土力学地基勘探教学PPT.ppt

第三章 地基勘察 site investigation 张在明 中国工程院院士 中国地质勘察大师 王思敬 中国工程院院士 中国地质勘察大师 思考题 1、在建筑物场地上勘探,一般要做哪 些项目的勘探? 2、对于重要建筑物一般要采用什么试 验方法确定承载力？ 3、如何确定砂土地基的密实度？ 4、如何确定软粘土的不排水强度 地基勘察方法 1 目的 2 勘察类型 3 勘探方法 本章内容 查清地质构造，为工程设计提供依据 下卧层 持力层（受力层 ） 地基 基础 f g 主 要 受 力 层 d q = d 均布荷载 第一节 地基勘察内容 勘探目的 了解地基的工程地质和水文条件，为确 定地基承载力和进行基础设计提供依据 1 资料 平面图和地形图 建筑物形式和荷载 管线，地下室 地基勘察内容 2、勘察类型 可行性研究勘察(选址勘察) 初步勘察 详细勘察 施工勘察 地基勘察内容 3、勘察内容 土层分布，水平位置和深度soil profile 每层土物理力学性质 e , c es 地下水位置及性质ground water 其他地质问题：古滑坡，古墓， 洞穴，老河道古井 杂填 泥炭 粉质粘土 粘土 砂砾石 3 布点 一般性勘察：针对持力层，平面 (11.5)b (34)b 2050 m 3 控制性勘察：压缩层，比一般性勘察 深 地基勘察内容 杂填 泥炭 粉质粘土 粘土 砂砾石 北京市工程地质和地下水分布 第二节 、勘探方法 物探地球物理勘探 坑探明挖 钻探钻孔 触探 重点 现场测试原位试验 重点 室内试验 166.111.92.5 s90149 地基勘探 地基勘察方法 1 地球物理勘探(物探geophysical exploration) 物探:根据如密度、导电性等物理性质的差别，勘测 地层分布、地质构造和地下水位置 方法:重力场,磁电场,声,弹性波,放射性勘探,地 震勘探(规范,剪切波速) 优点:简单迅速 缺点:间接判断, 较大范围. 地基勘察方法 2 坑探 trial pits n优点:直观, 取原状样，兰旗营9m坑 n缺点: 一般34m, 地下水以下危险, 地基勘察方法 最常用的办法,可达 100m以下 划分地层 确定地下水 取样 可以结合原位试验 3 钻探 exploration drilling 地基勘察方法 回转式钻机 回转式钻机 泥浆槽 沉淀槽 三维地质呈现三维地质呈现 地基勘察方法 4 触探 动力触探和静力触探 dynamic penetration, static cone penetration 划分土层，现场连续测定土性，地 基承载力、桩侧壁阻力和桩端阻 力，土抗液化能力 (1) 动力触探dynamic penetration 管状探头 标准贯入试验spt, 63.5 kg锤, 76cm落距,贯入深度30cm的 击数, n 63.5 锥状探头 地基勘察方法 28kg锥状探头 spt standard penetration test 穿心锤 锤垫 触探杆 贯入器头 出水孔 贯入器身 贯入器靴 标准贯入试验 地基勘察方法 动力触探 地基勘察方法 4 触探 动力触探和静力触探 (1) 动力触探 管状探头 标准贯入试验spt, 63.5 kg, 76cm落距 ，贯入深度30cm的击数, n63.5 spt垂击数n，判定砂土的密实度或粘性土 的密度，确定地基和单桩的承载力；评定砂 土抗液化能力。适用于砂性土与粘性土。 地基勘察方法 (1) 动力触探dynamic penetration 管状探头 标准贯入试验spt 锥状探头 轻型10 kg 中型 28kg 重型 63.5kg 碎石,砾石地层 特重型 120kg 轻型动力触探 10kg 穿心锤 锤垫 触探杆 尖锤头 中型动力触探 28kg 重型动力触探 63.5kg 地基勘察方法 中型动力触探 28kg 轻型动力触探 10kg 穿心锤 锤垫 触探杆 尖锤头 锥状探头 重型动力触探 63.5kg 地基勘察方法 1 静力触探是可以迅速、 连续的反映土质变化 2 划分土层, 确定承载力 、 压缩性、不排水抗剪强度 、砂土密实度等 3 静力触探适用于粘性土 和砂类土 地基勘探 地基勘察方法 (2) 静力触探 static cone penetration (2) 静力触探 static cone penetration 单桥探头 端部ps=q/a 比贯入阻力 双桥探头 端部和侧壁 土的密实度 压缩性 强度 桩和地基的承载力 地基勘察方法 电缆 传感器 传感器 传感器 单桥探头双桥探头 (2)静力触探static cone penetration cone-pressuremeter 带静力触探旁压仪 静力将金属探头压入土中，测定探头所受到的阻力 地基勘察方法 5 现场试验 in situ testing n十字板 vane shear饱和软粘土 n载荷板试验loading plate深浅均可 n旁压仪 pressuremeter 较深地基 地基勘察方法 十字板 mmax=fl f f h d 地基勘察方法 现场载荷 试验 千斤顶 荷载板 地基勘察方法 载荷板试验loading plate 荷载板尺寸0.5 0.5m, 0.71 0.71m, 1.0 1.0m 试验不少于3点 荷载8-10级 每级荷载稳定的标准 承载力的特征值 现场载荷 试验 荷载板 地基勘察方法 地基破坏的判定 (1)明显侧向挤出或发生裂纹 (2)荷载增量很小,沉降急剧 增加, (3)某级荷载增量下,24小时 内沉降不能稳定 (4)s/b0.06的荷载作为破坏 荷载 载荷试验 pu (kpa) pcr s (mm) 荷载沉降曲线 地基勘察方法 承载力的特征值 fak 比例界限pcr 当pu1.5 pcr时 取极限承载力一半 渐变型曲线 s/b = 0.010.015低压缩性土 s/b = 0.02高压缩性土 地基勘察方法 pu (kpa) pcr s (mm) 荷载沉降曲线 深度宽度修正的特征 值 i0形状影响系数, 圆：079；方：088 地基勘察方法 旁压试验 水箱 量测 钻孔内进行横向 载荷试验,用以 测定较深处土层 的变形模量和承 载力 v0 v0v ph puh pcr poh 地基勘察方法 注水量测 量测室 地基勘察方法 6 室内试验 物理性质 力学特性 直剪试验, 三轴, 压缩(渗透) 地基勘察方法 三轴试验 压缩试验 思考题 n在建筑物场地上勘探,一般要 做哪些项目的勘探? n对于重要建筑物一般要采用 什么试验方法确定承载力？ n如何确定砂土地基的密实度 ？ n如何确定软粘土的不排水强 度 地基勘察方法 三 勘探报告 1 一般情况 2 结果 地形和平面钻孔布置图 土层剖面 土性 地下水和不良地质问题 3 意见和建议 评价,设计施工建议,地基处理 意见 地基勘察方法 勘察报告内容： 1 场