岩土工程勘察培训教材课件.ppt
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1、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
2、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
3、、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
4、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
5、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
6、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
7、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
8、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
9、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
10、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,
11、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
12、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
13、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,
14、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
15、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
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