監(jiān)測：天然地基的驗(yàn)槽與監(jiān)測 樁基工程的監(jiān)測 地基加固和處理的監(jiān)測 深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測 建筑物沉降的監(jiān)測 一.地基基礎(chǔ)檢驗(yàn)與監(jiān)測 驗(yàn)槽的目的：驗(yàn)槽的目的： （檢驗(yàn)有限的鉆（檢驗(yàn)

57、有限的鉆孔與實(shí)際全面開挖的孔與實(shí)際全面開挖的地基是否一致，勘查地基是否一致，勘查報(bào)告的結(jié)論與建議是報(bào)告的結(jié)論與建議是否準(zhǔn)確；否準(zhǔn)確； （根據(jù)基槽開挖（根據(jù)基槽開挖的實(shí)際情況，研究解的實(shí)際情況，研究解決新發(fā)現(xiàn)的問題和勘決新發(fā)現(xiàn)的問題和勘探報(bào)告遺留的問題。探報(bào)告遺留的問題。 基本內(nèi)容：基本內(nèi)容： 核對基槽開挖平面位置和槽底標(biāo)核對基槽開挖平面位置和槽底標(biāo)高是否與勘察、設(shè)計(jì)要求相符；高是否與勘察、設(shè)計(jì)要求相符； 檢驗(yàn)槽底持力層土質(zhì)與勘探是否檢驗(yàn)槽底持力層土質(zhì)與勘探是否相符，要求參與驗(yàn)槽人員需沿槽相符，要求參與驗(yàn)槽人員需沿槽底依次逐段檢驗(yàn)；底依次逐段檢驗(yàn)； 當(dāng)基槽有不均勻土質(zhì)或古井等，當(dāng)基槽有不均勻土質(zhì)

58、或古井等，可用纖探查明深度范圍；可用纖探查明深度范圍； 決定基礎(chǔ)方案是否需要修改或局決定基礎(chǔ)方案是否需要修改或局部處理。部處理。. .天然地基基坑基槽檢驗(yàn)天然地基基坑基槽檢驗(yàn)方法：觀察驗(yàn)槽方法：觀察驗(yàn)槽夯、拍驗(yàn)槽夯、拍驗(yàn)槽輕便勘探驗(yàn)槽輕便勘探驗(yàn)槽. .基坑工程監(jiān)測基坑工程監(jiān)測 （支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形； （基坑周圍的地面變形； （臨近工程和地下設(shè)施的變形； （地下水位； （滲漏、冒水、沖刷、管涌等情況。.沉降觀測 地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級為甲級的建筑物； 加層、搭建、鄰近開挖、堆載等，使地基應(yīng)力發(fā)生顯著變化的過程； 因抽水等原因，地下水位發(fā)生急劇變化的工程； 其他有關(guān)規(guī)范規(guī)定需要做沉降觀測的工程。 基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置

59、為穩(wěn)定可靠為基準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置為穩(wěn)定可靠為原則，一般不少于個(gè)；原則，一般不少于個(gè)； 觀測點(diǎn)布置應(yīng)全面，不少觀測點(diǎn)布置應(yīng)全面，不少于個(gè)；于個(gè)； 工具采用精密水準(zhǔn)儀；工具采用精密水準(zhǔn)儀； 觀測時(shí)間按具體規(guī)定執(zhí)行觀測時(shí)間按具體規(guī)定執(zhí)行、不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測 應(yīng)該監(jiān)測的場地：應(yīng)該監(jiān)測的場地： 場地及其附近有不良場地及其附近有不良地質(zhì)作用或地質(zhì)災(zāi)害地質(zhì)作用或地質(zhì)災(zāi)害; ; 建設(shè)或運(yùn)行期建設(shè)或運(yùn)行期, ,對可對可能加速不良地質(zhì)作用能加速不良地質(zhì)作用的發(fā)展或引發(fā)地質(zhì)災(zāi)的發(fā)展或引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的害的; ; 對附近可能產(chǎn)生顯著對附近可能產(chǎn)生顯著不良影響的不良影響的; ; 巖溶或土洞發(fā)育區(qū)檢測內(nèi)容: (1)地面變形;

60、 (2)地下水位的動態(tài)變化; (3)場區(qū)及其附近抽水的; (4)地下水位變化對土洞等穩(wěn)定性的影響; 滑坡監(jiān)測內(nèi)容: 滑坡體的位移; 滑面位置及錯(cuò)動; 滑坡裂縫的發(fā)生與發(fā)展; 滑坡體內(nèi)外地下水、流向等； 支擋結(jié)構(gòu)及其他工程設(shè)施的位移、變形、裂縫的發(fā)生與發(fā)展；5.地下水的監(jiān)測地下水位升降影響巖土穩(wěn)定時(shí)；地下水位上升產(chǎn)生浮托力對地下室或地下構(gòu)筑物的防潮、防水或穩(wěn)定性產(chǎn)生較大的影響時(shí)；施工降水對擬建工程或相鄰工程有較大影響時(shí)；施工或環(huán)境條件改變，造成的孔隙水壓力、地下水壓力變化，對工程設(shè)計(jì)或施工有較大影響時(shí)；地下水位的下降造成區(qū)域性地面沉降時(shí)；地下水位升降可能使巖土產(chǎn)生軟化、濕陷、脹縮時(shí)；需要進(jìn)行污染