地基勘察讲义.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,北京交通大学土建学院,地基勘察,参考：岩土工程勘察规范GB50021-2001,11/28/2025,北京交通大学土建学院,第一章 地基勘察,1.0 勘察的目的,1.1 勘察的分级,1.2 勘察要求,1.3 勘察方法,1.4 勘察报告,11/28/2025,北京交通大学土建学院,工程勘察,目的：以各种勘察手段和方法，调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件，为设计和施工提供所需的工程地质资料,参考规范：,岩土工程勘察规范,GB50021-2001,行业勘察规范：例如地下铁道、轻轨交通工程测量规范(GB50308-1999)；,铁路工程地质勘察规范(TB10012-2001)_,11/28/2025,北京交通大学土建学院,1.1 勘察的分级,工程分级（重要性）,场地分级（复杂程度）,地基分级（复杂程度）,岩土工程勘察等级（以上三条）,11/28/2025,北京交通大学土建学院,1.1 勘察的分级,一.按,工程,重要性分为三级,一级工程：重要工程，后果很严重,二级工程：一般工程，后果严重,三级工程：次要工程，后果不严重,11/28/2025,北京交通大学土建学院,1.1 勘察的分级,二.,场地,分级按复杂程度分为三级,（312）,一级场地（复杂场地）,：,对抗震危险、不良地质强烈发育、地质环境已经（或可能）受强烈破坏）、地形地貌复杂、多层地下水，裂隙水水文地质条件复杂,二级场地（中等复杂场地）,：,三级场地（简单场地）,：设防烈度等于小于6度、不良地质不发育、地质环境基本未受破坏、地形地貌简单、地下水对工程无影响,11/28/2025,北京交通大学土建学院,1.1 勘察的分级,三.,地基,的分级按复杂程度分为三级,(3.1.3),一级地基（复杂地基）：,岩土种类多，很不均匀，性质变化大需特殊处理；严重湿陷、膨胀、盐渍、污染的特殊土，以及其它情况特殊，需作专门处理的岩土。,二级地基（中等复杂地基）：,三级地基（简单地基）：,岩土种类单一，均匀，性质变化不大；无特殊性岩土。,11/28/2025,北京交通大学土建学院,一 资料,：,建筑物的上部荷载、建筑物的功能特点、结构类型、基础形式、埋深、变形限制。（平面图和地形图）,2.2,勘察要求,11/28/2025,北京交通大学土建学院,2.2,勘察要求,二.内容,1 场地与地基的稳定性、地层结构、持力层与下卧层的工程特点、土的应力历史和地下水条件及不良地质作用等；,2 提供满足设计施工需要的岩土参数，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,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。,11/28/2025,北京交通大学土建学院,2.2,勘察要求,勘察类型,可行性研究勘察,取得几个场址方案的主要工程地质资料和适宜性作出工程地质评价和方案比较,初步勘察,详细勘察,建筑总平面确定后的施工图设计阶段的勘察，即把勘察工作的主要对象缩小到具体建筑物的地基范围内,（施工勘察）,11/28/2025,北京交通大学土建学院,2.2,勘察要求,根据不同勘察阶段,不同工程要求,不同的工程重要性,不同的地基复杂程度,孔距与孔深,11/28/2025,北京交通大学土建学院,勘探点间距,等级,一级,二级,三级,简单场地,3050,4060,5070,中等复杂场地,1530,2540,3550,复杂场地,15,25,35,11/28/2025,北京交通大学土建学院,勘察孔,一般性勘察孔：针对,持力层,，2050m，（11.5)b (34)b,控制性勘察孔：针对,压缩层,，比一般性勘察深,11/28/2025,北京交通大学土建学院,2.3 勘察方法,物探,坑槽探,钻探,现场测试（原位测试）,室内试验,11/28/2025,北京交通大学土建学院,1 物探,地球物理勘察,方法:重力场,磁电场,声,弹性波,放射性勘察,地震勘察(规范,剪切波速),优点:简单迅速,较大范围,缺点:间接判断,11/28/2025,北京交通大学土建学院,2 坑槽探（井探、洞探）,优点:直观,缺点:地下水以下危险,11/28/2025,北京交通大学土建学院,3 钻探,最常用的办法,可达100m以下,划分地层,确定地下水,取样,可以在孔内进行触探及原位试验,11/28/2025,北京交通大学土建学院,11/28/2025,北京交通大学土建学院,11/28/2025,北京交通大学土建学院,勘探浅部土层可采用下列钻探方法,1小口径麻花钻或提土钻钻进,2小口径勺形钻钻进,3洛阳铲钻进,11/28/2025,北京交通大学土建学院,洛阳铲,又名探铲,探测地下古文物的一种简易方便的专用工具。洛阳铲呈半筒形，装有木柄，手持下探，深逾20米，铲头的土质，可判断地下堆积物的情况。洛阳邙山上冢垒嵯峨，几无卧牛之地，地下随葬品埋藏极为丰富郑和七次下西洋后，中国的古文物和精美的工艺品，为西方商人所看重，不惜重金，购于黑市。由于偷挖古墓中明器的需要，洛阳的凹形探铲，明代中叶即流传于民间。20世纪50年代，洛阳成为重点建设城市。工厂选址常遇到古墓，以机器钻探取样，费时费工，于是工程施工人员就利用这种凹形探铲，准确地探测出千余座古墓。之后这种凹形探铲推广到全国，并很快传到东欧和亚非各国，洛阳铲从此驰名中外,11/28/2025,北京交通大学土建学院,4原位测试,载荷试验,触探,十字板剪切试验,旁压仪试验,现场直剪试验,岩石现场三轴试验,11/28/2025,北京交通大学土建学院,触探,动力触探和静力触探,(1)动力触探,用一定重量的击锤，从一定高度自由下落，锤击插入土中探头，测定使探头贯入土中一定深度所需要的击数，以击数的多少判定被测土的性质。,管状探头,标准贯入试验SPT,63.5 kg,76cm落 距,贯入深度30cm的击数,N,63.5,锥状探头,轻型10 kg,重型 63.5kg 碎石,砾石地层,特重型 120kg,11/28/2025,北京交通大学土建学院,11/28/2025,北京交通大学土建学院,11/28/2025,北京交通大学土建学院,11/28/2025,北京交通大学土建学院,标贯击数,N,63.5,标贯击数N,63.5,63.5 kg,76cm落 距,贯入深度30cm的击数,N,63.5,适用：,一般粘性土，砂土，,砂砾石,用途,：,确定土的物理性质;,确定土的力学参数;,确定地基土的承载力；,判定地震液化。,11/28/2025,北京交通大学土建学院,标贯判断砂土密实度,N,63.5,密实度,N10,10N15,1530,松散,稍密,中密,密实,11/28/2025,北京交通大学土建学院,(2)静力触探,Static Sounding,（Static Cone Penetration Test),单桥探头 端部,Ps,=,Q,/,A,比贯入阻力,双桥探头 端部和侧壁,11/28/2025,北京交通大学土建学院,(2)静力触探,作用,土的密实度,压缩性,强度,桩和地基的承载力,11/28/2025,北京交通大学土建学院,11/28/2025,北京交通大学土建学院,十字板剪切实验,Vane Shear Test,11/28/2025,十字板,H,D,11/28/2025,北京交通大学土建学院,11/28/2025,北京交通大学土建学院,11/28/2025,北京交通大学土建学院,载荷试验,Plate Loading Test,平板承压板宜采用圆形压板面积可采用0.250.5m,2,11/28/2025,北京交通大学土建学院,地基破坏的判定,(1)明显侧向挤出或发生裂纹,(2)荷载增量很小,沉降急剧增加,(3)某级荷载增量下,24小时内沉降不能稳定,(4)s/b,0.06的荷载作为破坏荷载,载荷试验,p,cr,p,u,S,荷载沉降曲线,11/28/2025,北京交通大学土建学院,I,0,形状系数：,圆：0.785；,方：0.886,11/28/2025,北京交通大学土建学院,旁压试验,Pressuremeter,将一个圆柱形探头插入地基土中，有预钻式和自钻式两种。前者是将探头插入预先钻好的孔中；后者是这种探头自己能钻入土中。在试验时，其探头的空腔中加压力水，量测所施加压力与探头体积间的关系，得到pv曲线。合理地分析试验曲线可以确定地基土的变形和强度性质及相关参数。它原则上适用于任何地基土。,11/28/2025,旁压试验,水箱,量测,钻孔内进行横向载荷试验,用以测定较深处土层的变形模量和承载力,V,0,V,0,V,P,h,p,uh,p,cr,p,oh,11/28/2025,北京交通大学土建学院,将一个圆柱形探头插入地基土中，有预钻式和自钻式两种。前者是将探头插入预先钻好的孔中；后者是这种探头自己能钻入土中。在试验时，其探头的空腔中加压力水，量测所施加压力与探头体积间的关系，得到pv曲线。合理地分析试验曲线可以确定地基土的变形和强度性质及相关参数。它原则上适用于任何地基土。,11/28/2025,北京交通大学土建学院,p,l,v,弹性阶段,塑性阶段,11/28/2025,北京交通大学土建学院,螺旋载荷板（SPC）与钻孔剪切仪（BST）,Screw Plate Compressometer,Iowa Borehole Shear Test,11/28/2025,Screw Plate Compressometer,深层荷载试验,11/28/2025,北京交通大学土建学院,Iowa Borehole Shear Test,11/28/2025,北京交通大学土建学院,现场直剪试验,1试体 2剪切盒 3垂直千斤顶 4钢垫 5传力管柱 6滚珠排 7传力顶头 8水平千斤顶,9砼反力座 10基准梁 11水平百分表 12垂直百分表 13承重方木,14方木载荷平台 15堆重体 16剪切缝,11/28/2025,北京交通大学土建学院,6 室内试验,物理性质,力学特性直剪试验,三轴,岩石强度,压缩（固结）,渗透,11/28/2025,北京交通大学土建学院,岩土取样,11/28/2025,北京交通大学土建学院,11/28/2025,北京交通大学土建学院,11/28/2025,北京交通大学土建学院,1.4 勘察报告,1 一般情况,2 结果,地形和平面钻孔布置图,土层剖面,土性,地下水和不良地质问题,3 意见和建议 评价,设计施工建议,地基处理意见,11/28/2025,北京交通大学土建学院,2008年奥运会中心场区,岩土工程初步勘察,11/28/2025,中心场区B区,291公顷,北四环路,东北辰路,西北辰路,11/28/2025,北京交通大学土建学院,1：奥运村,2：主场馆区,3：主体育馆,4：商业、文化区,5：发展场地,6：北中轴路,7：水域,11/28/2025,北京交通大学土建学院,钻孔情况,124个钻孔,总进尺：3040米,间距：100150米,11/28/2025,北京交通大学土建学院,11/28/2025,北京交通大学土建学院,11/28/2025,北京交通大学土建学院,60m,15-20m,30-40m,11/28/2025,北京交通大学土建学院,60m,15-20m,30-40m,11/28/2025,北京交通大学土建学院,60m,15-20m,40-45m,11/28/2025,北京交通大学土建学院,15-20m,30-40m,11/28/2025,北京交通大学土建学院,15-20m:5个,11/28/2025,北京交通大学土建学院,15-20m：10个,30-40m：4个,11/28/2025,北京交通大学土建学院,10m：15个,11/28/2025,北京交通大学土建学院,11/28/2025,北京交通大学土建学院,11/28/2025,北京交通大学土建学院,