《地基处理工程施工》-学习单元1. 1

1.1.1任务描述一、工作任务1.软弱地基处理任务试完成某幼儿园拟建活动楼的软弱地基处理工程。

2.工程概况某幼儿园拟建活动楼场地位于汾河的河漫滩地带，该楼为6层条式砖混结构，建筑总平面如图1-1所示，其中2号建筑即为该楼的平面位置。该建筑全长46m,宽30m，建筑面积8280m^2，层高3.0m,檐口高度18.0m。基础采用钢筋混凝土条形基础，基底宽度为2m，底板厚度根部为500mm,端部为300mm，基础梁截面为400mmX600mm，基础埋深为2.0m。下一页返回1.1.1任务描述3.地质条件根据工程地质勘察资料得知，该工程施工深度范围内地层土质分布情况如下:室外地面标高为-0.60m，地面以下-0.50m~-1.0m为杂填土;基础埋深为2.0m对应的地基持力层为厚度超过9m的高压缩性流塑态的淤泥质土，基底标高为-2.6m;地基持力层的承载力特征值为60kPa。地下水位深度在地面以下2.86m处。

4.地基处理方案及要求经过反复比较技术经济指标，最后确定该地基处理方案采用水泥土搅拌桩，桩长9m,桩径600mm，桩位布置如图1-2所示。要求对该软弱地基进行科学合理、安全经济的处理，并确保文明施工，施工时间为4月份。并要求处理后的人工复合地基承载力不低于150kPa。

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二、工作项目①地基处理施工前期准备;②地基处理施工工艺流程规划;③地基处理施工组织实施;④地基处理施工质量控制;⑤地基处理工程验收与评价;⑥地基处理工程资料整理。三、工作手段

《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002、《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)

。上一页下一页返回1.1.1任务描述《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB502022002);场地土的工程地质勘察报告;基础施工图;地基处理桩位平面布置图;深层搅拌机;灰浆搅拌机;高压泵;钢尺;经纬仪;水准仪;木桩;铁锤;铁钉;铁锹;工程线等。上一页下一页返回1.1.2案例示范

一、案例描述

1.工作任务

(1)软弱地基处理任务试完成某拟建住宅小区7层点式住宅楼的软弱地基处理。

(2)工程概况该住宅小区场地位于太原市汾河东岸，住宅楼均为7层点式住宅。该建筑全长为36m,宽为30m，建筑面积为7660m^2，层高3m,檐口高度21m0基础采用钢筋混凝土条形基础，基底宽度为2.2m，底板厚度根部为500mm,端部为300mm,基础梁截面为400mmx600mm,基础埋深为2.5m该建筑地基处理桩位平面布置如图1-3所示。下一页返回1.1.2案例示范(3)地质条件根据工程地质勘察资料得知，该工程施工深度范围内地层土质分布情况如下:室外地面标高为-0.60m，地面以下-0.50m~-1.0m为杂填土;基础埋深为2.0m，相应的地基持力层为厚度达10m的高压缩性流塑态的淤泥质土，基底标高为-3.1m;地基持力层的承载力特征值为75kPa。地下水位深度在地面以下2.76m处。

(4)地基处理方案及要求经过反复比较技术经济指标，最后确定该地基处理方案采用水泥土搅拌桩，桩长8m,桩径600mm，桩位布置如图1-3所示。要求对该软弱地基进行科学合理、安全经济的处理，并确保文明施工，施工时间为5月份。并要求处理后的人工复合地基承载力不低于160kPa。上一页下一页返回1.1.2案例示范2.工作项目①地基处理施工前期准备;②地基处理施工工艺流程制定;③地基处理施工组织实施;④地基处理施工质量控制;⑤地基处理工程验收与评价;⑥地基处理工程资料整理。

3.工作手段

《建筑地基基础设计规范》(GB500072002)、《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002),《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB502022002);场地土的工程地质勘察报告;基础施工图。上一页下一页返回1.1.2案例示范

地基处理桩位平面布置图;深层搅拌机;灰浆搅拌机;高压泵;钢尺;经纬仪;水准仪;木桩;铁锤;铁钉;铁锹;工程线等。二、案例分析与实施

1.地基处理施工前期准备

(1)技术准备收集并熟悉相关图纸及规范。主要有场地工程地质勘探报告;桩位平面布置图;地基与基础设计规范;地基与基础工程施工验收规范。

(2)材料准备提出各施工主材与辅材的用料计划并组织采购。主要有42.5级硅酸盐水泥，碎石，灰浆。

(3)机具准备上一页下一页返回1.1.2案例示范

提出该地基处理所需要的施工机具与设备并组织采购。主要有SJB-1型搅拌机两台，灰浆拌合机两台(200L轮流供料)，HB6-3型灰浆泵两台，集料斗(容积0.4m^3)，起吊设备(提升力150kN),电器控制柜。

(4)作业条件准备

1)一般条件准备组织三通一平的作业条件准备工作，即水通、电通、道路通、场地平。

2)特殊条件准备①组织地基勘察。②由建设、勘察、设计单位洽商地基处理方案，完成后由监理、设计、施工三方复验签认。上一页下一页返回1.1.2案例示范③根据设计要求水灰比试配砂浆，并进行检验合格。④施工控制网点检查完好。

2.地基处理施工工艺流程规划定位、放线—桩架就位—桩钻对准—下钻—喷搅提升—二次下钻—二次喷搅—桩架移位。深层搅拌法施工工艺流程，如图1-4所示。

3.地基处理施工组织实施

(1)水泥浆制备按设计配合比拌制水泥浆，水泥掺人量宜为被加固土重的15%~18%，灰浆水灰比通常为0.4~0.6，待压浆前将水泥浆倒人集料斗备用。上一页下一页返回1.1.2案例示范(2)定位起重机或塔架将搅拌机吊到指定桩位进行对准，应使导向架和钻杆均保持与地面垂直。

(3)预搅下沉待搅拌机冷却水循环正常后，启动搅拌机电机，沿导向架搅拌切土下沉直至桩长的设计底标高，下沉速度可由电机电流监测表控制，工作电流不应大于70A，下沉速度一般为0.71m/min。当下沉速度太慢时，可从输浆系统补给清水，以便钻进。

(4)喷搅提升搅拌机头下降到设计深度后，开启灰浆泵，将水泥浆通过输浆管压入地层中，边喷浆、边搅拌、边提升钻机至桩顶标高，提升速度通常为0.6~0.7m/min。

上一页下一页返回1.1.2案例示范(5)重复搅拌下沉、重复喷搅提升根据设计要求可重复步骤(3)、(4)，形成所谓“四搅两喷”或“六搅三喷”水泥土搅拌桩。

(6)清洗注人适量清水，清洗管路中的残存水泥浆及搅拌头泥土。

(7)桩架移位成桩后将桩架移至下一桩位。

4.地基处理施工质量与安全控制

(1)地基处理施工质量控制①施工时设计停浆面一般应高出基底标高0.5m，开挖时应将该质量较差段挖去;上一页下一页返回1.1.2案例示范②桩位偏差不应超过50mm，垂直度偏差不应超过0.5%，桩径偏差不应超过4%;③灰浆应搅拌均匀，停置时间不应超过2h且不得离析;④应使用流量泵控制输浆速度，使流量泵出口压力保持在0.4~0.6MPa并进行连续泵送;⑤应根据设计要求通过成桩试验，确定搅拌桩的配合比等各项施工参数和施工工艺;⑥应喷浆座底30s，使浆液完全到达桩端，保证桩端质量;⑦如因故停浆，需将搅拌机下沉至停浆点下500mm，待恢复供浆时再喷浆提升;若停机超过3h，宜拆卸输浆管路妥善清洗，再行喷搅;上一页下一页返回1.1.2案例示范⑧施工过程应有专人记录。

(2)环保、安全控制措施

1)环境保护措施①水泥和细颗粒散体材料应在库内存放或遮盖;②运输细颗粒散体材料或渣土时，必须覆盖，以防扬尘，并不得沿途遗撒;③施工现场应制定洒水降尘措施，指定专人负责现场洒水降尘和清理浮土;④施工中的废水、废浆等，应及时排人事先挖好的沉淀池中，不得随意排放;上一页下一页返回1.1.2案例示范⑤施工中应采取降噪措施，减少扰民;⑥钻孔过程中，对钻出的泥土应及时运走，保持场地平整;⑦雨期应做排水沟和集水坑，及时将积水排走，确保场地无积水。

2)职业健康安全措施①专业工种(包括钻机司机、装载司机、电工、信号工、钢筋工、混凝土工等)必须持证上岗;②钻机及其所配套的电动机、卷扬机、内燃机、液压装置等操作，应执行国家现行标准《建筑机械使用安全技术规程》(JGJ33-2001)的规定;③钻机周围5m以内应无高压线路，作业区应有明显标志或围栏，严禁闲人入内;④卷扬机钢丝绳应经常处于润滑状态，防止干摩擦;上一页下一页返回1.1.2案例示范⑤电缆应尽量架空设置，不能架起的绝缘电缆通过道路时应采取保护措施，钻机行走时应设专人提电缆同行;⑥钻机作业中，电缆应有专人负责收放;如遇停电，应将控制器置于零位，切断电源，将钻头接触地面;⑦作业后应及时清除螺旋叶片上的泥土，此时需将钻头下降接触地面，各部位制动住，切断电源。

5.地基处理工程验收与评价

(1)对施工工艺及过程进行评估施工工艺是否科学合理，施工过程是否连续、有效。

(2)对加固后的人工复合地基进行检测①对桩体几何参数的检验:桩位、桩径、桩长、垂直度、桩体完整性;

上一页下一页返回1.1.2案例示范②对桩体力学性能的检验:桩体强度、桩体弹性模量、复合地基承载力。

(3)评定加固效果根据以上检测结果对地基处理工程进行综合评价，进而判断地基处理是否合格。

6.地基处理工程资料整理详细整理地基处理全过程的施工资料，分类存档，①地基处理施工图纸、地质勘探资料;②水泥、外加剂的出厂合格证及复检报告;③各工序的施工记录;④地基处理各分项工程检验批质量验收记录表。确定其是否达到任务规定要求指标，以备查阅。上一页返回1.1.3知识链接一、岩土的物理性质及工程分类

1.土的成因及组成

(1)土的成因地基工程中的“土”:是指地表的岩石经风化作用后形成大小不同的颗粒，再经过剥蚀、搬运、沉积等过程，在复杂的沉积环境中所形成的各类沉积物。现在地表广泛分布的沉积土，大都属于第四纪沉积物。风化作用:由于气温变化、雨、雪、山洪、河流、风、空气、生物活动等对岩石形成的破坏作用，一般分为物理风化、化学风化和生物风化。物理风化:由于气温变化，岩石胀缩开裂，崩解为碎块，属物理风化。这种风化作用只改变颗粒的大小与形状，不改变矿物成分。下一页返回1.1.3知识链接

化学风化:由于水溶液、大气等因素影响，使岩石的矿物成分不断溶解水化、氧化、碳酸盐化引起岩石的破碎，属化学风化。这种风化作用使岩石的矿物成分发生改变，土的颗粒变细，产生次生矿物。生物风化:由于动物、植物的活动使岩石破碎，属生物风化。

(2)土的组成在岩石经风化作用所形成的堆积物中，包含有许多孔隙，孔隙中通常存在着水和空气。因此，在天然状态下，土体一般由固体颗粒(固相)、土中水(液相)和气体(气相)三部分组成，简称三相体系。土的三相组成中，每一相的特性及相对含量对土的性质影响很大。上一页下一页返回1.1.3知识链接1)土中固体颗粒—固相固体颗粒构成土的骨架，其大小、形状、矿物成分及粒组相对含量决定着土的物理力学性质。①粒组划分通常土体都是由大小不同的颗粒所组成，颗粒的粒径由粗到细逐渐变化时，土的性质也相应发生变化。一般土的粒径从大到小，则土的可塑性从无到有，钻性从无到有，透水性从大到小，毛细水从无到有。土粒粒径的大小称为粒度，将粒度大小接近的土粒合并为组，称为粒组。我国《土的工程分类标准》(GB/T50145-2007)将土粒划分为六个粒组:漂石(块石)颗粒、卵石(碎石)颗粒、砾石颗粒、砂粒、粉粒和钻粒(见表1-1)。上一页下一页返回1.1.3知识链接

②颗粒级配土的颗粒级配(亦称粒度成分)，是指不同大小土粒的搭配情况，通常以土中各个粒组的相对含量(即各粒组质量占土粒总质量的百分数)来表示。颗粒分析:确定土中各粒组相对含量，需进行颗粒分析试验。工程上常用的颗粒分析方法有筛分法和密度计法两种。筛分法:它是用一套孔径不同的标准筛，按从上到下筛孔逐渐减小放置，将称过质量的烘干土样放入，经振筛机振动将土粒分开，称出留在各筛上的土的质量，即可求出占土粒总质量的百分数，筛分法适用于粒径在0.075~60mm的土。密度计法:根据粒径不同，在水中下沉速度也不同的特性，用密度计进行测定分析，密度计法适用于粒径小于0.075mm的土。上一页下一页返回1.1.3知识链接

颗粒级配曲线:将颗粒分析试验结果绘制成曲线，即为颗粒级配曲线，如图1-5所示，纵坐标表示小于某粒径的土的质量的累计百分比;横坐标表示土粒粒径，由于土粒粒径往往相差悬殊，为方便绘图采用对数坐标表示。用土的颗粒级配曲线可以直观地判别土的颗粒级配好坏，并可得到定量判别指标，为了比较几种土级配的相对好坏，工程上常用不均匀系数和曲率系数来描述。不均匀系数:曲率系数:d10—有效粒径，小于某粒径的土粒质量占总质量的10%时相应的粒径;上一页下一页返回1.1.3知识链接d60—限定粒径，小于某粒径的土粒质量占总质量的60%时相应的粒径;d30—小于某粒径的土粒质量占总质量的30%时相应的粒径。不均匀系数Cu反映大小不同粒组的分布情况，即土粒大小(粒度)的均匀程度。Cu越大，表示粒度的分布范围越大，土粒愈不均匀，土的级配良好。曲率系数则描述级配曲线的整体形状，可以反映出某粒组是否缺失的情况，也即限定粒径d60与有效粒径d10之间各粒组含量的分布情况。一般认为Cu<5的土为级配不好，Cu>5的土属级配良好。对于级配连续的土，可采用单一指标Cu来判断;但对于缺失中间粒径的某粒组的土，即级配不连续的土，尚应同时满足Cc=1~3时，才为级配良好的土。

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级配良好的土，较粗颗粒间的孔隙易被较细的颗粒所填充，土的密实度高。因此，作为地基土，其强度高，稳定性好，透水性和压缩性小，一般为良好地基;若作为填方工程的建筑材料，则较易获得较大的密实度，是良好的填方用土。由曲线的坡度可以大致判断土粒的均匀程度或级配是否良好。如曲线较陡，表示粒径相差较小，不均匀系数较小，级配较差。

2)土中水—液相土中水按其形态可分为:固态水、液态水、气态水。①固态水:是指土中水在温度降至0℃以下时结成的冰。水结冰后体积会增大，使土体产生冻胀，破坏土的结构，冻土融化后会使土体强度大大降低。寒冷地区基础的埋置深度，要考虑地基土的冻胀问题。上一页下一页返回1.1.3知识链接②气态水:即水蒸气，对土的性质影响不大。③液态水:分为结合水和自由水两大类。

a.结合水:是指受电分子吸引力作用吸附于土粒表面的土中水，又可细分为强结合水和弱结合水。强结合水:是指紧靠于土粒表面的结合水，所受电场吸引力大，其性质接近于固体。钻土只含强结合水时呈固体状态，磨碎后呈粉末状态;砂土的结合水很少，仅含强结合水时呈散粒状。弱结合水:强结合水外围的结合水膜称为弱结合水，其所受到的电场吸引力随着与土粒距离增大而减弱，并逐渐过渡到自由水，含有较多弱结合水的钻性土具有可塑性。上一页下一页返回1.1.3知识链接

b.自由水:是存在于土粒表面电场影响范围以外的水，其性质与普通水相同，分为重力水和毛细水。重力水:存在于地下水位以下的土孔隙中，它能在重力或压力差作用下流动，能传递水压力，对土粒有浮力作用。重力水对土中的应力状态和开挖基坑(槽)以及地下工程所应采取的排水、防水措施有重要影响。毛细水:存在于地下水位以上的土孔隙中，由于水和空气交界面处的表面张力作用，土中自由水从地下水位通过毛细管(土粒间孔隙贯通，形成无数不规则的毛细管)逐渐上升到一定高度，形成毛细水。工程中，应注意毛细水上升对建筑物地下部分的防潮和冻胀问题。上一页下一页返回1.1.3知识链接3)土中气体—气相土中气体分为与大气连通的自由气体和与大气不连通的封闭气体两类。与大气连通的气体对土的工程性质影响不大，在受到外力作用时，这种气体能很快地从孔隙中被挤出;而与大气不连通的封闭气体对土的工程性质影响较大，在受到外力作用时，随着压力的增大，这种气泡可能被压缩或溶解于水中。压力减小时，气泡会恢复原状或重新游离出来，增大了土的弹性，减小了土的渗透性，延缓了土的压缩和膨胀以及变形随时间的发展过程。在淤泥和泥炭土中，由于微生物的活动分解作用，土中产生一些可燃气体(如硫化氢、甲烷等)，使土层不易于被自重压密而形成高压缩的软钻土。上一页下一页返回1.1.3知识链接

(3)土的结构与构造

1)土的结构是指土粒单元的大小、形状、相互排列及其联结关系等因素形成的综合特征。一般分为单粒结构、蜂窝结构和絮凝结构三种类型。

2)土的构造是指土体中各结构单元之间的关系，是从宏观的角度研究土的组成，其主要构造特点是:成层构造和裂隙构造。

2.土的物理性质指标

(1)土的三相简图土的三相物质在体积和质量上的比例关系称为三相比例指标。上一页下一页返回1.1.3知识链接

三相比例指标可反映土的干湿、疏密、轻重等物理状态，是评价土的工程性质的最基本的物理性质指标。为便于分析，将实际处于分散状态的三相物质理想化地分别集中在一起，构成如图1-6所示的三相图。图中右边注明各相的体积，左边注明各相的质量。符号意义如下:

Ws—土粒质量;

Ww—土中水质量;

W—土的总质量，W=Ws+Ww;

Vs—土粒体积;

V

w—土中水体积;上一页下一页返回1.1.3知识链接Va—土中气体体积;Vv—土中孔隙体积，Vv=Vw+Va;V—土的总体积，V=Vs+Vv。(2)土的物理性质指标1)基本指标土的基本指标:是指重度γ、含水量w和土粒相对密度ds，一般可由试验室直接测得。①土的重度土单位体积的质量，称为土的重度，即:γ=w/V(kN/m3)

土的重度一般用环刀法测定。上一页下一页返回1.1.3知识链接

一般由实验室直接测得质量密度σ(单位为g/m^3)，质量密度与重力密度的关系为y=σg(kN/m^3)。天然状态下土的重度变化范围在16~22kN/m^3之间。②土的含水量土中水的质量与土粒质量之比称为土的含水量，用百分数表示，即

w=mw/wsx100%

土的含水量常用烘干法测定。土的含水量反映土的干湿程度。一般来说，对同一类土，当其含水量增大时，其强度降低。土的含水量对钻性土、粉土的性质影响较大，对粉砂、细砂稍有影响，而对颗粒较粗的碎石土等没有影响。天然状态下土的含水量变化范围较大，一般砂土为0~40%，钻性土为20%~60%，甚至更高。

上一页下一页返回1.1.3知识链接③土粒相对密度土粒的质量与同体积4℃时水的质量之比称为土粒相对密度(旧称比重)，即:

其中，γw为纯水在4℃时的重度，γw=9.8kN/m^3，工程计算中常近似取10kN/m^3。土粒相对密度常用比重瓶法测定。土粒相对密度的变化范围不大，一般砂土为2.65~2.68,劲睦土为2.70~2.75。

2)导出指标除了上述三项基本指标外，还有其他六项指标，包括与重度有关的干重度、饱和重度、有效重度以及与孔隙有关的孔隙比、孔隙率和饱和度。上一页下一页返回1.1.3知识链接

由于这六项指标可以由三项基本指标推导求得，所以这六项指标也称导出指标。①与重度相关的指标

a.干重度:土单位体积中土粒的质量称为土的干重度γd即:

土的干重度反映土的密实程度，工程上常用它来控制填土工程的施工质量。

b.饱和重度:土孔隙中充满水时单位体积的质量称为土的饱和重度γsat，即:上一页下一页返回1.1.3知识链接c.有效重度:在地下水位以下，土单位体积中土粒的有效质量(等于土粒的质量减去土粒所受到的浮力)称为土的有效重度γ',即:②与孔隙相关的指标

a.孔隙比e:土中孔隙体积与土粒体积之比称为土的孔隙比，即:

土的孔隙比可用来评价天然土层的密实程度。一般e<0.6的土是密实的低压缩性土，e>1的土是疏松的高压缩性土。

b.孔隙率:土中孔隙体积与土的总体积之比称为土的孔隙率，用百分数表示，即上一页下一页返回1.1.3知识链接

土的孔隙率亦用来反映土的密实程度，一般粗粒土的孔隙率比细粒土的大。

c.饱和度:土中水的体积与孔隙体积之比称为土的饱和度，用百分数表示，即:

土的饱和度反映土中孔隙被水充满的程度。当土处于完全干燥状态时，sr=0;当土处于完全饱和状态时，sr=100%。

(3)指标换算在土的九个三相比例指标中，只要通过试验直接测定出土的重度、含水量、相对密度，即可根据定义，利用土的三相比例图(如图1-7所示)推导出其他各指标。上一页下一页返回1.1.3知识链接

为方便推导，不妨设Vs=1(也可设其他指标等于1)，根据定义推求导出指标参见表1-2。

3.土的物理状态指标

(1)无钻性土的密实度无钻性土一般是指具有单粒结构的碎石土和砂土，其物理状态主要取决于土的密实程度。无钻性土呈密实状态时，结构稳定，强度较高，压缩性小，是良好的天然地基;呈疏松状态时，则为不良地基。

1)碎石土密实度可根据重型圆锥动力触探锤击数N63.5将其密实度划分为松散、稍密、中密和密实(见表1-3a)，也可根据野外鉴别方法确定其密实度(见表1-3b)。上一页下一页返回1.1.3知识链接2)砂土的密实度常用砂土的相对密实度Dτ来判别，见表1-4。砂土的密实度也可根据标准贯入试验锤击数N来评定(见表1-5)。

(2)豁性土的物理特征豁性土:主要成分是豁粒，颗粒很细(粒径小于0.005mm)，土的比表面积大，与水的作用能力较强，故含水量对豁性土的物理状态影响很大。

1)界限含水量①豁性土的状态:豁性土随其含水量不同，可分别处于固态、半固态、可塑状态及流动状态。

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豁土的可塑性:就是当豁性土在某含水量范围内时，可用外力塑造成任何形状而不散不裂，且当外力撤去后仍能保持原有形态的特性叫可塑性。②界限含水量:豁性土由一种状态转变为另一种状态的分界含水量，称为界限含水量(见图1-8)。土由固态转变到半固态对应的界限含水量，叫缩限，用ws表示;土由半固态转变到可塑状态的界限水量，称为塑限，用wp表示;土由可塑状态转变到流动状态的界限含水量，称为液限，用wL表示。豁性土液限、塑限的测定方法:液、塑限联合测定仪测液限和塑限，碟式液限仪测液限，滚搓法测塑限。上一页下一页返回1.1.3知识链接2)钻性土的塑性指数和液性指数①塑性指数钻性土的液限与塑限的差值(计算时略去百分号)为塑性指数，用Ip表示，即

塑性指数反映了土处在可塑状态的含水量变化范围。Ip越大，土处于可塑状态范围也愈大，说明土中钻粒含量愈多，土粒愈细。塑性指数是钻性土的重要指标，工程中可用Ip对钻性土进行分类。②液性指数钻性土天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比为液性指数，用IL表示，即:上一页下一页返回1.1.3知识链接

由上式可见:IL<0,即w<wp，土处于坚硬状态;IL>1,即w>wL，土处于流动状态。液性指数是判别钻性土软硬程度的指标。《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)根据液性指数，将钻性土划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑及流塑五种状态，见表1-6。

4.土的工程分类自然界的土类众多，工程性质各异。为了评价岩土的工程性质，方便设计与施工，必须根据岩土的主要特征，按工程性能近似的原则对岩土进行工程分类。《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)把作为建筑地基的岩土分为:岩石、碎石土、砂土、粉土、钻性土和人工填土六类。上一页下一页返回1.1.3知识链接

粗粒土工程性质:主要取决于土颗粒特征，常采用土粒的粒度成分(即颗粒的粗细及分布形态)指标进行工程分类;

细粒土工程性质:主要取决于土粒与土中水的相互作用，一般采用塑性指数来分类。

(1)岩石岩石:是指颗粒间牢固连接，呈整体或具有节理裂隙的岩体。可按其坚硬程度和完整性程度进行划分。按坚硬性划分:根据饱和单轴抗压强度标准值关frk(MPa)可将其划分为五类:

坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩和极软岩，见表1-7。上一页下一页返回1.1.3知识链接

按完整性分:根据完整性指数划分，完整性指数为岩体纵波波速与岩块纵波波速之比的平方，选定岩体、岩块测定波速时应有代表性。参见表1-8。

(2)碎石土碎石土:是指粒径大于2mm的颗粒含量超过全重的50%的土。碎石土分类:按其颗粒形状及粒组含量可分为漂石、块石、卵石、碎石、圆砾、角砾(见表1-9)。

(3)砂土砂土:是指粒径大于2mm的颗粒含量不超过全重50%、粒径大于0.075mm的颗粒含量超过全重50%的土。

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砂土分类:按粒组含量可分为砾砂、粗砂、中砂、细砂和粉砂(见表1-10)。

(4)粉土粉土:是指粒径大于0.075mm的颗粒含量不超过全重50%，塑性指数ID≤10的土。其性质介于砂土及钻性土之间。(5)钻性土钻性土:是指塑性指数Ip>10的土。按其塑性指数可分为钻土和粉质钻土(见表1-11)。

(6)人工填土人工填土:是由人类活动而堆填的土。其物质成分杂乱、均匀性差。按其组成和成因可分为素填土、压实填土、杂填土和冲填土。上一页下一页返回1.1.3知识链接

素填土:是指由碎石土、砂土、粉土、钻性土等组成的土。经过压实或夯实的素填土为压实填土。杂填土:是指含有建筑垃圾、工业废料、生活垃圾等杂物的填土。冲填土:是指由水力冲填泥砂形成的填土。除了上述六类土外，还有一些特殊土。特殊土:是指具有一定分布区域或工程意义上具有特殊成分、状态和结构特征的土。一般有湿陷性黄土、红钻土、软土、混合土、多年冻土、膨胀土、盐渍土、污染土等。二、工程地质常识

1.地质构造上一页下一页返回1.1.3知识链接(1)地质年代岩土的性质与其生成的地质年代有关。一般说来，生成年代越久，岩土的工程性质越好。地质学中，把地质相对年代划分为五大代:

太古代(距今25~40亿年);

元古代(距今6~25亿年);

古生代(距今2.25~6亿年);

中生代(0.7~2.25亿年);

新生代(距今2万年~7000万年)。每代又分若干纪，每纪又分若干世。上一页下一页返回1.1.3知识链接

在地质年代中最近的一个纪—新生代第四纪(见表1-12)中，由原岩风化产物经各种地质作用剥蚀、搬运、沉积而成的沉积物，其沉积历史不长，末压紧硬结成岩石，呈松散状态，称之为第四纪沉积物，即通常所说的“土”。

(2)地质作用构成天然地基的物质是地壳中的岩石和土。地壳的一般厚度为30~80km，它的物质、形态和内部构造是在不断改造和演变的。导致地壳成分变化和构造变化的作用，称为地质作用。根据地质作用的能量来源的不同，可分为内力地质作用和外力地质作用。

1)内力地质作用上一页下一页返回1.1.3知识链接

内力地质作用:是由于地球自转产生的旋转动能和放射性元素蜕变产生的热内能等引起地壳物质成分、内部构造以及地表形态发生变化的地质作用，如岩浆活动、地壳运动(构造运动)和变质作用。2)外力地质作用外力地质作用:是由于太阳辐射能和地球重力位能所引起的地质作用。它包括气温变迁、雨、雪、山洪、河流、湖泊、海洋、冰川、风、生物等作用，对地壳不断进行剥蚀，使地表形态发生变化。外力地质作用过程:主要包括风化、剥蚀、搬运及沉积，且彼此密切联系。沉积的松软碎屑物质逐渐压密、脱水、胶结、硬化，再生成新的岩石，成为沉积岩。末经成岩作用生成的所谓沉积物，也就是通常所说的“土”。上一页下一页返回1.1.3知识链接

风化作用:外力(包括大气、水、生物)对原岩发生机械破碎和化学变化的作用，统称为风化作用。

(3)不良地质现象

《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)要求，房屋建筑的岩土工程勘察必须查明拟建场地的不良地质作用，并提出防治方案建议。以下是几种常见的不良地质现象。

1)岩溶岩溶作用:水对可溶性岩石的破坏和改造作用。岩溶地貌:岩溶作用造成的地表形态和地下形态。岩溶:岩溶作用及其所产生的水文现象和地貌现象。

2)土洞上一页下一页返回1.1.3知识链接

土洞:是地下溶洞的伴生产物，它是由于地下水通过熔岩裂隙流动而对上方土层产生的机械潜蚀作用的结果。它常自下向上扩散，直至地表而引起塌陷。

3)滑坡滑坡:是斜坡上的岩土沿坡内一定的软弱带作整体向前向下移动的现象，称为滑坡。这种滑动多发生在具有倾斜表面的岩土体中。由于斜坡上部的和下部的岩土体的自重应力不等，再加上某些外来影响，如水的浸人，造成岩土体局部软化或强度消失，不合理的开挖或堆载，从而导致产生滑动。

4)崩塌上一页下一页返回1.1.3知识链接

崩塌:是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下，突然脱离母体崩落、坠落、剥落，堆积在坡脚的地质现象。

5)泥石流泥石流:是山区特有的一种自然地质现象。它是在长久干旱后，突然发生强烈降水(暴雨、冰川积雪急剧消融)而形成的一种挟带大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流。它爆发突然，历时短暂，来势凶猛，具有强大的破坏力。

6)采空区采空区:地下矿层采空后形成的空间称为采空区。很多国家的建筑法规规定，在地下采空区上方不得建造重型及重要建筑。上一页下一页返回1.1.3知识链接7)地面沉降地面沉降:我国《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)所指的地面沉降，是在较大面积(100km^2以上)内，由于抽取地下水引起水位下降或水压下降而造成的地面沉降。目前，在我国许多大中城市，由于建设规模越来越大，高层建筑日益增多，增加了地面的附加荷载，而地下水位却逐年下降，所造成的地面沉降日益严重。其对工程的危害必须引起重视。

8)地震地震:是地球内部应力和能量突然释放的一种表现形式。地震对建筑地基的震害:主要有地基液化和软土地基震陷。

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软土:一般是指抗震设防烈度为7,8,9度时，地基承载力特征值分别小于80kPa,100kPa,120kPa，地震时可能产生震陷的土。地基液化的条件:①土质大多为疏松或稍密状态的粉砂、细砂及钻性较小的粉土;②土层处于地下水位以下，或呈饱和状态;③遭受振动荷载。地基液化机理:是饱和的粉砂、细砂和粉土在周期性地震作用下，由于地震作用强烈且历时短暂，孔隙水无法及时排出，导致土体中孔隙水压力骤然上升，土粒间的有效应力迅速减小(包括自重应力和附加应力)，使土粒处于悬浮状态，土体完全失去抗剪强度而显示出近于液体的特性。这种现象即称为液化。上一页下一页返回1.1.3知识链接

地基土液化的标志是:在地表裂缝中喷砂冒水;建筑物产生巨大沉降，甚至失稳;轻型地下构筑物上浮。我国《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)规定，存在饱和砂土和饱和粉土的地基。除6度外，应进行液化判别;凡判别为可液化土层，应确定其液化指数和液化等级，并根据建筑的抗震设防类别采取相应的措施。地基震陷:软土地基在地震时，地基中剪应力增大，软土的结构受扰动，使土的抗剪强度降低，地基土被剪切破坏，土体向基础周边挤出，导致建筑物发生沉降、倾斜甚至破坏，即软土地基震陷。上一页下一页返回1.1.3知识链接

《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)规定:抗震设防烈度等于或大于7度的厚层软土分布区，宜判别软土震陷的可能性和估算震陷量。当地基承载力特征值或剪切波速大于表1-13中数值时，可不考虑震陷影响。《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)对地震区建筑场地的勘察要求是:抗震设防烈度等于或大于6度的地区，应进行场地和地基地震效应的岩土工程勘察，并应根据国家批准的地震动参数区划和有关规范，提出勘察场地的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计特征周期分区。在抗震设防烈度等于或大于6度的地区进行勘察时，应划分场地类别，划分对抗震有利、不利域危险的地段。上一页下一页返回1.1.3知识链接

另外，还应进行场地地震液化的判别、软土地基震陷的判别和活动断裂的勘察;当场地或场地附近有滑坡、滑移、崩塌、泥石流、采空区等不良地质作用时，应进行专门勘察，分析评价在地震作用时的稳定性。

(4)地质构造地质构造:地壳在内力、外力地质作用下，不断运动演变，所留下来的各种构造形态，称为地质构造。它是评价建筑场地工程地质条件所应考虑的基本因素，并且与场地的稳定性及地震评价等关系尤为密切。

1)褶皱构造上一页下一页返回1.1.3知识链接

褶皱构造:地壳中层状岩层在水平运动的作用下，使原始的水平产状的岩层弯曲起来，形成褶皱构造(见图1-9。褶皱的基本单元为岩层的一个弯曲，称为褶曲。褶曲有两种基本形式:即背斜和向斜。背斜横剖面呈凸起弯曲的形态;向斜横剖面呈向下凹曲的形态。经过侵蚀后残留的褶曲，见图1-10。

2)断裂构造断裂构造:岩体受地壳运动的作用，在其内部产生了许多断裂面，使岩石丧失了原有的连续完整性，称为断裂构造(见图1-11)。断裂构造类型可分为:节理和断层。①节理:节理是岩体内部的裂隙(缝)，沿裂隙(缝)两侧的岩层未发生位移或仅有微小错动的断裂构造，称为节理。

上一页下一页返回1.1.3知识链接②断层:若断裂面两侧的岩体发生了显著位移，则这种构造现象称为断层。断层可分为:正断层(见图1-12)、逆断层(见图1-13)和平移断层(见图1-14)。断层面往往不是一个简单的平面，而是有一定宽度的断层带。断层规模越大，这个带就越宽，破坏程度也越严重。工程设计，原则上应避免将建筑物跨放在断层带上，尤其要注意避开活动断层带。所以，调查活动断层的位置、活动特点和强烈程度，对于工程建设有着重要的实际意义。

(5)几种常见地貌单元建筑场地的地形地貌，是地质勘察中最初判别建筑场地复杂程度的重要依据，对建筑物的布局及各种建筑物的形式、规模及施工条件也有直接影响。上一页下一页返回1.1.3知识链接

并在很大程度上决定着勘察的工作方法和工作量。在岩土工程勘察中，常按地形的成因类型、形态类型等进行地貌单元的划分，有以下几种常见的地貌单元。

1)山地山地:是由地壳上升运动或岩浆活动等复杂演变过程形成的，同时又受到流水及其他外力的侵蚀作用，形成崎岖不平、复杂多变的地貌。山区地基应注意山崩、斜坡岩体滑动、山洪暴发等不良地质现象。

2)丘陵丘陵:是山地经过外力地质作用长期剥蚀切割而成的外貌低矮、平缓的起伏地形。上一页下一页返回1.1.3知识链接3)河谷阶地河谷阶地:是在流水的侵蚀、沉积以及地壳升降等相互配合作用下形成的河流地貌单元。阶地由河漫滩以上算起，分别称为一级阶地、二级阶地等。

4)冲积平原冲积平原:在巨大开阔河流的中下游，水流淹没河床以外的广大面积，沉积细小的物质，形成的广阔平原。常分布有较厚的带状淤泥。

(6)岩石的类型

1)按成因分①岩浆岩:由地球内部的岩浆侵人地壳或喷出地表冷凝而成，又称火成岩;上一页下一页返回1.1.3知识链接②沉积岩:岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积、胶结固化而成，又称水成岩;③变质岩:是原岩经高温高压作用，在固态下发生矿物成分或结构构造的变化而形成的新岩。

2)按坚固性分①硬质岩石:饱和单轴抗压极限强度大于300MP。的岩石;②软质岩石:饱和单轴抗压极限强度为5~300MP。的岩石;③极软岩石:饱和单轴抗压极限强度小于5MPa的岩石。

3)按风化程度分①未风化;②微风化;③中等风化;④强风化;⑤全风化。上一页下一页返回1.1.3知识链接(7)第四纪沉积物—土第四纪沉积物，即通常所说的“土”。根据不同成因，第四纪沉积物主要有以下几种类型:残积物、坡积物、洪积物、冲积物、海相沉积物和湖泊沉积物等。

1)残积物残积物:是母岩经风化、剥蚀，未被搬运，残留在原地的岩石碎屑，称为残积物(见图1-15)。工程特性:孔隙率大，土质不均匀，作为建筑物地基容易引起不均匀沉降。

2)坡积物上一页下一页返回1.1.3知识链接

坡积物:是雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢地洗刷剥蚀、顺着斜坡向下逐渐移动、沉积在较平缓的山坡上而形成的沉积物(见图1-16)。工程特性:坡积物形成于山坡，常发生沿下卧基岩倾斜面滑动，坡积物的组成物质粗细颗粒混杂，土质不均匀，并且厚度变化很大，尤其是新近堆积的坡积物，土质疏松，压缩性较高。

3)洪积物洪积物:由暴雨或大量融雪，形成山洪急流，冲刷并搬运大量岩屑，流至山谷出口与山前倾斜平原，使岩屑堆积而形成洪积物(见图1-17)。洪积物常呈现不规则的交替层理构造，并具有夹层、尖灭或透镜体等产状(见图1-18)。上一页下一页返回1.1.3知识链接

工程特性:以洪积物作为建筑地基时，应注意土层的尖灭和透镜体引起的不均匀沉降。

4)冲积物冲积物:是由河流流水的地质作用将两岸基岩及其上部覆盖的坡积、洪积物质剥蚀后搬运、沉积在河流坡降平缓地带形成的沉积物。其特点是:呈现明显的层理构造，可分为平原河谷冲积物和山区河谷冲积物等类型。①平原河谷冲积物。平原河谷冲积物除河床外，大多都有河漫滩及阶地等地貌单元(见图1-19)。分河床沉积物、河漫滩沉积物、河流阶地沉积物、古河道沉积物(见图1-20)。上一页下一页返回1.1.3知识链接②山区河谷冲积物。山区河谷冲积物:在山区，河谷两岸陡峭，大多仅有河谷阶地，其地貌单元见图1-21。在高阶地往往是岩石或坚硬土层。作为地基，其工程地质条件很好。

5)海相沉积物滨海区大陆架浅海区海相沉积物按分布地带不同，分为:滨海沉积物、大陆架浅海沉积物、陆坡沉积物、深海沉积物，其地貌单元见图1-22。

6)湖泊沉积物湖泊沉积物可分为:湖边沉积物、湖心沉积物。湖泊如逐渐淤塞，则可演变成沼泽，形成沼泽沉积物。上一页下一页返回1.1.3知识链接

沼泽沉积物:主要为半腐烂的植物残余物一年年积累起来形成的泥炭所组成。泥炭的含水量极高，透水性很小，压缩性很大，不宜作为永久建筑物的地基。除了以上介绍的各类沉积物外，还有因冰川和风的地质作用而形成的冰川沉积物和风积物，因不常见，此处从略。

2.水文地质

(1)地下水及其埋藏条件地下水:存在于地面下土和岩石的孔隙、裂隙或溶洞中的水，叫做地下水。一般说来，建筑场地的水文地质条件主要指地下水的埋藏条件，地下水位及其动态变化，地下水化学成分及其对建筑材料的腐蚀性等。上一页下一页返回1.1.3知识链接

地下水按其埋藏条件，可分为:上层滞水、潜水和承压水三种类型(见图1-23)。

1)上层滞水上层滞水:是指埋藏在地浅处，局部隔水透镜体的上部，并且具有自由水面的地下水。它的分布范围有限，主要由大气降水补给，只能作为季节性的或临时性的水源。

2)潜水潜水:是埋藏在地表以下第一个稳定隔水层以上的具有自由水面的地下水。自由水面为潜水面，潜水面标高为地下水位。

3)承压水承压水:是指充满于两个稳定隔水层之间的含水层中承受一定静水压力的地下水。上一页下一页返回1.1.3知识链接

在地面打井至承压水层时，水便在井中上升甚至喷出地表，形成所谓喷泉。

(4)地下水对工程的影响地下水对建筑工程的影响，除了流砂、潜蚀和地下水的腐蚀性外，还有以下方面:1)基础埋深为了施工方便及节省造价，基础埋深应尽可能小于地下水位深度;在寒冷地区，当基础埋深较浅且距地下水位较近时，还应注意防止毛细水上升，使地基冻胀，从而导致基础及上部结构的破坏。

2)施工排水当地下水位埋藏浅，基础埋深大于地下水位深度时，基坑开挖与基础施工必须进行排水。上一页下一页返回1.1.3知识链接

应选择合理的排(降)水措施，保证地基不被破坏和施工顺利进行。

3)地下水位升降当地下水在地基持力层中上升，将使钻性土软化，增大压缩性;湿陷性黄土则产生严重湿陷;月彭胀土地基吸水膨胀，将基础顶起;在有地震砂土液化的地区，会引起液化的加剧。当地下水位在基础底面以下压缩层内下降时，岩土的自重应力增加，会引起地基基础的附加沉降。

4)地下室防水(潮)

当地下水位较高时，地下工程及多高层房屋的地下室应按《地下工程防水技术规范》(GB50108-2008)进行防水(潮)设计。上一页下一页返回1.1.3知识链接5)地下结构的抗浮设计地面下的空心结构物(如水池、油罐等)和处于施工阶段的多高层房屋的地下室，若位于地下水位埋藏浅的场地，因地下水的浮力可能将地下结构浮起，应进行地下结构的抗浮设计。

6)基坑涌水建筑物基坑下存在承压水时，开挖基坑会减小基坑底下承压水上部的隔水层厚度。减小过多时，会使承压水上面隔水层的自重压力小于承压水的压力，承压水就会冲破基坑底部的隔水层，形成涌水。三、地基勘察地质勘察是基本建设程序中的一个重要环节。上一页下一页返回1.1.3知识链接《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)规定:各项工程建设在设计和施工前，必须按基本建设程序进行岩土工程勘察。1.地基勘察的目的就是运用各种勘察手段和方法，按工程建设勘察阶段的要求，精心勘察，查明、分析地质条件、不良地质作用和地质灾害，正确评价场地的工程地质特性，编制完整的地基勘察报告，为地基基础设计和施工提供所需的工程地质资料。

2.地基勘察的任务与内容

(1)地质勘察的任务①勘察和评价建筑场地、地基的工程地质条件和水文地质条件。②提出地基处理、基础设计、不良地质现象防治的建议措施。

上一页下一页返回1.1.3知识链接③提供详细的地基勘探资料。(2)地质勘察的内容岩土工程勘察工作是一个逐步深化、循序渐进和分阶段进行的过程。勘察阶段的划分一般与设计阶段相适应，可分为可行性研究勘察(选址勘察)、初步勘察(初勘)和详细勘察(详勘)三个阶段。场地较小且无特殊要求的工程可合并勘察阶段。例如，对一般工业与民用建筑和中小型单项工程，由于建筑物的规模不大，建筑经验丰富，并且场地或其附近已有岩土工程资料时，则可根据实际情况，直接进行详细勘察。场地条件复杂或有特殊要求的工程，还应进行施工勘察。上一页下一页返回1.1.3知识链接《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)规定:房屋建筑和构筑物的岩土工程勘察，应在搜集建筑物上部荷载、功能特点、结构类型、基础形式、埋置深度和变形限制等方面资料的基础上进行。

1)地基勘察的主要内容①查明场地和地基的稳定性、地层结构、持力层和下卧层的工程特性、土的应力历史和地下水条件以及不良地质作用等。②提供满足设计、施工所需的岩土参数，确定地基承载力，预测地基变形性状。③提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议。④提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议。

上一页下一页返回1.1.3知识链接⑤对于抗震设防烈度等于或大于6度的场地，进行场地与地基的地震效应评价。

2)详细勘察的主要工作内容①搜集相关资料:建筑总平面图、拟建建筑物的概况(性质、规模、荷载、结构、基础形式、基础埋深、地基允许变形);②查明场地不良地质作用:类型、成因、分布、趋势、治理方案;③查明地基土层的分布及工程特性、评价其稳定性、均匀性和承载能力;④测试地基验算的相关参数:物理性质指标、力学性质指标;⑤查明地下不利埋藏物:河道、洞穴、孤石等;⑥查明地下水条件:埋藏、水位、水质、变化趋势;上一页下一页返回1.1.3知识链接⑦提供场地的标准冻深。

3.地基勘察方法地基勘察方法可分为勘探与测试。勘探主要确定场地地形地貌、土质类型、土层成因分布及水文地质情况;测试主要测定土的物理性质指标、力学性能指标及特别要求的化学性质指标。

(1)勘探方法

1)坑探坑探是在建筑场地挖探井(槽)直接观察地层的结构和变化，以取得直观资料和原状土样的一种常用勘探方法(见图1-24)。上一页下一页返回1.1.3知识链接

探井的平面形状:一般采用矩形或圆形，其深度视地层的土质和地下水埋藏深度等条件而定，一般为2~3m，较深的探井需进行坑壁加固。探井取土:应先在井底或井壁的指定深度处挖一土柱，土柱的直径必须稍大于取土筒的直径。将土柱顶面削平，放上两端开目的金属筒并削去筒外多余的土，边削边压，直到筒完全套人土柱后切断土柱。削平筒两端的土体，盖上筒盖，用熔蜡密封后贴上标签，注明土样的上下方向。

2)钻探分人工钻探和机械钻探。①人工钻探上一页下一页返回1.1.3知识链接

通常采用手摇麻花钻进行土层钻探，可以取得扰动土样;②机械钻探机械钻探:是利用钻机设备钻孔，并将土带出地面，直到预定深度(见图1-25)。钻探的基本程序包括三个方面:破碎孔底、提取土样、加固孔壁。钻探中通过沿孔深取样，以鉴别和划分土层，并可测定岩土层的物理力学性质。此外，也可在孔内进行原位测试来测定某些岩性指标。钻机一般分为回转式、冲击式和振动式三种。回转式钻机:是利用钻机的回转器带动钻具旋转，切削孔底，通常用管状钻具，能取柱状(原状)样本。

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冲击式钻机:是利用卷扬机，借钢丝绳带动有一定重量的钻具上下反复冲击，形成钻孔，抽筒提取岩石碎块或扰动土样。目前，国内工程勘察常用的钻机类型有SH-30型、CH-50型、DPP-100型、XY-100型等。振动式钻机:是利用振动力切削土层形成钻孔。

3)触探触探:是通过探杆用静力或动力将金属探头压入土层，并且测出各层土对触探头的灌入阻力，从而间接判断土层构造与土体性质的一种勘探方法和原位测试技术。触探作为勘探手段:可以划分土层，了解地层分布特征;触探作为测试技术:可以估计地基承载力和土的变形指标等;

触探可分为:静力触探、动力触探。

上一页下一页返回1.1.3知识链接①静力触探静力触探:是通过静压力将触探头压入土层，利用电测技术测得贯入阻力来判断土的力学性质，如图1-26所示。与常规的勘探手段比较，静力触探可相对快速和连续地探测土层构造和土体性质。尤其是在排土桩的单桩承载力预测方面，静力触探试验实现了一定程度的直接的物理模拟。静力触探试验适用于豁性土、粉土、砂土及含少量碎石的土层。静力触探设备中的核心部分是触探头。触探杆将探头匀速贯入土层时，一方面引起锥尖以下局部土层的压缩，于是产生了作用于尖锥的阻力;另一方面，又在孔壁周围形成一圈挤实层，从而导致作用于探头侧壁的摩阻力。探头的这两种阻力，是土力学性质的综合反映。上一页下一页返回1.1.3知识链接

工程中可根据所测得的灌入阻力(锥尖阻力、侧壁阻力、总贯入阻力、比贯入阻力)的数值，结合各地区经验估算土的强度、压缩性、单桩承载力等指标。②动力触探动力触探:是利用一定质量的穿心锤，以规定的高度(落距)自由落下，将一定规格的触探头贯入土中规定深度所需的锤击数，据此锤击数可判定土的性质。动力触探可分为:标准贯入试验和圆锥动力触探试验两大类。标准贯入试验:简称标贯试验，源于美国，是一种简单有效的原位动力触探试验，适用于砂土、粉土及一般钻性土。上一页下一页返回1.1.3知识链接

标准贯入锤击数N可用于确定地基土的承载力、估计土的抗剪强度和钻性土的变形指标，判定钻性土的稠度、砂土的密实度及地震时砂土液化的可能性。标准贯入试验所采用的触探头，是一种标准规格的圆筒形探头(由两个半圆管合成的取土器)，称之为标准贯入器，如图1-27所示。标贯试验的穿心锤重63.5kg，自由落距76cm，将贯入器锤击贯入土中30cm所需锤击数，称为标准贯入锤击数N。试验时先用回钻钻进，钻至试验标高以上15cm处，清除孔底残土，防止涌砂或塌孔。锤击时应避免偏心及侧向晃动，锤击速率应小于30击/min贯入器打入土中15cm后，开始记录每打入10cm的锤击数，累计打入30cm的锤击数为标准贯入锤击数N。上一页下一页返回1.1.3知识链接

当锤击数已达50击，而贯入深度末达30cm时，可记录实际贯入深度并终止试验。试验后取土鉴别，并绘制标准贯入锤击数N与深度的关系曲线。当试验深度大于3m时，实测标准贯入锤击数应按下式做探杆长度修正:N=aN'

式中N—修正后标准贯入锤击数;N'—实测标准贯入锤击数;a—触探杆长度修正系数。触探杆长度校正系数，见表1-14。上一页下一页返回1.1.3知识链接

圆锥动力触探试验:圆锥动力触探试验所采用的触探头，是圆锥形探头，用标准质量的穿心锤提升至标准高度自由下落，将特制的圆锥探头贯入土层规定深度所需的锤击数，以此来判定土的力学性能，具有勘探与测试双重功能。根据锤击能量的大小，圆锥动力触探分为轻型、重型和超重型三种，其主要规格参数见表1-15。根据动力触探指标和地区经验，可以确定砂土的孔隙比、相对密实度，粉土、钻性土土的强度、变形参数，地基承载力和单桩承载力等设计参数;还可以评定场地均匀性，查明滑动面、软硬土层界面，检验地基加固与改良的效果。上一页下一页返回1.1.3知识链接4)地球物理勘探地球物理勘探:简称物探，是一种兼有勘探和测试功能的技术，它是根据地层的导电性、磁性、弹性、湿度、密度、放射性等，用地球物理的专门手段和设备进行探测。(2)测试工作测试是地基勘察工作的重要内容，包括室内土工试验和现场原位测试。通过测试可以取得岩土的物理、力学性质指标和地下水的有关参数，这些指标和参数可以用来评价岩土工程及进行设计计算。室内土工试验和现场原位测试应符合《岩土工程勘查规范》(GB50021-2001),《土工试验方法标准》(GB/T50123)、《工程岩体试验方法标准》(GB/T50266)等规范的规定。上一页下一页返回1.1.3知识链接

1)室内土工试验①土的物理性质试验各类工程均应测定下列土的分类指标和物理性质指标:

砂土:颗粒级配、相对密度、天然含水量、天然密度、最大干密度和最小干密度。粉土:颗粒级配、液限、塑限、相对密度、天然含水量、天然密度和有机质含量。钻性土:液限、塑限、相对密度、天然含水量、天然密度和有机质含量。此外，根据工程需要有时还要进行土的渗透性试验和击实试验测定土的渗透系数、最大干密度和最优含水量。上一页下一页返回1.1.3知识链接②土的力学性质试验土的力学性质试验包括:土的固结(压缩)试验、直接剪切试验、三轴剪切试验、无侧限抗压强度试验、黄土湿陷性试验、膨胀土胀缩试验等，通过土的力学性质试验所得到的土的强度和变形等力学指标，是进行岩土工程分析、计算的基础。此外，为解决土的动力稳定性问题，满足建筑物抗震设计的要求，还应进行土的动力性质指标的测试。③水和土的腐蚀性试验水和土的腐蚀性试验是为了评价地下水和土对建筑材料的腐蚀性，对水和土进行的室内化学成分分析。

上一页下一页返回1.1.3知识链接2)原位测试原位测试:是在现场条件下直接测定土的性质，因而结果较为可靠。原位测试的方法较多，除了前面现场勘探中介绍的触探试验外，主要还有以下方法:①静载荷试验静载荷试验分为平板(浅层)载荷试验和螺旋板(深层)载荷试验，其试验结果可提供岩土地基承载力和变形模量。②十字板剪切试验十字板剪切试验适用于测定饱和软钻土的不排水抗剪强度和灵敏度。③旁压试验上一页下一页返回1.1.3知识链接

旁压试验分为预钻式和自钻式两种，通过对钻孔中侧壁土进行旁压试验，可测定地基土承载力。④现场剪切试验现场剪切试验可分为现场直剪试验和现场三轴试验。直剪试验可在试洞、试坑、探槽或大直径钻孔内进行，其试验结果可得到岩土的抗剪强度值，试验条件和受力状态更接近于实际情况;三轴试验一般在试洞内进行，试验结果可测定岩体的抗剪强度、弹性模量和泊松比。⑤波速测试波速测试可测得压缩波和剪切波的波速，从而确定岩土体的剪切模量、弹性模量和动刚度。上一页下一页返回1.1.3知识链接4.地质勘探报告

(1)地质勘察报告的内容地质勘察报告:是在勘察工作结束后，将野外勘探和室内测试取得的数据和信息进行分析整理、检查校对、归纳总结，并对建筑场地作出工程地质评价;最后，以简明的文字和图表，编成岩土工程勘察报告。

1)岩土工程勘察报告主要包括下列内容:①工程概况;②勘察目的、任务和技术标准;③勘察方法;④场地地形地貌、地层构造、岩土性质及其均匀性;⑤岩土性质指标，强度参数、变形参数、地基承载力值;⑥地下水埋藏条件、类型、水位及其变化;上一页下一页返回1.1.3知识链接⑦土和水对建筑材料的腐蚀性;⑧不良地质作用对工程危害、场地稳定性和适宜性的评价。

2)岩土工程勘察报告主要图表(三图一表)①勘探点平面布置图;如图1-28所示;②工程地质柱状图;如图1-29所示;③工程地质剖面图;如图1-30所示;④室内试验成果及原位测试成果图表，如表1-16所示。

(2)地质勘察报告的阅读与使用地质勘察的目的是为工程设计和施工提供必需的工程地质资料。在工程设计及施工前，必须认真阅读并正确使用地质勘察报告。

上一页下一页返回1.1.3知识链接1)地质勘察报告的阅读阅读地质勘察报告，重点要注意收集与工程设计和施工有关的信息，主要有以下方面:①了解工程地质条件(场地的稳定性、适宜性、地层结构、地基岩土构成及岩性特征)。②了解水文地质条件(地下水类型、埋藏条件及对建筑材料的腐蚀性)。③了解土体类型(确定场地和地基土的类型、判断有无湿陷性土、软土、膨胀土等特殊岩土)。