勘察与地基处理知识介绍.ppt

1、勘察与地基处理知识介绍,2008年7月10日,勘察与设计的关系,勘察阶段一般和设计阶段相对应，初步勘察应符合初步设计要求，详细勘察应符合施工图设计要求。初步勘察与详细勘察是勘察的不同阶段，一般来说其涉及范围大致相同，只是研究深度有所差异；并且其划分也不是绝对的，当地质条件简单、工程类别低时，可合并进行详细勘察；而当地质条件复杂时，根据情况除以上两阶段外尚需进行施工勘察。,勘 察 用 语,岩土工程勘探：岩土工程勘察的一种手段，包括钻探、井探、槽探、坑探、洞探以及物探、触探等。 岩土工程勘察报告：在原始资料的基础上进行整理，统计、归纳、分析、评价，提出工程建议，形成系统的为工程建设服务的勘察技术文

2、件。 标准贯入试验：检测土体的承载力，63.5KG,76CM,30CM； 岩土工程勘察：根据建设工程的要求，查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩土工程条件，编制勘察文件的活动。,详细勘察需要的技术文件,建筑物与构筑物的平面布局、定位坐标和地形的建筑总平面图。 厂区的记时设计地面整平标高。 建筑物与构筑物的荷重及规模大小。 建筑物与构筑物的结构特点、基础埋深及拟采用的基础形式。 建筑物与构筑物对地基的变形、抗震及震动是否有具体的要求。 建筑物与构筑物的强度与刚度。,初步勘察的目的,初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水及基岩的埋藏条件与基岩起伏。 查明场地不良地质作用的成因、分

3、布、规模、发展趋势，并对场地的稳定性作出评价。 进行场地与地基的地震效应的初步评价。 初步判定水对建筑材料的腐蚀性。 对可能采用的地基基础类型进行初步分析评价。 对下步工作提出意见和建议。,详细勘察的目的,查明建(构)筑物范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性，分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力。 查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，提出整治方案的建议。 对需进行沉降计算的建(构)筑物，提供变形计算参数，预测建(构)筑物的变形特征。 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。 查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度。 判定水和土对建筑材

4、料的腐蚀性。,勘察孔的定义,一般性孔：主要是了解地层结构，对控制性孔起补充作用。鉴别性孔：一般和取样孔、原位测试孔等相对应，港工规范一般按此划分，其目的和一般孔类似。 钻孔深度：一般随勘察物的性质、勘察阶段、地质条件、钻孔类别等差别较大，不好一概而论，具体应按相应的规范要求。,勘察孔的定义,一般性孔、控制性孔、鉴别性孔： 教材和规范中都没有就钻孔类别作具体的定义，不同行业、不同规范对钻孔类别的划分也不同，上述一般性孔和控制性孔是相对应的划分(多数行业和规范是按此种分类)。 控制性孔具有以下特点：能把握住影响勘察标的物的主要地层的基本属性、能提供地基变形计算参数、满足变形计算要求、较全面了解地层

5、结构的钻孔,勘探点的布置规定,按建筑物周边线和角点布置 在主要受力层或有影响的下卧层起伏较大时，应加密勘察点 重大设备基础应单独布置勘察点，重大的动力机器基础和高耸的构筑物，勘探点不少于3个,桩基勘探孔的孔深规定,一般性孔应达到预计桩长35d，且不得小于3米 控制性孔应满足下卧层验算要求 钻至预计深度遇到软弱层时，应予加深 对嵌岩桩，应钻入预计嵌岩面以下35d 对有多钟桩长方案时，应根据最长桩确定,勘察报告提供的指标,勘察报告包括的物理与力学指标： 根据勘察类型有所不同，一般建(构)筑物的勘察主要提供：重度、压缩模量、内摩擦角、凝聚力、承载力特征值、桩端阻力、桩侧阻力、岩石抗压强度等。,地基与

6、基础工程,地基与基础的定义。 专业术语：地基处理、基础施工。 地基的分类：天然地基与人工地基 人工地基：柔性地基（灰土地基、砂石地基、碎石桩、灰土桩）；刚性基础（钢筋混凝土预制和现浇桩，钢管桩）。,土方工程技术管理,土方回填工程 填土材料要求：碎石土、粉土、粘性土或砂土。不得含有树根、草皮、有机杂质； 土粒大小：不得大于5厘米； 虚铺厚度：振动辗压法、6001300厚、8t15t压路机，68遍辗压 压实度要求：0.940.97 土方质量检测的方法：环刀取样和标准贯入试验,均质人工地基处理方法1,换土垫层法：适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等地基土的浅层处理常用于

7、轻型建筑、地砰、堆料场和道路工程等地基处理工程中,均质人工地基处理方法2,深层密实法其包括爆破法、强夯法、挤密法 强夯法：（强夯与打夯的区别）国内夯锤重量一般为10t25t，对砂性土一般锤底面积3m24m2，国内常采用8m20m 的落距。适用于碎石土、砂土、杂填土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土和人工填土等地基的加固处理。对饱和度较高的淤泥和淤泥质土，使用时应慎重。近年来，对高饱和度的粉土与粘性土地基，有人采用在坑内回填碎石、块石或其它粗颗粒材料，强行夯入并排开软土，最后形成碎石桩与软土的复合地基，该方法称之为强夯置换（或强夯挤淤、动力置换）,强夯影响深度,均质人工地基处理方法3,排水固结

8、法是对天然地基加载预压，或先在天然地基中设置砂井（袋装砂井、或塑料排水板）等竖向排水体，然后利用建筑物本身重量分级逐渐加荷，或在建筑物建造前在场地先行加载预压，使土体中的孔隙水排出，土体逐渐固结，地基发生沉降，同时强度逐步提高的一种方法。,均质人工地基处理方法3,复合地基的处理方法,灰土挤密桩法和土体挤密桩法 砂桩法、碎石桩法、石灰桩法 水泥土搅拌法、夯实水泥土桩法 高压喷射注浆法 水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩)法,复合地基处理方法,碎石桩和砂桩（合称为粗颗粒土桩），是指用振动、冲击或振动水冲等方式在软弱地基中成孔后，再将碎石或砂挤压入土孔中，形成大直径的由碎石或砂所构成的密实桩体。 水泥粉煤灰

9、碎石桩（Cement Flyash Gravel Pile）简称CFG桩。它是在碎石桩的基础上，加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和制成的一种具有一定粘结强度的桩。,预应力管桩特点,单桩承载力高 ，如500100管桩，最高设计承载力用到2500KN 设计选用范围广 ，在同一建筑物基础中，可根据柱下荷载的大小采用不同直径的管桩 对持力层起伏变化大的地质条件适应性强 单位承载力造价经济 成桩长度不受施工机械的限制 施工速度快、工效高、工期短 运输吊装方便、接桩快捷 成桩质量可靠，监理检测方便,预应力管桩适用范围,1持力层上覆盖为松软土层，没有坚硬的夹层 2持力层顶面的土质变化不大，桩长易于控制

10、，减少截桩或多次接桩 3水下桩基工程,灌注桩分类,冲孔灌注桩 长臂螺旋钻孔灌注桩 旋挖钻孔灌注桩 沉管灌注桩,灌注桩的适用范围、特点,适用范围：适用于不同土层 桩长可因地改变，没有接头。目前钻孔灌注桩的直径已达2OM，有的桩长达88M 仅承受轴向压力时，只需配置少量构造钢筋 单桩承载力大(采用大直径钻孔和挖孔灌注桩时) ，抵抗水平剪力强，抗拔能力强。 桩身质量不易控制，容易出现断桩、缩颈、露筋和夹泥的现象,桩基与地基检测的开始时间,预制桩：地基土为砂土7天后试验；粘性土15天后；饱和软粘土25天 灌注桩：应在桩身混凝土达到设计强度后进行（28天） 强夯：碎石土、砂土714天；粉土、粘性土142

11、8天； 强夯置换：28天,地基与桩基检测1,1、检测的指标：承载力、压实度、变形 2、承载力检测方法： A原位试验：触探（动力、静力）试验、平板载荷试验、标准贯入试验 B理论公式 C根据土的物理性质，查规范 3、压实度的检测方法：环刀法 4、变形的检测方法：平板载荷试验,地基与桩基检测2,5平板载荷试验的终止条件 A载荷不变，24h沉降速率几乎不变或加速发展 B承压板周围出现隆起或破坏性裂纹 C相对沉降S/b超过0.060.08,地基与桩基检测3,标准贯入试验：重量63.5Kg,落距76cm，贯入器入土15cm，再打入30cm的锤击数 标准贯入试验应用 A土层垂直和水平方向的均匀程度 B承载力

12、，变形模量、物理力学指标和设计需用的参数 C预估单桩承载力和选择桩尖持力层 D地基加固处理效果的检验和施工检测 E判定砂土的密实度、粘性土的稠度、判别砂土和粉土地震液化的可能性,钢筋工程,钢筋工程 钢筋分类：一级、二级、三级； 钢筋的拉伸及受力性能：主要受拉； 进厂钢筋的验收内容及送检试验：出厂合格证，取样长度：35、50厘米； 钢筋加工的设备名称：钢筋弯曲机、切断机、闪光对焊机，动力卷扬机； 钢筋连接方式：绑扎，焊接，机械连接； 钢筋的验收内容：规格、型号、间距、钢筋的截断位置、焊接接头数量的限制,砼工程,砼工程 砼主要为受压构件； 水泥：普通硅酸盐水泥不能在海水或有腐蚀性的介质中使用、火山

13、灰水泥和粉煤灰水泥可在一般水下、海水、工业废水和矿物水中的水下工程中用；矿渣水泥泌水严重，不能在水下浇筑中用。 水下浇筑砼的水泥：选用颗粒细、泌水率小、收缩性小、初凝时间长的水泥品种。 石子：大小有05石、24石、13石；卵石、碎石；砂：河砂；水：不得含盐份； 砼的运输（水平与垂直运输）、浇捣（漏振与过振）、养护 施工缝留设的位置：受剪力较小的部位。,大体积砼1,定义 1、最小断面尺寸大于0.8m-1m以上的砼结构 ； 2、混凝土的温升值与环境温度的差值 大于25 。 裂缝：温度裂缝、沉缩裂缝,大体积砼温度裂缝产生的原因,一是由于温差较大引起的 ，砼结构在硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不

14、断上升，使砼表面和内部温差较大，砼内部膨胀高于外部，此时砼表面将受到很大的拉应力，而砼的早期抗拉强度很低，因而出现裂缝。二是由结构温差较大，受到外界的约束引起的，当大体积砼浇筑在约束地基（例如桩基）上时，又没有采取特殊措施降低，放松或取消约束，或根本无法消除约束，易发生深进，直至贯穿的温度裂缝,大体积砼温度沉缩裂缝产生的原因,砼沉缩裂缝在大体积砼（特别是泵送大流态砼）施工中也是非常多的。主要原因是振捣不密实，沉实不足，或者骨料下沉，表层浮浆过多，砼浇筑后，没有及时抹压实（特别是初凝前的二次拌压），且表面覆盖不及时，受风吹日晒，表面水份散失快，产生干缩，砼早期强度又低，不能抵抗这种变形而导致开裂

15、。在施工中采用缓凝型泵送剂，延缓砼的凝结硬化速度，充分利用外加剂（特别是缓凝剂）的特性，适时增加抹加次数，消除表面裂缝（特别是沉缩裂缝和初期温度裂缝），特别是初凝前的抹压，这对消除表有效的。,保证大体积混凝土质量的措施,选择合适水泥和严格控制水泥用量 优先采用525R普通水泥，425R普通水泥等高标号水泥，以减少水泥用量。选用低热水泥，减少水化热，降低混凝土的温升值。并尽量选用后期强度（90或120天），降低水泥量，并延缓峰值。在满足设计和混凝土可泵性的前提下，将425R水泥用量控制在450kgm3，525R水泥用量控制在360kgm3。以降低砼最高温升，降低砼所受的拉应力。,保证大体积混凝土

16、质量的措施,严格控制骨料级配和含泥量 选用10.40mm连续级配碎石(其中10.30mm级配含量65左右)，细度模数2.80-3.00的中砂(通过0315n凹筛孔的砂不少于15，砂率控制在40-45)。砂、石含泥量控制在1以内，并不得混有有机质等杂物，杜绝使用海砂。,保证大体积混凝土质量的措施,选择适当外加剂 可根据设计要求，混凝土中掺加一定用量外加剂，如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等外加剂。外加剂中糖钙能提高混凝土的和易性，使用水量减少20左右，水灰比可控制在0.55以下，初凝延长到5h左右。,饱和砂土、粉土的震动液化,砂土液化的机理：松散的砂土受到震动时有变得更加紧密的趋势。但饱和砂土的孔隙水全部为水充填，因此这种趋于紧密的作用将导致孔隙水压力的骤然上升，而在地震过程的短暂时间内，骤然上升的孔隙水压力来不及消散，这就使原来由砂粒通过其接触点所传递的压力减小，当这种压力完全消失时，砂层会完全丧失抗剪强度和承载能力，变得象液体一样的状态，即通常所说的砂土液化现象。,饱和砂土、粉土的震动液化,砂土液化的因素：土颗粒粒径（粒径在0.1mm的粉细