基礎(chǔ)工程之地基勘察

基礎(chǔ)工程

（第1章緒論、第2章地基勘察）11.地基基礎(chǔ)的概念與特點(diǎn)2.學(xué)科發(fā)展概況3.本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)要求4.學(xué)習(xí)安排第1章緒論21．地基基礎(chǔ)的概念與特點(diǎn)一個完整的建筑體系包含了上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基三個部分。它們有著各自的功能。

上部結(jié)構(gòu)是完成設(shè)計預(yù)定功能的主體結(jié)構(gòu)?；A(chǔ)通常指建筑物最下端與地基直接接觸并經(jīng)過了特殊處理的結(jié)構(gòu)部件。地基是指建筑物下方的承受建筑物的荷載并維持建筑物穩(wěn)定的巖土體。請看圖例。

3圖1房屋建筑體系的組成樓層（上部結(jié)構(gòu)）基礎(chǔ)（下部結(jié)構(gòu)）地基4圖2橋梁建筑體系的組成橋跨（上部結(jié)構(gòu)）橋墩（下部結(jié)構(gòu)）地基地基基礎(chǔ)（下部結(jié)構(gòu)）5地基的特點(diǎn)地基的功能是承受建筑物的荷載并保持建筑物穩(wěn)定。受建筑物影響最大的那一部分地基稱為地基持力層（也稱為主要受力層）；位于持力層之下的地基稱為下臥層。特別地，當(dāng)下臥層的土性明顯比持力層軟弱時則將該層稱為軟弱下臥層。地基的基本特點(diǎn)：

1）隱蔽性；

2）離散性；

3）低強(qiáng)度；

4）變形復(fù)雜。6基礎(chǔ)的特點(diǎn)基礎(chǔ)位于地下，也具有隱蔽性，同時基礎(chǔ)的施工環(huán)境一般較差，所以其施工質(zhì)量通常較難控制，容易成為建筑體系中的薄弱環(huán)節(jié)。另外，由于地基基礎(chǔ)都具有隱蔽性，發(fā)生問題時不易發(fā)現(xiàn)，糾正起來也很困難?；A(chǔ)工程的各個環(huán)節(jié)（勘察、設(shè)計、施工和檢測）均將直接影響建筑物的安全、經(jīng)濟(jì)和正常使用。所以在工程中必須重視并嚴(yán)格控制各環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量。大量的工程經(jīng)驗(yàn)和事故表明，只有深入地了解和掌握地基情況，經(jīng)過精心設(shè)計與施工并進(jìn)行認(rèn)真的質(zhì)量檢測，才能保證基礎(chǔ)工程的經(jīng)濟(jì)合理與安全可靠。72.學(xué)科發(fā)展概況1.漫長的經(jīng)驗(yàn)積累階段(p.2)2.學(xué)科體系的建立(p.3)3.現(xiàn)代發(fā)展階段(p.3)4.典型工程實(shí)例8趙州橋

趙州橋又名安濟(jì)橋，位于河北省趙縣城南2.5km處。該橋由隋代工匠李春主持修建（公元595~605年間），橋長50.82m，寬9.6m，凈跨為37.02m，矢跨比為1：5。趙州橋橋身造型典雅，拱曲線流暢自然，極具觀賞價值。古人贊譽(yù)此橋?yàn)椤捌媲晒套o(hù)，甲于天下”。美國土木工程師協(xié)會也于1991年將趙州橋選為國際歷史土木工程第12個里程碑。該橋的地基為較密實(shí)的砂黏土。從現(xiàn)代技術(shù)的角度看，能用粘性土作為地基修筑推力極大的拱橋，而且地基承載力的利用恰到好處，確實(shí)令人嘆服。

9趙州橋1011上海龍華古塔

龍華塔位于上海市龍華公園南側(cè)，直徑8.0m，7層，高40.40m。該塔建于北宋（公元977年），距今已有1000多年歷史。龍華塔的塔基使用了大量的木樁，值得稱道的是建塔者用三合土對木樁進(jìn)行了很好的隔離防腐處理，木樁因之保存千年而不腐，使龍華古塔至今風(fēng)光依然。

12上海龍華古塔1314特朗斯康谷倉

加拿大的特朗斯康谷倉建成于1913年，谷倉的平面為矩形，長59.44m，寬23.47m，高度為31m，由65個圓柱形筒倉組成，采用鋼筋混凝土筏板基礎(chǔ)。設(shè)計時對地基未作勘察，不了解基底下有厚達(dá)15m左右的軟粘土層，僅根據(jù)對鄰近建筑的調(diào)查決定了地基承載力。建成后于當(dāng)年9月開始均勻地向谷倉內(nèi)裝載谷物，至10月發(fā)現(xiàn)谷倉產(chǎn)生大量快速沉降，1小時內(nèi)的垂直沉降量竟達(dá)到30.5cm，在其后的24小時內(nèi)谷倉傾倒，傾倒后谷倉的西側(cè)下沉達(dá)7.32m，東側(cè)則抬高了1.53m，整體傾斜達(dá)2653。因整體性很強(qiáng)，筒倉本身完好無損。15特朗斯康谷倉1617比薩斜塔

世界著名的意大利比薩斜塔于1173年動工，1370年竣工，塔身高約55m。該塔建成后因地基壓縮層產(chǎn)生不均勻沉降，其北側(cè)下沉近1m，南側(cè)下沉近3m，塔身傾斜約5.5，塔頂離開鉛垂線的距離已達(dá)5.27m，為我國虎丘塔傾斜值的2.3倍。幸虧該塔使用的大理石材質(zhì)優(yōu)良，在塔身嚴(yán)重傾斜的情況下尚未出現(xiàn)裂縫。比薩斜塔建成后曾經(jīng)數(shù)次加固，但效果甚微，1993年被迫關(guān)閉。因近年來的治理較有成效，于2001年重新對游客開放。

18比薩斜塔193.本課程的特點(diǎn)和學(xué)習(xí)要求

本課程是土木工程專業(yè)的主干課程，主要內(nèi)容是各類地基和基礎(chǔ)的設(shè)計與施工。本門課程的許多內(nèi)容涉及到工程地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工等課程，綜合性、理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)。本課程除了基本理論和知識外，還要引入大量的相關(guān)技術(shù)要求和具體規(guī)定。學(xué)習(xí)本課程的時候要注意掌握基本的原理和方法，勤于思考，多動手做題，通過習(xí)題和課程設(shè)計培養(yǎng)自己解決實(shí)際問題的能力。地基基礎(chǔ)問題具有強(qiáng)烈的區(qū)域性特征。所以在基礎(chǔ)工程領(lǐng)域除需要扎實(shí)的理論知識外，還需要豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。注意規(guī)范的使用，尤其是不要混用不同體系的規(guī)范。204.學(xué)習(xí)安排教學(xué)內(nèi)誘容：地基勘壺察，淺膛基，樁絨基的設(shè)姓計（1、2、3、4、5章，施踏工部分各只簡單集提及）柄，以建姓筑工程統(tǒng)為主線軟。習(xí)題每章墓交一次。課程設(shè)計答疑：電話：21第2章地基勘察2.1概述2.2地基勘君察的任黨務(wù)與基袍本方法2.3地基巖土繪工程勘察啄報告2.4驗(yàn)丈槽2.5地基勘察相報告實(shí)例222.1概述1．地基潤勘察的何意義2．地基勘既察的目的231.地基勘唉察的意脈義地基的可逼靠性與地蠶下巖土層香的空間分腐布特征、寒土體的松去密程度和鼻壓縮性的條高低、巖錯體的巖性擁和結(jié)構(gòu)、豬巖土體的情強(qiáng)度、地妥下水的埋淋深和水質(zhì)兼情況等因柜素密切相倚關(guān)。因此凳，只有全傳面、深糠入和準(zhǔn)貌確地了報解、認(rèn)每識及掌膊握建筑決場地的先自然、羨地理、拋地質(zhì)和壺水文條夏件，也賺就是必吸須以正興確的巖英土工程濟(jì)勘察資源料為依劣據(jù)，才臥能做出答安全可瘋靠和經(jīng)微濟(jì)合理辣的地基幫基礎(chǔ)設(shè)委計方案盈。242.地基勘察幼的目的地基勘察翠的目的是微查明場地享的工程地郵質(zhì)條件和嫂不良地質(zhì)甚作用特征厭，提出地怖基巖土體克的物理力從學(xué)參數(shù)、景承載力的外建議值，男以及地基剖處理和不己良地質(zhì)條郵件治理的雞建議方案斷等，為地仆基與基礎(chǔ)激設(shè)計提供碰基本依據(jù)尺。252.2地基勘察灑的任務(wù)與椒基本方法2.2傍.1地基的勘熟察等級2.2炭.2離地基乏勘察任趟務(wù)2.2助.3臨勘探缸點(diǎn)布置2.2.嘉4地基巖土信工程勘探億方法2.2.凳5原位測試級方法2.2.挽6室內(nèi)試贊驗(yàn)方法262.2.祥1地基的霞勘察等蔬級按《巖土工程衰勘察規(guī)范》（以下畏簡稱《勘察規(guī)范》）的規(guī)皂定，地緞基的勘宴察等級保由工程霸的重要坡性等級從和場地醬及地基柏的復(fù)雜陵程度等劍級綜合綱確定。1．工吉程的重勺要性等姜級《勘察規(guī)窩范》將建設(shè)工摸程按其破舉壞后果的舍嚴(yán)重性劃鋒分為三個雜等級，分甘別為一級提工程（重劫要工程）愛、二級工繩程（一般淡工程）和頃三級工程挽（次要工禍程）。272．場地的該復(fù)雜程度昂等級場地的復(fù)荒雜程度分歪為三個等兇級。一級場芬地（復(fù)永雜場地愧）。二級場地次（中等復(fù)躺雜場地）純。三級場倡地（簡牲單場地德）。3．地基的暈復(fù)雜程度點(diǎn)等級地基的匯復(fù)雜程達(dá)度分為銷三個等紙級。一級地基龍（復(fù)雜地巧基）。二級地基疫（中等復(fù)癥雜地基）樣。三級地教基（簡靜單地基響）。284．地基勘冬察等級《勘察規(guī)范》將地基的賤勘察工作盾分為三個必等級，分兔別為：甲級：通在工程自重要性苦、場地翻復(fù)雜程及度和地惜基復(fù)雜乓程度等瘦級中，戰(zhàn)有一項(xiàng)跡或者多希項(xiàng)為一堅級的勘澡察項(xiàng)目花屬于甲金級。乙級：寄除勘察橫項(xiàng)目為枯甲級和急下述丙糕級以外陣的勘察籍項(xiàng)目屬則于乙級賽。丙級：工確程重要性銜、場地復(fù)育雜程度和陰地基復(fù)雜邁程度等級碼均為三級榨的勘察項(xiàng)乞目屬于丙俘級?！犊辈煲?guī)突范》還規(guī)定罷，對于慰建筑在葡巖質(zhì)地拆基上的鄰一級工殖程，當(dāng)澡場地復(fù)尸雜程度赤等級和得地基復(fù)庫雜程度訊等級均古為三級冰時，巖旅土工程銹勘察等行級可定恭為乙級索。292.2逮.2束地基帖勘察任塞務(wù)確定地基吧勘察等級意后，可針戲?qū)Σ煌墓挚辈祀A段父確定地基顆勘察任務(wù)冠。1．地基肝初步勘照察初步勘閑察在場多地確定起后進(jìn)行汗，其內(nèi)敲容要滿她足初步鍵設(shè)計階請段的要叫求。2．地基喉詳細(xì)勘套察詳細(xì)勘繩察工作鳳應(yīng)根據(jù)百建設(shè)工借程技術(shù)對設(shè)計或魂施工圖師設(shè)計階戲段的要耐求進(jìn)行限。3．地基施葉工勘察基坑或北基槽開廁挖后要賓進(jìn)行驗(yàn)筋槽，當(dāng)某開挖面干特別是衛(wèi)基底揭跟露的地寺層特征餓及巖土肥體特性速與勘察米資料不訴符，或魚者發(fā)現(xiàn)高必須查仙明的異船常情況填時，或割者對有剛特殊要紛求的建仍設(shè)工程蒼等要進(jìn)倚行施工睜勘察。302.2.著3勘抽探點(diǎn)布置1．初步蠟勘察（1）要求勘探線揮應(yīng)垂直企于地貌剩單元邊表界線、廟地質(zhì)構(gòu)炎造線和嚴(yán)地層界等線?？钡厶近c(diǎn)宜禾按勘探懂線布置屈，并在新每個地擱貌單元漸及其交申接部位殘布置勘識探點(diǎn)，傅在微地眾貌和地藥層變化瞎較大的著地段，餓勘探點(diǎn)莊應(yīng)適當(dāng)術(shù)加密。兇在地形價平坦及掌地層平推面變化客不大的防地區(qū)，窯可按方踐格網(wǎng)布首置勘探母點(diǎn)。對部巖質(zhì)地宗基，勘帆探線和蹄勘探點(diǎn)勸的布置運(yùn)，勘探容孔的深夠度，應(yīng)艇根據(jù)地?fù)Щ鶚?gòu)造蹤蝶、巖體里特性、養(yǎng)風(fēng)化情集況和卸濟(jì)荷狀態(tài)賄，參考撒當(dāng)?shù)亟?jīng)糕驗(yàn)或地漂方標(biāo)準(zhǔn)牲確定。31（2）勘探鑄線及勘粘探點(diǎn)間轎距初步勘吃察階段奪的勘探壺線、勘濁探點(diǎn)間違距由巖途土工程逼勘察等瞎級參照泥表2-1確定。諒地形地齡貌或地杏質(zhì)條件崇復(fù)雜時偽取低值既，地形嫁地貌或莖地質(zhì)條吵件簡單芳時取高仗值。（3）勘探底孔深度第四紀(jì)地攜層較厚的舉場地，需你要鉆探和蹦原位測試欣手段相結(jié)臣合。第四末紀(jì)地層淺登、地層變陪化大的場扶地，常常把在地層單遺元的邊緣打采用坑探照和槽探方撲法進(jìn)行勘蚊探。坑探保深度一般拳不大于5.0想m，槽探刪深度一權(quán)般不大淚于2.0m，超出攪此深度諷時一般塵只有采霸用鉆探瘡等手段氏。除進(jìn)揮行波速紅測試、罰旁壓試動驗(yàn)和長賀期觀測夢的鉆孔享外，初應(yīng)步勘察室階段的廈鉆孔深喂度可按序表2-2確定。32控制性揪鉆孔的寒?dāng)?shù)量一捕般占勘核探孔總早數(shù)的1/5~咐1/3，并且每黨個地貌單綿元或每棟挎重要建筑嗓物均應(yīng)有舅控制性勘椒探孔。（4）取樣和雁原位測試取樣和原非位測試工畫作應(yīng)符合兼相應(yīng)要求樹。（5）水文闊地質(zhì)工鬧作需要進(jìn)行巴的水文地死質(zhì)工作為醫(yī)：①調(diào)查植含水層的緣瑞埋藏條件我，地下水功類型、補(bǔ)代給排泄條前件，調(diào)查絹各層地下先水位的變叮化幅度及捕影響變化懂的原因，村必要時應(yīng)顏設(shè)置長期衣觀測孔監(jiān)斃測水位變葡化；②當(dāng)榆需要繪制枝地下水等廉水位線圖鹿時，應(yīng)根蝕據(jù)地下水蛙的埋藏條逃件和層位愉，統(tǒng)一量啄測各觀測認(rèn)孔的水位有；③當(dāng)?shù)叵x下水可能蜓浸潤基礎(chǔ)掛時，應(yīng)采脊取水試樣強(qiáng)進(jìn)行腐蝕質(zhì)性評價。332．詳細(xì)勘本察（1）要求勘探點(diǎn)凈的布置泳要求：宮勘探點(diǎn)礦宜按建購筑物周叔邊線和推角點(diǎn)布番置，對亡于三級三建筑物崇等其它籠無特殊請要求的倡可按建下筑物或嘆建筑群句的范圍狠布置；蔑同一建出筑范圍配內(nèi)的主沈要受力糠層或有年影響的武下臥層臨起伏較佳大時，捧應(yīng)加密東勘探點(diǎn)重查明其萄變化；榆重大設(shè)繪備基礎(chǔ)赤應(yīng)單獨(dú)靜布置勘慣探點(diǎn)，雁重大的焰動力機(jī)罪器基礎(chǔ)監(jiān)和高聳舅構(gòu)筑物耗的勘探老點(diǎn)不宜炎少于3個，控制匆性鉆孔一尖般為鉆孔猾總數(shù)的1/4~佛1/2；勘探說手段宜盛采用鉆乞探與觸辮探相結(jié)而合，在顆復(fù)雜地音質(zhì)條件纏、特殊榨的濕陷韻性土、柿膨脹土粉、風(fēng)化聾巖和殘畫積土分違布地區(qū)統(tǒng)，宜布拜置適量鄉(xiāng)豐的探井逃。對于斤單棟高司層建筑哪物勘探現(xiàn)點(diǎn)的布確置，應(yīng)換滿足對鑼地基均朽勻性評容價的要塘求，并儉且不少多于4個點(diǎn)，對夕密集的高哭層建筑群北，勘探點(diǎn)園可適當(dāng)減艱小，但每思棟建筑物前至少應(yīng)有1個控制筐性勘探漿點(diǎn)。34（2）佛勘探點(diǎn)寇間距（3）勘探茂孔深度（4）取樣斥和原位狀測試（5）水文地農(nóng)質(zhì)工作353．施工驗(yàn)勘察基坑或突基槽開熄挖時所磚揭露的束巖土工傭程條件壘與勘察低資料不傳符或出吊現(xiàn)必須賴查明的鼠異常情棗況時，譯應(yīng)配合伴設(shè)計和張施工人培員進(jìn)行揮施工勘贈察。施塘工勘察厘工作的地布置視倒基坑或綢基槽開貪挖后巖激土工程槳條件與燥勘察資枕料不符耗的程度像和出現(xiàn)僻的部位秤，以及憑對地基彼基礎(chǔ)安鹿全的影諒響程度斯而定。責(zé)若出現(xiàn)桂地層結(jié)菠構(gòu)或地戰(zhàn)層厚度光發(fā)生明麗顯變化脈時，應(yīng)雄采用坑吸槽探或疾觸探，敞必要時鉗還應(yīng)采扇用鉆探便等查明君異常地縱層結(jié)構(gòu)浮的平面良范圍和蠟深度。各地層狀且態(tài)出現(xiàn)財異常時途，應(yīng)進(jìn)匪行取樣顆試驗(yàn)或破原位檢兵測驗(yàn)槽濫，并提言出處理摩建議。榨工程施前工或使貍用期間碧，當(dāng)?shù)赜谢痢栠吰聨r自土體、攀地下水糕等出現(xiàn)采未曾估亂計到的套變化時濕，應(yīng)進(jìn)壤行監(jiān)測陽，并就猛巖土工慈程條件變的變化袖對工程張本身和悠環(huán)境的叨影響進(jìn)程行綜合倆分析評桶價。364．特殊情冶況下地基源勘察的要得求與內(nèi)容（1）地基祝處理（2）樁基味礎(chǔ)372.2.心4地基巖土專工程勘探騾方法地基勘察臨的方法主賊要有掘探鏟法、觸探屋法及鉆探唯法。1．掘探有法掘探法又問叫坑探槽腔探法，就烏是在建筑恐場地的重位點(diǎn)部位開朋挖探坑、撒探井或探染槽，揭露肚并直觀了住解地基土薦層情況。獻(xiàn)該方法適污用于無地磚下水，需廚要了解的饞地層較薄菊，場地狹聞?wù)蛘咄晾菍又泻新龎K石，使躬用其它勘豆探方法困航難等情況爐。該方法駕直觀并可崇以取原狀排土樣進(jìn)行狂室內(nèi)試驗(yàn)儀，或者在揚(yáng)探坑中直否接做現(xiàn)場間試驗(yàn)。但灶該方法的膀探測深度投有限，一稿般在6m以內(nèi)，更班深或容易沸垮塌的土矩層則需要哈支撐，以庸保安全。382．觸探法觸探法未是將裝終在鉆桿拾底端的線探頭打播入或者究壓入土稼層中，浸由其所登受阻力約的大小夢間接確凈定土層研分布情培況和工洲程性質(zhì)叔。觸探始方法簡芒便易行令，探測肌深度較戚大，不沈受地下某水的限爭制，耗烤費(fèi)也較麗少，但跟無法取軋得土樣勸。觸探林法分為嘆動力觸既探和靜完力觸探瘡兩類。篩動力觸趙探是將梳探頭打徐入土層宴中，而自靜力觸錦探是將蔑探頭壓徐入土層停中。觸決探法的卻原理和究使用在刷原位測順試方法妖一節(jié)中邊有較詳阻細(xì)的介遮紹。393．鉆探法用鉆機(jī)將匯空心鉆頭縫鉆入地基蜜中，分段造取土進(jìn)行政鑒定和試蛋驗(yàn)的方法算叫做鉆探她法。只要年場地空間罰允許，該問方法幾乎輩可以在任培何情況下響使用，只稀是耗費(fèi)較坐大。鉆探律法分機(jī)鉆杜和手鉆。浩機(jī)鉆所用悠器具有鉆替進(jìn)用的鉆姑桿及鉆頭叔或取土器垃、起重用禽的塔架和卸驅(qū)動用的區(qū)動力機(jī)器盈。工程規(guī)而模較小，現(xiàn)探測土層勾較薄，土危體較疏松為，只需人匠力就能鉆鹿進(jìn)時可用脹手鉆。機(jī)變鉆鉆進(jìn)方酷式有回旋掙、沖擊、旗震動和靜塞壓；手鉆玻鉆進(jìn)方式布有螺旋和趴沖擊。402.2.極5原位測試些方法巖土工程黨的原位測務(wù)試一般是茫指在工程窮現(xiàn)場通過獨(dú)特定的測應(yīng)試儀器對靠測試對象幼進(jìn)行試驗(yàn)糞，并運(yùn)用祥巖土力學(xué)棚的基本原羨理對測試箏數(shù)據(jù)進(jìn)行順歸納、分評析、抽象辮和推理以接判斷其狀丈態(tài)或得出侮其性狀參羞數(shù)的綜合盜性試驗(yàn)技塵術(shù)。與地基勘問察相關(guān)的聰原位測試查技術(shù)一般橡包含：1．載類荷試驗(yàn)2．靜力裂觸探試族驗(yàn)3．圓錐診動力觸速探試驗(yàn)4．標(biāo)準(zhǔn)貫肆入試驗(yàn)詳細(xì)內(nèi)注容請看趙教材。412.2踐.6臣室內(nèi)低試驗(yàn)方斷法室內(nèi)試妻驗(yàn)是獲妹取地基倆巖土的齡物理力控學(xué)指標(biāo)罵的有效當(dāng)方法。遣室內(nèi)試享驗(yàn)可以估得到原均位測試