sm06地基勘查及测试课件.ppt

1、编辑ppt16.1 工程地质概述工程地质概述6.2 水文地质条件水文地质条件6.3 地基勘察的任务和内容地基勘察的任务和内容6.4 地基勘察的方法地基勘察的方法6.5 地基勘察报告地基勘察报告2编辑ppt 地基勘察的地基勘察的任务任务：认识场地的地质条件，分认识场地的地质条件，分析场地条件与建筑物之间的相互影响析场地条件与建筑物之间的相互影响。3编辑ppt6.1 6.1 工程地质概述工程地质概述一、地质作用及地质年代一、地质作用及地质年代自然界所发生的自然界所发生的一切改变地壳物质组成、构造和一切改变地壳物质组成、构造和地表形态的作用地表形态的作用。内力地质作用内力地质作用外力地质作用外力地质

2、作用主导主导2.地质年代地质年代1.地质作用地质作用地壳发展历史与地壳运动、沉积环境及生物演化地壳发展历史与地壳运动、沉积环境及生物演化相应的时代段落。相应的时代段落。“土土”形成于新生代第四纪，因此称为形成于新生代第四纪，因此称为“第四纪沉积第四纪沉积物物”。4编辑ppt二、矿物和岩石二、矿物和岩石1.岩石岩石岩浆岩岩浆岩变质岩变质岩沉积岩沉积岩按成因分类按成因分类是是一种或多种矿物的集合体一种或多种矿物的集合体。其性质取决于矿物。其性质取决于矿物成分。成分。2.矿物矿物原生矿物原生矿物次生矿物次生矿物分类分类多为原生矿物多为原生矿物质坚，高强质坚，高强质软，吸水性强质软，吸水性强5编辑pp

3、t三、地质构造三、地质构造在漫长的地质历史发展过程中，在漫长的地质历史发展过程中，地壳在内、外力地壳在内、外力地质作用下，不断运动演变，所造成的地层形态地质作用下，不断运动演变，所造成的地层形态（如（如地壳中岩体的位置，产状及其相互关系等）统称为地地壳中岩体的位置，产状及其相互关系等）统称为地质构造。质构造。1.褶皱构造褶皱构造地壳中层状岩地壳中层状岩层在层在水平运动水平运动的作的作用下，使原始的水用下，使原始的水平产状的岩层弯曲平产状的岩层弯曲起来，形成褶皱构起来，形成褶皱构造造6编辑ppt2.断裂构造断裂构造 沿断裂面两侧的岩层未发生位移或仅有微小错动的沿断裂面两侧的岩层未发生位移或仅有微

4、小错动的断裂构造，称为断裂构造，称为节节理理 反之，如发生了相对的位移，则称为断层。反之，如发生了相对的位移，则称为断层。岩体受力断裂使原有的连续完整性遭受破坏而形成岩体受力断裂使原有的连续完整性遭受破坏而形成断裂构造。断裂构造。7编辑ppt四、第四纪沉积物四、第四纪沉积物残积物残积物坡积物坡积物洪积物洪积物按成因分类按成因分类无层理、孔隙大、棱角分明无层理、孔隙大、棱角分明易引起不均匀沉降易引起不均匀沉降冲积物冲积物自坡上而下，由粗而细，自坡上而下，由粗而细，高压缩、颗粒亚圆高压缩、颗粒亚圆稳定性差、易引起不均匀沉降稳定性差、易引起不均匀沉降近山口：近山口：良好地基良好地基强度高，压缩性低，

5、透水强；强度高，压缩性低，透水强；远山口：远山口：注意流砂现象注意流砂现象颗粒细，砂土为主颗粒细，砂土为主层理构造明显，高压缩、低强度、层理构造明显，高压缩、低强度、含水多，常含有机质含水多，常含有机质山区和平原多为良好地基；山区和平原多为良好地基；三角洲不良三角洲不良8编辑ppt6.2 6.2 水文地质条件水文地质条件 水文地质条件水文地质条件指地下水的埋藏条件、深度、动态分布、指地下水的埋藏条件、深度、动态分布、化学成分及对混凝土的腐蚀。化学成分及对混凝土的腐蚀。一、地下水一、地下水存在于地面存在于地面以下的土和岩石以下的土和岩石孔隙、裂隙和溶孔隙、裂隙和溶洞中的水。洞中的水。上层滞水上层

6、滞水潜水潜水承压水承压水按埋藏条件分按埋藏条件分水位的变化直接受气候影响水位的变化直接受气候影响对基础埋深有影响对基础埋深有影响动水力冲坏基坑动水力冲坏基坑9编辑ppt 地下水对工程影响地下水对工程影响 基础埋深选择基础埋深选择 基坑排水方式确定基坑排水方式确定 地下水位升降的不良影响地下水位升降的不良影响 地下室防水地下室防水 空心结构浮起空心结构浮起 地下水腐蚀地下水腐蚀10编辑ppt透水层透水层不透水层不透水层基坑基坑板桩墙板桩墙二、土中渗流的影响二、土中渗流的影响 土孔隙中的自由水土孔隙中的自由水在重力作用下在重力作用下，或只要，或只要有水头差有水头差情况情况下，下，透过土孔隙流动透过

7、土孔隙流动的现象称为渗透（或的现象称为渗透（或渗流）。渗流）。层流层流紊流紊流流线不相交流线不相交流线紊乱，交错流线紊乱，交错板桩围护下的基坑渗流11编辑ppt1.土的渗透定理（土的渗透定理（达西定理达西定理）水在土中的渗透速度与试样两端水在土中的渗透速度与试样两端水头差成正比，与渗流路径长度水头差成正比，与渗流路径长度成反比成反比v=kh/L=kii=h/L，水力梯度（水力坡降）水力梯度（水力坡降）砂土砂土v=kiivO Oi0粘性土粘性土v=k（i-i0）起始水力坡降起始水力坡降讨论：讨论：砂土砂土的渗透速度与水力梯度的渗透速度与水力梯度呈线性关系；呈线性关系；密实的粘土密实的粘土，需要克

8、服结，需要克服结合水的粘滞阻力后才能发合水的粘滞阻力后才能发生渗透。生渗透。达西定律适用于层流，达西定律适用于层流，不适用于紊流。不适用于紊流。12编辑ppt021 TLALAAhAhwww cosiLHHGTwwD 212.渗透力与渗流稳定渗透力与渗流稳定1）渗透力渗透力GD地下水在渗流过程中受到土骨架的阻力（地下水在渗流过程中受到土骨架的阻力（T），相应），相应地，水对土产生反力，称为动水力（或渗透力地，水对土产生反力，称为动水力（或渗透力GD）。）。根据静力平衡条件：根据静力平衡条件：Lhh1H2H1h2z1z2T TLA图中图中A为过水断面面积；为过水断面面积；L为渗流路径长度。为渗流

9、路径长度。WLA 单位体积力，单位体积力，kN/m313编辑ppt2）渗透稳定）渗透稳定i icr:土体处于稳定状态土体处于稳定状态土体发生流土破坏土体发生流土破坏土体处于临界状态土体处于临界状态临界水力坡降：临界水力坡降：透水层透水层不透水层不透水层基坑基坑板桩墙板桩墙当水当水自下而上自下而上运动时，动水力方向与土体自重方向相反，运动时，动水力方向与土体自重方向相反，此时临界状态为：此时临界状态为：GD W i=和和土土的的密密实实程程度度有有关关ediscr 11 14编辑ppt2）渗流变形）渗流变形 流砂（流土）流砂（流土）i icr土在向上的渗透作用下，当土在向上的渗透作用下，当i i

10、cr，表层局部土体表层局部土体颗粒同时发生悬浮移动的现象。颗粒同时发生悬浮移动的现象。管涌管涌 i icr在渗流作用下，一定级配的无粘性土中的细小颗粒在渗流作用下，一定级配的无粘性土中的细小颗粒，通过较大颗粒所形成的孔隙发生移动，最终在土中形，通过较大颗粒所形成的孔隙发生移动，最终在土中形成与地表贯通的管道。成与地表贯通的管道。通常易在粉细砂和粉土地层中产生，在地下水位以下通常易在粉细砂和粉土地层中产生，在地下水位以下的基坑开挖、埋设地下管道、打井等工程活动中常出的基坑开挖、埋设地下管道、打井等工程活动中常出现。现。通常产生于粉细砂、粉土地层，在施工降水等活动过通常产生于粉细砂、粉土地层，在施

11、工降水等活动过程中。程中。15编辑ppt实例Teton坝坝概况：概况：土坝，高土坝，高90m90m，长，长1000m1000m，建于，建于1972-751972-75年，年，19761976年年6 6月失事月失事损失：损失：直接直接80008000万美元，起诉万美元，起诉55005500起，起，2.52.5亿美元，亿美元，死死1414人，受灾人，受灾2.52.5万人，万人，6060万亩土地，万亩土地，3232公里铁公里铁路路原因：原因：渗透破坏水力劈裂渗透破坏水力劈裂16编辑pptTeton坝坝19761976年年6 6月月5 5日上午日上午10:3010:30左右，下游坝左右，下游坝面有水渗

12、出并面有水渗出并带出泥土。带出泥土。17编辑pptTeton坝坝1111：0000左右左右洞口不断扩洞口不断扩大并向坝顶大并向坝顶靠近，泥水靠近，泥水流量增加流量增加18编辑pptTeton坝坝11:3011:30洞口继续向上扩大，洞口继续向上扩大，泥水冲蚀了坝基，泥水冲蚀了坝基，主洞的上方又出现主洞的上方又出现一渗水洞。流出的一渗水洞。流出的泥水开始冲击坝趾泥水开始冲击坝趾处的设施。处的设施。19编辑ppt1111：5050左右左右洞口扩大加速，洞口扩大加速，泥水对坝基的冲泥水对坝基的冲蚀更加剧烈。蚀更加剧烈。TetonTeton坝坝20编辑ppt11:57 11:57 坝坡坍塌，坝坡坍塌，

13、泥水狂泻而下泥水狂泻而下TetonTeton坝坝21编辑ppt1212：0000过后过后坍塌口加宽坍塌口加宽TetonTeton坝坝22编辑ppt洪水扫过下游洪水扫过下游谷底，附近所谷底，附近所有设施被彻底有设施被彻底摧毁摧毁TetonTeton坝坝23编辑ppt失事现场目失事现场目前的状况前的状况TetonTeton坝坝24编辑ppt3.基坑开挖防渗措施基坑开挖防渗措施1 1）工程降水）工程降水 采用明沟排水和井点降水的方法人工降低地下水位采用明沟排水和井点降水的方法人工降低地下水位在基坑内（外）设置排在基坑内（外）设置排水沟、集水井，用抽水水沟、集水井，用抽水设备将地下水从排水沟设备将地下

14、水从排水沟或集水井排出或集水井排出原地下水位原地下水位明沟排水明沟排水原水位面原水位面一级抽水后水位一级抽水后水位二级抽水后水位二级抽水后水位多级井点降水多级井点降水要求地下水位降得较深，要求地下水位降得较深，采用井点降水。在基坑周采用井点降水。在基坑周围布置一排至几排井点，围布置一排至几排井点，从井中抽水降低水位从井中抽水降低水位 25编辑ppta.a.一般轻型井点（一级）一般轻型井点（一级）:36m:36mb.b.射流泵轻型井点射流泵轻型井点:8m:8mc.c.喷射井点喷射井点:820m:820md.d.深井泵深井泵:15m:15me.e.管井井点（潜水泵）浅的管井井点（潜水泵）浅的36m

15、36m，深的可达，深的可达20m20m。上海常用：上海常用：轻型、喷射轻型、喷射 南京常用：南京常用：管井、轻型管井、轻型 井点降水方法与降水深度井点降水方法与降水深度26编辑ppt 减少降水影响的措施减少降水影响的措施回灌井回灌井a.a.减缓降水速度，勿使土粒带出减缓降水速度，勿使土粒带出b.b.采用回灌井或回灌沟，使建筑物保持原有地下水位采用回灌井或回灌沟，使建筑物保持原有地下水位27编辑ppt2)2)设置板桩设置板桩 沿坑壁打入板桩，它一方面可以加固坑壁，同时增加沿坑壁打入板桩，它一方面可以加固坑壁，同时增加了地下水的渗流路径，减小水力坡降了地下水的渗流路径，减小水力坡降钢板桩钢板桩3)

16、3)水下挖掘水下挖掘 在基坑或沉井中用机械在水下挖掘，避免因排水而造在基坑或沉井中用机械在水下挖掘，避免因排水而造成流砂的水头差。为了增加砂的稳定性，也可向基坑成流砂的水头差。为了增加砂的稳定性，也可向基坑中注水，并同时进行挖掘中注水，并同时进行挖掘 28编辑ppt 新规范：新规范：“地基基础设计等级地基基础设计等级”，分甲、乙、丙三级。，分甲、乙、丙三级。和建筑物安全等级、场地条件、勘察阶段有关。和建筑物安全等级、场地条件、勘察阶段有关。按重要性分按重要性分3 3级级 分简单场地、中等复杂场地、复杂场地分简单场地、中等复杂场地、复杂场地3 3种。种。29编辑ppt 土层分布土层分布,各土层物

17、理、力学性质各土层物理、力学性质 地下水分布，有无腐蚀性地下水分布，有无腐蚀性 可能的不良地质问题：滑坡、岩洞、矿穴、古井、古可能的不良地质问题：滑坡、岩洞、矿穴、古井、古墓等墓等 确定场地的适宜性；为岩土工程设计提供依据及建议。确定场地的适宜性；为岩土工程设计提供依据及建议。具体成果有：具体成果有：对重要工程还有施工勘察；对简单场地及不很重要的对重要工程还有施工勘察；对简单场地及不很重要的工程可简化勘察阶段。工程可简化勘察阶段。分选址勘察、初步勘察、详细勘察分选址勘察、初步勘察、详细勘察3 3个阶段，内容依次个阶段，内容依次增多。增多。30编辑ppt一、地球物理勘探一、地球物理勘探二、坑探二

18、、坑探三、钻探三、钻探四、取土、试验四、取土、试验五、触探五、触探 1、动力触探、动力触探 标准贯入试验，轻型、重型及特重型动力触探标准贯入试验，轻型、重型及特重型动力触探 2、静力触探、静力触探六、平板荷载试验六、平板荷载试验31编辑ppt土层的组成、密实度及模量等性质与其他物理性质土层的组成、密实度及模量等性质与其他物理性质（导电性、波速、放射性等）有一定联系，通过测后（导电性、波速、放射性等）有一定联系，通过测后者可推测前者。者可推测前者。优点：快、省；优点：快、省；缺点：各种方法能测的参数有限，且不都很可靠缺点：各种方法能测的参数有限，且不都很可靠 用物理方法勘测土层、地下水分布及性质

19、。用物理方法勘测土层、地下水分布及性质。原理：原理：32编辑ppt33编辑ppt34编辑ppt二、坑探二、坑探35编辑ppt三、钻探三、钻探（常用）（常用）孔径孔径101020cm20cm。孔距：据场地复杂程度、孔距：据场地复杂程度、建筑物等级定建筑物等级定 孔深：据基础影响深度孔深：据基础影响深度定，和基础尺寸、土类定，和基础尺寸、土类有关有关 可在孔内取土、做原位可在孔内取土、做原位测试等测试等36编辑ppt常见取土器常见取土器:(:(见图）见图）37编辑ppt1.动力触探动力触探1 1）标准贯入试验：（）标准贯入试验：（SPTSPT）38编辑ppt测砂土密实度（测砂土密实度（e难测），砂

20、土地基承载力，液化势难测），砂土地基承载力，液化势b）贯入）贯入15cm；c）落距）落距76cm（30英寸），测贯入英寸），测贯入30cm之锤击数之锤击数N,杆长杆长修正后得修正后得N63.5d）再贯入）再贯入10cm，看击数有无突变，有则加密测点，看击数有无突变，有则加密测点a）钻孔至拟测深度以上）钻孔至拟测深度以上15cm；用途：用途：39编辑ppt2）轻型动力触探）轻型动力触探40编辑ppt3）重型动力触探）重型动力触探41编辑pptAQqPpSQqss 靠静力压入靠静力压入 （故不能用于很硬的土）（故不能用于很硬的土）单桥探头：（图单桥探头：（图a a）AQps比贯入阻力：比贯入阻力：双桥探头：（图双桥探头：（图b b）42编辑ppt综合双桥探头：（图综合双桥探头：（图c c）43编辑ppt44编辑ppt45编辑pptVVpEp/)1(2注意：所求模量为水平向变形模量。注意：所求模量为水平向变形模量。旁压仪如图旁压仪如图46编辑ppt一、报告内容一、报告内容 用文字、图表说明下列各方面：用文字、图表说明下列各方面：结果：结果：任务：任务：意见和建议：意见和建议：47编辑ppt二、勘察报告的阅读、使用二、勘察报告的阅读、使用三、勘察报告举例三、勘察报告举例