岩土工程勘察培训教材课件.ppt

第一部分：岩土第一部分：岩土勘察技术勘察技术一、房屋建筑、构筑物地质勘察的基本要求一、房屋建筑、构筑物地质勘察的基本要求1、依据岩土工程勘察规范（、依据岩土工程勘察规范（2001）版，岩土工程勘察的一般要求如下：）版，岩土工程勘察的一般要求如下：2、勘察阶段的划分、勘察阶段的划分(岩土工程勘察规范（岩土工程勘察规范（2001）版）版)A、可行性研究勘察，应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价、可行性研究勘察，应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价B、初步勘察应对场地内拟建建筑地段的稳定性做出评价、初步勘察应对场地内拟建建筑地段的稳定性做出评价C、详细勘察对拟建建筑提出详细的各类岩土参数，对地基做出岩土评价，并、详细勘察对拟建建筑提出详细的各类岩土参数，对地基做出岩土评价，并对地基、基础形式、不良地质作用防治等提出建议对地基、基础形式、不良地质作用防治等提出建议1、初勘、初勘(岩土工程勘察规范（岩土工程勘察规范（2001）版）版)（1）布孔间距）布孔间距（2）钻孔深度）钻孔深度二、房屋建筑、构筑物地质勘察的技术要求二、房屋建筑、构筑物地质勘察的技术要求（3）取土式样、原位测试要求）取土式样、原位测试要求（4）水文地质工作）水文地质工作2、详勘、详勘(岩土工程勘察规范（岩土工程勘察规范（2001）版）版)（1）布孔间距）布孔间距（2）钻孔深度）钻孔深度（3）取土式样、原位测试要求）取土式样、原位测试要求（4）水文地质工作（与初勘要求基本一样）水文地质工作（与初勘要求基本一样）3、钻探方式、钻探方式(岩土工程勘察规范（岩土工程勘察规范（2001）版）版)四川目前普遍采用四川目前普遍采用的地勘钻机，能同的地勘钻机，能同时适用冲击钻和回时适用冲击钻和回旋钻旋钻冲击钻钻头冲击钻钻头回旋钻钻头回旋钻钻头回旋钻取芯器回旋钻取芯器取土器、贯入器、触探头取土器、贯入器、触探头钻杆钻杆取土器的种类很多，可按下述原则分类：取土器的种类很多，可按下述原则分类：(1)按取土器下部封闭形式分：敝口式和封闭式；按取土器下部封闭形式分：敝口式和封闭式；(2)按取土器上部封闭形式分：球阀封闭式，活阀封闭式和活塞封闭式；按取土器上部封闭形式分：球阀封闭式，活阀封闭式和活塞封闭式；(3)按取土器壁厚分：薄壁取土器，中壁取土器和厚壁取土器；按取土器壁厚分：薄壁取土器，中壁取土器和厚壁取土器；(4)按地层分：土层、砂砾石层、砂层和淤泥层取样器。按地层分：土层、砂砾石层、砂层和淤泥层取样器。4、钻探冲洗液的选择、钻探冲洗液的选择(建筑工程地质勘探与取样规程（建筑工程地质勘探与取样规程（2012）版）版)5、取芯率要求、取芯率要求(建筑工程地质勘探与取样规程（建筑工程地质勘探与取样规程（2012）版）版)卵石层加植物胶卵石层加植物胶取芯取芯岩层加植物胶取岩层加植物胶取芯芯三、原位试验三、原位试验1、地下水（工程岩体试验方法标准（、地下水（工程岩体试验方法标准（99）版）版）2、静力荷载试验、静力荷载试验（1）基本原理）基本原理 静力载荷试验就是在一定面积的承压板上向地基逐级施加荷载，静力载荷试验就是在一定面积的承压板上向地基逐级施加荷载，并观测每级荷载下地基的变形特性，从而评定地基的承载力、计算地并观测每级荷载下地基的变形特性，从而评定地基的承载力、计算地基的变形模量并预测实体基础的沉降量。它所反映的是承压板以下基的变形模量并预测实体基础的沉降量。它所反映的是承压板以下1.52.0倍承压板直径或宽度范围内地基强度、变形的综合性状。由倍承压板直径或宽度范围内地基强度、变形的综合性状。由此可见。该种方法犹如基础的一种缩尺真型试验是模拟建筑物基础此可见。该种方法犹如基础的一种缩尺真型试验是模拟建筑物基础工作条件的一种测试方法因而利用其成果确定的地基容许承载力最工作条件的一种测试方法因而利用其成果确定的地基容许承载力最可靠、最有代表性；当试验影响深度范围内土质均匀时，此法确定该可靠、最有代表性；当试验影响深度范围内土质均匀时，此法确定该深度范围内土的变形模量也比较可靠。深度范围内土的变形模量也比较可靠。（2）载荷试验的装置载荷试验的装置载荷试验的装置由加荷与传压装置、载荷试验的装置由加荷与传压装置、变形观测装置及承压板等部分组成变形观测装置及承压板等部分组成图。其中承压板一般为方形或圆形图。其中承压板一般为方形或圆形板；加荷装置包括压力源、载荷台板；加荷装置包括压力源、载荷台架或反力架，加荷方式可采用重物架或反力架，加荷方式可采用重物加荷和油压千斤顶反压加荷两种方加荷和油压千斤顶反压加荷两种方式；变形观测装置有百分表、变形式；变形观测装置有百分表、变形传感器和水准仪等。传感器和水准仪等。（3）基本要求）基本要求 试验用的承压板，一般采用刚性的圆形板或方形扳，面积可采试验用的承压板，一般采用刚性的圆形板或方形扳，面积可采用用0.250.5m2。对于软土由于容易发生歪斜，且考虑到承压板边。对于软土由于容易发生歪斜，且考虑到承压板边缘的塑性变形，宜采用较大尺寸的承压板。加荷的方法，一般采用缘的塑性变形，宜采用较大尺寸的承压板。加荷的方法，一般采用沉降相对稳定法。若有对比的经验，为了加快试验周期，也采用沉沉降相对稳定法。若有对比的经验，为了加快试验周期，也采用沉降非稳定法（快速法）。各级荷载下沉降相对稳定的标准一般采用降非稳定法（快速法）。各级荷载下沉降相对稳定的标准一般采用连续连续2h内每小时的沉降量不超过内每小时的沉降量不超过0.1mm。试验应进行到破坏阶段。当出现下列情况之一时，即可认为地试验应进行到破坏阶段。当出现下列情况之一时，即可认为地基土已达到极限状态，此时可终止试验：基土已达到极限状态，此时可终止试验：A、承压板周围的土体有明显的侧向挤出、隆起或裂纹；承压板周围的土体有明显的侧向挤出、隆起或裂纹；B、24h内沉降随时间近似等速或加速发展；内沉降随时间近似等速或加速发展；C、沉降量超过承压板直径或宽度的沉降量超过承压板直径或宽度的1/12；D、沉降急剧增大，沉降急剧增大，p-s曲线出现陡降阶段。曲线出现陡降阶段。3、静力触探、静力触探 静力触探（静力触探（CPT）是用静力将探头以一定的速率压入土中，同时用压力传）是用静力将探头以一定的速率压入土中，同时用压力传感器或直接用量测仪表测试土层对探头的贯入阻力，以此来判断、分析地基土感器或直接用量测仪表测试土层对探头的贯入阻力，以此来判断、分析地基土的物理力学性质。该方法的依据是探头的贯入阻力的大小与土层的性质有关，的物理力学性质。该方法的依据是探头的贯入阻力的大小与土层的性质有关，可以用一些经验关系把贯入阻力与土的物理力学性质联系起来，建立经验公式；可以用一些经验关系把贯入阻力与土的物理力学性质联系起来，建立经验公式；或根据对贯入机理的认识做定性的分析，在此基础上建立半经验的公式。利用或根据对贯入机理的认识做定性的分析，在此基础上建立半经验的公式。利用这些公式，根据测出的贯入阻力的大小，即可达到了解土层的工程性质的目的。这些公式，根据测出的贯入阻力的大小，即可达到了解土层的工程性质的目的。静力触探具有测试连续、快速，效率高，功能多，兼有勘探与测试双重作静力触探具有测试连续、快速，效率高，功能多，兼有勘探与测试双重作用的优点。且测试数据精度高，再现性好。但它的缺点是对碎石类土和密实砂用的优点。且测试数据精度高，再现性好。但它的缺点是对碎石类土和密实砂土难以贯入，也不能直接观测土层。土难以贯入，也不能直接观测土层。静力触探试验适用于粘性上、粉土、疏松到中密的砂土；对于碎石土，杂静力触探试验适用于粘性上、粉土、疏松到中密的砂土；对于碎石土，杂填土和密实的砂土不适用。填土和密实的砂土不适用。（1）基本原理）基本原理（2）装置组成）装置组成一般由贯入系统、量测系统和静力触探头三部分组成一般由贯入系统、量测系统和静力触探头三部分组成4、动力触探、动力触探（1）基本原理）基本原理 圆锥动力触探（圆锥动力触探（DPT）是利用一定的锤击动能，将一定规格的探头打入土中，）是利用一定的锤击动能，将一定规格的探头打入土中，根据每打入土中一定深度所需的能量来判定土的性质，并对土进行分层的一种根据每打入土中一定深度所需的能量来判定土的性质，并对土进行分层的一种原位测试方法。所需的能量体现了土的阻力大小，一般可以以锤击数来表示。原位测试方法。所需的能量体现了土的阻力大小，一般可以以锤击数来表示。（2）动力触探的分类）动力触探的分类 动力触探试验设备主要由导向杆、穿心锤、锤座、触探杆以及尖锥头（探头）动力触探试验设备主要由导向杆、穿心锤、锤座、触探杆以及尖锥头（探头）等五部分组成。我国根据锤击能量把圆锥动力触探划分为轻型等五部分组成。我国根据锤击能量把圆锥动力触探划分为轻型（10kg）、重型、重型（63.5kg）和超重型和超重型（120kg）三）三类。类。5、标准贯入试验、标准贯入试验 标准贯入试验（标准贯入试验（SPT）是利用一定的锤击动能，将一定规格的贯入器打入）是利用一定的锤击动能，将一定规格的贯入器打入钻孔孔底的土层中，根据打入土层中所需的能量来评价土层和土的物理力学性钻孔孔底的土层中，根据打入土层中所需的能量来评价土层和土的物理力学性质。标准贯入试验中所需的能量用贯入器贯入土层中质。标准贯入试验中所需的能量用贯入器贯入土层中30cm的锤击数的锤击数N63.5来表来表示，一般写作示，一般写作N，称为标贯击数。，称为标贯击数。标准贯入试验实质上是动力触探试验的一种。它和圆锥动力触探的区别主标准贯入试验实质上是动力触探试验的一种。它和圆锥动力触探的区别主要是它的触探头不是圆锥形，而是标准规格的圆筒形探头，由两个半圆管合成，要是它的触探头不是圆锥形，而是标准规格的圆筒形探头，由两个半圆管合成，形状和尺寸见图。且其测试方式有所不同，采用间歇贯入方法。形状和尺寸见图。且其测试方式有所不同，采用间歇贯入方法。标准贯入实验的优点是设备简单，操作方便，土层的适应性广，且贯入器标准贯入实验的优点是设备简单，操作方便，土层的适应性广，且贯入器能取出扰动土样，从而可以直接对土进行签别。能取出扰动土样，从而可以直接对土进行签别。标准贯入试验适用于砂土、粉土和一般粘性土。它的适用目的有评价砂土标准贯入试验适用于砂土、粉土和一般粘性土。它的适用目的有评价砂土的密实度和粉土、粘性土的状态，评价土的强度参数、变形参数、地基承载力、的密实度和粉土、粘性土的状态，评价土的强度参数、变形参数、地基承载力、单桩极限承载力、沉桩可能性以及砂土和粉土的液化势。单桩极限承载力、沉桩可能性以及砂土和粉土的液化势。6、十字板剪切试验、十字板剪切试验 十字板剪切试验（十字板剪切试验（VST）是用插入软粘上中的十字板头，以）是用插入软粘上中的十字板头，以定的速率旋定的速率旋转，测出土的抵抗力矩，然后换算成土的抗剪强度的一种原位测试方法，它包转，测出土的抵抗力矩，然后换算成土的抗剪强度的一种原位测试方法，它包括钻孔十字板剪切试验和贯入电测十字板剪切试验。它是一种快速测定饱和软括钻孔十字板剪切试验和贯入电测十字板剪切试验。它是一种快速测定饱和软粘土层快剪强度的一种简单而可靠的原位测试方法，这种方法测得的抗剪强度粘土层快剪强度的一种简单而可靠的原位测试方法，这种方法测得的抗剪强度值相当于试验深度处天然土层的不排水抗剪强度，在理论上它相当于三轴不排值相当于试验深度处天然土层的不排水抗剪强度，在理论上它相当于三轴不排水剪的粘聚力值或无侧限抗压强度的一半。水剪的粘聚力值或无侧限抗压强度的一半。十字板剪切试验具有对土扰动小、设备轻便、测试速度快、效率高等优点，十字板剪切试验具有对土扰动小、设备轻便、测试速度快、效率高等优点，因此在我国沿海软土地区被广泛使用。因此在我国沿海软土地区被广泛使用。十字板剪切试验的原理是：对压入粘土中的十字板头施加扭矩，使十字板十字板剪切试验的原理是：对压入粘土中的十字板头施加扭矩，使十字板头在土层中形成圆柱形的破坏面，测定剪切破坏时对抵抗扭剪的最大力矩，通头在土层中形成圆柱形的破坏面，测定剪切破坏时对抵抗扭剪的最大力矩，通过计算可得到土体的抗剪强度。过计算可得到土体的抗剪强度。十字板剪切试验适用于饱和软粘土。可应用于计算地基承载力，确定桩的十字板剪切试验适用于饱和软粘土。可应用于计算地基承载力，确定桩的极限端承力和摩擦力，确定软土地区路基、海堤、码头、土坝的临界高度，判极限端承力和摩擦力，确定软土地区路基、海堤、码头、土坝的临界高度，判定软土的固结历史。定软土的固结历史。十字板剪切试验设十字板剪切试验设备拆分备拆分十字板剪切现场试十字板剪切现场试验验7、波速测试、波速测试 波速试验是在工程现场使用试验手段测试弹性波在岩土层中的传播速度。波速试验是在工程现场使用试验手段测试弹性波在岩土层中的传播速度。它包含用单孔法和跨孔法测试压缩波与剪切波波速，以及用面波法测试瑞利波它包含用单孔法和跨孔法测试压缩波与剪切波波速，以及用面波法测试瑞利波波速。波速。试验设备包含激振系统、信号接收系统（传感器）和信号处理系统。试验设备包含激振系统、信号接收系统（传感器）和信号处理系统。(1)单孔法单孔法 单孔法是在一个钻孔中分土层进行检测，单孔法是在一个钻孔中分土层进行检测，故又称检层法，因为只需一个钻孔，方法简便，故又称检层法，因为只需一个钻孔，方法简便，在实测中用得较多，但精度低于跨孔法。单孔在实测中用得较多，但精度低于跨孔法。单孔法的现场测试情况如图所示。法的现场测试情况如图所示。(2)跨孔法跨孔法 跨孔法有双孔和三孔等距方法，以三孔跨孔法有双孔和三孔等距方法，以三孔等距法用得较多。跨孔法测试精度高，可以达等距法用得较多。跨孔法测试精度高，可以达到较深的测试深度，因而应用也比较普遍，但到较深的测试深度，因而应用也比较普遍，但该法成本高，操作也比较复杂。三孔法是在测该法成本高，操作也比较复杂。三孔法是在测试场地上钻三个具有一定间隔的测试孔，选择试场地上钻三个具有一定间隔的测试孔，选择其中的一个孔为振源孔，另外两个相邻的钻孔其中的一个孔为振源孔，另外两个相邻的钻孔内放置接收检波器，如图所示。内放置接收检波器，如图所示。一、一、岩土工程勘察现场监督的技术要点及技术要求（岩土工程勘察管理工作技岩土工程勘察现场监督的技术要点及技术要求（岩土工程勘察管理工作技术要求及标准术要求及标准2015版）版）1、对勘察单位委派的技术人员要求：、对勘察单位委派的技术人员要求：1.1 勘察单位派驻现场技术负责人和报告编写人须是工程师职称或以上的技术人勘察单位派驻现场技术负责人和报告编写人须是工程师职称或以上的技术人员；员；1.2 现场技术负责人应每天在现场进行地质编录和对钻机的班组长进行钻探技术现场技术负责人应每天在现场进行地质编录和对钻机的班组长进行钻探技术指导；指导；1.3 每位技术人员负责进行地质编录的钻机数量不得超过每位技术人员负责进行地质编录的钻机数量不得超过 5台；台；1.4 勘察单位委派的审核或审定人员每周至少一次到现场进行勘察工作的检查。勘察单位委派的审核或审定人员每周至少一次到现场进行勘察工作的检查。2、监理工程师现场旁站监督技术要点及技术要求：、监理工程师现场旁站监督技术要点及技术要求：2.1 施放勘探点的检查内容和要求：勘察单位施放勘探点的过程；拟建场地主要施放勘探点的检查内容和要求：勘察单位施放勘探点的过程；拟建场地主要角点或红线角点的位置坐标的准确性；勘察单位施放的勘探点位置及测量孔口角点或红线角点的位置坐标的准确性；勘察单位施放的勘探点位置及测量孔口高程的准确性。高程的准确性。第二部分第二部分：岩土：岩土勘察公司相关制度勘察公司相关制度2.2 因场地原因，少数勘探点位置移动标准：初勘阶段勘探点移动距离不应超过因场地原因，少数勘探点位置移动标准：初勘阶段勘探点移动距离不应超过20m；详勘阶段勘探点移动距离不应超过；详勘阶段勘探点移动距离不应超过3m；施工阶段勘察勘探点位置不允许；施工阶段勘察勘探点位置不允许移动。超出以上范围的情况，应取得总工室的同意。移动。超出以上范围的情况，应取得总工室的同意。2.3 勘探点施工过程检查内容：在各勘探点施工时检查各勘探点的岩土层情况，勘探点施工过程检查内容：在各勘探点施工时检查各勘探点的岩土层情况，如分层情况、软弱夹层情况、岩土芯采取率情况及勘察进度情况等。如分层情况、软弱夹层情况、岩土芯采取率情况及勘察进度情况等。2.4 原位测试孔检查的内容：标准贯入试验、动力触探试验、静力触探试验、十原位测试孔检查的内容：标准贯入试验、动力触探试验、静力触探试验、十字板剪切试验、波速测试等完成情况。字板剪切试验、波速测试等完成情况。2.5 取试样孔检查的内容和要求：勘察单位选取土样或岩样代表性情况，监督勘取试样孔检查的内容和要求：勘察单位选取土样或岩样代表性情况，监督勘察单位及时对试样进行妥善密封并送往实验室。察单位及时对试样进行妥善密封并送往实验室。2.6 检查水文地质条件完成情况：勘察单位对场地进行抽水试验，并取水试样或检查水文地质条件完成情况：勘察单位对场地进行抽水试验，并取水试样或土试样进行腐蚀性测试的情况。土试样进行腐蚀性测试的情况。2.7 施工机械设备运行情况检查的内容和要求：进场施工的机械设备运行情况、施工机械设备运行情况检查的内容和要求：进场施工的机械设备运行情况、施工质量情况，要求勘察单位加强对进场的施工机械设备和人员的管理。施工质量情况，要求勘察单位加强对进场的施工机械设备和人员的管理。2.8钻孔岩芯采取率要求：钻孔岩芯采取率要求：(1)碎石土、砂土、粉土等地层的岩芯采取率不应小于碎石土、砂土、粉土等地层的岩芯采取率不应小于40%；(2)粘性土等地层的岩芯采取率不应小于粘性土等地层的岩芯采取率不应小于80%；(3)较破碎和破碎岩层等地层的岩芯采取率不应小于较破碎和破碎岩层等地层的岩芯采取率不应小于60%；(4)完整和较完整岩层等地层的岩芯采取率不应小于完整和较完整岩层等地层的岩芯采取率不应小于80%；若达不到以上要求的，应判定为不合格钻孔，该孔报废，要求钻机重新施钻。若达不到以上要求的，应判定为不合格钻孔，该孔报废，要求钻机重新施钻。2.9 勘探点岩土芯拍照的要求勘探点岩土芯拍照的要求:重点项目或地质情况复杂的项目勘察单位应对每个勘探点的岩土芯进行拍照，并把照片附重点项目或地质情况复杂的项目勘察单位应对每个勘探点的岩土芯进行拍照，并把照片附在勘察报告中；一般工程的项目勘察单位应对全部控制性钻孔和不小于在勘察报告中；一般工程的项目勘察单位应对全部控制性钻孔和不小于 30%的一般性钻孔的一般性钻孔的岩土芯进行拍照，并把照片附在勘察报告中。的岩土芯进行拍照，并把照片附在勘察报告中。2.10 勘探点岩土芯喷漆的要求勘探点岩土芯喷漆的要求:对钻入中风化岩层或微风化岩层的勘探点，应对勘探点的中风化岩层或微风化岩层的岩芯对钻入中风化岩层或微风化岩层的勘探点，应对勘探点的中风化岩层或微风化岩层的岩芯拍照后进行喷漆。拍照后进行喷漆。第七十六条勘察工程第七十六条勘察工程1、验收内容：、验收内容：（1）孔位、孔口标高、孔深；（）孔位、孔口标高、孔深；（2）土样、岩样、水样的数量；（）土样、岩样、水样的数量；（3）原位测试、岩土）原位测试、岩土芯采取率等。芯采取率等。勘察施工阶段，监理工程师须对以上内容每个孔进行验收，使用验收终端系统及时拍勘察施工阶段，监理工程师须对以上内容每个孔进行验收，使用验收终端系统及时拍照、上传，视频监控系统全程监控并作为结算参考。每孔每漏验一个检查项，扣罚责任工照、上传，视频监控系统全程监控并作为结算参考。每孔每漏验一个检查项，扣罚责任工程师程师20元。每漏验一个孔，扣罚责任工程师元。每漏验一个孔，扣罚责任工程师100元。对工程师的验收情况，项目经理每天元。对工程师的验收情况，项目经理每天检查不少于两次，工程部经理每天检查不少于一次，工程技术部每周抽查不少于两次。每检查不少于两次，工程部经理每天检查不少于一次，工程技术部每周抽查不少于两次。每少一次，扣罚责任人少一次，扣罚责任人200元。元。2、工程技术部负责检查外业勘察工作的质量和进度情况，检查钻孔比例不少于、工程技术部负责检查外业勘察工作的质量和进度情况，检查钻孔比例不少于10%，每，每个勘察项目至少抽查个勘察项目至少抽查5个钻孔。个钻孔。3、监理工程师负责对每个勘探点的孔深及岩芯采取率等进行验收确认。验收合格，在原、监理工程师负责对每个勘探点的孔深及岩芯采取率等进行验收确认。验收合格，在原始记录表上签名确认。验收不合格，应要求勘察单位对该钻孔重新施钻。未进行验收确认始记录表上签名确认。验收不合格，应要求勘察单位对该钻孔重新施钻。未进行验收确认的，每次扣罚监理工程师的，每次扣罚监理工程师1000元，项目经理、工程部经理元，项目经理、工程部经理500元。工程技术部考核。元。工程技术部考核。经验收确认合格，但在基础施工时经验收确认合格，但在基础施工时,发现与勘探点资料相差较大等质量问题的，每次给发现与勘探点资料相差较大等质量问题的，每次给予监理工程师降一级工资以上处分，扣罚项目经理、工程部经理予监理工程师降一级工资以上处分，扣罚项目经理、工程部经理1000元、主管项目的公司元、主管项目的公司领导或项目总经理领导或项目总经理500元。工程管理部考核。元。工程管理部考核。4、对验收合格的每个勘探点的岩土芯进行拍照并保存，对已完成钻孔的中风化岩层或微、对验收合格的每个勘探点的岩土芯进行拍照并保存，对已完成钻孔的中风化岩层或微风化岩层的岩芯拍照后进行喷漆。未进行拍照并保存的，每次扣罚监理工程师风化岩层的岩芯拍照后进行喷漆。未进行拍照并保存的，每次扣罚监理工程师300元。工元。工程技术部考核。程技术部考核。5、基础施工时，勘察报告内容必须与岩土层的分层情况相吻合，严禁出现虚假报告。否、基础施工时，勘察报告内容必须与岩土层的分层情况相吻合，严禁出现虚假报告。否则，给予责任工程师开除处分，给予项目经理、工程部经理降六级工资处分，给予项目总则，给予责任工程师开除处分，给予项目经理、工程部经理降六级工资处分，给予项目总经理或地区公司主管工程领导降三级工资处分。经理或地区公司主管工程领导降三级工资处分。