如何当好岩土工程勘察技术负责人正版Word下载.docx
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做直快即可。
南京市:
基坑工程应做直快或三轴不固结不排水剪,当以抗剪强度指标确定承载力或进行边坡稳定性演算时,其取值有具体规定。
当以重型动探评价砂土、碎石土密度时,每个场地每一主要土层的测试数据不应少于18次等等,对桩身、桩端取样或测试数量都有具体规定。
又如何确定岩质地基承载力时,成都、重庆的地基基础设计规范作出了不一样的规定。
成都市:
与国标规定基本一致,即由岩石饱和单轴抗压强度标准值进行折减后,
得出岩石地基极限承载力标准值,再除以分项系数2.0,得到岩石地基承载力特征值。
重庆市:
岩质地基极限承载力标准值由岩石在天然湿度下单轴抗压强度标准值折减得出,并按下式计算:
ƒk=ψr.ƒr.ψρ
式中ƒk----------岩质地基极限承载力标准值。
ƒr----------岩石在天然湿度下单轴抗压强度标准值。
ψr----------岩石裂隙影响系数。
裂隙不发育取1.0;
裂隙较发育
取0.67;
裂隙发育取0.33。
ψρ----------岩坡影响系数。
岩质地基表面坡度ß
10o时取1.0;
ß
45o时取0.67;
80o时取0.33;
中间按插入法值。
(五)编制勘察纲要
勘察纲要是在明确了勘察对象、弄清了勘察任务书内容及技术要求、现场踏勘、搜集已有资料的基础上,按规程、规范的技术准则进行编制的,勘察纲要是勘察工作实施阶段的工作大纲和技术指导书。
1、勘察纲要的主要内容
(1)勘察依据
A、设计文件:
工程名称、勘察阶段、建筑等级、整平设计标高、建筑物层数和高度、结构类型、基础(含设备基础)类型及平面尺寸和埋深、单位荷重或总荷重及变形要求。
B、图纸:
地形图及建筑物平面位置图(有座标)。
C、勘察任务书及技术要求。
(2)勘察场地自然条件及地质情况
A、自然条件:
气象、水文、地形起伏变化情况、地貌单元与类型、地震烈度、不良地质作用等。
B、地质情况:
已有地质资料及研究程度,地基土构成及复杂程度,岩土成因类型及地下水赋存条件及其类型。
C、当地建筑经验:
地基类型(天然地基与人工地基)、不同建筑物类型的基础形式与埋深、基础持力层、地基承载力、沉降观测资料及地基基础事故教训等。
(3)勘察工作内容、方法、工作量及要求
A、勘探点的平面位置
(a)对于一般工程而言,是沿建筑物周边、角点布孔,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孔;
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。
(b)单栋高层建筑的勘探点数量,新“高规”规定,对于勘察等级为甲级的不少于5个(勘察规范是不少于4个),乙级的不少于4个。
控制性勘探点的数量不应少于勘探点总数的1/3且不少于2个。
对密集的高层建筑群,勘察规范规定勘探点可适当减少,但每栋建筑物至少有1个控制性勘探点。
当拟建建筑物为矩形时应按双排布孔;
在层数、荷载和建筑体型变异较大处,宜布置适量勘察点。
控制性孔占总数的1/2以上。
对单栋高层建筑,波速测试孔数量不宜少于2个,对处于同一地貌单元的高层建筑群,每栋高层建筑不得少于1个。
(c)对基坑工程,条件允许时应沿基坑边界外基坑深度2倍左右(设计规范1~2倍,勘察规范2~3倍)范围布孔,对重要的基坑及存在软土、土洞、岩溶、膨胀土等基坑工程,勘探范围应适当扩大,当边界无法布孔时,应通过调查取得相应资料。
(d)边(滑)坡工程,应沿主坡向(主滑向)或垂直边坡走向布置勘探点(在坡顶、坡腰和坡脚处必须有勘探点),每条勘探线不少于3个勘探点,对于大型复杂滑坡,在主滑坡断面两侧和垂直滑动方向上还应增加勘探线。
土质边坡高度大于8m和岩质边坡高度大于15m时,应进行专门性边坡勘察。
(e)对于坝基地质条件简单、地基性能好,且无永久渗漏和管涌发生时,可沿坝轴线和垂直坝轴线各布置一条勘探线;
当地质条件复杂、地基性能差、有软弱夹层和强透水层,且坝高和坝底宽度较大时,应在坝轴线的上、下游各增加一条勘探线。
进行加高坝勘察时,可按堆积规模垂直坝轴线布置不少于三条勘探线,勘探线的一端应从初期坝的下游,在坝前大约30m处开始,另一端应到达水边线,应有不少于两条勘探线伸到池内。
每条勘探线长度不小于50m。
(f)对重大设备基础和高耸构筑物应单独布孔,且不宜少于3个。
(g)岩溶发育区每个独立基础或一柱一桩的基础均应布置勘探点。
(h)对于特殊性土(主要是软土、岩溶、红粘土、混合土、膨胀岩土)的勘探点布置原则,按国家规范和地方规范规定。
B、勘探点间距
(a)房建工程
初勘的勘探线、勘探点间距(m)
地基复杂程度等级
勘探线间距
勘探点间距
一级(复杂)
50~100
30~50
二级(中等复杂)
75~150
40~100
三级(简单)
150~300
75~200
详勘的勘探点间距(m)
10~15
15~30
(b)边坡工程
详勘的勘探线、勘探点间距(m)
边坡工程安全等级
一级
20
15
二级
20~30
15~20
三级
30~40
20~25
(c)尾矿坝工程
尾矿堆积坝勘探线、勘探点间距(m)
尾矿库等级
堆积坝组成以尾矿土为主
堆积坝组成以尾矿砂为主
坝区
库区
一至三级
200
250
30~60每条勘探线上不少于6个点
60~130每条勘探线上不少于5个点
四至五级
40~80每条勘探线上不少于5个点
40~80每条勘探线上不少于3个点
C、勘探孔深度的确定
(a)低层及多层建筑
按GB50021-2001规范规定,初勘勘探孔深度按下表确定
初勘勘探孔深度(m)
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)
6~10
10~20
按GB50021-2001规范规定,详勘勘探孔深度,对按承载力计算的地基应能控制地基主要持力层。
当基础底面宽度b不大于5m时,自基础底面算起的勘探孔深度,对条形基础为3b,对单独柱基为1.5b,但不应小于5m。
对需要进行变形验算的地基,控制性勘探孔的深度应超过地基沉降计算深度,并考虑相邻基础影响。
控制性勘探孔深度可按下表确定。
控制性勘探孔深度(m)
基础底面宽度b(m)
软土
一般性粘性土、粉砂及砂土
老堆积土、密实砂及碎石土
b
3.5b
3.0~3.5b
3.0b
5
b10
2.5~3.5b
2.0~3.0b
1.5~3.0b
10
2.0~2.5b
1.5~2.0b
1.0~1.5b
b40
1.2~1.5b
0.8~1.0b
1.3~1.5b
1.0~1.2b
0.6~0.8b
(b)高层、超高层建筑
控制性勘探孔深度应适当大于地基压缩层的计算深度,对于箱形基础或筏板基础,可按下式确定:
dc=d+acb
式中dc------------控制性勘探孔深度(m);
d---------箱形基础或筏板基础埋置深度(m);
b---------箱形基础或筏板基础宽度(m)
ac-------------与土的压缩性有关的经验系数,根据基础下的主要土层取值;
碎石土取ac=0.5~0.7;
砂土取ac=0.7~0.9;
粉土取ac=0.9~1.2;
粘性土(含黄土)取ac=1.0~1.5;
软土取ac=2.0。
一般性勘探孔深度应适当大于主要受力层的深度,对于箱形基础或筏式基础,可按下式确定;
dg=d+agb
式中dg------------一般性勘探孔深度(m);
ag-------------与土的压缩性有关的经验系数,根据基础下的主要土层取值;
碎石土取ag=0.3~0.4;
砂土取ag=0.4~0.5;
粉土取ag=0.5~0.7;
粘性土(含黄土)取ag=0.6~0.9;
软土取ag=1.0。
桩基础的控制性勘探孔深度应穿透桩端平面以下压缩层深度或在桩尖下取基础底面宽的1.0~1.5倍;
一般性勘探孔深度应深入桩端平面以下3~5m,大口径桩或墩,应达到桩尖下桩径的3倍;
当以基岩为桩尖持力层时,控制性勘探孔深度应深入至中等或微风化带3~5m,一般性勘探孔深度宜深入中等风化带或微风化带1~2m。
遇断层破碎带应予钻穿,进入完整岩体3~5m;
成岩作用不好的第三系粘土层不宜作为岩石地基,应按土质地基对待;
对摩擦桩,控制性勘探孔深度应超过预计桩长3~5m,一般性勘探孔深度应超过预计桩长1~2m;
当需要计算群桩变形时,勘探孔深度应超过从桩尖平面算起的压缩层深度,压缩层深度可按假想实体基础宽度的1~2倍考虑(硬土取小值,软土取大值),亦可按附加压力的20%所在深度考虑。
(c)边坡工程
勘探线、点的布置应以查明边坡的纵横剖面(垂直和平行于滑动方向)为原则。
勘探点间距不宜大于50m,每条勘探线不宜少于3个勘探点,当遇有软弱夹层或不利的结构面时,须适当加密勘探点。
勘探点深度穿过潜在滑动面并深入稳定层内2~3m,坡脚处应达到地形剖面的最低点。
勘探结构面时,宜采用与结构面成300~600的钻孔;
为查明软弱层的位置、性状,宜在勘探线上布置少量的探洞、探井或大口径钻孔。
探洞宜垂直于边坡,并可追索开挖。
(d)基坑工程
对于上部有厚层填土分布的场地,勘探点间距可取0.8H且不少于10m;
沿基坑周边的勘探点间距,应满足在相邻两孔间的承压含水层与隔水层的主要界面的高差小于2m。
勘探点深度为2~3倍开挖深度。
(e)尾矿工程
尾矿岩土工程勘察分为坝址勘察(选址、初勘和详勘)和堆积坝勘察。
前面已提及堆积坝勘探线的布置要求,下面讲一下勘探孔深度要求。
一般勘探孔应达到自然地面下1~2m;
每条勘探线上不少于3个;
控制性勘探孔深度(从原自然地面起算)按下表确定:
5~8
3~5
注:
在强地震区(地震基本烈度
)需进行动力反应分析时,每条勘探线上应有不少于3孔达到基
岩或坚实地层(N
)。
D、取样与原位测试
(a).采取土试样和进行原位测试的勘探点数量,应根据地层结构、地基土的均匀性和设计要求确定,对地基基础设计等级为甲级的建筑物每栋不应少于3个。
新《高规》规定:
不宜少于勘探点总数的2/3,勘察等级为甲级的单栋高层不宜少于4个孔。
(b).每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不得少于6件(组)(注:
主要土层是指持力层或主要压缩层,原状土试样数据是指可提供参与统计的指标的数量);
(c).在地基主要受力层内,对于厚度
0.5m的夹层或透镜体,应采取土试样或进
行原位测试;
(d).当土层性质不均匀时,应增加取土数量或原位测试工作量。
(e).对判别液化而布置的勘探点,其标贯测试不应少于3个(指每层)。
(f).地基土的试验测试手段与内容
岩土的测试方法、手段很多,常规试验项目就不谈了。
这些都主要根据工程
类型、等级、岩土性质、勘察阶段而采取相应的手段和进行相关的测试项目。
《建筑地基基础设计规范》(GB5007-2002)提出:
地基评价宜采用钻探取样、
室内土工试验、触探,并结合其它原位测试方法进行。
设计等级为甲级的建筑物应提供载荷试验指标,抗剪强度指标、变形参数指标和触探资料;
设计等级为乙级的建筑物应提供抗剪强度指标、变形参数指标和触探资料;
设计等级为丙级的建筑物应提供触探及必要钻探和土工试验资料。
地基土的室内、外试验项目,无论采用常规手段,还是常用某种特殊手段,不外乎都是为了确定地基土的承载力、压缩性、抗剪强度等参数。
下面,将采用的室内岩土试验共性方法列于下表。
土的固结试验和压缩试验方法与要求
试验方法
一般固结试验和压缩试验
高压固结试验
施加压力
一般土和软土:
大于自重压力与附加压力之和
老粘土:
大于先期固结压力与附加压力之和
不小于3200kpa
压缩曲线
提供e-p压缩曲线或分层综合e-p压缩曲线
提供e--
曲线(含回弹再压缩曲线)
指标
压缩系数标准值a1-2
压缩模量标准值Es1-2
压缩系数计算值a
压缩模量计算值Es
先期固结压力Pc
压缩指数Cc
回弹指数Cs
超固结比OCR
饱和土
固结系数Cv
应变—时间曲线
变形稳定标准
每小时变形不超过0.01mm
每小时变形不超过0.005mm或每级压力下固结24h
注:
压缩系数、压缩模量标准值,指压力段为100~200kpa时的数值;
压缩系数、压缩模量计算值,
指压力段为为土的有效自重压力至有效自重压力与附加压力之和范围内的数值。
土的抗剪强度试验方法与要求
剪切类型
试验方法或
内容
三轴剪
直剪
一级建筑
二级建筑
滑坡体
加荷速率较快
饱和软土
不固结不排水(UU)
快剪
快剪(残余剪)
验算边坡稳定
正常固结土
(中、低压缩性)
固结不排水(CU)(测孔隙水压力)
固结快剪
加荷速率较慢
固结排水(CD)
承载力验算
剪切曲线
提供摩尔圆曲线应力—应变曲线
抗剪强度曲线
指标值
c、ψ基本值和分层标准值
反演计算结果和残余剪强度指标
如采用固结剪切试验,取决于建筑物荷载作用下地基的固结程度,对于施工期间已完成最终沉降量
50%以上地基土,可按固结不排水试验方法确定抗剪强度。
岩石试验项目
试验类型
一般物理性质
力学性质
特殊项目
常规试验
含水率(量)
相对密度(比重)
密度
单轴抗压强度(饱和、干燥)
直剪试验(结构面、岩石抗剪断、岩石与混凝土胶结面)
岩相鉴定
膨胀试验
崩解试验
专业试验
声波速度试验
吸水率和饱和吸水率
渗透试验
变形参数试验
抗拉试验
三轴压缩试验
几种室内土工试验方法及其试验指标应用介绍
抗剪强度:
剪切强度试验涉及试验方法(见上表)和试验压力两个问题,同时也牵涉到具体工程和地区规范规定。
武汉规定:
一般做直快。
对于高层有基坑的工程,有软土时加做三轴UU、CU试验,无软土时加做三轴CU试验。
对于一般建筑物地基,对峰值强度是否打折无规定。
但对于基坑工程,应取0.3~0.6折,c值最大不超过50kpa。
南京规定:
一般工程根据施工速率确定其试验方法:
施工速度快或排水条件差时,做直快和三轴UU试验;
施工速度慢或排水条件好时,做直固快和三轴CU试验;
饱和软粘土,做三轴试验和无侧限抗压强度试验;
对于深基坑工程,做直快和UU试验;
以固结(直剪)指标计算承载力时,取峰值强度的80%计算,深基坑直接提供峰值强度。
另外,在做抗剪强度试验时,应根据工程情况确定法向应力的大小,这是为
在法向应力变化范围不大的情况下,抗剪强度是随法向应力增大而增大的,为
一近似直线即库仑公式:
S=c+σ
式中c、
值为常量,S是随σ呈线性关
系变化。
但在法向应力较大时,如高边坡工程,抗剪强度S与σ呈非线性关系。
因此,法向应力应根据工程实际情况采取相应方法、相应受力条件进行试验,以获取接近于实际情况的抗剪强度指标。
关于压缩和高压固结试验
压缩试验应考虑地基土的实际受荷后变形特征。
对于附加荷载大或埋藏很深的土层,所施压力应与实际情况相匹配,对于深埋砂土,可采取反复加、卸荷再压缩试验,求得实际压力段的压缩摸量(如上海深埋砂层的压缩摸量试验曾做过此试验)。
对于高压固结试验,应根据工程需要是否求前期压力Pc、压缩指数Cc、回弹指数Cs来做,不能盲目试验,对于一般基坑工程或无需考虑应力史的变形计算,最好不做。
关于回弹摸量、静止侧压力试验
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002规定,当建筑物地下室埋置较深时,需要考虑开挖地基土的回弹,因此需做回弹摸量试验。
但是,我认为,第一,这不是“强条”,第二,这里特指的是深基坑,而一般基坑开挖其卸载是不大的,因此我认为可不做回弹试验。
这是因为较深的基坑是指开挖卸荷将大于建筑物荷载的压力,也就是说,建筑物所施加的荷载尚处于卸荷压力范围内,此时测回弹摸量才有意义。
所以,不是凡碰到基坑就必须做回弹摸量试验。
关于静止侧压力试验,GB50007-2002也未做“强条”规定,只是说当支护结构水平有严格限制时,或者周边建(构)筑物很重要且离基坑较近,不容许有侧向变形,需按静止土压力计算侧向压力时才了考虑进行静止侧压力试验。
而基坑支护,或多或少的有少许侧向变形,从理论上讲,应该是采取主动压力计算,即使是特别重要的基坑工程,省(鄂)标也只是说宜(即不强求)提供土的静止侧压力系数。
因此,不是所有基坑工程都必须进行K0试验,且必须6个指标。
关于地脉测试
地脉动是指中长周期(数秒)的地微动。
为了节省勘察工作量,我们有时只做波速测试,而不做地脉测试,规范也未作“强条”要求。
但大家知道,建筑物的地震破坏,一是剪切破坏,另一个是共振破坏,所以当场地卓越周期与结构物的自振周期相近时易产生共振破坏。
因此,我认为对于比较重要的工程最好在做剪切波测试时也做一做地脉动测试工作。
但对于一般工程,即使在地震烈度七度区,若设计上无要求,可不做此试验。
关于水、土的腐蚀性试验
《岩土工程勘察规范》GB50021-2001规定,当混凝土或钢结构处于地下水位以下时,应取地下水和地下水位以上的土试样,分别进行腐蚀性试验。
当有足够的试验或充分资料,认定工程场地的土或水对建筑材料不具腐蚀性时,可不取样进行腐蚀性试验,否则需取样试验。
一般情况下,应遵守国家规范取水、土进行腐蚀性试验。
试样的要求和放置时间,规范有具体规定:
清洁水不超过72h,稍受污染的水不超过48h,受污染的水不超过12h。
简分析取水1000ml,分析侵蚀性二氧化碳的水样取500ml,并加入大理石粉2~3g,全分析取水300ml。
取水时水样瓶要清洁。
要用水试样的水对水样瓶反复冲洗三次。
(g).滑坡是丘陵山区一种常见的不良地质作用。
在计算滑坡推力(也称剩余下滑力)时,正确选定c、
值是关键。
GB50021-2001规范推荐采用试验、调查与反分析相结合的方法确定c、
值。
在缺乏经验时,地质条件较简单的滑坡,可按下列方法确定c、
值:
当滑坡处于初滑阶段,滑动面上土层抗剪强度破坏不十分剧烈时,可用应变式直剪仪饱和快剪强度的c、
值,但试验时要求试件剪切面必须与滑动面重合。
当滑坡已经多次滑动,滑动面上土层较破碎,抗剪强度严重降低时,可采用应变式直剪仪重剪(滑带土作重塑土或原状土多次重剪),模拟滑动面情况测定其抗剪强度的c、
以上两种方法确定的c、
值,应选择滑坡接近极限平衡的断面,取k=0,E
0,代入滑坡推力计算公式进行反算。
对于粘性土的滑坡,宜固定
值,修正c值;
对于砂性土的滑坡,宜固定c值,修正
(六)特殊土勘察
有几种特殊性土,是在我们的工作中常遇到的,但往往被忽视,应引起我们的重视。
还有,某些试验项目是否一定要做,可做一些讨论:
1、关于填土的勘察问题,以往勘察是一概否定,没有证据说明其理由就下结论,没有说服力,应做工作。
比喻:
可作堆积年限调查(因为粘性土堆积10年和粉土堆积5年按规范要求是要提承载力的);
对杂填土可做动探N63.5、素填土可做静探Ps、还可取样做水稳定性等试验(如浸水前后的抗剪试验、压缩性试验、击实试验、有机质含量试验等)给予评价。
2、对残积土及风化岩(指全风化或强风化)的评价,以往许多工程也不做任何工作,最后提报告时往往拍脑门,以至于评价无依据,可做N、aw、水稳定性试验,强风化岩可做点载荷试验等予以评价。
3、对于中、微风化岩石描述与评价,以往一般工程仅做抗压试验,这是不完整的。
按“强条”规定,除强度试验以确定岩石的坚硬程度外,对岩石的完
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