1、土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察1 工程地质勘察任务及勘察阶段划分工程地质勘察任务及勘察阶段划分2 工程地质测绘与调查工程地质测绘与调查3 工程地质勘探工程地质勘探4 工程地质原位测试工程地质原位测试5 现场检验与监测现场检验与监测6 勘察资料的内业整理勘察资料的内业整理7 土木工程地质勘察要求土木工程地质勘察要求 补充章节补充章节 工程地质勘察工程地质勘察土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察1 工程地质勘察任务及勘察阶段划分工程地质勘察任务及勘察阶段划分 目的：目的：通过勘察查明查明土木工程场地的原始工程地质条件条件，分分析析存在的工程地质问题问题，对建筑场地作出工程地质评价评价。工
2、程地质勘察的目的工程地质勘察的目的 工程地质勘察的任务工程地质勘察的任务（1）查明建筑物地区的工程地质条件工程地质条件，指出有利和不利条件地质条件；（2）分析研究与建筑物有关的工程地质问题，作出定性、定量评价为工程建设规划、设计、施工提供可靠的地质依据；（3）选出工程地质条件优越的工程建筑场地选出工程地质条件优越的工程建筑场地;（4）配合建筑物的设计与施工，提出关于建筑物类型、结构、规模和施工方法的建议；（5）预测工程兴建后对工程地质环境造成的影响，制定保护地质环境的措施.土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察工程地质条件工程地质条件 岩土类型岩土类型岩土类型的差异决定了其工程性质的不同;地质
3、构造地质构造包括土体与岩体构造等;地形地貌条件地形地貌条件地形形态、地貌单元划分等;水文地质条件水文地质条件地下水的类型、水位、含水层、岩土层的透水性、富水性、地下水的补给、径流和排泄条件等;物理地质现象物理地质现象自然地质作用，如地震、滑坡、崩塌、泥石流;天然建筑材料天然建筑材料储量、质量及开采运输条件。直接关系到工程的造价、工期的长短。故也是工程地质条件的重要内容，应“就近取材，就地取材”。与工程建筑物有关的各种地质因素的综合土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察了解水文地质条件了解水文地质条件 存在于地面下土和岩石的孔隙、裂隙或溶洞中的水叫做地下水。建筑场地的水文地质条件主要包括地下水的
4、埋藏条件，地下水化学成分及其对混凝土的腐蚀等。、地下水的埋藏条件 地下水按其埋藏条件可分为：上层滞水、潜水和承压水三种类型。1.上层滞水：指埋藏在地表浅处，具有自由水面的地下水。上层滞水地带只有在融雪或大量降水后才能聚集较多的水，因而只能作为季节性的或临时性的水源。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察2.潜水：指埋藏在地表以下稳定隔水层以上的具有自由水面的地下水。潜水直接受雨水渗透或河流渗入土中而得到补给，同时也直接由于蒸发或流入河流而排泄。因此，潜水位的变化直接受气候条件变化的影响。3.承压水：指充满于两个连续的稳定隔水层之间的含水层中的地下水。它承受一定的静水压力。由于承压水的上面存在隔
5、水顶板，它的埋藏区与地表补给区不一致。因此，承压水的动态变化，受局部气候因素影响不明显。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察、地下水的腐蚀性 地下水中含有多种化学分，当某些成分含量过多时，会对混凝土等材料产生危害。1.地下水中的 含量过多时，将与水泥水化生成的 发生作用，生成生石膏 。生石膏再与水泥的水化产物水化铝酸钙发生反应，生成硫铝酸钙（水泥杆菌），硫铝酸钙的体积膨胀使混凝土产生膨胀破坏。2.pH7的酸性地下水对混凝土中的 和 起到溶解破坏作用。3.地下水中的游离的CO2可与混凝土中的Ca(OH)2化合生成CaCO3硬壳，对混凝土可起到保护作用。但CO2含量过多时，又会与CaCO3化合生
6、成可溶于水的Ca(HCO3)2。这种过多的、能与CaCO3起作用的那一部分游离CO2称为腐蚀性CO2。24SO 2OHCaO2HCaSO24 2OHCa3CaCO土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 地下水在渗流过程中受到土骨架的阻力，作为反作用力，水对土骨架的作用力称为渗流力。竖向渗流的作用可使土的有效重度发生变化。向下渗流使有效应力增加，增大土的抗剪强度；向上渗流则使有效应力减少，降低土的抗剪强度。向上渗流的水力梯度增加到使有效应力减少为零的某一数值icr，此时，土中的有效应力降低为零，砂土因抗剪强度丧失而“液化”。这种渗透液化现象称为流砂。了解土中渗流的影响了解土中渗流的影响土力学与基
7、础工程补充章节 工程地质勘察 流砂出现时的水力梯度icr称为临界水力梯度。流砂是一种不良的工程地质现象，所以在地基勘察中应对可能出现的流砂现象的条件及其危害性作出评估。基坑工程防治流砂的原则 主要是：1.减小基坑内外地下水的水头差；2.增大渗流路径；3.在向上渗流出口处地表用透水材料覆盖压重以平衡渗流力。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 当土中渗流的水力梯度小于临界水力梯度时，虽不致诱发流砂现象，但土中细小颗粒仍有可能穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流挟带而去，如果这种现象发生的时间比较长，在土层中将形成管状空洞，使土体强度降低，压缩性增大，这种现象称为“管涌”。渗流对土坡和挡土墙都会产生不利于
8、其稳定性的影响。1.渗流对土坡稳定性的不利影响主要是渗流力的促滑作用，其次是静水浮托力的减重作用。2.渗流对挡土墙稳定性的不利影响表现在渗流会使处于主动、静止或被动三者中任何状态的土压力明显增大。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 地 质 构 造 漫长的地质历史发展中，地壳在内，外力地质作用下，不断运动演变，所造成的地层形态统称为地质构造。1.褶皱构造 地壳中层状岩层在水平运动的作用下，使原始的水平产状的岩层弯曲起来，形成褶皱构造。山区见到的褶曲，一般形成的年代久远，由于长期暴露地表使得部分岩层，软质或裂隙发育的岩石受到风化和剥蚀作用的严重破坏而丧失了完整的褶曲形态。2.断裂构造 岩体受力
9、断裂使原有的连续完整性遭受破坏而形成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断裂构造，称为节理，反之，如发生了相对的位移，则称为断层。了解地质构造了解地质构造土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察测 绘物 探坑 探钻 探勘 探室 内 试 验室 外 试 验试 验监 测工 程 地 质 勘 察 方 法新技术：地理信息系统（GIS）、全球卫星定位系统（GPS）、监测遥感系统（RS）、地球物理层析成像技术（CT）土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 勘察工作程序勘察工作程序明确工程使用要求明确工程使用要求收集资料收
10、集资料考虑技术经济条件考虑技术经济条件制定勘察工作纲要制定勘察工作纲要现场踏勘现场踏勘数值资料整理、分析数值资料整理、分析场地地基评价、结论和建议场地地基评价、结论和建议勘探（钻探、物探）勘探（钻探、物探）取原状土样取原状土样原位测试原位测试室内土工试验室内土工试验意外意外情况情况矛盾和疑问矛盾和疑问土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察工程地质勘察的一般要求（阶段划分）可行性研究勘察阶段（选址勘察阶段）初步勘察阶段 详细勘察阶段 施工勘察阶段（地质条件复杂的）土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察勘察方法勘察方法:1.搜集资料：搜集资料：区域地质、地形地貌、地震、矿产和附近地区的工程地质资料
11、及当地的建筑经验；2.踏勘：踏勘：了解场地地层、构造、岩石和土的性质、不良地质现象及地下水等；3.具体测绘和物探：具体测绘和物探：场地复杂，已有资料不能满足要求，其他条件较好倾向于选址的场地，应进行具体的测绘和勘探；可行性研究勘察阶段（选址）可行性研究勘察阶段（选址）大型工程重要环节主要任务是选定建筑场址(或线路方案)。通过勘察对其稳定性和适宜性作出评价，经过技术经济论证选择最优方案。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察美人沱美人沱莲沱莲沱南津关南津关萨凡奇计划坝址萨凡奇计划坝址三峡大坝三峡大坝19441955195619791959花岗岩区石灰岩区石牌
12、石牌土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察初步勘察阶段选定厂址后进行勘察主要手段:1.钻探2.试验3.补充测绘和物探目的：目的：对场地内建筑地段的稳定性作出评价；为确定建筑总平面布置总平面布置、主要建筑物主要建筑物地基基础设计方案以及不良地质不良地质现象现象的防治工程方案作出工程地质认证。主要工作:1.搜集可行性报告；2.初步查明地层、构造、岩土性质等；3.对抗震烈度为7或大于7的场地，判断地震效应；土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察房屋建筑和构筑物房屋建筑和构筑物 初步勘察阶段例初步勘察阶段例 土质地基土质地基地基复杂程度等级勘探线间距,m勘探点距,m一级（复杂）二级（中等复杂）三级（次
13、要工程）50-10075-150150-30030-5040-10075-200工程重要性等级一般性勘探孔控制性勘探孔一级（重要工程）二级（一般工程）三级（次要工程）1510-156-103015-30 10-20初步勘察勘探线、勘探点间距初步勘察勘探线、勘探点间距初步勘察勘探孔深度初步勘察勘探孔深度控制性勘探孔是指深度要达到地基变形计算要求的深度，以确定是何种地层以及层厚等，并根据整个场地基土的工程特性来进行计算。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察勘察手段勘察手段:1.勘探、原位测试和室内土工试验为主；2.补充勘探：地球物理勘探、工程地质测绘、调查工作等，必要时作适当的探井等。目的：目的
14、：提供提供设计所需的工程地质条件的各项技术参数，对建筑地基作出岩土工程评价评价，为基础工程、地基处理和加固、不良地质现象的防治工作等具体方案作出论证和结论论证和结论。详细勘察阶段为施工图设计提供资料土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察主要工作要求：（1）取得取得附有坐标及地形的建筑物总平面布置图总平面布置图；（包括地面整平标高、建筑物的性质和规模、基础形式和预计埋深等）（2）查明不良地质现象查明不良地质现象的成因类型，提出评价和整治所需的岩土参数和治理方案；（3）查明查明各层土的类别、结构、厚度、坡度、工作特性，计算和评价地基的稳定性和承载力计算和评价地基的稳定性和承载力；（4）对需进行沉降
15、计算的建筑物，提出地基变形参数，预测建筑的沉降或差异沉降等预测建筑的沉降或差异沉降等；土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察（5）对抗震抗震设防烈度6，划分类别；7需要进行液化等级作出评价；（6）查明地下水地下水的性质，提供地层的渗透系数；（7）提供深基坑深基坑开挖所需的岩土参数，认证和评价基坑开挖和降水对临近工程的影响；（8）对桩基础桩基础作出桩的承载力和群桩沉降计算。查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物藏物土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 对工程地质条件复杂或有特殊要求的重要工程，还需进行施工勘察。它包括
16、施工地质编录、地基验槽与监测和施工超前预报，以校核已有的勘察成果资料。施工勘察土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察定义定义：通过搜集资料、调查访问、地质测绘、遥感搜集资料、调查访问、地质测绘、遥感等方法，来查明场地的工程地质要素，并绘制相应的工程地质图件的一种工程地质勘察方法。据测绘成果可以分析各种地质现象的成因、分布、发展变化规律以及对工程建筑的影响，主要适用于可行性研究或初步勘察阶段阶段。工程地质测绘可分为综合性测绘和专门性测绘。2 工程地质勘察测绘及调查工程地质勘察测绘及调查土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察1.工程地质测绘与调查的范围一般应大于建筑物占地面积，但也不宜过大，主要考
17、虑以下因素：（1）建筑类型；（2）工程地质条件复杂程度。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察2.工程地质测绘比例尺小比例尺测绘小比例尺测绘，1：50001：50000，一般在可行性研究勘察、城市规划或区域性工业布局时使用；中比例尺测绘中比例尺测绘，比例尺1：20001：5000，一般在初步勘察阶段时采用；大比例尺测绘大比例尺测绘，比例尺1：2001：1000，适用于详细勘察阶段或地质条件复杂和重要建筑物地段，以及需要解决某一特殊问题时采用。对于建筑地段的地质界线，测绘精度在图上的误差不应超过3mm，其它地段不应超过5mm。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察3.工程地质测绘的主要内容：(1
18、)地貌条件：地貌条件：(2)地层岩性：地层岩性：(3)地质构造：地质构造：(4)水文地质条件：水文地质条件：(5)不良地质现象：不良地质现象：土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察4.工程地质测绘方法及制图像片成图法 利用地面摄影、航空(卫星)摄影等像片，在室内进行判释。实地测绘法1.路线法2.布点法3.追索法土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察（1）路线法：它是沿着一些选择的路线，穿越测绘场地，将沿线所测绘或调查的地层、构造、地质现象、水文地质、地质界线和地貌界线等填绘在地形图上。（2）布点法：它是根据地质条件复杂程度和测绘比例尺的要求，预先在地形图上布置一定数量的观测路线和观测点。（3）
19、追索法：它是沿地层走向或某一地质构造线，或某些不良地质现象界线进行布点追索，主要目的是查明局部的工程地质问题。是一种辅助方法。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察主要任务：主要任务：1.1.查明建筑场地地下有关的地质情况。查明建筑场地地下有关的地质情况。2.2.提取岩土样及水样，供室内试验分析之用。提取岩土样及水样，供室内试验分析之用。3.3.利用勘探坑孔进行现场原位试验和布设长期观测点。利用勘探坑孔进行现场原位试验和布设长期观测点。常用的工程地质勘探方法：常用的工程地质勘探方法：1.1.工程地质钻探工程地质钻探2.2.井（槽）探工程井（槽）探工程3.3.地球物理勘探地球物理勘探3 工程地质
20、勘探工程地质勘探(exploration)土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察一、钻探一、钻探(drilling)利用钻探机械和工具在岩土层中钻孔的勘探方法。可直接利用钻探机械和工具在岩土层中钻孔的勘探方法。可直接探明地层岩性、地质构造、地下水埋深、含水层类型和厚度、探明地层岩性、地质构造、地下水埋深、含水层类型和厚度、滑坡位置及岩溶情况，还可取岩心，在钻孔中试验。滑坡位置及岩溶情况，还可取岩心，在钻孔中试验。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察(一)钻探方法和设备静压钻探振动钻探回转钻探冲击钻探各式钻机机械洛阳铲、麻花钻人力)()(土力学与基础工程补
21、充章节 工程地质勘察洛阳铲洛阳铲麻花钻麻花钻土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察工程地质钻探的常规口径为：开孔168mm，终孔91mm。有些工程还采用大口径或小口径钻进方法。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察(二)钻孔观测、编录与资料整理1.岩心观察、描述和编录2.钻孔水文地质观测3.钻进动态观测 土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 泥炭粉质黏土黏土砂砾石杂填土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察三维地质呈现三维地质呈现土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察工程钻孔柱状图工程钻孔柱状图岩心钻孔岩心钻孔地质编录地质编录地地质质年年龄龄土层的土层的埋藏深埋藏深度度（m）土土层层厚厚度度(
22、m)土层土层底部底部的绝的绝对标对标高高岩石描述岩石描述柱状图柱状图比例尺比例尺1:100水位和测量水位和测量日期日期土土样样位位置置(m)从从到到出现出现的的稳定稳定的的土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察二、井探、槽探 是用人工或机械掘进的方式来探明地表以下浅部的工程地质条件，包括：探坑、探槽、斜井、浅井、竖井、平洞等。工程地质常用的坑探类型示意图1-探槽；2-试坑；3-竖井；4-平洞；5-石门；6-浅井土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 特点：特点：（1）地质勘探人员能直接进入其中观察岩石及地层构造的细节，确切可靠；（2）可不受限制地采取原状结构的岩石（土）试样，或进行现场试验；（
23、3）可较确切地研究软弱岩石夹层及断裂破碎带等复杂地质体的空间展布和工程地质性质；（4）还可以用来进行地基处理效果检查和某些工程地质现象的监测。优点优点:直观直观,取原状样，兰旗营取原状样，兰旗营9m坑坑;缺点缺点:一般一般34m,地下水以下危险地下水以下危险.土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察三、物探(geophysical exploration)：以专门仪器探测地质体的物理场来进行地层划分，判定地质构造、水文地质条件及各种物理地质现象的勘探方法。适应范围：1.作为钻探的先行手段了解隐藏的地质界线、界面或异常点；2.作为钻探的辅助手段在钻孔之间增加物
24、探点，为钻探资料的内插与外推提供依据；3.原位测试手段测定岩土体的波速、动弹模等。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察物探：电阻率法 磁法 地震法 重力法 放射性勘探 最广泛的是电阻率法和地震法。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察1.电阻率法勘探电阻率法勘探是对地质体以人工形成电场，通过电测仪测定地质体视电阻率的大小及变化，从而推断地下一定范围地质体的情况。它可以用作划分地层岩性、地质构造、覆盖层或风化层的厚度、含水层分布和深度、古河道及天然建筑材料分布范围和储量。在寻找地下水时广泛应用。2.地震法勘探地震法勘探是以人工激发的地震波，在地壳内的传播规律来探测地质结构的方法，是石油勘探中的
25、一种重要方法。工程地质勘察中应用最多的是高频(小于200300Hz)地震波浅层折射法。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察使用条件使用条件 被探测的对象与周围介质之间有明显的物理性质差异；被探测对象具有一定的埋藏深度和规模，且地球物理异常有足够的强度；能抑制干扰，区分有用信号和干扰信号。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察1.可测定难以取样的岩土体的性质。2.影响范围大，因而更具代表性。3.可连续进行，因而可得到完整的地层剖面。4.快速、经济，能大大缩短勘察周期。1.难以控制边界条件2.所测参数和岩土工程性质之间的关系建立在大量 统计的经验关系之上。是
26、在岩土层原来所在的位置上,基本保持其天然结构，天然天然结构，天然含水量及天然应力状态含水量及天然应力状态下进行的测试技术.优点：优点：缺点：缺点：4 工程地工程地质原位测试质原位测试(exploration)土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察岩体现场简易测试岩体原位应力测试岩体变形试验岩体强度试验岩体力学性质试验标准贯入试验十字板剪切试验动力触探试验静力触探试验荷载试验土体力学性质试验原位测试土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察一、载荷试验 (loading test)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基
27、础的沉降量。大型载荷试验装置示意图大型载荷试验装置示意图平板载荷平板载荷浅层地基浅层地基螺旋板载荷螺旋板载荷深层地基和地下水位以下土层深层地基和地下水位以下土层土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察现场载荷试验现场载荷试验千斤顶承压板承压板重物加荷一、载荷试验一、载荷试验 (loading test)土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察二、静力触探试验(cone penetration test)用静力将一个内部装有阻力传感器的圆锥形探头均匀压入土中，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。压力孔压探头：可测孔隙水锥尖阻力和侧壁摩阻力双桥探头：可分别测出阻力单桥探头
28、：可测总贯入可分为该方法于1917年瑞士正式使用，在60年代初世界上和我国使用了电测静力触探；可以很好地提高精度和工效；单桥探头单桥探头电缆电缆传感器传感器传感器传感器传感器传感器双桥探头双桥探头土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察静力触探成果的应用1.划分土层2.估算土的物理力学指标3.确定浅基础的承载力4.预估单桩承载力5.判定饱和砂土和粉土的液化势 静力触探具有测试连续、快速、效率高、功能多的特点，兼勘探与测试双重作用。适用于黏性土、粉土、砂土，但对碎石类土难以贯入。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察静力触探的优缺点：优点：优点：（1）能连续、快速、准确；可以在现场直接测得各土层的
29、贯入阻力指标，掌握各土层原始状态下有关的物理力学性质；（2）对于变化比较大的复杂场地以及不易取得原状土样的饱和砂土、高灵敏度的软黏土地层和桩基工程的勘察，静力触探具有独特的优越性。缺点：缺点：不能对土层进行直接的观察、鉴别；测试深度不能超过80m，对含碎石、砾石的土层一般不适用；适用范围适用范围:主要适用于黏性土、粉土和砂土;土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察静力触探试验的技术要求 静力触探试验使用的静力静力触探仪触探仪主要由三部分组成：贯入系统（包括反力装置包括反力装置）：其基本功能是可控制等速压贯入；传动系统：主要有液压、机械和手摇等系统；量测系统：这部分包括探头、电缆和电阻应变仪或电
30、位差计自动记录仪；静力触探仪：电动机械式静力触探仪、液压静力触探仪、手摇轻型链式静力触探仪；使用时探头应匀速垂直压入土中，使用时探头应匀速垂直压入土中，贯入速率为贯入速率为1.20.3 m/min；贯入读数间隔一般采用贯入读数间隔一般采用0.1m，不，不超过超过0.2m，深度记录误差不超过，深度记录误差不超过1%。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 P-总贯入阻力；Qc锥尖阻力；Pf侧壁总阻力；不能区分，只能测定P的为单桥探头；否则为双桥探头；单桥探头主要是锥尖与侧壁联在一起；双桥则分开；各自测量；fcPQP常用的静力触探探头分为：单桥探头和双桥探头；
31、土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察三、动力触探试验(dynamic penetration test)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。类型分为：轻型（10kg锤）、落距50cm 重型（63.5kg锤）、落距76cm 超重型（120kg锤）、落距100cm土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察轻型动力触探10kg重型动力触探63.5kg超重型动力触探120kg穿心锤锤垫触探杆尖锤头锥状探头土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察四、标准贯入试验(SPT)标准贯入试验（SPT）创始于1902年，之后由
32、美国雷蒙尤混凝土公司加以发展，四十多年后由太沙基（Terzaghi)和佩克（Perk）向世界公开推广，我国在1953年开始引进这项原位测试技术。它是动力触探类型之一，利用规定重量的穿心锤，从恒定高度自由落下（一定的锤击动能），将一定规格的探头打入土中，根据打入的难易程度判别土的性质；标准贯入试验仪器设备如右图示；标准贯入试验设备土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 由图可知：该试验由三部分组成：（1）触探头：准试验探头为两个一定规格的半圆合成半圆合成的圆筒的圆筒，称为标准贯入器；其最大优点为：在触探过程中配合取土样，以便室内试验；（2）触探杆：国内统一标准为42mm直径的圆形钻杆，国外有使用
33、50mm或60mm直径的圆形钻杆；（3）穿心锤：标准贯入试验质量为63.5kg，规定自由落距76cm;穿心锤锤垫触探杆贯入器头出水孔贯入器身贯入器靴土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 按上述要求，将贯入器连续贯入土中30cm所需的锤击数，为N63.5标准贯入试验锤击数；但遇到硬土层，贯入击数较大，但仍未贯入30cm时，可将下式换算成为N63.5，70.073.077.081.086.092.00.121181512963;,;:305.635.63校正系数触探杆长杆长校正系数影响应考虑杆长对锤击数的随着触探深度加大贯入量次试验锤击数相对应的与实际试验锤击数式中NNnsnNsn土力学与基础工
34、程补充章节 工程地质勘察 标准贯入试验成果的应用标准贯入试验成果的应用 1.评定砂土的密实度；评定砂土的密实度；岩土地基基础设计规范根据标准贯入试验的锤击数N将砂土的密实度划分为密实、中密、稍密和松散，详表；按标准贯入锤击数N值确定砂土密实度N 值密实度N=10松散10N=15稍密15N30密实土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 2.评定黏性土的状态：评定黏性土的状态：武汉勘察公司、太沙基和佩克提出N与黏性土的关系，下表；土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察3.判断土的强度指标 评定黏性土的不排水抗剪强度Cu：太砂基、佩克的经验公式：Cu=(66.5)N;日本道路桥梁设计规范：Cu=(6
35、10)N1520:;:273.0NNN采用公式日本建筑基础设计规范标贯击数砂土的内摩擦角式中佩克的经验公式 评定砂土的抗剪强度指标：土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察.评定土的变形模量评定土的变形模量E0和压缩模量和压缩模量Es;土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 5.确定地基土的承载力：建筑地基基础设计规范是将标准锤击数用下列公式进行修正；;)1/(;:65.11225.6315.631现场标准贯入试验次数数的平均值现场标准贯入试验锤击数修正后的标准贯入锤击式中nnnNNNNniiniin土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察黏性土承载力标准值（kPa）砂土承载力标准值（kPa）N土
36、类10153050中、粗砂180 250340500粉、细砂140 180250340N357911131517192123f k105145 190 235 280 325 370 430 515600 680土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 6.地基土的液化判别：当饱和砂土或粉土实测标准贯入锤击数N小于下式确定的临界值Ncr时，则判定为液化土，否则为不液化土；;,;3.%3,;:)(1.09.0030入锤击数饱和土液化临界标准贯按表确定锤击数饱和土液化判别的基准取时当率饱和土的粘粒含量百分地下水位深度饱和土标准贯入点深度式中crcwswscrNNddddNNc土力学与基础工程补充章节
37、 工程地质勘察四、十字板剪切试验四、十字板剪切试验（VST）十字板剪切试验是瑞典人John Olsson于1919年首先提出，我国于1954年开始由南京水科所等单位对这项技术进行开发研究，在东南沿海地区被广泛使用。十字板剪切试验是用插入软黏土中的十字板头，以一定的速率旋转，测出土的抵抗力矩，然后换算成土的抗剪强度。HDFF土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 十字板剪切试验是一种原位测定饱和软黏土抗剪强度的方法；它所测得的抗剪强度值，相当于天然土层试验深度处，在上覆压力作用下的固结不排水抗剪强度，理论上它相当于室内三轴不排水抗剪的总强度或无侧限抗压强度的一半(=0)。十字板剪切试验是将具有一
38、定高与直径之比的十字板插入土层中，通过钻杆对十字板头施加扭矩使其等速旋转，根据土的抵抗扭矩求算出地基土抗剪强度Cu。优点：该方法可以很好地模拟地基土不排水条件和天然受力状态，对试验土层扰动性小，测试精度高。严格讲，该方法只适用于内摩擦角=0的饱和软黏土。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察十字板剪切试验的应用十字板剪切试验的应用 实验得到的不排水抗剪强度Cu，一般偏高，需要修正；Cu(实用值）Cu(实测值）修正系数；1）对于 的饱和软黏土，可确定地基容许承载力：2）分析饱和软黏土性土填、挖方边坡的稳定性；根据软土中滑动带强度显著降低的特点，测定滑动带的位置，用抗剪强度反算滑动面上的强度参数，
39、为其稳定性分析提供依据。3）检验地基加固改良的效果。根据软土地基堆载预压处理过程中，可用十字板剪切试验测定地基的强度变化，用于控制施工速率及检验地基加固效果。hCqua2土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 现场检验：现场检验：在施工阶段根据施工揭露揭露的地质情况，对工程勘察成果和评价建议等进行的检验校核；检验校核；目的：目的：使设计、施工符合符合场地岩土工程地质实际，以确保工程地质量，并总结勘察经验，提高勘察水平；提高勘察水平；现场检测：现场检测：施工过程中及完成后由于施工运营的影响影响而引起岩土性状和周围环境条件发生变化进行的各种观测工观测工。目的：目的：了解由于施工引起的影响程度以及监
40、视其变化和发展规律，以便及时在设计、施工上采取相应的防治措施防治措施。5 现场检验与监测现场检验与监测土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察主要监测内容：岩土体性状的监测：物理力学特性测试 变形观测 应力量测环境条件的监测：地下水监测 滑坡监测地基基础的监测：天然地基的验槽与监测 桩基工程的监测 地基加固和处理的监测 深基坑支护结构的监测 建筑物沉降的监测 土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察一.地基基础检验与监测 验槽的目的：验槽的目的：（）检验有限的钻孔与实际全面开挖的地基是否一致，勘查报告的结论与建议是否准确；（）根据基槽开挖的实际情况，研究解决新发现的问题和勘探报告遗留的问题。基本内
41、容：基本内容：核对基槽开挖平面位置和槽底标高是否与勘察、设计要求相符；检验槽底持力层土质与勘探是否相符，要求参与验槽人员需沿槽底依次逐段检验；当基槽有不均匀土质或古井等，可用纤探查明深度范围；决定基础方案是否需要修改或局部处理。.天然地基基坑（基槽）检验天然地基基坑（基槽）检验方法：方法：观察验槽 夯、拍验槽 轻便勘探验槽土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察.基坑工程监测基坑工程监测（1）支护结构的变形；（2）基坑周围的地面变形；（3）临近工程和地下设施的变形；（4）地下水位；（5）渗漏、冒水、冲刷、管涌等情况。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察3.沉降观测 地基基础设计等级为甲级的建筑
42、物；加层、搭建、邻近开挖、堆载等，使地基应力发生显著变化的过程；因抽水等原因，地下水位发生急剧变化的工程；其他有关规范规定需要做沉降观测的工程。基准点设置为稳定可靠为原则，一般不少于个；观测点布置应全面，不少于个；工具采用精密水准仪；观测时间按具体规定执行土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察4.不良地质作用和地质灾害的监测 应该监测的场地：应该监测的场地：场地及其附近有不良地质作用或地质灾害;建设或运行期,对可能加速不良地质作用的发展或引发地质灾害的;对附近可能产生显著不良影响的;岩溶或土洞发育区检测内容:(1)地面变形;(2)地下水位的动态变化;(3)场区及其附近抽水的;(4)地下水位变化
43、对土洞等稳定性的影响;滑坡监测内容滑坡监测内容:滑坡体的位移;滑面位置及错动;滑坡裂缝的发生与发展;滑坡体内外地下水、流向等；支挡结构及其他工程设施的位移、变形、裂缝的发生与发展；土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察5.地下水的监测地下水的监测1.地下水位升降影响岩土稳定时；2.地下水位上升产生浮托力对地下室或地下构筑物的防潮、防水或稳定性产生较大的影响时；3.施工降水对拟建工程或相邻工程有较大影响时；4.施工或环境条件改变，造成的孔隙水压力、地下水压力变化，对工程设计或施工有较大影响时；5.地下水位的下降造成区域性地面沉降时；6.地下水位升降可能使岩土产生软化、湿陷、胀缩时；7.需要进行污
44、染物运移对环境影响的评价时。需要进行地下水监测的情况：需要进行地下水监测的情况：土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 当现场勘察工作（如调查、（如调查、测绘、勘探、测试等）测绘、勘探、测试等）和室内试验完成后，应对各种原始资料进行整理、检查、分整理、检查、分析、鉴定析、鉴定，然后编制成工程工程地质勘察报告地质勘察报告，提供给设计和施工单位使用，以上工作就称为勘察资料的内业整理勘察资料的内业整理。资料整理的内容主要有：资料整理的内容主要有：岩土参数统计分析和选定；测区内各种工程地质问题的综合分析评价；各种图表的编绘制作以及工程地质勘察报告 书的编写。6 勘察资料的内业整理勘察资料的内业整理土力
45、学与基础工程补充章节 工程地质勘察勘察报告的基本内容（一般）：勘察报告的基本内容（一般）：绪论部分主要说明勘察工作任务，采用的工作方 法和取得的成果等。通论主要阐明工作区工程地质条件，区域自然地 理和地质背景也应适当介绍。专论是整个报告的中心内容，主要论证工程建筑所涉及 到的有关工程地质问题，评价工程的适宜性，提出 防治不良地质作用措施的建议。结论是在专论的基础上，对各种具体问题给予简要的结 论性意见。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察勘察报告包括的内容（详细）：1.勘察的目的、任务和依据的技术标准；2.拟建工程概况；3.勘察方法和勘察工作布置；4.场地地形、地貌、地层、地质构造、岩土性质
46、及其均匀性；5.各项岩土性质指标，岩土的强度参数、变形参数、地基承载力的建议值；6.地下水埋藏情况、类型、水位及其变化；7.土和水对建筑材料的腐蚀性；8.可能影响工程稳定的不良地质作用的描述和对工程危害程度的评价；9.场地稳定性和适宜性评价；10.岩土利用、整治和改造的方案进行分析论证，提出建议；11.对工程施工和使用期间可能发生的岩土工程问题进行预测，提出监控和预防措施和建议；12.勘察成果表及所附图件。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 报告应附的图表：报告应附的图表：（1）工程地质平面图（房屋建筑附勘察工程布置）。（2）钻孔柱状图或工程地质综合柱状图。（3）工程地质纵、横剖面图。（4
47、）室内试验和原位测试成果图表。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察单项报告单项报告（1）工程地质测试报告。（2）工程地质检验或监测报告。（3）工程地质事故调查与分析报告。（4）岩土利用、整治或改造方案报告。（5）专门工程地质问题的技术咨询报告。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察勘察报告实例：勘察报告实例：1.前言 受XXX委托，XXX综合设计院承担了XXX楼的岩土工程详勘任务。（1）工程概况 拟建工程位于XXX院内，在实验楼9，10号的西侧，北侧距马路20m,拟建建筑物为4层，底面为86.0X52.0m，框架结构，具半层地下室，具体基础和埋深待定；（2）勘察目的和要求 查明场地内的岩土层
48、参数；查明不良地质作用的类型；查明地下水分布；提出基础方案；对开挖进行简单评价（3）勘察依据标准 有关规范（4）勘察工作量与手段土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 2.场地工程地质条件（1）地貌条件（2）地层描述（3）原位测试成果及室内土工试验成果统计；（4）地下水；（5）地震效应（6）不良地质作用土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 3.场地岩土工程条件评价（1）场地稳定性及建筑适宜性评价；（2）各土层承载力特征值及压缩模量；（3）场地工程环境条件；（4）场地基础方案分析 4.基坑开挖 5.结论及建议 6.图表部分土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 结论与建议：结论与建议：1）拟建
49、场地四周开阔，地形稍有起伏，地貌单元属丘陵缓地；未发现不稳定地质作用，适宜建筑；2）拟建场地地下水在自然底面7m左右，地下水属于潜水，水位年幅最大变化在1m左右，地下水无腐蚀；3）该市抗震设防烈度为7 度，设计基本地震加速度为0.1g，地基土不液化，设计时可不考虑；4）针对场地地层特点，建议采用深层搅拌桩法进行地基处理；5）拟建场地浅部地层较差，建议采用放坡措施；6）基坑开挖后认真做好验槽工作，发现异常情况及时通知有关人员协同处理。土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 城镇及工业民用建筑的勘察要求；道路工程的地质勘察要求；桥梁工程的地质勘察要求；隧道及地下硐室的地质勘察要求；机场工程的地质勘
50、察要求7 土木工程地质勘察要求土木工程地质勘察要求土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察城镇及工业民用建筑的勘察要求：规划阶段的勘察要求：评价规划区域内的总体稳定性提供资料；从工程地质角度认证功能分区和建筑分带；确定供水水源和地下水卫生防护带；了解天然建筑材料及其储藏估计土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 设计阶段的勘察要求：工程地质条件对建筑物稳定安全的影响；为确定建筑物埋置深度提供地质影响因素资料；为测算地基计算提供岩土物理力学参数；提供边坡稳定性计算参数；评价施工条件，选定施工方法；土力学与基础工程补充章节 工程地质勘察 机场建设机场建设分四个阶段：勘察、设计、施工和维护；机场工程勘
