《部分地基检测》PPT课件.ppt

岩土工程测试与检测技术（第二部分）,第三部分地基检测,地基检测的内容及方法地基承载力评价施工质量评价液化评价预压地基的强度评价,1.地基检测的内容及方法-目录,第三部分地基检测,1.3天然地基基槽检验,1.1地基检测的内容,1.2检测方法,1.地基检测的内容及方法,1.1地基检测的内容,第三部分地基检测,天然地基承载力、变形参数及岩土性状评价处理土地基承载力、变形参数及施工质量评价复合地基承载力、变形参数及复合地基增强体的施工质量评价,1.地基检测的内容及方法,1.2地基检测的方法,第三部分地基检测,平板载荷试验钻芯法标准贯入试验圆锥动力触探试验静力触探试验,十字板剪切试验土工试验低应变法深层平板载荷试验,1.地基检测的内容及方法,1.3天然地基基槽检验,第三部分地基检测,(1)检验的任务检验勘察报告所述各项地质条件及结论建议是否正确，是否与基槽开挖后的地质情况相符；根据开槽后出现的异常地质情况，提出处理措施或修改建议；解决勘察报告中的遗留问题。,1.地基检测的内容及方法,1.3天然地基基槽检验,第三部分地基检测,(2)主要内容核对基坑的位置、平面尺寸、坑底标高；核对基坑土质和地下水情况；进行全面的目测或进行钎探，以了解基底土层的均匀性，及基底下是否存在空穴、古墓、古井、防空掩体及地下室的位置深度、性状；通过目测，辅以袖珍贯入仪，必要时取样试验或进行施工勘察，以检测地基土是否与勘察报告书描述一致，持力层是否受人为扰动。,1.地基检测的内容及方法,1.3天然地基基槽检验,第三部分地基检测,(3)一般要求审阅、分析研究钎探记录，分析是否与勘察报告一致，必要时可采用钻探验证；当地基持力层土质软弱或不均匀或存在软弱下卧层时，根据需要可采用轻便触探法查明持力层的密实度和均匀性，以及软弱下卧层的厚度及分布；以目测为主的方法监测基槽边坡稳定性，监测地下水位，了解降排水措施的影响。,2.地基承载力评价-目录,第三部分地基检测,2.1基本概念2.2载荷试验2.3标准贯入试验2.4圆锥动力触探试验2.5静力触探试验,2.地基承载力评价,2.1基本概念,第三部分地基检测,比例界限荷载极限荷载,2.地基承载力评价,2.1基本概念,第三部分地基检测,地基承载力地基容许承载力地基承载力基本值地基承载力标准值地基承载力设计值地基承载力特征值,2.地基承载力评价,2.2载荷试验,第三部分地基检测,在保持地基土天然状态下，在一定面积的承压板上向地基土逐级施加荷载，并观测每级荷载下地基土的变形特性，是模拟建筑物基础工作条件的一种测试方法。,优点：对地基土不产生扰动，结果最可靠、最具代表性，可直接用于工程设计缺点：价格昂贵、费时,2.地基承载力评价,2.2载荷试验,第三部分地基检测,浅层平板载荷试验：影响深度3m内，且在地下水位以上深层平板载荷试验：影响深度大于或等于3m，且在地下水位以下岩基载荷试验,2.地基承载力评价,2.2载荷试验,第三部分地基检测,2.地基承载力评价,2.2载荷试验,第三部分地基检测,根据布辛奈斯克解：,在地表处，z=0,R=r,(1)原理,2.地基承载力评价,2.2载荷试验,第三部分地基检测,(2)试验设备,加载稳压系统：承压板、千斤顶、稳压器、油泵等反力系统：堆载、撑壁、锚固量测系统：压力表、百分表或位移传感器,2.地基承载力评价,2.2载荷试验,第三部分地基检测,(3)试验方法,2.地基承载力评价,2.2载荷试验,第三部分地基检测,(4)试验终止条件-浅层,满足下列情况之一即可终止试验：,承压板周围的土明显地侧向挤出；沉降s急骤增大，荷载沉降曲线出现陡降段；在某一级荷载下，24小时内沉降速率不能达到稳定；沉降量与承压板宽度或直径之比大于或等于0.06当满足前三种情况之一时，其对应的前一级荷载为极限荷载。,2.地基承载力评价,2.2载荷试验,第三部分地基检测,(4)试验终止条件-深层,满足下列情况之一即可终止试验：,沉降s急骤增大，荷载沉降曲线出现陡降段，且沉降量超过0.04d；在某一级荷载下，24小时内沉降速率不能达到稳定；本级沉降量大于前一级的5倍；当持力层土层坚硬，沉降量很小时，最大加载量不小于设计要求的2倍。,2.地基承载力评价,2.2载荷试验,第三部分地基检测,(5)成果应用,确定地基土的承载力确定地基土的变形模量确定地基土的基床反力系数其他应用评价地基不排水抗剪强度预估地基最终沉降量检验地基处理效果等,2.地基承载力评价,2.2载荷试验,第三部分地基检测,(5)成果应用-承载力特征值的确定,当ps曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值（比例界限荷载法）；当能确定极限荷载，且该值小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半（极限荷载法）；不能按上述两款要求确定时，可取s/b=0.010.015所对应的荷载，但其值不应大于最大加载量的一半（相对变形控制法）。,2.地基承载力评价,2.2载荷试验,第三部分地基检测,b、d为宽度深度修正系数，按持力层土查表,根据现场载荷试验特征值确定地基承载力特征值,(5)成果应用-承载力特征值的确定（修正）,2.地基承载力评价,2.2载荷试验,第三部分地基检测,(5)成果应用-变形模量的确定,浅层载荷试验,深层载荷试验,方形的0.886，圆形的0.785,2.地基承载力评价,2.2载荷试验,第三部分地基检测,(5)成果应用-基床反力系数的确定,基床反力系数Kv,边长为30cm的承压板进行试验,2.地基承载力评价,2.2载荷试验,第三部分地基检测,(5)成果应用-cu的确定,饱和软粘土，可采用快速法载荷试验,Pz承压板周边外的超载或土的自重压力Nc承载系数，对圆形承压板，埋深为零时，取6.14；当埋深大于或等于4倍压板直径时，取9.4；其余的用内插法确定,2.地基承载力评价,2.2载荷试验,第三部分地基检测,(5)成果应用-预估地基沉降量,根据p-s曲线求得与基础压力相一致的沉降量，则可预估沉降量,砂土,黏性土,与基础底面压力相一致的板下沉降量(mm),2.地基承载力评价,2.2载荷试验-复合地基,第三部分地基检测,试验要点,2.地基承载力评价,2.2载荷试验-复合地基,第三部分地基检测,承载力特征值确定方法,2.地基承载力评价,2.2载荷试验-影响因素,第三部分地基检测,（1）承压板尺寸,B100或贯入15cm锤击数超过50击时，可停止试验；对重型动力触探。当连续三次N63.550时，可停止试验或改用超重型,2.地基承载力评价,2.4圆锥动力触探试验,第三部分地基检测,(3)试验方法-轻型试验要点,1）先钻至试验标高，然后对所需试验土层连续进行触探；2）穿心锤落距为50cm，自由下落，将探头垂直打入土层，每打入土层30cm的锤击数为N10；3）若需描述土层，可将触探杆拔出，换成轻便钻头取样；4）当N10100或贯入15cm锤击数超过50击时，可停止试验；5）贯入深度大于4m时，可清空后继续深入2m;6）一般适用于贯入深度小于4m的土层,2.地基承载力评价,2.4圆锥动力触探试验,第三部分地基检测,(3)试验方法-重型试验要点,1）先钻至试验标高，然后对所需试验土层连续进行触探；2）穿心锤落距为76cm，连续打入，记录每贯入10cm的锤击数；3）若需描述土层，可将触探杆拔出，换成轻便钻头取样；4）当连续三次N63.550，可停止试验或改用超重型；5）可与钻探交替进行，以减少侧壁的摩擦影响;6）触探深度不宜超过1216m,2.地基承载力评价,2.4圆锥动力触探试验,第三部分地基检测,(3)试验方法-超重型试验要点,1）每分钟锤击18次左右；2）每接一根钻杆，就应推转，减少摩擦；3）探杆露出地表部分的长度应控制在1.5m内，避免晃动；4）触探最大深度不超过20m,2.地基承载力评价,2.4圆锥动力触探试验,第三部分地基检测,(4)资料整理,1）杆长修正,当触探杆长度大于2m时，对重型或超重型需进行杆长修正,实测值,修正值,2.地基承载力评价,2.4圆锥动力触探试验,第三部分地基检测,(4)资料整理,2）每层土的触探击数,实测值,均值,3）地下水位影响的修正,2.地基承载力评价,2.4圆锥动力触探试验,第三部分地基检测,(5)成果应用,1）划分土层剖面2）确定地基土承载力3）确定单桩承载力4）评价地基土密实度5）确定地基土的变形模量6）地基加固质量检验,2.地基承载力评价,2.4圆锥动力触探试验,第三部分地基检测,(5)成果应用,1）划分土层剖面,锤击数越少，土的颗粒越细；锤击数越多，土的颗粒越粗,2.地基承载力评价,2.4圆锥动力触探试验,第三部分地基检测,(5)成果应用,1）划分土层剖面,常用的两种贯入方法,一阵击的贯入度(mm),一阵击的锤击数,每击的贯入度(mm),2.地基承载力评价,2.4圆锥动力触探试验,第三部分地基检测,(5)成果应用,2）确定地基土承载力-轻型,黏性土,素填土,A)建筑地基基础设计规范,2.地基承载力评价,2.4圆锥动力触探试验,第三部分地基检测,(5)成果应用,广州地区的一般黏性土和新近沉积黏性土统计规律：,B)广东建筑设计院,2）确定地基土承载力-轻型,2.地基承载力评价,2.4圆锥动力触探试验,第三部分地基检测,(5)成果应用,2）确定地基土承载力-重型,岩土工程勘察规范,2.地基承载力评价,2.4圆锥动力触探试验,第三部分地基检测,(5)成果应用,3）确定单桩容许承载力,桩基持力层确定：对有经验的地区是行之有效的方法，如广州地区，上部为淤泥，底部为红砂岩残积土或直接为基岩，动力触探穿过软土层即到桩的持力层。因此利用动力触探，快速、有效，节约了钻探工作量，得到广泛的应用，但必须时有经验的地区，并配少量的钻孔验证。,2.地基承载力评价,2.4圆锥动力触探试验,第三部分地基检测,(5)成果应用,3）确定单桩承载力,沈阳地区（桩端持力层为砂层）：,桩进入持力层的长度(cm),桩的长度(cm),调整系数,动力触探在桩尖以上10cm深度内的修正后平均每击贯入度(cm),有地面至桩尖处，动力触探的平均每10cm的修正后的击数,2.地基承载力评价,2.4圆锥动力触探试验,第三部分地基检测,(5)成果应用,4）评价地基土的密实度,2.地基承载力评价,2.4圆锥动力触探试验,第三部分地基检测,(5)成果应用,5）确定地基土的变形模量,铁道部第二勘测设计院成果（圆砾、卵石）：,冶金部建筑科学院：,动贯入阻力,2.地基承载力评价,2.4圆锥动力触探试验,第三部分地基检测,(5)成果应用,5）确定地基土的变形模量,2.地基承载力评价,2.4圆锥动力触探试验,第三部分地基检测,(5)成果应用,6）地基加固质量检验,碎石桩、砂石桩强夯灰土桩水泥土桩深层搅拌桩,2.地基承载力评价,2.5静力触探试验-目录,第三部分地基检测,（1）概述（2）试验设备（3）试验方法（4）资料整理（5）成果应用,2.地基承载力评价,2.5静力触探试验,第三部分地基检测,(1)概述,静力触探试验（StaticConePenetrationTest,CPT）是利用静力以一恒定的贯入速率将圆锥探头通过一系列探杆压入土中，根据测得的探头贯入阻力大小来间接判定土的物理力学性质的原位试验。适用于：软土、一般黏性土、粉土、砂土和含少量碎石的土,2.地基承载力评价,2.5静力触探试验,第三部分地基检测,(1)概述,优点：测试连续、快速、效率高，兼有勘探与测试的双重作用；自动化操作程度高缺点：贯入机理不清楚，无数理模型对碎石土和密实砂土难贯入常与钻探联合使用,2.地基承载力评价,2.5静力触探试验,第三部分地基检测,(1)概述,按测量机理分：机械式静力触探和电测式静力触探按探头功能分：单桥静力触探、双桥静力触探、孔压静力触探,2.地基承载力评价,2.5静力触探试验,第三部分地基检测,(2)试验设备,设备组成：触探主机和反力装置触探主机可分为液压式和机械式反力装置可分为自重式和锚式测量与记录显示装置探头和探杆,触探主机为液压传动式，反力装置为自重式,2.地基承载力评价,2.5静力触探试验,第三部分地基检测,(2)试验设备,触探主机为液压传动式的，反力装置为地锚式,2.地基承载力评价,2.5静力触探试验,第三部分地基检测,(2)试验设备,触探主机为机械传动式的，反力装置为地锚式,2.地基承载力评价,2.5静力触探试验,第三部分地基检测,(2)试验设备,2.地基承载力评价,2.5静力触探试验,第三部分地基检测,(2)试验设备,国际标准探头的规格：锥头顶角60、底面积10cm2、侧壁摩擦筒面积150cm2、透水石在锥底,2.地基承载力评价,2.5静力触探试验,第三部分地基检测,(3)试验方法-试验工作,1）触探机就位后，应调平机座，并使用水平尺校准，使贯入压力保持竖直方向，并使机座与反力装置衔接、锁定。2）触探机的贯入速率应控制在1-2cm/s，一般为2cm/s；使用手摇式触探机时，手把转速应力求均匀。3）使用记读式仪器时，每贯入0.1m或0.2m时应记录一次读数。4）遇下列情况时应停止贯入：a、触探主机负荷达到其额定荷载的120%时；b、贯入时探杆出现明显弯曲；c、反力装置失效；d、探头负荷达到额定荷载时；e、记录仪器显示异常。,2.地基承载力评价,2.5静力触探试验,第三部分地基检测,(3)试验方法-注意事项,1）触探孔一般至少距钻孔25倍孔径或2m，静探孔应在钻孔前进行；2）根据场地的地层情况，合理选择探头。3）必须避开地下设施，以免发生意外；4）由于人为和设备的故障，而使贯入中断10min以上，在故障处理后，重新贯入前应提升探头，测记零读数。对超深触探孔分多次贯入时，或在钻孔底部触探时，在深度衔接点以下的扰动段，其测量数据应舍弃；5）采用拧锚机时，应准备就绪后才可启动,2.地基承载力评价,2.5静力触探试验,第三部分地基检测,(4)资料整理,1）单孔资料的整理,读数修正：通过对初读数的处理来完成的。初读数指探头在不受土层阻力条件下，传感器初始应变的读数（也称为零点漂移）。影响初读数的因素主要是温度，为消除其影响，在现场操作时，每隔一定深度将探头提升一次，将仪器的初读数调零（贯入前初读数也为零），或者测记一次初读数。孔压修正：测量的孔压随滤水器的位置不同而变化，故在试验报告中必须说明滤水器的位置,2.地基承载力评价,2.5静力触探试验,第三部分地基检测,(4)资料整理,1）单孔资料的整理,锥尖阻力qc与侧壁摩阻力fs的孔压修正：当探头在地下水以下贯入土中时，使用孔压探头可测的锥头后近锥底处的孔压uT，由于锥头及摩擦筒上下端面受水压力面积的不同，量测得的qc或fs并不代表实际的真锥尖阻力qT和真侧摩阻力fT,侧壁摩擦筒底端面积与侧边面积之比,摩擦筒下端受水压力面积与上端受水压力面积之比,2.地基承载力评价,2.5静力触探试验,第三部分地基检测,(4)资料整理,1）单孔资料的整理,贯入阻力的计算：,摩阻比FR,2.地基承载力评价,第三部分地基检测,(5)成果应用,1）划分土层剖面2）土类划分3）确定地基土承载力4）确定单桩承载力5）评价地基土密实度,2.5静力触探试验,绘制CPT的贯入曲线（包括qc-H，fs-H，FR-H），然后根据相近的qc、fs和FR，将触探孔分层力学分层，并计算各参数的平均值。结合钻探取样，考虑临界深度进一步分层工程地质分层，并定土名。,1）土层划分,2.地基承载力评价,第三部分地基检测,(5)成果应用,2.5静力触探试验,1）土层划分,2.地基承载力评价,第三部分地基检测,(5)成果应用,2.5静力触探试验,1）土层划分,2.地基承载力评价,第三部分地基检测,(5)成果应用,2.5静力触探试验,模型试验及实测表明，地表厚层均质土的贯入阻力自地表向下是逐渐增大的。当超过一定深度后，阻力才趋近一个常数值，这个土层表面一定深度就称为临界深度。临界深度在砂土中表现明显，在粘土中基本不存在。,1）土层划分,2.地基承载力评价,第三部分地基检测,(5)成果应用,2.5静力触探试验,1：100,单桥探头根据Ps，Ps大的一般为砂层，Ps小的一般为粘土层。双桥探头在划分土类时，以qc为主，结合fs（或FR），并在同一层内的触