地基與基礎(chǔ)工程

會(huì)計(jì)學(xué)1地基與基礎(chǔ)工程2023/1/18第2頁(yè)§1.1概述場(chǎng)地復(fù)雜程度分級(jí)一級(jí)場(chǎng)地（復(fù)雜場(chǎng)地）二級(jí)場(chǎng)地（中等復(fù)雜場(chǎng)地）三級(jí)場(chǎng)地（簡(jiǎn)單場(chǎng)地）地基復(fù)雜程度分級(jí)一級(jí)地基（復(fù)雜地基）二級(jí)地基（中等復(fù)雜地基）三級(jí)地基（簡(jiǎn)單地基）等級(jí)劃分方法：甲級(jí)：上述三項(xiàng)中1項(xiàng)或多項(xiàng)為一級(jí)乙級(jí)：除甲、丙級(jí)外丙級(jí)：上述三項(xiàng)均為三級(jí)第1頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第3頁(yè)§1.1概述巖土工程勘察的不同階段可行性研究勘察（選址勘察）符合場(chǎng)地選擇要求初步勘察（初勘）符合初步設(shè)計(jì)要求詳細(xì)勘察（詳勘）符合施工圖設(shè)計(jì)要求施工勘察場(chǎng)地條件復(fù)雜或有特殊要求的工程可能需要注意：場(chǎng)地較小且無(wú)特殊要求的工程可合并勘察階段。建筑平面布置已確定，場(chǎng)地或附近有巖土資料時(shí)，可直接進(jìn)行詳勘。第2頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第4頁(yè)§1.1概述巖土工程勘察方法工程地質(zhì)測(cè)繪采取收集資料、調(diào)查訪問(wèn)、地質(zhì)測(cè)量、遙感解譯等方法，查明場(chǎng)地的工程地質(zhì)要素，并繪制相應(yīng)的施工圖件。巖土工程勘探巖土工程勘察的一種方法，包括鉆探、井探、槽探、坑探、洞探以及物探、觸探等土工試驗(yàn)包括原位試驗(yàn)，室內(nèi)試驗(yàn)第3頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第5頁(yè)§1.1概述巖土工程勘察程序明確工程使用要求收集資料考慮技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件制定勘察工作綱要現(xiàn)場(chǎng)踏勘數(shù)據(jù)資料整理、分析地基評(píng)價(jià)、結(jié)論和建議勘探（鉆探、物探）取原狀土樣原位測(cè)試室內(nèi)土工試驗(yàn)意外情況矛盾和疑問(wèn)第4頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第6頁(yè)§1.2詳細(xì)勘察的任務(wù)與勘探點(diǎn)布置1.2.1詳細(xì)勘察的任務(wù)設(shè)計(jì)、施工所需的巖土參數(shù)建筑地基的巖土工程評(píng)價(jià)地基類型、基礎(chǔ)形式、地基處理、基坑支護(hù)、工程

降水和不良地質(zhì)作用防治等方面的建議提供編寫巖土工程勘察報(bào)告巖土層類型、深度、分布、工程特性，評(píng)價(jià)場(chǎng)地穩(wěn)定性地下水埋藏條件，水位及變化幅度；水、土腐蝕性可能對(duì)工程不利的地下埋藏物不良地質(zhì)作用類型、成因、分布、發(fā)展趨勢(shì)、危害程度查明注意：其余階段勘察內(nèi)容、要求見(jiàn)規(guī)范：4.1.3～10第5頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第7頁(yè)§1.2詳細(xì)勘察的任務(wù)與勘探點(diǎn)布置1.2.2勘察點(diǎn)布置和勘探深度依據(jù)：建筑物安全等級(jí)、場(chǎng)地復(fù)雜程度確定勘探點(diǎn)布置原則—詳見(jiàn)《規(guī)范》：4.1.14－18宜按建筑物周邊線和交點(diǎn)布置；無(wú)特殊要求的其它建筑可按建筑物或建筑群范圍布置；同一建筑范圍主要受力層或有影響的下臥層起伏較大時(shí)，加密勘探點(diǎn)，查明變化；重大設(shè)備基礎(chǔ)單獨(dú)布置勘探點(diǎn)；重大動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)或高聳構(gòu)筑物，勘探點(diǎn)不宜少于3個(gè).第6頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第8頁(yè)詳細(xì)勘察階段的勘探點(diǎn)布置間距

§1.2詳細(xì)勘察的任務(wù)與勘探點(diǎn)布置表1.1勘探點(diǎn)間距(m)第7頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第9頁(yè)勘探點(diǎn)深度——詳見(jiàn)《規(guī)范》：4.1.18－19控制性勘探點(diǎn)：控制地基壓縮層的計(jì)算深度一般性勘探點(diǎn)：控制主要受力層§1.2詳細(xì)勘察的任務(wù)與勘探點(diǎn)布置基礎(chǔ)寬度基礎(chǔ)形式12345單獨(dú)基礎(chǔ)－691112條形基礎(chǔ)61012筏、箱形基礎(chǔ)

Z＝d＋αb表1.2控制性勘探點(diǎn)深度(m)第8頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第10頁(yè)工程地質(zhì)勘察與基礎(chǔ)工程設(shè)計(jì)的關(guān)系勘察先行，勘察是設(shè)計(jì)的前提；勘察又需依據(jù)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)參數(shù)！例如：控制性勘探點(diǎn)深度的確定！問(wèn)題的解決：勘察、設(shè)計(jì)密切配合！初步設(shè)計(jì)中一般應(yīng)包括初步的基礎(chǔ)方案及部分參數(shù)，可供勘察方參照！勘察工程師應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)有深入地了解！參見(jiàn)：巖土工程勘察規(guī)范講座(ppt)－高大釗§1.2詳細(xì)勘察的任務(wù)與勘探點(diǎn)布置第9頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第11頁(yè)§1.3地基勘探方法1.3.1地球物理勘探概念：根據(jù)不同巖土介質(zhì)具有不同的密度、導(dǎo)電性、波速等特性，利用物理方法，采用專門的儀器，實(shí)現(xiàn)對(duì)地層分布、地質(zhì)構(gòu)造、地下水深度等勘探的一種方法。常見(jiàn)方法：地震勘探電法勘探磁法勘探聲波勘探雷達(dá)勘探……第10頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第12頁(yè)§1.3地基勘探方法1.3.2坑槽探（掘探）方法：直接施工探坑(槽)，觀察土層分布，取樣開展土工試驗(yàn)適用：地下水位較深，土質(zhì)較好時(shí)一般不超過(guò)4m3.鉆探方法：通過(guò)施工鉆孔，確定：巖土介質(zhì)分布、地下水深度；取樣開展土工試驗(yàn)；開展原位試驗(yàn)。第11頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第13頁(yè)§1.3地基勘探方法4.觸探概念：通過(guò)探桿，采用靜力或動(dòng)力方式將金屬探頭壓入土層，測(cè)出與貫入阻力相關(guān)的指標(biāo)，進(jìn)而間接判斷土層的工程性質(zhì)的勘探方法和原位測(cè)試技術(shù)。動(dòng)力觸探標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)（管狀探頭）試驗(yàn)方法：用63.5Kg的穿心錘，落距76cm將貫入器打入土中30cm所用的擊數(shù)N值的大小來(lái)判定巖土工程性質(zhì)的好壞。試驗(yàn)指標(biāo)：N第12頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第14頁(yè)§1.3地基勘探方法試驗(yàn)用途判斷地基液化性；判定地層密實(shí)度。標(biāo)貫錘擊數(shù)N密實(shí)度標(biāo)貫錘擊數(shù)N密實(shí)度N≤10松散15<N≤30中密10<N≤15稍密N>30密實(shí)砂土密實(shí)度分類第13頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第15頁(yè)§1.3地基勘探方法圓錐動(dòng)力觸探：試驗(yàn)方法：用標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量的重錘提升到標(biāo)準(zhǔn)高度自由下落，將特制圓錐探頭貫入地基土層標(biāo)準(zhǔn)深度，根據(jù)擊數(shù)n，判定地層的工程性質(zhì)。分類：輕型、重型、超重型圓錐動(dòng)力觸探用途：輕型：驗(yàn)槽，人工填土勘察，局部軟弱土勘察，洞穴分布清查；重型、超重型：碎石、卵石、礫石地層密實(shí)度勘探。第14頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第16頁(yè)§1.3地基勘探方法第15頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第17頁(yè)§1.3地基勘探方法靜力觸探概念：利用液壓或機(jī)械傳動(dòng)裝置，將圓錐形金屬探頭壓入地基土中，依據(jù)比貫入阻力的大小來(lái)判定地基土的工程性質(zhì)。適用：粘性土、粉土、砂土、含少量碎石的土層用途：測(cè)定比貫入阻力、側(cè)壁摩擦阻力、錘尖阻力和孔隙水壓力劃分土層，為確定地基承載力提供依據(jù)。第16頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第18頁(yè)§1.3地基勘探方法靜力觸探探頭第17頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第19頁(yè)§1.4地基巖土分類1.4.1《巖土工程勘察規(guī)范》按地質(zhì)年代按地質(zhì)成因按有機(jī)質(zhì)含量1.4.2《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》依據(jù)的指標(biāo)粗顆粒土：按粒徑大小及粒組含量；細(xì)顆粒土：按塑性指數(shù)。類別巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土（粉質(zhì)粘土、粘土）、人工填土、特殊土第18頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第20頁(yè)§1.4地基巖土分類巖石：堅(jiān)硬程度分類—依據(jù)：飽和單軸抗壓強(qiáng)度完整程度分類—依據(jù)：巖體完整性指數(shù)（巖體縱波波速與巖塊縱波波速之比的平方）碎石土：粒徑大于2mm的顆粒含量超過(guò)總重50％的土細(xì)分依據(jù)：粒組含量、顆粒形狀。漂石(塊石)、卵石(碎石)、圓礫(角礫)砂土：粒徑大于2mm的顆粒不超過(guò)總重50％；而粒徑大于0.075mm的顆粒超過(guò)總重的50%的土。細(xì)分依據(jù)：粒組含量。礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂第19頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第21頁(yè)§1.4地基巖土分類細(xì)分依據(jù)：粒組含量。礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂、粉砂粉土：粒徑大于0.075mm的顆粒含量小于總重50％；而塑性指數(shù)Ip≤10的土。粘性土：塑性指數(shù)Ip>10的土。細(xì)分依據(jù)：Ip粉質(zhì)粘土：10<Ip≤17粘土:Ip>17第20頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第22頁(yè)§1.4地基巖土分類人工填土素填土；壓實(shí)填土雜填土；沖填土。第21頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第23頁(yè)§1.4地基巖土分類特殊土軟土淤泥，淤泥質(zhì)粘土，淤泥質(zhì)粉土孔隙比大(e>1)，含水量高(w>wl)，壓縮性高，強(qiáng)度低，具有靈敏性、結(jié)構(gòu)性紅粘土高塑性；脹縮性，裂隙發(fā)育。第22頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第24頁(yè)§1.4地基巖土分類黃土濕陷性黃土(自重濕陷，非自重濕陷)；非濕陷遇水多濕陷膨脹土吸水膨脹，失水收縮；高膨脹率。多年凍土凍脹、融沉。第23頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第25頁(yè)§1.5土工試驗(yàn)1.5.1室內(nèi)試驗(yàn)物理性質(zhì)試驗(yàn)：測(cè)密度、含水量、塑限、液限、顆粒級(jí)配、比重側(cè)限壓縮試驗(yàn)：測(cè)定土的壓縮指標(biāo)(壓縮模量、壓縮系數(shù)等)三軸剪切試驗(yàn)、直接剪切試驗(yàn)：測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)滲透試驗(yàn)：測(cè)定土的滲透系數(shù)擊實(shí)試驗(yàn)：測(cè)定最優(yōu)含水量、最大干密度。第24頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第26頁(yè)§1.5土工試驗(yàn)1.5.2原位試驗(yàn)1.5.2.1平板載荷試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定地基土的變形模量、地基承載力，估算建筑物沉降量pcr

puS荷載沉降曲線OAB

Pcr——比例界限荷載

Pu——極限荷載第25頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第27頁(yè)§1.5土工試驗(yàn)終止加載標(biāo)準(zhǔn)：荷載板周圍土有明顯側(cè)向擠出或發(fā)生裂紋；荷載增量很小但沉降急劇增大，p-s曲線出現(xiàn)陡降段；某級(jí)荷載作用下，經(jīng)24h沉降仍未穩(wěn)定；無(wú)上述破壞現(xiàn)象，但沉降量s與荷載板寬度（或直徑）之比s/b≥0.06時(shí)。第26頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第28頁(yè)§1.5土工試驗(yàn)地基承載力確定方法：p-s曲線有明顯直線段，取比例界限荷載為地基承載力；p-s曲線能確定極限荷載Pu，且Pu<2Pcr時(shí)，取Pu/2為地基承載力；無(wú)法采用上述標(biāo)準(zhǔn)確定，且荷載板面積為0.25~0.5m2時(shí)，取s/b＝0.01~0.015對(duì)應(yīng)的荷載值為地基承載力；注意：同一土層需開展3個(gè)以上的現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)；試驗(yàn)值極差不超過(guò)平均值的30％，取平均值為地基承載力特征值fak。第27頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第29頁(yè)§1.5土工試驗(yàn)1.5.2.2旁壓試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定深部土的變形模量及承載力.試驗(yàn)設(shè)備：預(yù)壓式旁壓儀，自鉆式旁壓儀。水箱量測(cè)特點(diǎn)操作簡(jiǎn)易測(cè)試快速橫向加壓第28頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第30頁(yè)§1.5土工試驗(yàn)1.5.2.3十字板剪切試驗(yàn)測(cè)定飽和軟粘土的不排水抗剪強(qiáng)度1.5.2.4大型直接剪切試驗(yàn)測(cè)定原位巖土介質(zhì)的抗剪強(qiáng)度HD第29頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第31頁(yè)§1.6地基勘察報(bào)告勘察報(bào)告的編寫

勘察報(bào)告根據(jù)任務(wù)要求、勘察階段、工程特點(diǎn)、地質(zhì)條件等具體情況編寫，主要內(nèi)容：勘察目的、任務(wù)要求、依據(jù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；擬建工程概況；勘察方法與勘察工作布置；場(chǎng)地地形、地貌、地層、地質(zhì)構(gòu)造、巖土性質(zhì)及均勻性；各土層物理力學(xué)性質(zhì)及地基承載力等指標(biāo)確定.第30頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第32頁(yè)§1.6地基勘察報(bào)告地下水埋藏情況、類型、水位及變化，腐蝕性；不良地質(zhì)作用描述及其對(duì)工程危害程度的評(píng)價(jià)；場(chǎng)地穩(wěn)定性與適宜性的評(píng)價(jià)；地基基礎(chǔ)方案的建議及注意事項(xiàng)。第31頁(yè)/共37頁(yè)2023/1/18第33頁(yè)§1.6地基勘察報(bào)告勘察報(bào)告中常見(jiàn)圖表勘察點(diǎn)平面布置圖；地質(zhì)