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工程地基處理方法第1頁(yè)/共167頁(yè)一地基處理的目的1提高土的強(qiáng)度-地基承載力2增加土的剛度-減少地基沉降量3改善地基土的水力特性

(1)防滲,堤壩,閘基,池(濕陷,膨脹性土)(2)排水:軟基固結(jié)滲流,擋土墻排水

(3)滲透穩(wěn)定性:長(zhǎng)江大堤的管涌,流土.采用反濾

(4)抗凍性:實(shí)質(zhì)是滲透性,減少毛細(xì)現(xiàn)象,加強(qiáng)排水改善抗震性能:(1)液化:加密,圍封(水床);(2)震陷:干松砂和溶洞.第2頁(yè)/共167頁(yè)哪些土需要處理?淤泥土與淤泥質(zhì)土muck,muckysoil泥炭,泥炭質(zhì)土Peat填土,回填土Fill,backfill松砂Loosesand區(qū)域性土Regionalsoil第3頁(yè)/共167頁(yè)4.5特殊土的主要工程性質(zhì)特殊土,是指具有特殊工程性質(zhì)的土,本節(jié)主要討論軟土、填土、黃土、紅粘土和凍土的分布、特征及其工程性質(zhì)問(wèn)題。由于這些特殊土的特殊工程性質(zhì),給工程建設(shè)帶來(lái)了非常多的困難,如果不采取相應(yīng)的措施,就會(huì)造成工程事故。但是,困難即是機(jī)遇。人類(lèi)居住環(huán)境是向著日益困難的方向發(fā)展,因此對(duì)巖土工程提出了更高的要求,也給出了更多的機(jī)遇。第4頁(yè)/共167頁(yè)4.5.1軟土軟土泛指淤泥及淤泥質(zhì)土,是在靜水或非常緩慢的流水環(huán)境中沉積,并經(jīng)生物化學(xué)作用形成的飽和軟粘性土。第5頁(yè)/共167頁(yè)第6頁(yè)/共167頁(yè)第7頁(yè)/共167頁(yè)第8頁(yè)/共167頁(yè)4.5.1軟土的特性和分類(lèi)軟土的特征:富含有機(jī)質(zhì)和粘粒,天然含水量大于液限(流塑狀態(tài)),天然孔隙比大于或等于1。天然孔隙比大于等于1.5時(shí),稱(chēng)為淤泥;介于1和1.5之間時(shí),稱(chēng)淤泥質(zhì)土;土中有機(jī)質(zhì)含量介于5%和10%之間時(shí),稱(chēng)有機(jī)質(zhì)土;介于10%和60%之間時(shí),稱(chēng)為泥炭質(zhì)土;大于60%時(shí)泥炭。第9頁(yè)/共167頁(yè)軟土的力學(xué)特征

—高含水量和高孔隙性天然含水量總是大于液限,一般在50%-70%之間,山區(qū)軟土有時(shí)高達(dá)200%;天然孔隙比在1-2之間,最大達(dá)3-4;飽和度一般大于95%。第10頁(yè)/共167頁(yè)軟土的力學(xué)特征—低滲透性軟土的滲透系數(shù)一般在之間。由于該類(lèi)土滲透系數(shù)小、含水量大且呈飽和狀態(tài),這不但延緩其土體的固結(jié)過(guò)程,而且在加荷初期,常易出現(xiàn)較高的孔隙水壓力,對(duì)地基強(qiáng)度有顯著影響。第11頁(yè)/共167頁(yè)軟土的力學(xué)特征—高壓縮性軟土屬高壓縮性土,其壓縮系數(shù)a0.1-0.2一般為該類(lèi)土在建筑荷載作用下的變形有如下特征:變形大而不均勻變形穩(wěn)定歷時(shí)長(zhǎng)抗剪強(qiáng)度低較顯著的觸變性和蠕變性第12頁(yè)/共167頁(yè)4.5.2吹填土吹填土是由水力沖填泥砂形成的沉積土,即在整理和疏浚江河航道時(shí),有計(jì)劃地用挖泥船,通過(guò)泥漿泵夾大量水分,吹送至江河兩岸而形成的一種填土。第13頁(yè)/共167頁(yè)第14頁(yè)/共167頁(yè)第15頁(yè)/共167頁(yè)吹填土與軟土吹填土在工程地質(zhì)性質(zhì)上,很接近軟土。比如富含有機(jī)質(zhì)和粘粒,含水量大,孔隙比高,飽和度高,透水性較弱,強(qiáng)度低,壓縮性高等等。第16頁(yè)/共167頁(yè)第17頁(yè)/共167頁(yè)第18頁(yè)/共167頁(yè)吹填土與軟土吹填土在工程地質(zhì)性質(zhì)上,很接近軟土。比如富含有機(jī)質(zhì)和粘粒,含水量大,孔隙比高,飽和度高,透水性較弱,強(qiáng)度低,壓縮性高等等。造成這一現(xiàn)象的原因是,吹填土的來(lái)源就是海相沉積的淤泥和砂土。第19頁(yè)/共167頁(yè)第20頁(yè)/共167頁(yè)第21頁(yè)/共167頁(yè)吹填土與軟土吹填土在工程性質(zhì)上,很接近軟土。比如富含有機(jī)質(zhì)和粘粒,含水量大,孔隙比高,飽和度高,透水性較弱,強(qiáng)度低,壓縮性高等等。造成這一現(xiàn)象的原因是,吹填土的來(lái)源就是海相沉積的淤泥和砂土。因此,目前國(guó)內(nèi)對(duì)吹填土的處理,除了一些吹填初期的預(yù)加固之外,多數(shù)將之視為軟土進(jìn)行地基處理與加固。第22頁(yè)/共167頁(yè)軟土的力學(xué)特征高含水量和高孔隙性滲透性低壓縮性高

(a)變形大而不均勻

(b)變形穩(wěn)定歷時(shí)長(zhǎng)

(c)抗剪強(qiáng)度低

(d)較顯著的觸變性和蠕變性第23頁(yè)/共167頁(yè)4.5.3濕陷性黃土黃土是第四紀(jì)干旱和半干旱氣候條件下形成的一種特殊沉積物。顆粒組成以粉土粒為主,孔隙比較大,一般在1.0左右,且具有肉眼可見(jiàn)的大孔隙。黃土在天然含水量時(shí)一般呈堅(jiān)硬或硬塑狀態(tài),具有較高的強(qiáng)度和低的或中等偏低的壓縮性,但遇水浸濕后,有的即使在其自重作用下也會(huì)發(fā)生劇烈而大量的沉陷(稱(chēng)為濕陷性),強(qiáng)度也隨之迅速降低;有些地區(qū)的黃土也有例外。凡天然黃土在上覆土的自重壓力作用下,或在上覆土的自重壓力與附加壓力共同作用下,受水浸濕后土的結(jié)構(gòu)迅速破壞而發(fā)生顯著附加下沉的,稱(chēng)為濕陷性黃土;否則,稱(chēng)為非濕陷性黃土。第24頁(yè)/共167頁(yè)濕陷性黃土的形成原因黃土的結(jié)構(gòu)特征及其物質(zhì)組成是產(chǎn)生濕陷的內(nèi)在因素,而水的浸潤(rùn)和壓力作用僅是產(chǎn)生濕陷的外部條件。黃土的結(jié)構(gòu)是在形成黃土的整個(gè)歷史過(guò)程中造成的,干旱和半干旱的氣候造成了以粗粉粒為主體骨架的多孔隙及大孔隙結(jié)構(gòu),可溶鹽類(lèi)逐漸濃縮沉淀而成為膠結(jié)物,顆粒間以分子引力以及結(jié)合水和毛細(xì)水的連結(jié)力相連。當(dāng)黃土浸濕時(shí),結(jié)合水膜增厚楔入顆粒之間,于是結(jié)合水連結(jié)消失,鹽類(lèi)溶于水,骨架強(qiáng)度隨著降低,土體在上覆土層的自重壓力或在自重壓力與附加壓力共同作用下,其結(jié)構(gòu)迅速破壞,土粒向大孔滑移,粒間孔隙減小,從而導(dǎo)致大量的附加沉陷。第25頁(yè)/共167頁(yè)黃土濕陷起始?jí)毫裣菪渣S土地基的某一壓力下浸水開(kāi)始出現(xiàn)時(shí),此壓力即為濕陷起始?jí)毫Α<串?dāng)黃土地基上的自重壓力和附加壓力之和小于濕陷起始?jí)毫r(shí),地基土只產(chǎn)生壓縮變形,不會(huì)發(fā)生濕陷。只有當(dāng)外部壓力增大到某一界限,足以克服其浸水后的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度后,則發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞,即發(fā)生濕陷。因此黃土濕陷起始?jí)毫?shí)質(zhì)上是黃土浸水后的剩余結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。而黃土濕陷系數(shù)與濕陷起始?jí)毫κ峭煌馏w的結(jié)構(gòu)特性別在變形和強(qiáng)度兩方面的反映。第26頁(yè)/共167頁(yè)4.5.4紅粘土紅粘土是指在亞熱帶濕熱氣候條件下,碳酸鹽類(lèi)巖石及其間夾的其他巖石,經(jīng)紅土化作用形成的高塑性粘土。其特點(diǎn)是天然含水量和孔隙比很大,但其強(qiáng)度高、壓縮性低以及不具有濕陷性,這主要在于其生成環(huán)境及其相應(yīng)的組成物質(zhì)和堅(jiān)固的粒間連接特性。第27頁(yè)/共167頁(yè)紅粘土的微觀(guān)特征紅粘土呈現(xiàn)高孔隙性首先在于其顆粒組成的高分散性,是粘粒含量特別多和組成這些細(xì)小粘粒的含水鐵鋁硅氧化在地表高溫條件下很快失水而相互凝聚膠結(jié),從而較好地保存了它的絮狀結(jié)構(gòu)的結(jié)果。紅粘土之所以有較高的強(qiáng)度,則是因?yàn)檫@些鐵、鋁、硅氧化物顆粒本身性質(zhì)穩(wěn)定及互相膠結(jié)所造成的。紅粘土的天然含水量很高,也是由于其高分散性,表面能很大,因而吸附大量水分子的結(jié)果。第28頁(yè)/共167頁(yè)4.5.5膨脹土膨脹土是指含有大量強(qiáng)親水性粘土礦物成分,具有顯著的吸水膨脹和失水收縮、且脹縮變形往復(fù)可逆的高塑性粘土。它一般強(qiáng)度較高、壓縮性低,易被誤認(rèn)為工程性能較好的土,但由于具有膨脹和收縮特性,在膨脹土地區(qū)進(jìn)行工程建筑,如果不采取必要的設(shè)計(jì)和施工措施,會(huì)導(dǎo)致大批建筑物的開(kāi)裂和損壞,并往往造成坡地建筑場(chǎng)地崩塌、滑坡、地裂等嚴(yán)重的不穩(wěn)定因素。第29頁(yè)/共167頁(yè)膨脹土的強(qiáng)度和壓縮性膨脹土在天然條件下一般處于硬塑或堅(jiān)硬狀態(tài),強(qiáng)度較高,壓縮性較低。但這種土層往往由于干縮,裂隙發(fā)育,呈現(xiàn)不規(guī)則網(wǎng)狀與條帶狀結(jié)構(gòu),破壞了土體的整體性,降低承載力,并可能使土體喪失穩(wěn)定性。同時(shí),當(dāng)膨脹土的含水量劇烈增大或土的原狀結(jié)構(gòu)被擾動(dòng)時(shí),土體強(qiáng)度會(huì)驟然降低,壓縮性增高。這顯然是由土的內(nèi)磨擦角和內(nèi)聚力都相應(yīng)減小及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度破壞的緣故。第30頁(yè)/共167頁(yè)3地基處理方法分類(lèi)3.1加密法Densification3.2換土墊層法Soilreplacement3.3膠結(jié)法Cementation3.4加筋法Soilreinforcement原則:技術(shù)經(jīng)濟(jì)第31頁(yè)/共167頁(yè)降低壓縮性,提高強(qiáng)度1碾壓Compactionbyrolling1.1振動(dòng)平胎碾-礫石羊足碾-粘性土或粉土PneumatictiredrollerSheepsfootroller6.2加密法第32頁(yè)/共167頁(yè)平滑鼓型振動(dòng)碾Vibrocompactionforsand第33頁(yè)/共167頁(yè)第34頁(yè)/共167頁(yè)振動(dòng)平板碾-級(jí)配砂或者砂、礫和粘性土的混合土VibratingplateforhandoperationVibratingrollersproducehighcompactioninawell-gradedsandandinaclay,sandandgravelmixture第35頁(yè)/共167頁(yè)1.2爆破Densificationbyexplosion振動(dòng)引起液化,在爆炸和重力作用下振密到更穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)適合于干凈的松砂、粉砂

Dr=0.5~0.6.加密有時(shí)效性第36頁(yè)/共167頁(yè)錘重落距>10kg,100cm1~2t,3~4m>10t,>10m1.3強(qiáng)夯法dynamicconsolidationHeavytamping第37頁(yè)/共167頁(yè)(1)強(qiáng)夯機(jī)理:動(dòng)態(tài)能量,波的傳播和固結(jié);(2)深層加密,ManerdformulationM(KN),h(m),k=5~10.(3)適用于-礫、砂、非飽和粉土和粘性土第38頁(yè)/共167頁(yè)二深層擠密法(一)擠密法種類(lèi)1預(yù)制樁:楔形樁,混凝土,木,1.5~4.0m,=5~12o,很少用了2沉管擠密樁

(1)沉管:封口或者活瓣,打入,加料,拔出.振動(dòng),錘擊

(2)材料:土樁(原狀土粉,粉質(zhì)粘土再夯入);灰土樁,砂石樁;夯實(shí)水泥土樁,二灰樁(加粉煤灰),柱錘沖擴(kuò)法

(3)適用于填土,松砂,濕陷性黃土,一般粘性土Sr<60%.第39頁(yè)/共167頁(yè)砂樁第40頁(yè)/共167頁(yè)振沖樁(起源于德國(guó),我國(guó)于70年代引入)(1)設(shè)備,振沖器d=270~420mm,l=2~3m,G=8~20KN(2)原理:振:偏心輪旋轉(zhuǎn),振動(dòng)加密,使顆粒移動(dòng)沖:高壓水從中間穿過(guò),土顆粒振浮液化固結(jié)第41頁(yè)/共167頁(yè)(3)填料粗顆粒(粘細(xì)粒少);級(jí)配好;最大顆粒<50mm0~10最好10~2020~3030~50差>50不宜(4)適用于松砂,素填土,雜填土和一般粘性土,不適用于淤泥和淤泥質(zhì)土第42頁(yè)/共167頁(yè)振沖器第43頁(yè)/共167頁(yè)深層擠密法小節(jié)施工方法:沉管,振沖等材料:砂石樁、夯實(shí)水泥土樁,灰土擠密樁,土樁,柱錘沖擴(kuò)樁由這些擠密方法形成的樁與原地基土一起構(gòu)成復(fù)合地基Compositeground第44頁(yè)/共167頁(yè)梅花形td第45頁(yè)/共167頁(yè)正方形td第46頁(yè)/共167頁(yè)(三)復(fù)合地基1復(fù)合地基;2擠密效果Hhs1e1hs1Hhs2e2hs2td第47頁(yè)/共167頁(yè)已知t,d求e2,或者已知e2,d求

t孔隙比總斷面積高度固相比例固相體積

e1H

1/(1+e1)Vs1=A1H/(1+e1)E2H1/(1+e2)Vs1=A2H/(1+e2)Hhs1e1hs1Hhs2e2hs2第48頁(yè)/共167頁(yè)3復(fù)合地基的承載力1)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算樁土應(yīng)力比n=

p/s與土性有關(guān),隨荷載過(guò)程變化,對(duì)于碎石樁n=2~4

面積置換率m=Ap/A復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值td第49頁(yè)/共167頁(yè)2)載荷試驗(yàn)法s/d=0.015-0.02時(shí)的pfk0.02dpmm第50頁(yè)/共167頁(yè)例遼寧省濕陷性黃土,灰土樁(1)t=90cm,d=40cm加密前e1=0.96,d=1.379加密后e2=0.61,d=1.679(15點(diǎn)平均)用公式(2)承載力,原狀土f0k=132kPatd樁土應(yīng)力比n=p/s=3.48,m=0.179,載荷試驗(yàn)fk=228kPa,s=158kPa,p=550kPa;s/d=0.008.公式計(jì)算:fk=[1+m(n-1)]f0k=191kPa第51頁(yè)/共167頁(yè)四預(yù)壓固結(jié)法(一)預(yù)壓原理,原位自重應(yīng)力s,建筑物附加應(yīng)力z,預(yù)加壓力t=(1.2~1.5)z

變形te2epze1s第52頁(yè)/共167頁(yè)強(qiáng)度適用于飽和軟粘土(1)淤泥及淤泥質(zhì)土(2)沖填土(3)填海(湖)造田。超固結(jié)土正常固結(jié)第53頁(yè)/共167頁(yè)2預(yù)壓方法preloading(1)堆載預(yù)壓(2)降水預(yù)壓增加有效應(yīng)力wellpointsystem(3)真空預(yù)壓密封層第54頁(yè)/共167頁(yè)基坑降水預(yù)固結(jié)設(shè)計(jì)坑底坑底降水深度D坑底降水線(xiàn)板樁第55頁(yè)/共167頁(yè)’z降水預(yù)壓z第56頁(yè)/共167頁(yè)’-u真空預(yù)壓密封層第57頁(yè)/共167頁(yè)思考題為什么降水預(yù)壓和真空預(yù)壓不會(huì)引起土體破壞。堆載預(yù)壓則可能由于速度太快而造成地基破壞?第58頁(yè)/共167頁(yè)預(yù)壓固結(jié)的加載速率快加載—不排水—破壞分級(jí)慢—排水—達(dá)到密實(shí)固結(jié)K0Kf降水qp’p總應(yīng)力路徑不排水pt第59頁(yè)/共167頁(yè)(二)固結(jié)-砂井固結(jié)排水例單向滲流固結(jié)

a=0.5MPa-1k=510-7cm/se0=1.0,10m厚U=94%t=1.6年這顯然不合適砂井固結(jié):為加快固結(jié)速度,增加水平向滲流第60頁(yè)/共167頁(yè)DdwD第61頁(yè)/共167頁(yè)不透水層dw第62頁(yè)/共167頁(yè)3塑料排水板砂井(1)砂量(2)易斷(3)工程造價(jià)近年更多使用塑料排水板,等效直徑第63頁(yè)/共167頁(yè)加密法小節(jié)淺層:碾壓、深層:爆破、強(qiáng)夯預(yù)制混凝土樁,沉管,振沖等預(yù)壓固結(jié)由深層擠密形成樁體與地基土構(gòu)成復(fù)合地基,擠密后的承載力計(jì)算砂井排水預(yù)壓固結(jié)計(jì)算第64頁(yè)/共167頁(yè)5.3

換填法Soilreplacement1墊層法1.1材料(1)堆石,塊石,毛石,拋石擠淤(2)礫,中粗砂,振動(dòng)壓實(shí),防凍,防液化,加速固結(jié)(3)灰土,三合土(有一定膠結(jié))灰土2:8,3:7,土-粉土,粉質(zhì)粘土;三合土:灰土,灰渣及碎磚瓦(4)工業(yè)廢渣:粉煤灰,礦渣(5)素土:Ip=10~17,濕陷性黃土換除,分層墊入,壓實(shí)b回填土第65頁(yè)/共167頁(yè)2墊層法的適用性(1)軟粘土和淤泥(2)濕陷性土(3)填土,一般粘性土承載力低墊層設(shè)計(jì)人工持力層,因此要對(duì)軟弱下臥層驗(yàn)算(1)持力層承載力pf,確定材料及密度(2)深度設(shè)計(jì)一般要求>0.5m墊層的擴(kuò)散和技術(shù)的要求

<3.0m工程量,經(jīng)濟(jì)性按承載力設(shè)計(jì)(與軟弱下臥層相似)b回填土第66頁(yè)/共167頁(yè)Z+CZf(z+d)

見(jiàn)表5-1,z/b>0.5,23~30oBb+2ztg+230cm

便于壓實(shí)機(jī)械施工Bb+z側(cè)向擠壓(淤泥)=0~2.0b回填土B’=b+2ztgdz填zCZCD第67頁(yè)/共167頁(yè)5.4膠結(jié)法一灌漿1水泥和粘土漿可灌物—凈空比R=Dpore/d=2~3;Dpore、d為被灌材料的孔隙尺寸和灌漿材料的粒徑,防止堵塞可灌比N=D15/d8510~15,85%的灌漿材料充填適用于礫石,粗砂,用以防滲,灌注樁加固第68頁(yè)/共167頁(yè)單液硅化法和堿液法

硅酸鈉,氫氧化鈉+氯化鈣3化學(xué)灌漿丙烯酰胺,聚氨酯真溶液易灌,凝固時(shí)間和強(qiáng)度可控,污染,造價(jià)高第69頁(yè)/共167頁(yè)高壓噴射注漿法高壓旋噴單管:漿液雙管:內(nèi)漿外氣三管:氣,水,漿適用于:人工填土;黃土及一般粘性土;軟粘土;砂石第70頁(yè)/共167頁(yè)單管漿液雙管內(nèi)漿外氣三管氣水漿第71頁(yè)/共167頁(yè)旋噴樁施工順序氣水漿氣水漿第72頁(yè)/共167頁(yè)深層攪拌法Deepmixing

水泥土攪拌法軟粘土加固1工藝和機(jī)械2地基,高速公路,基坑第73頁(yè)/共167頁(yè)第74頁(yè)/共167頁(yè)四加筋法(一)土工合成材料技術(shù)發(fā)展(二)土工合成材料功能防滲,不透水膜,三峽二期圍堰的防滲墻上部采用土工膜,固體廢物填埋場(chǎng)三峽第75頁(yè)/共167頁(yè)排水溝表土覆蓋層表面隔斷層基礎(chǔ)隔斷層地基基礎(chǔ)垃圾滲水和地下水的距離滲水導(dǎo)管氣體導(dǎo)管豎井地質(zhì)屏障經(jīng)處理的地質(zhì)屏障地下水氣體收集滲水收集垃圾體垃圾填埋體的主要構(gòu)成第76頁(yè)/共167頁(yè)反濾,防沖防止?jié)B透破壞,水土流失(護(hù)坡),無(wú)紡織物加筋:格柵,土工布,條帶,纖維加筋隔離排水,塑料排水板,如清華草地第77頁(yè)/共167頁(yè)隔離RailroadstabilizationGeotextilereducemaintenanceandextendtherack’sservicelife.Theyalsopreventthelossofcostlyballast,reduceraildeformationandincreasetheballast’sloadcarryingcapacity.第78頁(yè)/共167頁(yè)DrainageforsubsurfacedrainsHighpermeable,non-biodegradablesoilfilteringfabricsandhelpstomaintainthesoilstabilityforroadway,buildingsandairportrunways.Embankment/erosioncontrol第79頁(yè)/共167頁(yè)加筋擋土墻第80頁(yè)/共167頁(yè)AAB砌塊砌塊組合式面板L形預(yù)制面板裝配式面板土工格柵面板面板土工格柵加筋擋土墻第81頁(yè)/共167頁(yè)HLPaPp外部穩(wěn)定HL內(nèi)部穩(wěn)定第82頁(yè)/共167頁(yè)地基處理方法小節(jié)加密法:碾壓,爆破,強(qiáng)夯,深層擠密形成復(fù)合地基,預(yù)壓固結(jié)換土墊層法:墊層0.5-3.0m,下臥層承載力驗(yàn)算膠結(jié)法:適用于飽和軟土加筋法:適用性廣第83頁(yè)/共167頁(yè)地基勘察簡(jiǎn)介第84頁(yè)/共167頁(yè)一、工程地質(zhì)勘察的目的和任務(wù):1、目的:

查明并評(píng)價(jià)工程場(chǎng)地巖土技術(shù)條件和它們與工程之間相互作用的關(guān)系,其具體目的為:

1)借助于各種勘察手段和方法,通過(guò)調(diào)查了解、研究分析,正確評(píng)價(jià)建筑場(chǎng)地工程地質(zhì)的穩(wěn)定性、適宜性。

2)提供整個(gè)建筑場(chǎng)地的土性指標(biāo),進(jìn)行技術(shù)方案論證,并為工程設(shè)計(jì)、施工提供所需的工程地質(zhì)資料。

3)解決和處理工程中涉及的場(chǎng)地利用、選用、整治和改造。

4)大型工程的可行性研究提供技術(shù)資料。第85頁(yè)/共167頁(yè)2、任務(wù):工程勘察的內(nèi)容包括:工程地質(zhì)測(cè)繪與調(diào)查、勘探與取樣、室內(nèi)試驗(yàn)與原位測(cè)試、檢驗(yàn)與監(jiān)測(cè)、分析與評(píng)價(jià)、編寫(xiě)勘察報(bào)告等項(xiàng)工作,以保證工程的穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)和正常使用。其主要任務(wù)有:1)通過(guò)工程地質(zhì)測(cè)繪與調(diào)查、勘探、室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與觀(guān)測(cè)等方法,查明場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件。其具體內(nèi)容:①調(diào)查行地的地形地貌,地形地貌的形態(tài)特征、地貌的成因類(lèi)型及單元的劃分。②查明場(chǎng)地的地層條件,包括巖土性質(zhì)、成因類(lèi)型、年代、分布規(guī)律及埋藏條件。對(duì)巖層尚應(yīng)查明風(fēng)化程度,場(chǎng)地特殊土的分布范圍及其工程特性。③調(diào)查場(chǎng)地的地質(zhì)構(gòu)造。主要斷裂層的情況。第86頁(yè)/共167頁(yè)④查明場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件,地下水的類(lèi)型、埋藏深度、水位變化情況、有無(wú)侵蝕性、巖土滲透性,有無(wú)流砂層。⑤確定有無(wú)不良地質(zhì)現(xiàn)象,如滑坡、土洞、泥石流、地震、砂土液化。如有查明其成因、分布、形態(tài)、規(guī)模及發(fā)育程度,對(duì)工程可能造成危害。⑥測(cè)定巖土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo),并提出可靠、適用的巖土參數(shù)。第87頁(yè)/共167頁(yè)2)根據(jù)場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件并結(jié)合工程的具體特點(diǎn)和要求,進(jìn)行巖土工程分析評(píng)價(jià),提出基礎(chǔ)工程、整治工程和土方工程等的設(shè)計(jì)方案和措施。巖土工程分析評(píng)價(jià)包括下列工作:(1)整編測(cè)繪、勘探、測(cè)試和搜集到的各種資料;編制各種圖件;(2)統(tǒng)計(jì)和選定巖土計(jì)算參數(shù);(3)進(jìn)行咨詢(xún)性的巖土工程設(shè)計(jì);(4)預(yù)測(cè)或研究巖土工程施工和運(yùn)營(yíng)中可能發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生的問(wèn)題,提出預(yù)防或處理方案;第88頁(yè)/共167頁(yè)(5)編制巖土工程勘探報(bào)告書(shū)。在進(jìn)行巖土工程分析評(píng)價(jià)時(shí),不僅要考慮地質(zhì)條件的因素,而且還應(yīng)考慮建筑類(lèi)型、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工環(huán)境、施工技術(shù)、工期及資金等因素對(duì)巖土工程的要求或制約,作出定性分析和定量評(píng)價(jià),并進(jìn)行不同工程方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析論證。巖土工程分析評(píng)價(jià)不僅僅是描述地質(zhì)條件和提供巖土性質(zhì)指標(biāo),提出幾條泛泛的建議,而還要負(fù)責(zé)提出解決巖土工程問(wèn)題的具體方法。因此,巖土工程分析評(píng)價(jià)在勘察報(bào)告中占有重要的位置。3)對(duì)于重要工程或復(fù)雜巖土工程問(wèn)題,在施工階段或使用期間須進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)或監(jiān)測(cè)。必要時(shí),根據(jù)監(jiān)測(cè)資料對(duì)設(shè)計(jì)、施工方案作出適當(dāng)調(diào)整或采取補(bǔ)救措施,以保證工程質(zhì)量、安全和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。第89頁(yè)/共167頁(yè)據(jù)工程規(guī)模、特征;場(chǎng)地復(fù)雜程度;地基復(fù)雜程度三方面的因素,對(duì)巖土工程難度和復(fù)雜性進(jìn)行等級(jí)劃分,以利對(duì)工程的勘察、設(shè)計(jì)和施工控制作出技術(shù)性和管理性的規(guī)定。通常分為三級(jí),劃分的具體條件是:(一)工程重要性:根據(jù)工程的規(guī)模和特征,以及由于巖土問(wèn)題造成工程破壞或影響正常使用的后果,分為三個(gè)工程重要性等級(jí):

1、一級(jí)工程,重要工程,破壞后果很?chē)?yán)重;

2、二級(jí)工程,一般工程,破壞后果嚴(yán)重;

3、三級(jí)工程,次要工程,破壞后果不嚴(yán)重。二、巖土工程勘察分級(jí)第90頁(yè)/共167頁(yè)(二)場(chǎng)地復(fù)雜程度(建筑場(chǎng)地等級(jí)三個(gè))1、符合下列條件之一者為一級(jí)場(chǎng)地(復(fù)雜場(chǎng)地):1)對(duì)建筑抗震危險(xiǎn)的地段;2)不良地質(zhì)作用強(qiáng)烈發(fā)育:指泥石流、崩塌、土洞、塌陷、岸邊沖刷、地下潛蝕等極不穩(wěn)定的場(chǎng)地;3)地質(zhì)環(huán)境已經(jīng)或可能受到強(qiáng)烈破壞:指對(duì)工程安全已構(gòu)成直接威脅,如淺層地下采空、地面沉降盆地的邊緣地帶、橫跨地裂縫、因蓄水而沼澤化等;4)地形地貌復(fù)雜;5)有影響工程的多層地下水,巖溶裂隙水或其它水文地質(zhì)條件復(fù)雜、需專(zhuān)門(mén)研究的場(chǎng)地。第91頁(yè)/共167頁(yè)2、符合下列條件之一者為二級(jí)場(chǎng)地1)對(duì)建筑抗震不利的地段;2)不良地質(zhì)作用一般發(fā)育:指雖有不良地質(zhì)現(xiàn)象但并不十分強(qiáng)烈,對(duì)工程安全影響不嚴(yán)重;3)地質(zhì)環(huán)境已經(jīng)或可能受到一般破壞:指已有或?qū)⒂械刭|(zhì)環(huán)境問(wèn)題,但不強(qiáng)烈,對(duì)工程安全影響不嚴(yán)重;4)地形地貌較復(fù)雜;5)基礎(chǔ)位于地下水位以下的場(chǎng)地。第92頁(yè)/共167頁(yè)3、符合下列條件者為三級(jí)場(chǎng)地(簡(jiǎn)單場(chǎng)地):1)抗震設(shè)防烈度等于或小于6度,或?qū)ㄖ拐鹩欣牡囟危?)不良地質(zhì)作用不發(fā)育;3)地質(zhì)環(huán)境基本未受破壞;4)地形地貌簡(jiǎn)單;5)地下水對(duì)工程無(wú)影響。在確定場(chǎng)地復(fù)雜程度的等級(jí)時(shí),從一級(jí)開(kāi)始,向二級(jí)、三級(jí)推定,以最先滿(mǎn)足者為準(zhǔn)。下面確定地基復(fù)雜程序等級(jí)時(shí),也按本方法推定。第93頁(yè)/共167頁(yè)(三)地基復(fù)雜程度(建筑地基等級(jí)三個(gè))1、符合下列條件之一者為一級(jí)地基(復(fù)雜地基):(1)巖土種類(lèi)多,很不均勻,性質(zhì)變化大,需特殊處理;(2)嚴(yán)重濕陷、膨脹、鹽漬、污染的特殊性巖土,以及其它情況復(fù)雜,需作專(zhuān)門(mén)處理的巖土。2、符合下列條件之一者為二級(jí)地基(中等復(fù)雜地基):(1)巖土種類(lèi)較多,不均勻,性質(zhì)變化不大;(2)除上術(shù)1(2)以外的特殊性巖土。3、符合下列條件者為三級(jí)地基(簡(jiǎn)單地基):(1)巖土種類(lèi)單一、均勻,性質(zhì)變化不大;(2)無(wú)特殊性巖土。第94頁(yè)/共167頁(yè)(四)巖土工程勘察等級(jí)根據(jù)工程重要性等級(jí)、場(chǎng)地復(fù)雜性等級(jí)和地基復(fù)雜性等級(jí),按下列條件劃分勘察等級(jí):1、甲級(jí)在工程重要性、場(chǎng)地復(fù)雜程度和地基復(fù)雜程度等級(jí)中,有一項(xiàng)或多項(xiàng)為一級(jí);2、乙級(jí)除勘察等級(jí)為甲級(jí)和丙級(jí)以外的勘察項(xiàng)目;3、丙級(jí)工程重要性、場(chǎng)地復(fù)雜程度和地基復(fù)雜程度等級(jí)均為三級(jí)。第95頁(yè)/共167頁(yè)1)目的:對(duì)擬選場(chǎng)址的穩(wěn)定性和適宜性作出工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。2)主要任務(wù):①搜集區(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)巖土資料及當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?jīng)驗(yàn)。②了解場(chǎng)地的地層分布、構(gòu)造、成因與年代和巖土性質(zhì)、不良地質(zhì)作用及地下水的水位、水質(zhì)情況。③對(duì)各方面條件較好且傾向于選取的場(chǎng)地,如已有資料不充分,應(yīng)進(jìn)行必要的工程地質(zhì)測(cè)繪和勘探工作。④當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上擬選場(chǎng)地,應(yīng)進(jìn)行比選分析。三、各階段勘察的內(nèi)容與要求階段劃分:可行性研究勘察(選址勘察)、初步勘察、詳細(xì)勘察、施工勘察(施工階段進(jìn)行)1.可行性研究勘察(選址勘察)——主要針對(duì)大型工程。第96頁(yè)/共167頁(yè)⑤地下有尚未開(kāi)發(fā)的有價(jià)值礦藏或未穩(wěn)定的地下采空區(qū)。

注意:下列地區(qū)、地段不宜選為場(chǎng)址:①不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育且對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性有直接危害或潛在威脅的地區(qū),如泥石流、崩塌、滑坡、塌陷和地下侵蝕等地。②地基土性質(zhì)不良的場(chǎng)地。③對(duì)建筑物抗震危險(xiǎn)的地段。④洪水或地下水對(duì)建筑場(chǎng)地有嚴(yán)重不良影響的地段。第97頁(yè)/共167頁(yè)①對(duì)場(chǎng)地內(nèi)各建筑地段的穩(wěn)定性作出巖土工程評(píng)價(jià)。②為確保建筑物總體平面布置提供依據(jù)。③為確保主要建筑物的地基基礎(chǔ)方案提供資料。④對(duì)不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治,提供資料和建議。2、初步勘察——在場(chǎng)址選定批準(zhǔn)后進(jìn)行1)勘察目的:第98頁(yè)/共167頁(yè)①搜集與分析可行性研究階段巖土工程勘察報(bào)告。②通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘探與測(cè)試,初步查明地層分布、構(gòu)造、巖土物理力學(xué)性質(zhì)、地下水埋藏條件及凍結(jié)深度。③通過(guò)工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查,查明場(chǎng)地不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因、分布、對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性的影響及發(fā)展趨勢(shì)。④對(duì)抗震設(shè)防烈度大于或等于6度的場(chǎng)地,應(yīng)判斷場(chǎng)地和地基的地震效應(yīng)。⑤初步制定水和土對(duì)建筑材料的腐蝕性。⑥對(duì)高層建筑可能采取的地基基礎(chǔ)類(lèi)型、基坑開(kāi)挖和支護(hù)、工程降水方案進(jìn)行初步分析評(píng)價(jià)。2)主要任務(wù)第99頁(yè)/共167頁(yè)①按不同建筑物或建筑群,提出詳細(xì)的巖土工程資料和設(shè)計(jì)所需的巖土技術(shù)資料。②對(duì)建筑地基作出巖土工程分析評(píng)價(jià),例如:建筑地基良好,可以采用天然地基;若地基軟弱,采用深基礎(chǔ)或進(jìn)行地基加固處理。③對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案作出論證和建議,例如:地基良好,可以建議淺基礎(chǔ);上部荷載大,地基淺層土不良,深層土堅(jiān)實(shí),可建議采用深基礎(chǔ)。④對(duì)地基處理、基坑支護(hù)、工程降水等方案作出論證和建議,例如:對(duì)深層淤泥質(zhì)地基作為海港碼頭,可以建議采用真空預(yù)壓法進(jìn)行地基處理。⑤對(duì)不良地質(zhì)作用的防治作出論證和建議。3、詳細(xì)勘察——根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)或施工圖設(shè)計(jì)階段的要求進(jìn)行1)勘察目的:第100頁(yè)/共167頁(yè)①搜集附有坐標(biāo)及地形的建筑總平面布置圖,各建筑物的地面整平標(biāo)高,建筑物的性質(zhì)、規(guī)模、結(jié)構(gòu)特點(diǎn),可能采取的基礎(chǔ)型式、尺寸、預(yù)計(jì)埋置深度,對(duì)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的特殊要求等。②查明不良地質(zhì)作用成因、類(lèi)型、分布范圍、發(fā)展趨勢(shì)及危害程度,提出評(píng)價(jià)與整治所需的巖土技術(shù)參數(shù)和整治方案建議。③查明建筑物范圍各層巖土的類(lèi)別、結(jié)構(gòu)、厚度、坡度、工程特性、計(jì)算和評(píng)價(jià)地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力。④對(duì)需進(jìn)行沉降計(jì)算的建筑物,應(yīng)取原狀土進(jìn)行固結(jié)試驗(yàn),提供地基變形計(jì)算的參數(shù)e—p曲線(xiàn)。預(yù)測(cè)建筑物的沉降、沉降差或整體傾斜。⑤對(duì)抗震設(shè)防烈度大于或等于6度的場(chǎng)地,應(yīng)劃分場(chǎng)地土類(lèi)型和場(chǎng)地類(lèi)別;劃分對(duì)抗震有利、不利或危險(xiǎn)的地段,分析預(yù)測(cè)地震效應(yīng),判定飽和砂土與粉土的地震液化,并計(jì)算液化指數(shù),判定液化等級(jí)。2)主要任務(wù)第101頁(yè)/共167頁(yè)⑥查明地下水的埋藏條件和侵蝕性。必要時(shí)還應(yīng)查明地層的滲透性、水位變化幅度規(guī)律。例如,高層建筑深基坑,在地下水位以下開(kāi)挖時(shí)就需要這些資料。⑦查明埋藏的河道、溝濱、墓穴、防空洞、弧石等對(duì)工程不利的埋藏物。⑧在季節(jié)性?xún)鐾恋貐^(qū),提供場(chǎng)地土的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度。⑨對(duì)深基坑開(kāi)挖尚應(yīng)提供穩(wěn)定計(jì)算和支護(hù)設(shè)計(jì)所需的巖土技術(shù)參數(shù)值,論證和評(píng)價(jià)基坑開(kāi)挖、降水等對(duì)鄰近工程的影響。⑩若可能采用樁基,則需提供樁基設(shè)計(jì)所需的巖土技術(shù)參數(shù),并確定單樁承載力;提出樁的類(lèi)型、長(zhǎng)度和施工方法等建議。⑾判定地基土及地下水在建筑物施工和使用期間可能產(chǎn)生的變化,及其對(duì)工程的影響,提出防治措施及建議。第102頁(yè)/共167頁(yè)選址階段初步勘察階段詳細(xì)勘察階段勘察階段建筑設(shè)計(jì)階段方案設(shè)計(jì)階段初步設(shè)計(jì)階段施工圖設(shè)計(jì)階段第103頁(yè)/共167頁(yè)(1)對(duì)高層或多層建筑,均需進(jìn)行施工驗(yàn)槽。發(fā)現(xiàn)異常問(wèn)題需進(jìn)行施工勘察。(2)在基坑開(kāi)挖后遇局部古井、水溝、墳?zāi)沟溶浫醪课?,要求換土處理時(shí),需進(jìn)行換土壓實(shí)后干密度測(cè)試檢驗(yàn)。(3)深基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與施工,需進(jìn)行有關(guān)檢測(cè)工作。(4)當(dāng)軟弱地基處理時(shí),需進(jìn)行施工設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)工作。(5)若地基中存在巖溶或土洞,需進(jìn)一步查明分布范圍及處理。(6)施工中出現(xiàn)基槽邊失穩(wěn)滑動(dòng),則需進(jìn)行勘測(cè)與處理。4、施工勘察第104頁(yè)/共167頁(yè)驗(yàn)槽驗(yàn)槽是建筑物施工第一階段基槽開(kāi)挖后的重要工序,也是一般巖土工程勘察工作最后一個(gè)環(huán)節(jié)。當(dāng)施工單位挖完基槽后,由建設(shè)單位會(huì)同設(shè)計(jì)單位、勘察單位、監(jiān)理單位和施工單位,共同到施工工地驗(yàn)槽。其目的:1)檢驗(yàn)勘察成果是否符合實(shí)際。2)解決遺留問(wèn)題和發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題。3)當(dāng)發(fā)現(xiàn)基槽平面土質(zhì)顯著不均勻,或局部存在河流、暗塘、古墓等。4)樁基工程檢查樁的平面位置、標(biāo)高,樁頂質(zhì)量。驗(yàn)槽的目的第105頁(yè)/共167頁(yè)1)校核基槽開(kāi)挖的平面位置與槽底標(biāo)高是否符合勘察、設(shè)計(jì)要求。2)檢驗(yàn)槽底持力層土質(zhì)與勘察報(bào)告是否相同。參加驗(yàn)槽的幾方負(fù)責(zé)人下到槽底,依次逐段檢驗(yàn),發(fā)現(xiàn)可疑之處或不符之處共同商量。3)樁基工程檢查樁的平面位置、標(biāo)高,樁頂質(zhì)量。驗(yàn)槽的內(nèi)容第106頁(yè)/共167頁(yè)驗(yàn)槽注意事項(xiàng):1)驗(yàn)槽前全面檢查,提供驗(yàn)槽完整的定量資料和數(shù)據(jù)。2)驗(yàn)槽時(shí)間要抓緊,基槽挖好后,立即進(jìn)行驗(yàn)槽,夏季避免下雨泡槽,冬季要防凍槽。3)槽底設(shè)計(jì)標(biāo)高若位于地下水位以下較深時(shí),必須做好基槽防水。4)驗(yàn)槽結(jié)果應(yīng)填寫(xiě)驗(yàn)槽記錄,并簽字長(zhǎng)期保存。第107頁(yè)/共167頁(yè)勘察工作開(kāi)始之前,設(shè)計(jì)或建設(shè)單位或監(jiān)理單位按工程要求把“地基勘察任務(wù)書(shū)”提交受委托的勘察單位,以便制定勘察工作計(jì)劃。任務(wù)書(shū)的內(nèi)容:說(shuō)明工程意圖、設(shè)計(jì)階段、要求提交勘察成果(即勘察報(bào)告書(shū))的內(nèi)容和目的、提出勘探技術(shù)要求等,并提供勘察工作所必需的各種圖表資料。具體主要有:工程類(lèi)別、規(guī)模、建筑面積及建筑物的特殊要求、主要建筑物名稱(chēng)、最大荷載、最大高度,基礎(chǔ)的最大埋深和最大設(shè)備等有關(guān)資料。并有帶有坐標(biāo)的比例為1:1000~1:2000的地形圖且標(biāo)明范圍。5、勘察任務(wù)書(shū)第108頁(yè)/共167頁(yè)四、工程地質(zhì)勘察方法1、勘探:包括掘探、鉆探。1)掘探:是在建筑場(chǎng)地后地基基坑內(nèi)挖掘深坑、深槽、探井。同時(shí)利用這種井或坑進(jìn)行原位取樣或測(cè)試。適用于大型邊坡、大型地下工程。探坑、井采用直徑為0.8m~1.0m的圓形斷面或1.0×1.2m的矩形斷面。深度為0~20m。在掘進(jìn)過(guò)程中應(yīng)詳細(xì)記錄,如編號(hào)、位置、標(biāo)高、尺寸、深度等,描述巖土形狀及地質(zhì)界限,在指定深度取樣。2)鉆探用鉆機(jī)在地面上打鉆孔獲取地下地質(zhì)資料的勘探方法。在地面上用鉆機(jī)鉆孔,鉆至規(guī)定位置(需要獲取原狀土資料),提出鉆頭,再用上提式取土器放入鉆孔中取土。第109頁(yè)/共167頁(yè)鉆探奇云日本“地球號(hào)”鉆探船日本阿波羅計(jì)劃第110頁(yè)/共167頁(yè)探槽探井第111頁(yè)/共167頁(yè)1)土試樣的采?。涸瓲钔翗拥慕Y(jié)構(gòu)已被破壞,只能測(cè)定土樣的顆粒成分、含水量、可塑性及定名。2、土樣取法:擾動(dòng)土樣原狀土樣(不擾動(dòng)土樣)是指土的原位應(yīng)力狀態(tài)雖已改變,但其結(jié)構(gòu)、密度、含水量變化很小的土樣。第112頁(yè)/共167頁(yè)第113頁(yè)/共167頁(yè)先在坑底指定深度挖一土柱,其尺寸稍大于鐵皮取土筒壓入,直到筒完全套入土柱后,切斷土柱,削平筒兩端土體并蓋上筒蓋,用布包裹,貼上標(biāo)簽(注明土樣上下位置),用熔蠟全密封,妥善裝箱送實(shí)驗(yàn)室。土樣尺寸為:圓柱體的直徑10~15㎝,長(zhǎng)度一般是直徑的2~2.5倍;立方體的邊長(zhǎng)為10~20㎝,少數(shù)為30㎝。①探坑(井)中取土:取原狀土樣第114頁(yè)/共167頁(yè)第115頁(yè)/共167頁(yè)按其上部封閉裝置的型式:②鉆孔中取不擾動(dòng)土樣:工具——取土器取土器種類(lèi)上提活塞式反旋活塞式(見(jiàn)下圖)按壁厚:厚壁薄壁第116頁(yè)/共167頁(yè)第117頁(yè)/共167頁(yè)

取樣時(shí),應(yīng)先清孔,孔底殘留浮土厚度不應(yīng)大于取土器廢土段長(zhǎng)度(活塞取土器除外)。將取土器接在鉆桿或加重桿上,放入孔內(nèi)時(shí)不得沖擊孔底。采用快速靜力連續(xù)壓入法將取土器送入土中。當(dāng)取土器盛滿(mǎn)土樣后,提斷或扭斷試樣底端,然后提出鉆具。在地面細(xì)心將土樣連同容器(薄壁管或襯管)卸下,量測(cè)土樣長(zhǎng)度,計(jì)算回收率。如回收率小于0.95或大于0.8時(shí),應(yīng)分析原因,如確系土樣受擾動(dòng)應(yīng)降級(jí)或廢棄不用。筒兩端多余土削去后,蓋上筒蓋,貼上標(biāo)簽,隨即蠟封(?、瘛ⅱ?、Ⅲ級(jí)土試樣皆應(yīng)妥善密封)。第118頁(yè)/共167頁(yè)五、原位測(cè)試

1)遇到難以采取不擾動(dòng)試樣或試樣代表性差的巖土層,如砂土、碎石土、軟土、淤泥、軟弱夾層、風(fēng)化巖等。2)重大工程項(xiàng)目,必須取得大體積的具宏觀(guān)結(jié)構(gòu)的巖土體的資料。3)需快速并直接的了解土層在剖面上的連續(xù)變化。4)室內(nèi)難以進(jìn)行的試驗(yàn),如巖土應(yīng)力測(cè)試。1、定義:在原位或基本上原位狀態(tài)和應(yīng)力條件下,對(duì)巖土性質(zhì)進(jìn)行的測(cè)試。2、需要原位測(cè)試的情況:第119頁(yè)/共167頁(yè)3、分類(lèi):1)靜力觸探:①定義:是將圓錐形的金屬探頭以靜力方式按一定的速率均勻壓入土中,量測(cè)其貫入阻力值借以間接判斷土的物理力學(xué)性質(zhì)的試驗(yàn)。探頭:?jiǎn)螛蛱筋^、雙橋探頭單橋探頭:可測(cè)定比貫入阻力ps雙橋探頭:可同時(shí)測(cè)定錐尖阻力qc和側(cè)壁摩阻力fs靜力觸探、動(dòng)力觸探、十字板剪切、靜載荷試驗(yàn)等。4、測(cè)試方法:②儀器設(shè)備:第120頁(yè)/共167頁(yè)第121頁(yè)/共167頁(yè)第122頁(yè)/共167頁(yè)③資料整理和應(yīng)用:A、計(jì)算比貫入阻力ps(單橋)錐尖阻力qc

側(cè)壁摩阻力fs

摩阻比Rf(雙橋)式中P—總貫入阻力(KN)

A—錐底面積(㎝2)

QC—實(shí)測(cè)錐尖阻力(KN)

Pf—實(shí)測(cè)側(cè)壁阻力(KN)

FS—摩擦筒表面積(cm2)第123頁(yè)/共167頁(yè)B、以深度(z)為縱坐標(biāo),以錐尖阻力qC(或比貫入阻力pS)、側(cè)壁摩阻力fS及摩阻比Rf為橫坐標(biāo),繪制qC-z(pS-z)、fS-z、Rf-z關(guān)系曲線(xiàn)第124頁(yè)/共167頁(yè)是利用一定的重錘能量,將與觸桿相連接的圓錐形探頭打入土中,根據(jù)打入的難易程度(貫入度)得到每打入一定深度所需要的錘擊數(shù),來(lái)判定土的工程性質(zhì)。2)動(dòng)力觸探:分類(lèi):輕便貫入試驗(yàn)N10標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)N63.5第125頁(yè)/共167頁(yè)十字板剪切載荷試驗(yàn)可變能量動(dòng)力觸探儀第126頁(yè)/共167頁(yè)六、室內(nèi)試驗(yàn):

第127頁(yè)/共167頁(yè)第128頁(yè)/共167頁(yè)七、巖土工程勘察報(bào)告1)擬建工程名稱(chēng)、規(guī)模、用途;巖土工程勘察目的、要求和任務(wù)依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn);勘察方法、勘察工作布置與完成的工作量。2)建筑場(chǎng)地位置、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)作用的描述和對(duì)工程危害程度的評(píng)價(jià)及地震基本烈度。3)場(chǎng)地的地層分布、結(jié)構(gòu)、巖土的顏色、密度、濕度、稠度、均勻性、層厚;地下水的埋藏深度、水質(zhì)侵蝕性及當(dāng)?shù)貎鼋Y(jié)深度。1、文字部分:第129頁(yè)/共167頁(yè)4)建筑場(chǎng)地穩(wěn)定性與適宜性的評(píng)價(jià);各土層的物理力學(xué)性質(zhì)及地基承載力等指標(biāo)的確定。5)結(jié)論與建議:根據(jù)擬建工程的特點(diǎn),結(jié)合場(chǎng)地的巖土性質(zhì),提出地基與基礎(chǔ)方案設(shè)計(jì)的建議。推薦地基持力層的最佳方案,如為軟弱地基或不良地基,建議采用何種加固處理方案。對(duì)工程施工和使用期間可能發(fā)生的巖土工程問(wèn)題,提出預(yù)測(cè)、監(jiān)控和預(yù)防措施的建議。第130頁(yè)/共167頁(yè)2、圖表部分一般工程的圖表包括:(1)勘探點(diǎn)平面布置圖;(2)工程地質(zhì)剖面圖;(3)室內(nèi)土的物理力學(xué)性試驗(yàn)總表。重大工程根據(jù)需要,應(yīng)繪制綜合工程地質(zhì)圖或工程地質(zhì)分區(qū)圖、鉆孔柱狀圖或綜合地質(zhì)柱狀圖,原位測(cè)試成果圖表以及土樣固結(jié)試驗(yàn)成果e—p曲線(xiàn)等。第131頁(yè)/共167頁(yè)第132頁(yè)/共167頁(yè)第133頁(yè)/共167頁(yè)第134頁(yè)/共167頁(yè)第135頁(yè)/共167頁(yè)單樁豎向承載力的確定取決于兩個(gè)方面:樁身材料強(qiáng)度地層支承力極限承載力:承載力特征值:安全系數(shù)K=2第136頁(yè)/共167頁(yè)單樁豎向承載力特征值確定方法:靜載荷試驗(yàn)按土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定按經(jīng)驗(yàn)公式確定單樁豎向承載力總結(jié)第137頁(yè)/共167頁(yè)1.靜載荷試驗(yàn)獲得單樁承載力最可靠的方法次梁錨筋錨樁主梁千斤頂百分表基準(zhǔn)柱第138頁(yè)/共167頁(yè)2.按土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)確定

公式:

第139頁(yè)/共167頁(yè)3.按經(jīng)驗(yàn)公式確定見(jiàn)《地基基礎(chǔ)規(guī)范》、《樁基規(guī)范》規(guī)定。第140頁(yè)/共167頁(yè)《地基基礎(chǔ)規(guī)范》規(guī)定

《地基基礎(chǔ)規(guī)范》指出:?jiǎn)螛敦Q向承載力特征值的確定應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)單樁豎向承載力特征值應(yīng)通過(guò)單樁豎向靜載荷試驗(yàn)確定。單樁豎向承載力特征值取單樁豎向靜載荷試驗(yàn)所得單樁豎向極限承載力除以安全系數(shù)2。(2)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)為丙級(jí)的建筑物,可采用靜力觸探及標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)參數(shù)確定。(3)初步設(shè)計(jì)時(shí)單樁豎向承載力特征值可按下式估算:式中:樁端阻力、樁側(cè)阻力特征值,由當(dāng)?shù)仂o載荷試驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析算得。第141頁(yè)/共167頁(yè)當(dāng)樁端嵌入完整及較完整的硬質(zhì)巖石中,可按下式估算單樁豎向承載力特征值:

式中:樁端巖石承載力特征值,當(dāng)樁端無(wú)沉渣時(shí),根據(jù)巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定,或按巖基載荷試驗(yàn)確定。也可根據(jù)室內(nèi)巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值按下式確定:ψr—折減系數(shù),根據(jù)巖石的完整程度由地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定。無(wú)經(jīng)驗(yàn)時(shí),對(duì)于完整巖體可取0.5;對(duì)于較完整巖體可取0.2~0.5第142頁(yè)/共167頁(yè)(4)嵌巖灌注樁樁端以下三倍樁徑范圍內(nèi)應(yīng)無(wú)軟弱夾層、斷裂破碎帶和洞穴分布;并應(yīng)在樁底應(yīng)力擴(kuò)散范圍內(nèi)無(wú)巖體臨空面。第143頁(yè)/共167頁(yè)(1)一般預(yù)制樁及中小直徑灌注樁對(duì)直徑<800㎜的預(yù)制樁和灌注樁,單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值:《樁基規(guī)范》推薦經(jīng)驗(yàn)公式法確定單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值規(guī)定第144頁(yè)/共167頁(yè)(2)大直徑樁(d≥800㎜)公式:第145頁(yè)/共167頁(yè)(3)嵌巖樁嵌巖單樁的極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值是由樁周土總側(cè)阻力、嵌巖段總側(cè)阻力和總端阻力三部分組成。公式:第146頁(yè)/共167頁(yè)補(bǔ)充:按靜力觸探法確定公式:式中:樁端平面上、下探頭阻力(KPa),取樁端平面以上4d范圍內(nèi)探頭阻力加權(quán)平均值,再與樁端平面以下1d范圍內(nèi)的探頭阻力進(jìn)行平均;樁端阻力修正系數(shù),對(duì)粘性土、粉土取2/3,飽和砂土取1/2;第i層土的探頭平均側(cè)阻力(KPa);樁的周長(zhǎng);第i層土樁側(cè)阻力綜合修正系數(shù),按下式計(jì)算:粘性土:砂性土:第147頁(yè)/共167頁(yè)(4)《樁基規(guī)范》規(guī)定,確定單樁豎向極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值尚需滿(mǎn)足以下規(guī)定:①一級(jí)建筑樁基應(yīng)采用現(xiàn)場(chǎng)靜載荷試驗(yàn),并結(jié)合靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等原位測(cè)試方法綜合確定;②二級(jí)建筑樁基應(yīng)根據(jù)靜力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)參數(shù)

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