巖土工程勘察.課件

第5章地基勘探及測試

5.1工程地質(zhì)概述5.2地基勘探的階段和任務(wù)5.3地基勘探和測試的手段5.4水文地質(zhì)條件5.5地基勘察報告5.1工程地質(zhì)概述1、是設(shè)計施工之前的必備工序2、是認(rèn)識自然的過程5.2地基勘探的階段和任務(wù)1、工程地質(zhì)勘察的目的2、地基勘探的階段3、工程地質(zhì)勘察的基本程序4、勘察任務(wù)5、工程勘察內(nèi)容勘察目的查清地質(zhì)條件，為工程設(shè)計提供依據(jù)下臥層持力層（受力層）地基基礎(chǔ)FG主要受力層Dq=

D均布荷載1、工程地質(zhì)勘察的目的2、地基勘探的階段★可行性研究勘察階段：評價場地的穩(wěn)定性和適宜性；★初步勘察階段：為初步設(shè)計提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料；★詳細(xì)勘察階段：為施工圖設(shè)計提供地質(zhì)資料；★施工勘察階段：配合施工過程中進(jìn)行的勘察工程地質(zhì)測繪

工程地質(zhì)測繪是在野外進(jìn)行地質(zhì)填圖，其內(nèi)容包括工程地質(zhì)條件的全部要素。工程地質(zhì)測繪的比例尺一般分為以下三種：（1）小比例尺測繪：比例尺1:5000～1:50000，一般在可行性研究勘察、城市規(guī)劃或區(qū)域性的工業(yè)布局時使用，是為了解區(qū)域性工程地質(zhì)條件。（2）中比例尺測繪：比例尺1:2000～1:5000，一般在初步勘察階段使用。（3）大比例尺測繪：比例尺1:200～1:1000，適用于詳細(xì)勘察階段或地質(zhì)條件比較復(fù)雜和重要建筑物地段，以及需要解決某一特殊問題時使用?？辈祀A段的劃分(1)可行性研究勘察階段：主要搜集場區(qū)和附近地區(qū)的工程地質(zhì)資料，通過踏勘初步了解場地的地層結(jié)構(gòu)、巖土性質(zhì)、不良地質(zhì)現(xiàn)象和地下水情況等，對擬建場地穩(wěn)定性和建筑適宜性作出評價。選擇場地時，一般應(yīng)避開下列地段：不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育，對場地穩(wěn)定性有直接危害或潛在威脅的地段；地基土性質(zhì)嚴(yán)重不良的地段；對建筑抗震不利的地段；洪水或地下水對建筑場地有嚴(yán)重威脅或不良影響的地段；地下有未開采的有價值的礦藏或不穩(wěn)定的地下采空區(qū)?？辈祀A段的劃分初步設(shè)計勘察階段：勘察工作主要包括搜集本項目的可行性研究階段巖土工程勘察報告等基本資料；初步查明地層、構(gòu)造、巖土性質(zhì)、地下水埋藏條件、不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因、分布及其對場地穩(wěn)定性的影響程度和發(fā)展趨勢；對抗震設(shè)防烈度等于或大于7度的場地，初步判定場地和地基的地震效應(yīng)。對場地內(nèi)建筑地段的穩(wěn)定性作出評價，為確定建筑物總平面布置、選擇主要建筑物地基基礎(chǔ)方案和不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治對策進(jìn)行論證。為初步設(shè)計提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料；勘察階段的劃分(3)詳細(xì)勘察階段：詳細(xì)勘察密切結(jié)合技術(shù)設(shè)計或施工圖設(shè)計，按不同建筑物或建筑群提出詳細(xì)的工程地質(zhì)資料和設(shè)計所需的巖土設(shè)計參數(shù)，對建筑地基作出巖土工程分析評價，為基礎(chǔ)設(shè)計、地基處理、不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治等具體方案作出論證、結(jié)論和建議。為施工圖設(shè)計提供地質(zhì)資料（4）施工勘察階段：配合施工過程中進(jìn)行的勘察1、淺基礎(chǔ)的基槽開挖后應(yīng)進(jìn)行驗槽；2、驗槽發(fā)現(xiàn)巖土條件與原勘察資料不符時，應(yīng)進(jìn)行施工勘察；3、在地基處理或深基坑開挖施工中應(yīng)進(jìn)行檢驗和檢測；4、新發(fā)現(xiàn)地基中溶洞或土洞發(fā)育時，應(yīng)查明情況并提出建議；5、施工中出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)危險時，應(yīng)查明原因，進(jìn)行檢測并提出處理建議。勘察階段的劃分3、工程地質(zhì)勘察的基本程序提出任務(wù)書，制定勘察計劃

現(xiàn)場踏勘，進(jìn)行工程地質(zhì)測繪布置勘探點和勘探線進(jìn)行勘探室內(nèi)試驗和現(xiàn)場原位測試整理分析結(jié)果，編制勘察報告

一般性勘察：針對持力層，平面

(1~1.5)b(3~4)b20~50m

控制性勘察：壓縮層，比一般性勘察深布置勘察點雜填

泥炭粉質(zhì)粘土粘土砂礫石現(xiàn)場勘探鉆孔柱狀圖工程地質(zhì)剖面圖

泥炭粉質(zhì)粘土粘土砂礫石雜填4、勘察任務(wù)查明與場地穩(wěn)定性和適宜性有關(guān)的不良地質(zhì)現(xiàn)象查明場地的地層類別、成分、厚度和坡度變化等，特別是基礎(chǔ)下持力層和軟弱下臥層的工程地質(zhì)查明場地的水文地質(zhì)條件提供滿足設(shè)計、施工所需的土的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)在地震設(shè)防區(qū)劃分場地土類別，并進(jìn)行場地與地基的地震效應(yīng)評價推薦承載力及變形計算參數(shù)，提出地基、基礎(chǔ)設(shè)計和施工建議，尤其是不良地質(zhì)現(xiàn)象處理的對策其他工程要求的資料1·場地與地基的穩(wěn)定性、地層結(jié)構(gòu)、持力層與下臥層的工程特點、土的應(yīng)力歷史和地下水條件及不良地質(zhì)作用等；2·提供滿足設(shè)計施工需要的巖土參數(shù)，確定地基承載力，預(yù)測地基變形性狀；3·提出地基基礎(chǔ)、基坑支護(hù)、工程降水和地基處理設(shè)計與施工方案的建議；4·提出對建筑物有影響的不良地質(zhì)作用的防治方案建議；5·對于地質(zhì)條件復(fù)雜地區(qū)，須查明有無危害建筑物安全的地質(zhì)現(xiàn)象，判斷其對場地和建筑物的危害程度。如對于抗震設(shè)防烈度等于或大于6度的場地，進(jìn)行場地與地基的地震效應(yīng)評價。5、工程勘察內(nèi)容5.3地基勘探和測試的手段1、工程地質(zhì)測繪與調(diào)查；2、勘探：★地球物理勘探★槽探、井探★鉆探3、原位測試：★載荷試驗★靜力觸探★動力觸探4、室內(nèi)試驗測試5、現(xiàn)場鑒別

1、工程地質(zhì)測繪

工程地質(zhì)測繪是在野外進(jìn)行地質(zhì)填圖，其內(nèi)容包括工程地質(zhì)條件的全部要素。工程地質(zhì)測繪的比例尺一般分為以下三種：（1）小比例尺測繪：比例尺1:5000～1:50000，一般在可行性研究勘察、城市規(guī)劃或區(qū)域性的工業(yè)布局時使用，是為了解區(qū)域性工程地質(zhì)條件。（2）中比例尺測繪：比例尺1:2000～1:5000，一般在初步勘察階段使用。（3）大比例尺測繪：比例尺1:200～1:1000，適用于詳細(xì)勘察階段或地質(zhì)條件比較復(fù)雜和重要建筑物地段，以及需要解決某一特殊問題時使用。2勘探

（1）地球物理勘探(物探)物探:根據(jù)如密度、導(dǎo)電性等物理性質(zhì)的差別，勘測地層分布、地質(zhì)構(gòu)造和地下水位置方法:重力場、磁電場、聲、彈性波、放射性勘探、地震勘探

優(yōu)點:簡單迅速缺點:間接判斷

較大范圍（2）坑探、井探優(yōu)點:直觀,取原狀樣缺點:一般3~4m,地下水以下危險,最常用的辦法可達(dá)100m以下劃分地層確定地下水取樣可以結(jié)合原位試驗（3）

鉆探

回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)回轉(zhuǎn)式鉆機(jī)泥漿槽沉淀槽觸探

動力觸探和靜力觸探

DynamicPenetration,StaticConePenetration觸探法能劃分土層，現(xiàn)場連續(xù)測定土性，地基承載力、樁側(cè)壁阻力和樁端阻力，土抗液化能力(a)動力觸探DynamicPenetration管狀探頭標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗SPT,63.5kg錘,76cm落距,貫入深度30cm的擊數(shù),N63.5錐狀探頭地基勘察方法28kg錐狀探頭SPTStandardPenetrationTest穿心錘錘墊觸探桿貫入器頭出水孔貫入器身貫入器靴標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗地基勘察方法動力觸探地基勘察方法4觸探

動力觸探和靜力觸探

SPT用測得的垂擊數(shù)N，判定砂土的密實度或粘性土的密度，確定地基和單樁的承載力；還可評定砂土的抗液化能力。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗適用于砂性土與粘性土。地基勘察方法(a)動力觸探DynamicPenetration

管狀探頭標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗SPT錐狀探頭

輕型10kg

中型28kg

重型63.5kg碎石,礫石地層

特重型120kg輕型動力觸探10kg穿心錘錘墊觸探桿尖錘頭中型動力觸探28kg重型動力觸探63.5kg地基勘察方法中型動力觸探28kg輕型動力觸探10kg穿心錘錘墊觸探桿尖錘頭錐狀探頭重型動力觸探63.5kg地基勘察方法1靜力觸探是可以迅速、連續(xù)的反映土質(zhì)變化2劃分土層,確定承載力、壓縮性、不排水抗剪強(qiáng)度、砂土密實度等3靜力觸探適用于粘性土和砂類土地基勘探地基勘察方法(b)靜力觸探StaticConePenetration

(b)靜力觸探StaticConePenetration

單橋探頭端部Ps=Q/A比貫入阻力雙橋探頭端部和側(cè)壁土的密實度壓縮性強(qiáng)度樁和地基的承載力地基勘察方法電纜傳感器傳感器傳感器單橋探頭雙橋探頭(b)靜力觸探StaticConePenetrationCone-pressuremeter

帶靜力觸探旁壓儀靜力將金屬探頭壓入土中，測定探頭所受到的阻力地基勘察方法3現(xiàn)場（原位）試驗Insitutesting十字板VaneShear－飽和軟粘土載荷板試驗LoadingPlate－深淺均可旁壓儀Pressuremeter

－較深地基地基勘察方法十字板Mmax=F×LFFHD地基勘察方法（1）十字板VaneShear（2）現(xiàn)場載荷試驗千斤頂荷載板地基勘察方法荷載板尺寸0.5

0.5m,0.71

0.71m,1.01.0m試驗不少于3點荷載8-10級每級荷載穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)承載力的特征值a、現(xiàn)場載荷試驗要點荷載板地基勘察方法地基破壞的判定(1)明顯側(cè)向擠出或發(fā)生裂紋(2)荷載增量很小,沉降急劇增加,(3)某級荷載增量下,24小時內(nèi)沉降不能穩(wěn)定(4)s/b>0.06的荷載作為破壞荷載b、載荷試驗標(biāo)準(zhǔn)

pu

(kPa)pcrS(mm)荷載沉降曲線地基勘察方法C、承載力的特征值fak比例界限pcr當(dāng)pu<1.5pcr時取極限承載力一半漸變型曲線s/b=0.01—0.015低壓縮性土s/b=0.02高壓縮性土地基勘察方法

pu

(kPa)pcrS(mm)荷載沉降曲線d、深度寬度修正的特征值I0形狀影響系數(shù),圓：079；方：088地基勘察方法（3）旁壓試驗水箱量測鉆孔內(nèi)進(jìn)行橫向載荷試驗,用以測定較深處土層的變形模量和承載力

V0

V0VPhpuh

pcr

poh地基勘察方法注水量測量測室地基勘察方法4室內(nèi)試驗物理性質(zhì)力學(xué)特性直剪試驗,

三軸,

壓縮(滲透)地基勘察方法三軸試驗壓縮試驗5、地基土現(xiàn)場鑒別見課本p159見5.4水文地質(zhì)條件ppt5.5地基勘察報告（內(nèi)容）是勘察最終成果的體現(xiàn)，內(nèi)容包括：★1、勘察的目的、任務(wù)和要求★2、擬建工程概述：包括場地位置、工程簡介，以往的勘察工作及已有的資料★3、勘察方法和勘察工作布置★4、場地的地形和地貌特征、地質(zhì)構(gòu)造★5、不良地質(zhì)現(xiàn)象的類型特征、發(fā)展預(yù)測及對工程的影響★6、場地底層分布、巖土性質(zhì)和地基土的物理、力學(xué)性質(zhì)的測試結(jié)果與選用建議★7、地基土承載力指標(biāo)與變形計算參數(shù)建議值★8、