路基路面檢測14橋涵地基檢測

橋涵地基檢測教學內(nèi)容：

1.地基檢測內(nèi)容、方法及規(guī)定.2.地基承載力檢測常用方法.教學要求：應知：地基檢測內(nèi)容和常用方法.

應會：按規(guī)范確定地基承載力；現(xiàn)場荷載試驗、貫入試驗確定地基承載力。第1頁，共34頁。概述地基檢測內(nèi)容：(1)平面位置、尺寸大小、基地標高;(2)地質(zhì)、水文情況;(3)施工試驗資料;(4)地基加固處理效果;(5)地基承載力等。第2頁，共34頁。地基承載力檢測地基的容許承載力定義：

在保證建筑物安全可靠，并符合正常使用要求的前提下，地基土在單位面積上所能承受荷載的能力，用荷載強度（kPa）表示。地基的容許承載力確定方法：按《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設計規(guī)范》確定現(xiàn)場荷載試驗法貫入試驗法

鄰近舊橋涵調(diào)查對比綜合分析確定。第3頁，共34頁。一、按《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設計規(guī)范》確定地基容許承載力按規(guī)范確定地基承載力時，須先確定地基基本容許承載力[σ0]（即基礎(chǔ)寬度b≤2m，埋置深度h≤3m時地基的容許承載力），當基礎(chǔ)寬度b>2m，埋置深度h>3m，且h／b≤4時可以按規(guī)范對容許承載力予以提高。地基容許承載力確定按地基土分類，測定地基土的有關(guān)物理力學指標，由規(guī)范查表求出承載力。

地基土分類：根據(jù)土天然結(jié)構(gòu)、天然含水量、顆粒級配及塑性指數(shù)劃分為六類：粘性土、砂土、碎石土、巖石、黃土、多年凍土，另外還有軟土地基承載力確定。第4頁，共34頁。

(一)粘性土地基承載力檢測：對于老粘性土和殘積粘性土地基，可取土樣測壓縮模量按表確定容許承載力。對于一般粘性土和新近沉積粘性土地基，測土樣含水量、濕容重、液塑限和顆粒密度，求出土樣天然孔隙比和液性指數(shù)，按表確定容許承載力，如表1、表2。老粘性土的容許承載力[σ0]表1注：老粘性土是指第四紀晚更新世(Q3)及其以前沉積的粘性土。一般具有較高的強度和較低的壓縮性。第5頁，共34頁。一般粘性土的容許承載力[σ0]表2第6頁，共34頁。

(二)黃土地基承載力檢測：首先將黃土進行分類，并根據(jù)實測黃土地基的天然密度、天然含水量、液限和顆粒密度，求出土樣天然孔隙比和含水比(天然含水量ω和液限ωL的比值)確定容許承載力.如表3、4、5。老黃土的容許承載力[σ0](Kpa)表3注：山東老黃土性質(zhì)較差，容許承載力應降低100-200kPa.第7頁，共34頁。新近堆積黃土的容許承載力[σ0]表4一般新黃土的容許承載力[σ0](Kpa)表5第8頁，共34頁。

(三)砂土、碎石地基承載力檢測:

對于砂類土、碎石土地基承載力可按其分類和密實度確定，表6和表7給出其容許承載力，砂類土，和碎石土的分類可以按橋規(guī)規(guī)定確定。砂土的密實度可用相對密度表示，碎石土的密實度根據(jù)鉆探情況按規(guī)范而定。碎石土的容許承載力[σ0](Kpa)表6第9頁，共34頁。砂土的容許承載力[σ0](Kpa)表7第10頁，共34頁。

(四)地基承載力的修正:

當基礎(chǔ)寬度b>2m，埋置深度h>3m，且h／b≤4時，地基容許承載力應修正，修正后的地基容許承載力為：式中：[σ0]--查表所得地基容許承載力，kPa;h--基礎(chǔ)底面的埋置深度(m)，對于受水流沖刷的基礎(chǔ)，由一般沖刷線算起，不受水流沖刷者，由天然地面算起，位于挖方內(nèi)的基礎(chǔ)，由挖方后地面算起，當h<3m時，取h=3m；第11頁，共34頁。

b--基礎(chǔ)地面的最小邊寬或直徑(m),當b>10m時,取b＝

10m，當b<2m時，取b=2m；

r1--基底下持力稱土的天然重量（KN/m3）;如持力層在水面以下，且為透水性土時，按浮容重計算；

r2--基底以上土的重量（KN/m3）;如持力層在水面以下，且不透水，不論基底以上土的透水性如何，應一律采用飽和容重,如持力層透水，則一律按浮容重計算；

k1,k2--基底寬度和埋置深度的修正系數(shù)，按持力層土名查表得；

hw--平均常水位到一般沖刷線的深度(m)。另外，若計算荷載非荷載組合Ⅰ情況時，應按規(guī)范乘以提高系數(shù)。第12頁，共34頁。二、貫入試驗確定地基容許承載力

標準貫人試驗(SPT)是一種重型動力觸探法，采用質(zhì)量為63.5kg的穿心錘，以76cm的落距，將一定規(guī)格的標準貫入器先打入土中15cm，然后開始記錄將標準貫入器再打入土中30cm錘擊數(shù)目，并以此作為標準貫入試驗的指標N。可用于判定砂土的密實度、粘性土的稠度、地基土的容許承載力、砂土的振動液化、樁基承載力等，也是檢驗地基處理效果的重要手段。第13頁，共34頁。第14頁，共34頁。第15頁，共34頁。第16頁，共34頁。

1.試驗設備

(1)落錘：質(zhì)量為63.5kg的穿心錘；

(2)貫入器：形狀和尺寸；

(3)探桿：直徑Ф42mm;(4)錘墊和導向桿；

(5)自動落錘裝置。第17頁，共34頁。

2.試驗步驟及注意事項

(1)貫入：貫入速率為15～30擊/min，并記錄錘擊數(shù)，包括先打15cm的預打擊數(shù)，后30cm中每10cm的錘擊數(shù)以及30cm的累計錘擊數(shù)N。如錘擊數(shù)超過50，則按下式換算錘擊數(shù)N：式中：n--所選取的錘擊數(shù)；△S--相應于n的錘擊量，cm。

(2)旋出：并取出貫入器中的土樣進行鑒別、描述、記錄，必要時送試驗室分析。第18頁，共34頁。

(3)錘擊數(shù)修正(桿長>3m)：式中：No--實際記錄的錘擊數(shù)；

α--修正系數(shù)，按鉆桿長度由表7選用；

N

--修正后的錘擊數(shù)。標準貫入試驗鉆桿長度修正系數(shù)值(表7)第19頁，共34頁。

3.標準貫人試驗的應用建立砂性土和粘性土一些物理性質(zhì)和標準貫人試驗錘擊數(shù)的經(jīng)驗關(guān)系，供工程中使用。

(1)根據(jù)N估計砂土的密實度，見表8。

(2)根據(jù)N估計天然地基的容許承載力[σ0]，見表9和表10。

(3)根據(jù)N估計粘性土的狀態(tài)，見表11。

(4)根據(jù)N估計土的內(nèi)摩擦角Φ。第20頁，共34頁。

砂土密實度表表8第21頁，共34頁。砂土容許承載力[σ0](kPa)表9一般粘性土和老粘性土的容許承載力[σ0](Kpa)表10第22頁，共34頁。N與粘性土稠度狀態(tài)關(guān)系表11第23頁，共34頁。三、現(xiàn)場荷載試驗確定地基容許承載力

1.檢測原理：現(xiàn)場(野外)荷載試驗是向置于自然地基上的模型基礎(chǔ)施加荷載，測量模型在不同荷載等級作用下的沉降量，根據(jù)荷載和沉降量的關(guān)系計算地基土的變形模量和評定地基承載力?，F(xiàn)場荷載試驗是一種古老的原位試驗方法，該方法能克服室內(nèi)壓縮試驗土樣處于無側(cè)脹條件下單向受力狀態(tài)的局限性，模擬建筑物基礎(chǔ)與地基之間實際受力變形狀態(tài)。第24頁，共34頁。第25頁，共34頁。第26頁，共34頁。第27頁，共34頁。

2.試驗過程加載過程可以分為3個階段(圖10-3)，對應的P～S曲線如圖10-4：

①壓密階段(直線變形階段)：相當于P～S曲線上的oa段，P～S曲線接近于直線，土中各點的剪應力均小于土的抗剪強度，土體處于彈性平衡狀態(tài)，沉降主要是由于土的壓密變形引起的。相應于a點的荷載稱為臨塑荷載Pa。第28頁，共34頁。第29頁，共34頁。

②剪切階段：相當于P～S曲線上的ab段。沉降的增長率隨荷載的增加而增大。土體局部范圍內(nèi)(首先在基礎(chǔ)邊緣處)的剪應力達到土的抗剪強度發(fā)生剪切破壞，這些區(qū)域也稱塑性區(qū)。隨著荷載的繼續(xù)增加，土中塑性區(qū)的范圍逐步擴大，直到形成連續(xù)的滑動面。相應于b點的荷載稱為極限荷載Pk。第30頁，共34頁。第31頁，共34頁。

③破壞階段：相當于P～S曲線上的bc段。當荷載超過極限荷載后，荷載板急劇下沉，即使不增加荷載，沉降也不能穩(wěn)定，因此，P～S曲線陡直下降。土中塑性區(qū)擴展形成連續(xù)滑動面，土從荷載板四周擠出隆起，地基土失穩(wěn)而破壞。