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岩土工程勘察的基本知识

时间:2022-11-03 百科知识 版权反馈
【摘要】:工程建设项目的岩土工程勘察任务、工作内容、勘察方法、工作量的大小等取决于工程的技术要求和规模、工程的重要性、建筑场地和地基的复杂程度等因素。另外,建筑在岩质地基上的一级工程,当场地复杂程度等级和地基复杂程度等级均为三级时,岩土工程勘察等级可定为乙级。勘察的目的是为了查明并评价工程场地岩土技术条件和它们与工程之间关系。

一、任务介绍

本任务通过介绍岩土工程勘察等级、勘察的目的与任务,让读者了解勘察的工作内容;通过介绍勘察工作中的勘探及取样工作来进行室内土工试验,以及通过现场原位测试,让读者掌握勘探和现场测试的方法、实验设备及运用条件,能根据不同的工程要求选择合适的勘察手段。

二、理论知识

1.岩土工程勘察等级

工程建设项目的岩土工程勘察任务、工作内容、勘察方法、工作量的大小等取决于工程的技术要求和规模、工程的重要性、建筑场地和地基的复杂程度等因素。

根据工程的规模和特征,以及由于岩土工程问题造成工程破坏或影响正常使用的后果,可分为以下三个工程重要性等级。

(1)一级工程:重要工程,后果很严重。

(2)二级工程:一般工程,后果严重。

(3)三级工程:次要工程,后果不严重。

根据场地复杂程度,可分为三个场地等级:①一级场地(复杂场地);②二级场地(中等复杂场地);③三级场地(简单场地)。

根据地基复杂程度,可分为三个地基等级:①一级地基(复杂地基);②二级地基(中等复杂地基);③三级地基(简单地基)。

《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)根据工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级,按下列条件划分岩土工程勘察等级。

(1)甲级。在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中,有一项或多项为一级。

(2)乙级。除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目。

(3)丙级。工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级。

另外,建筑在岩质地基上的一级工程,当场地复杂程度等级和地基复杂程度等级均为三级时,岩土工程勘察等级可定为乙级。

2.岩土工程勘察的目的与任务

勘察的目的是为了查明并评价工程场地岩土技术条件和它们与工程之间关系。内容包括工程地质测绘与调查、勘探与取样、室内试验与原位测试、检验与监测、分析与评价、编写勘察报告等项工作,以保证工程的稳定、经济和正常使用。

1)地质勘察的基本工作内容

在勘察开始以前,由建设单位会同设计单位提交勘察任务委托书,其中应说明工程概况、设计阶段、对勘察的技术要求等,并提供勘察工作所必需的各种图表资料,如场地地形图、建筑物总平面布置图及建筑物结构类型和荷载情况表等。勘察单位即以此为依据,并搜集场地范围邻近已有的地质、地震、水文、气象以及当地的建筑经验等资料,由该勘察项目的工程负责人编写勘察纲要,经审核批准后,进行勘察工作。勘察纲要的内容取决于设计阶段、工程重要性和场地的地质条件等。

勘察工作布置的基本内容,可概括为下列几方面。

(1)勘察纲要编制

①工程名称、工程地点及工程概况。

②建设单位和设计单位。

③勘察等级、勘察阶段及勘察目的。

④对已有岩土工程资料和经验的分析。

⑤勘察应执行的规范、规程和标准。

⑥勘察工作布置,包括勘察方法、工作量及技术要求。

⑦资料整理及勘察报告编写的内容要求。

⑧勘察工作中可能遇到的问题及措施。

(2)工程地质测绘和调查。

确定测绘和调查的范围、路线、地质观测点及其主要工作内容和技术要求,本工作可通过调查参阅有关资料完成。

(3)勘探。

①确定采用的勘探方法。

②确定勘探孔的深度,包括控制性孔的深度、一般性孔的深度及控制性孔占勘探孔总数的比例。

③确定勘探点的平面布置,包括布点方式、勘探点间距及勘探点数量。

(4)取样。

确定岩石、土及地下水取样孔(井)的数量和平面布置,对取土试样孔还应确定取样点的竖向间距(或取样深度)、取土器类型和规格及取样技术要求。

(5)原位测试。

确定进行原位测试孔的数量和平面布置、各孔测试点的竖向间距(或试验深度)。

(6)室内试验。

确定岩石、土及地下水试样进行室内试验的项目、试验数量及具体技术要求。

(7)岩土工程评价以及工程地质勘察报告。

分析可能出现的岩土工程问题,给出评价最后编制地质勘察报告。

2)岩土工程勘察阶段的划分

建筑物的岩土工程勘察宜分阶段进行,一般划分为以下步骤。

(1)可行性研究勘察。

可行性研究勘察时应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价,并应符合下列要求。

①搜集区域地质、地形地貌、矿产、地震、当地的工程地质和岩土工程等资料。

②踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件。

③当拟建场地工程地质条件复杂,已有资料不能满足要求时,应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作。

④当有两个或两个以上拟选场地时,应进行对比分析。

(2)初步勘察。

在进行初步勘察时应对场地内拟建建筑地段的稳定性做出评价,主要工作如下。

①搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地地形图。

②初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件。

③查明场地不良地质作用的成因、分布、规模,并对场地的稳定性做出评价。

④对抗震设防烈度大于等于6度的场地,应对场地和地基的地震效应做出初步评价。

⑤对于季节性冻土地区,应调查场地土的标准冻结深度。

⑥初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性。

⑦进行高层建筑初步勘察时,应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方案进行初步分析评价。

(3)详细勘察。

详勘的任务就在于针对具体建筑物地基或具体的地质问题,为进行施工图设计和为施工提供可靠的依据或设计计算参数。因此必须查明建筑物范围内的地层结构、岩石和土的物理力学性质,对地基的稳定性及承载能力作出评价,并提供不良地质现象防治工作所需的计算指标及资料,此外,还要查明有关地下水的埋藏条件和腐蚀性、地层的透水性和水位变化规律等情况。

详勘的手段主要以勘探、原位测试和室内土工试验为主,必要时可以补充一些物探和工程地质测绘及调查工作。详勘勘探孔深度以能控制地基的主要受力层为原则。取试样和进行原位测试的井、孔数量,应按地基土层的均匀性、代表性和设计要求确定,一般占勘探孔总数的1/2至2/3,并且每个场地不少于2~3个。

(4)施工图设计阶段的工程地质勘察。

有关建筑物设计中个别问题需要补充勘察资料,主要是为施工有关的问题提供地质情况。例如,运输线路的勘察,处理措施,基坑涌水问题的分析评价等。勘察方法以施工所需的各种试验为主,如灌浆试验、板桩试验等。勘探工作仍需进行,主要是为试验工作和解决某些专门性问题而要进行的补充坑孔。

除上述设计中各阶段的勘察工作外,在施工过程中的工程地质工作也是很重要的,应予以重视。这方面的工作主要是解决施工中出现的新的工程地质问题,核对已取得的资料的准确性,从中取得经验;进行施工开挖中的编录工作和施工预报;地基或基槽开挖的地质验改工作等。

3.勘探点的布置

1)勘探点的间距

根据《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001),对土质地基,勘探点的间距可按表6-1确定。

表6-1 详细勘察勘探点的间距 单位:m

详细勘察的勘探点布置,应符合下列规定。

(1)勘探点宜按建筑物周边线和角点布置,对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群的范围布置。

(2)同一建筑范围内的主要受力层或有影响的下卧层起伏较大时,应加密勘探点,查明其变化。

(3)重大设备基础应单独布置勘探点;重大的动力机器基础和高耸构筑物,勘探点不宜少于3个。

(4)勘探手段宜采用钻探与触探相配合,在复杂地质条件、湿陷性土、膨胀岩土、风化岩和残积土地区,宜布置适量探井。

详细勘察的单栋高层建筑勘探点布置,应满足对地基均匀性评价的要求,并且不应少于4个;对密集的高层建筑群,勘探点可适当减少,但每栋建筑物至少应有1个控制性勘探点。

2)勘探孔的深度

详细勘察的勘探深度自基础底面算起,应符合下列规定。

(1)勘探孔深度应能控制地基的主要受力层,当基础底面宽度不大于5m时,勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3倍,对单独柱基不应小于1.5倍,并且不应小于5m。

(2)对高层建筑和需作变形计算的地基,控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度;高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下0.5~1.0倍的基础宽度,并深入稳定分布的地层。

(3)对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房,当不能满足抗浮设计要求,需设置抗浮桩或锚杆时,勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求。

(4)当有大面积地面堆载或软弱下卧层时,应适当加深控制性勘探孔的深度。

(5)在上述规定深度内当遇到基岩或厚层碎石土等稳定地层时,勘探孔深度应根据情况进行调整。

另外,详细勘察的勘探孔深度,应符合下列规定。

(1)地基变形计算深度,对中、低压缩性土可取附加压力等于上覆土层有效自重压力20%的深度;对于高压缩性土层可取附加压力等于上覆土层有效自重压力10%的深度。

(2)建筑总平面内的裙房或仅有地下室部分(或当基底附加压力p0≤0时)的控制性勘探孔的深度可适当减少,但应深入稳定分布地层,并且根据荷载和土质条件不宜少于基底0.5~1.0倍基础宽度。

(3)当需进行地基整体稳定性验收时,控制性勘探孔深度应根据具体条件满足验收要求。

(4)当需确定场地抗震类别而邻近无可靠的覆盖层厚度资料时,应布置波速测试孔,其深度应满足确定覆盖层厚度的要求。

(5)大型设备基础勘探孔深度不宜小于基础底面宽度的2倍。

(6)当需进行地基处理时,勘探点的深度应满足地基处理设计与施工要求,当采用桩基时,勘探孔的深度应满足规范的要求。

(桩基础)勘探孔的深度应符合下列规定。

(1)一般性钻孔的深度应达到预计桩长以下3~5d(d为桩径),并且不得小于3m;对大直径桩,不得小于5m。

(2)控制性勘探孔深度应满足下卧层验算的要求;对需验算沉降的桩基、应超过地基变形计算深度。

(3)钻孔预计深度遇到软弱层时,应予以加深;在预计勘探孔深内遇稳定坚实岩土时,可适当减小。

(4)对嵌岩桩、应钻入预计嵌岩面以下3~5d,并穿过溶洞、破碎带,到达稳定地层。

(5)当有多种可能的桩长方案时,应根据最长桩的方案确定。

4.工程地质勘察方法

为了查明地基岩土性质、分布和地下水等条件,勘察工作中需进行勘探并取样进行室内土工试验。勘探的方法可分为钻探、坑(槽)探,地球物理勘探和现场原位测试等。

1)钻探

钻探是采用钻探机具向地下钻孔获取地下资料的一种应用最广泛的勘探方法。钻探的钻进方式可以分为回转式、冲击式、振动式、冲洗式四种。每种钻进方法各有独自特点,分别适用于不同的地层。其中回转式用得最多,回转式又分为螺旋钻探和岩芯钻探等多种。

在地基勘察中,对岩土的钻探有如下具体要求。

①非连续取芯钻进的回次进尺,对螺旋钻探应在1m以内,对岩芯钻探应在2m以内,钻进深度、岩土分层深度的量测误差范围应为±0.05m。

②对于鉴别地层天然湿度的钻孔,在地下水位以上应进行干钻。

③岩芯钻探的岩芯采取率,对一般岩石不应低于80%,对破碎岩石不应低于65%。

一般来说,各种钻探的钻孔直径与钻具规格均应符合现行技术标准的规定,尤其注意钻孔直径应满足取样、测试及钻进工艺的要求。例如,对浅部土层进行钻探,可采用小径麻花钻(或提土钻)、小径勺形钻或洛阳铲钻进。

2)坑(槽)探

坑(槽)探是在建筑场地或地基内挖掘探坑、探槽、探井等进行勘探的方法。这种方法能直接观察到地质情况,取得较准确的地质资料。同时还可以利用这种坑、井,进行取样或原位试验。

探坑、探井采用直径0.8~1.0m圆形断面或1.0m×1.2m矩形断面。掘进中,应对坑、井壁进行支护以防垮塌,确保施工安全。

在掘进过程中应包括详细记录(如编号、位置、标高、尺寸、深度等)、描述岩土性状及地质界线,以及在指定深度取样等操作。整理资料时,应绘制出柱状图或展视图。

3)地球物理勘探

地球物理勘探(简称物探)也是一种兼有勘探和测试双重功能的技术。物探之所以能够被用来研究和解决各种地质问题,主要是因为不同的岩石、土层和地质构造往往具有不同的物理性质,利用诸如其导电性、磁性、弹性、湿度、密度、天然放射性等的差别,通过专门的物探仪器的量测,就可区别和推断有关地质问题。对地基勘探的下列方面可采用物探:①作为钻探的先行手段,了解隐蔽的地质界线、界面或异常点、异常带,为经济合理确定钻探方案提供依据;②作为钻探的辅助手段,在钻孔之间增加地球物理勘探点,为钻探成果的内插、外推提供依据;③作为原位测试手段,测定岩土体某些特殊参数,如波速、动弹性模量、土对金属的腐蚀性等。

常用的物探方法有:电法、电磁法、地震波法和声波法、电视测井等。

4)现场原位测试

原位测试包括地基静载荷试验、静力触探试验、动力触探试验、土的现场剪切试验、地基土的动力参数的测定、桩的静载荷试验等。有时,还要进行地下水位变化和抽水试验等测试工作。原位测试能在现场条件下直接测定土的性质,避免试样在取样、运输以及室内试验操作过程中被扰动后导致测定结果的失真,因而其结果较为可靠。

(1)载荷试验。

载荷试验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1.5~2.0倍承压板直径或宽度范围内土层应力、应变及其与时间关系的综合性状,这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一种测试方法,因而利用其成果确定的地基承载力最可靠、最有代表性。当试验影响深度范围内土质均匀时,用此法确定该深度范围内土的变形模量也比较可靠。

根据承压板的形状,载荷试验可以分为平板载荷试验和螺旋板载荷试验。其中,平板载荷试验适用于浅层地基,螺旋板载荷试验适用于深层地基和地下水位以下的土层。常规的载荷试验是指平板载荷试验。

①载荷试验的装置。

载荷试验的装置由承压板、加荷装置及沉降观测装置等部分组成。其中承压板一般为方形或圆形板。加荷装置包括压力源、载荷台架或反力架。加荷方式可采用重物加荷或油压千斤顶压加荷两种方式。沉降观测装置有百分表、沉降传感器和水准仪等。图6-1所示的是平板载荷试验设备。

图6-1 平板载荷试验装置示意图

②载荷试验的基本要求。

试验用的承压板,一般采用刚性的圆形板或方形板,面积可采用0.25~0.5m2。对于软土,由于容易发生歪斜,并且考虑到承压板边缘的塑性变形,宜采用尺寸较大些的承压板。

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,也可采用沉降非稳定法(快速法)。各级荷载下沉降相对稳定的标准一般采用连续2h内每小时的沉降量不超过0.1mm的标准。

试验应进行到破坏阶段后,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。

●承压板周围的土体有明显的侧向挤出、隆起或裂纹。

●24h内沉降随时间近似等速或加速发展。

●沉降量超过承压板直径或宽度的1/12。

●沉降急剧增大,p-s曲线出现陡降阶段。

③载荷试验结果的应用。

●确定地基的承载力(临塑荷载、极限承载力),为评定地基土的承载力提供依据。这是载荷试验的主要目的。

根据实验得到的p-s曲线和s-t曲线(见图6-2),可以按《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2011)附录C的方法来确定地基的承载力。

●确定地基土的变形模量E0和地基土基床反力系数。可根据p-s曲线上有关数值,按有关公式计算。

载荷试验相对其他原位测试方法无疑是一种最好的方法,但是载荷试验耗时费力,对于二级建筑物一般不采用此试验方法,对于一级建筑物也不一定都得采用载荷试验,这得根据具体情况来考虑。

图6-2 载荷试验曲线

p1、p2、…、pi—各级荷载;pa—临塑荷载;pb—极限荷载;Ⅰ—压实阶段;Ⅱ—塑性变形阶段;Ⅲ—破坏阶段;a、b—拐点

在应用载荷试验的成果时,由于加荷后影响深度不会超过两倍承压板的边长或直径,因此对于分层土要充分估计到该影响范围的局限性。特别是当表面有一层“硬壳层”,其下为软弱土层时,软弱土层对建筑物沉降起主要作用,它却不受到承压板的影响,因此试验结果和实际情况有很大差异。所以对于地基压缩范围内的土层分层时,应该用不同尺寸的承压或进行不同深度的静力载荷,也可以采用其他的原位测试和室内土工试验。

(2)静力触探试验。

静力触探(CPT)是把具有一定规格的圆锥形探头借助机械匀速压入土层中,测定土层对探头的贯入阻力,以此来间接判断、分析地基土的物理力学性质。它是一种原位测试技术,又是一种勘探方法。

①静力触探试验的仪器设备。

静力触探仪一般由三部分组成:a.贯入系统,包括加压装置和反力装置,它的作用是将探头匀速、垂直地压入土层中;b.量测系统,用来测量和记录探头所受的阻力;c.静力触探头,其内有阻力传感器,传感器将贯入阻力通过电信号和机械系统传送至自动记录仪并绘出随深度的阻力变化曲线(见图6-3)。常用的探头分为单桥探头、双桥探头和孔压探头,单桥探头所测到的是包括锥尖阻力和侧壁摩阻力在内的总贯入阻力,双桥探头可分别测出锥尖阻力和侧壁摩阻力,孔压探头在双桥探头的基础上又安装了一种可测孔隙水压力的装置。

图6-3 触探头工作原理示意图

②静力触探成果的应用。

图6-4 静力触探成果曲线及相应土层剖面图

根据静力触探试验的测量结果,可以得到下列成果:比贯入阻力-深度(ps-h)关系曲线、锥尖阻力-深度(qc-h)关系曲线、侧壁摩阻力-深度(fs-h)关系曲线和摩阻比-深度(Rf-h)关系曲线。对于孔压探头,还可以得到孔压-深度(u-h)关系曲线,见图6-4。

它们的应用主要有以下几个方面。

①划分土层。利用静力触探试验得到的各种曲线,根据相近的qc、Rf来划分土层,对于孔压探头,还可以利用孔隙水压力来划分土层。

②估算土的物理力学性质指标。根据大量的试验数据分析,可以得到黏性土的不排水抗剪强度cu和qc之间的关系、比贯入阻力ps与土的压缩模量ES和变形模量E0之间的关系、估算饱和黏土的固结系数、测定砂土的密实度等。国内外许多部门已提出许多实用关系式,应用时可查阅有关手册和规范。

③确定浅基础的承载力。根据静力触探试验的比贯入阻力ps,可以利用经验公式来确定浅基础的承载力。

④预估单桩承载力。利用静力触探试验结果估算桩承载力在国内已有一些比较成熟的经验公式。

⑤判定饱和砂土和粉土的液化势。饱和砂土和粉土在地震作用下可能发生液化现象。可利用静力触探试验进行液化判断。

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,并且测试数据精度高,再现性好。静力触探试验适于黏性土、粉土,疏松到中密的砂土,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。

(3)动力触探试验。

动力触探主要有圆锥动力触探(DPT)和标准贯入(SPT)两大类,其共同点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。所需的能量体现了土的阻力大小,一般可以用锤击数来表示。

图6-5 标准贯入试验设备

1—穿心锤;2—锤垫;3—探杆;4—贯入器头;5—出水孔;6—贯入器身;7—贯入器靴

圆锥动力触探根据锤击能量可以分为轻型(锤重10kg)、重型(锤重63.5kg)和超重型(锤重120kg)三种。标准贯入试验和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,常称贯入器。其测试方式也有所不同,采用间歇贯入方法。以下着重介绍标准贯入试验。

①标准贯入的试验设备和试验方法。

标准贯入试验设备主要是由贯入器、贯入探杆和穿心锤三部分组成的(见图6-5),锤重63.5kg,在76cm的自由落距下,通过圆筒型的贯入器,贯入土层15cm,再打入30cm深度,以后30cm的锤击数称为标贯击数,用N63.5来表示,一般写作N。影响因素有钻杆长度、钻杆连接方式等,因此有时还需对N63.5作杆长修正。

②标准贯入试验成果的应用。

标准贯入试验成果主要应用于以下方面。

①划分土的类别或土层剖面。

②判断砂土的密实度及地震液化问题。

③判断黏性土的稠度状态及C、φ值。

④评定土的变形模量E0和压缩模量Es

⑤确定地基承载力。

动力触探试验具有设备简单、操作及测试方法简便、适用性广等优点,对难以取样的砂土、粉土、碎石类土及静力触探难以贯入的土层,动力触探是一种非常有效的勘探测试手段。它的缺点是不能对土进行直接鉴别描述(除标准贯入试验能取出扰动土样外),试验误差较大。在工程施工过程中或结束以后的一段时期内,有时还要对场地或建筑物进行专门的工程地质长期观测工作(如沉降观测等)。

5.取样

1)土试样的采取

土样分为扰动土样和不扰动土样两种。扰动土样的原状结构已被破坏,只能用来测定土的颗粒成分、含水量、可塑性及定名等。不扰动土样(又称原状土样)是指土的原始应力状态虽已改变,但其结构、密度和含水量变化很小的土样,用来测求土的物理力学性质。土样受扰动的程度不同,所能进行的试验也不同。

扰动土样的采取比较容易,可自探坑或钻孔中采取0.5~1.0kg保持天然级配和湿度的土装入瓶内或塑袋内即可。

不扰动土样的采取难度要大一些。在钻孔中取样时应采用取土器方法;在探坑(井)中取样时应采用铁皮取土筒方法。无论采用什么方法均要求认真操作。另外,在土样的运输过程中应避免振动、暴晒或冰冻。

2)岩石试样采取

岩样一般在钻孔、探井内采取。在探井中取样时,不得采取受爆破影响的岩块作试样。同一组试样必须属于同一岩层和同一岩性。对于干缩湿胀和易风化的岩石,取样后应立即密封。直剪试验的软弱夹层或裂隙岩体,取样时应防止剪切面受扰动。岩样应贴好标签,注明层位及方向,运输途中应防止受猛烈振动或被撞坏。

三、任务实施

【例6-1】 某单位计划修建一栋六层职工住宅,建筑物长80m,宽11.28m,采用砖混结构,条形基础,复杂场地。试布置钻孔数量、间距、深度和类别。

【解】 根据表6-1中的规定,复杂场地的勘探点间距范围为10~15m,本例中采用沿建筑长度方向设置钻孔间距10m,沿建筑宽度方向钻孔间距11.28m,钻孔数量18个。

根据规范要求,勘探孔深度应能控制地基主要受力层,当基础底面宽度不大于5m时,勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3倍。

勘探手段宜采用钻探与触探相配合,在复杂地质条件的地区,宜布置适量探井。

【例6-2】 静力触探试验应用的工程案例。

1.工程名称:某小区住宅

2.静力触探试验

1)试验遵循标准

(1)中华人民共和国国家标准《岩土工程勘察规范》(GB 50021—2001)。

(2)中华人民共和国行业标准《静力触探试验规程》(YS 5223—2000)。

2)仪器设备

(1)贯入系统 主机(SYW-15手卡型静力触探设备)、探杆及反力设施。

(2)探测系统 双桥静力触探探头及传输信号的8芯屏蔽电缆线。

(3)记录系统 LMC-D310型静探微机

3)试验工作

(1)平整场地、下反力地锚。

(2)安装主机、调整水平、接好各路油路系统。

(3)连接好静探微机。

(4)开始贯入,贯入过程中微机自动记录孔深、锥尖阻力qc和侧壁摩擦阻力fs的指标。

(5)终孔结束,起拔探杆,存储资料,清洗探头。

4)室内资料整理

(1)将LMC-D310型静探微机资料传输至台式计算机。

(2)在台式计算机上进行分层统计计算。

(3)计算各标准层地基土指标。

(4)计算单桩极限承载力。

(5)对粉土、砂类土进行液化判定。

(6)定性判定成桩难易程度。

(7)将静探资料存盘便于将静探曲线绘制在剖面图上。

(8)编写静力触探测试试验报告。

3.工作量统计

(1)完成静力触探测试孔12个。

(2)合计进尺332.1米。

4.场地工程地质标准层指标统计表

场地工程地质统计表见表6-2。

表6-2 工程地质标准层指标统计表

备注: 

四、任务小结

1.岩土工程勘察等级

(1)甲级。在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中,有一项或多项为一级。

(2)乙级。除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目。

(3)丙级。工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均三级。

2.岩土工程勘察的任务

查明建筑物场地以及其附近的工程地质及水文地质条件,为建筑物场地选择、建筑平面布置、地基与基础的设计和施工提供必要的资料。地质勘察阶段分为:①可行性研究勘察;②初步勘察;③详细勘察;④施工图设计阶段的工程地质勘察。

3.岩土工程勘察方法

(1)坑(槽)探。也称为掘探法,即在建筑物场地开挖探坑或探槽直接观察地基土层情况,并从坑槽中取高质量原装土进行试验分析。

(2)钻探。就是用钻机向地下钻孔以进行地质勘探,是目前应用最广泛的勘察方法。

(3)地球物理勘探。简称物探,是一种兼有勘探和测试双重功能的技术。

(4)原位测试技术。是岩土工程中的一个重要分支,它是在土原来(天然)所处的位置对土的工程性能进行测试的一种技术。常见的原位测试方法包括:静载荷试验、静力触探试验、动力触探试验、土的现场剪切试验等。

五、拓展练习

1.为什么要进行工程地质勘察?详细勘察阶段包括哪些内容?

2.场地等级划分为几级?

3.勘探主要包括哪三项内容?

4.坑探的优缺点有哪些?

5.有一座仓库东西长47.5m,南北宽10.6m,高8.2m,为两层楼房。场地地形平坦,北方距离场地10m处有一荷塘。试布置钻孔的数量、间距、深度和类别。

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