① 動力觸探測試法成果的應用
由於動力觸探試驗具有簡易及適應性廣等突出優點,特別是用靜力觸探不能勘測的碎石類土,動力觸探則可大有用武之地。動力觸探已被列於多種勘察規范中,在勘察實踐中應用較廣,主要應用於以下幾方面。
1.劃分土類或土層剖面
根據動力觸探擊數可粗略劃分土類(圖3—10)。一般來說,錘擊數越少,土的顆粒越細;錘擊次數越多,土的顆粒越粗。在某一地區進行多次勘測實踐後,就可以建立起當地土類與錘擊數的關系。如與其他測試方法同時應用,則精度會進一步提高。圖3—11就是動、靜力觸探同時應用,判定土類的一種方法。做標准貫入試驗時,還可同時取土樣,直接進行觀察和描述,也可進行室內試驗檢驗。
圖3—11中的直線方程為:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中:N自——標貫自動落錘錘擊數;
D50——土的平均粒徑(mm);
qc——錐尖阻力(100kPa)。
圖3—10動力觸探直方圖及土層劃分
土體原位測試機理、方法及其工程應用
根據觸探擊數和觸探曲線,可以劃分土層剖面。根據觸探曲線形狀,將觸探擊數相近段劃為一層,並求出每一層觸探擊數的平均值,定出土的名稱。動力觸探曲線和靜力觸探曲線一樣,有超前段、常數段和滯後段。在確定土層分界面時,可參考靜力觸探的類似方法。
2.確定地基土的容許承載力基本值
用動力觸探成果確定地基土的容許承載力fk(或稱地基土承載力基本值),是一種快速簡便的方法,已被多種規范所採納,如中華人民共和國國家標准《建築地基基礎設計規范》(GBJ7-89)、《工業與民用建築工程地質勘察規范》(TJ7-74)和《濕陷性黃土地區建築規范》(TJ25-78)等。
《建築地基基礎設計規范》(GBJ7-89)中明文規定,當根據標准貫入測試錘擊數N、輕便觸探測試錘擊數N10查表3—7、表3—8確定地基基本容許承載力時,現場測試錘擊數應經下式修正。
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中:μ——錘擊數平均值;
σ——標准差:
,
μi——某一次試驗值;
n——試驗次數;
N(或N10)取整數。
表3—7砂土地基容許承載力(kPa)(標貫法)
表3—8粘性土、粉土N28與承載力fk的關系
註:1.資料來源原冶金部勘察總公司,原(工業與民用建築工程地質勘察規范);
2.適用於沖、洪積的粘性土和粉土。N為手拉錘擊數;
3.fk為地基承載力標准值,相當於地基容許承載力[R],下同。
表3—9碎石土、砂土N63.5與承載力fk的關系
註:1.此表為原一機部勘察公司西南大隊資料;
2.本表適用於沖、洪積成因的碎石土和砂土。對碎石土,d60不大於30mm,不均勻系數不大於120;對中、粗砂.不均勻系數不大於6,對礫砂則不大於20。
表3—10細粒土N63.5與承載力(kPa)的關系
註:1.源於《油氣管道工程地質勘察技術規定》;
2.括弧內值供內插用。
土體原位測試機理、方法及其工程應用
註:使用表3—7至表3—13確定地基土承載力時,均需按式(3—13)對N值進行觸探桿長度的校正,承載力單位為kPa。
表3—12粘性土地基承載力標准值(kPa)(標貫法)
表3—13花崗岩殘積土承載力標准值(kPa)
註:選自《深圳地區地基工程設計規范》。
表3—14粘性土地基容許承載力(kPa)
表3—15用標貫成果求地基承載力標准值
註:⑧為重型動探經驗式。
圖3—12為粘性土中N與fk關系圖。圖中直線代號與表3—15中經驗式的代號相同。
工業與民用建築工程地質勘察規范(TJ21-77)採用表3—18作為碎石類土的容許承載力採用值。但規定,對N63.5除須做桿長校正外,還需考慮地下水的影響。
圖3—12粘性土中標貫擊數N與承載力fk關系圖(圖中數字編號見表3—15,直線⑧為動探N63.5與fk的關系)
表3—16北京市N10與地基土承載力標准值fk(kPa)、變形模量E0(MPa)的關系
註:1.採用本表數值時,應考慮季節性濕度變化對擊數的影響,按不利條件採用。
2.處於飽和狀態或地下水位有可能上升到持力層以內時,對粉砂、細砂、粉土應按表列數值減少20%。
3.fk系基礎寬度小於3m,基礎埋深小於0.5m條件的。
表3—17素填土承載力標准值(kPa)
表3—18碎石類土承載力標准值
中國建築西南勘察院採用120kg重錘和φ=60mm探桿(每延米質量為11.4kg)的超重型動探,並與載荷試驗比例界限值P1進行統計,對比資料52組,得如下公式:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中:fk——地基土承載力標准值(kPa);
N120——校正後超重型動探擊數(擊/10cm)。
中國地質大學(武漢)對粘性土也有類似經驗公式:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中:fk——地基土承載力標准值(kPa);
N63.5——重型動探擊數(擊/10cm)。
除了用錘擊數確定地基土承載力標准值外,還可利用動貫入阻力法確定地基土承載力標准值。由於將探頭的單位動貫入阻力與動力觸探測試成果做了歸一化處理,應用起來比較方便,所以在勘測及設計實踐中得到了越來越多的應用。法國利用(3—37)式計算動力觸探頭的單位動貫入阻力Rd(俗稱荷蘭公式),砂土地基的容許承載力為:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
一般對粘性土地基,也可採取類似上述的經驗公式。但應經過大量對比試驗和統計分析,取得一定經驗後再應用較為妥當。
3.求單樁容許承載力
動力觸探試驗對樁基的設計和施工也具有指導意義。實踐證明,動力觸探不易打入時,樁也不易打入。這對確定樁基持力層及沉樁的可行性具有重要意義。用標准貫入擊數預估打入樁的極限承載力是比較常用的方法,國內外都在採用。其方法有如下幾種。
(1)Meyerhof(1976)法:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中:qd——樁的極限端阻力(kPa);
h——樁進入砂層的深度(m);
B——樁的寬度或直徑(m);
qf——樁側極限摩阻力(kPa)。
(2)日本建築鋼管樁基礎設計規范,持力層為砂土時:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中:N1——樁端處的N值,當樁端以下N值變化較大時,取樁尖以下2B范圍內的平均貫入擊數;
N2——樁尖以上10B范圍內的平均貫入擊數;
As,Ac——分別為樁身在砂土層部分和粘土層部分的側面積(m2);
①沈陽地區的經驗:根據樁截面為300mm×300mm、350mm×350mm,長度為3.40—7.40m的鋼筋混凝土預制樁和少量φ350mm的振沖灌注樁,靜載荷試驗的極限承載力與樁尖平面處觸探指標進行統計結果,有:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
統計子樣n=22
相關系數r=0.915
標准離差S=744.4(kPa)
式中:qp——單樁豎向樁端極限承載力(kPa);
N63.5——樁尖處上下4D(樁徑)范圍內擊數平均值。
安全系數可採用2。樁尖持力層以粗砂一圓礫為主。應用(3—41)式時,N63.5的取值應符合上述要求。
此外,沈陽樁基試驗研究小組,還將樁長、樁進入持力層的深度、反映持力層密實程度的打樁貫入度和動力觸探試驗的貫入度等指標,與單樁載荷試驗承載力標准值建立關系,得出計算單樁豎向承載力標准值的經驗公式。
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中:[qp]——單樁豎向承載力標准值(kN);
L——樁長(m);
l——樁進入持力層的深度(m);
e——打樁貫入度,採用最後10擊時每一擊的貫入度(cm);
S——動力觸探在樁尖平面至以上10cm內修正後的平均每擊貫入度(cm);
a——系數,按表3—19取值。
表3—19
該公式考慮了打樁時的樁長和貫入度,又考慮了勘察工作中動力觸探測試指標。選擇系數a值時,參照了樁徑、打樁機型號及持力層等因素,因而比較接近實際。
②成都地區的經驗:一般樁基的持力層為卵石土。西南建築勘察院利用探桿直徑為60mm的超重型動力觸探指標N120與11根φ350mm的振沖灌注樁、20多根300mm×300mm的預制樁進行對比分析,承載力與超重型動探擊數有良好的相關關系。在35根試樁中,有20根做了現場靜載荷試驗,其餘採用錘擊貫入法測定樁的極限承載力。進行綜合統計分析得出回歸方程如下:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
統計子樣n=35
相關系數r=0.79
式中:qp——單樁豎向樁端極限承載力(kPa);
N120——樁尖平面處上下4D(樁徑)范圍修正後的擊數平均值(擊/10cm)。
N120的范圍值為3.41—11.18擊/10cm。
考慮到試樁中錘擊貫入法測試的極限承載力較離散,(3—43)式的相關系數不高,在此式基礎上提出推薦方程(3—44)式,為考慮2倍安全系數的樁基容許承載力經驗公式。
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中:qp——樁端極限承載力(kPa);
[qp]——單樁端豎向承載力標准值(kPa);
N120——同(3—43)式。
③廣州地區的經驗:廣東省建築設計院常用打樁經驗公式估算單樁容許荷載。根據現場打樁資料和勘察階段的動力觸探資料,通過統計分析,找出樁尖持力層處樁的貫入度與動探擊數的關系及樁的總錘擊數和動探總擊數的關系,然後代入常用的打樁公式,用以估算單樁允許荷載。
對於錘質量m=3t,落高H=40—60cm,錘嘴外徑50cm的汽錘打樁機,預制樁截面積500mm×500mm。容許荷載按(3—45)式估算。
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中[qp]——單樁豎向承載力標准值(kN);
N′63.5——從地面以下0.5m至樁進入持力層深度的動力觸探總擊數;
S——持力層中樁的貫入度(cm);按下式計算。
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中,N63.5為持力層動力觸探擊數(擊/10cm)。
對於錘質量m=0.75t,落高H=100cm,樁嘴外徑為34cm的電動打樁機,樁截面積為300mm×300mm,[qp]按(3—46)式估算。
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中的各符號意義同(3—37)式。
在統計分析打樁資料和動力觸探成果時,樁基持力層主要為硬塑至堅硬狀粘土,上覆地層主要為粘性土夾少量砂層,因而應用估算單樁豎向承載力標准值時,須考慮到場區的地層情況應與此類似,不要相差太大。使用其他類型的打樁機時,應用該公式也要慎重。
(4)動阻力法:近年來,也有人採用探頭單位動阻力來評價單樁容許承載力[qp],如:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
如安全系數採用6,則為:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
就地下水位以下的粘性土而言,探頭阻力多半是由表面摩擦和在突然沖擊下所產生的超孔隙水壓力的阻力所引起的。因此,普遍認為,在這種情況下,用動阻力公式來確定樁的承載力是不合適的;在易液化的粉細砂層中取得的測試數據,也要另做處理。
(5)鑽孔灌注樁承載力:近年來,我國在高層建築中,大量採用了鑽孔灌注樁。它就地成孔,在孔中澆灌混凝土,不受樁徑控制;雜訊小,造價較低,成孔直徑及長度易於滿足設計要求,使用范圍很廣,特別適用於基岩起伏地區和市區。因此,如何評價灌注樁的承載力,就成為必須解決的實際問題。許多單位為此進行了努力。
北京市地質勘察處研究所地基組曾收集了31組試樁與標准貫入測試求單樁承載力的對比資料,建議採用下式求鑽孔灌注樁極限承載力qp。
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中:lc,ls——分別為樁身在粘性土部分與砂土部分的長度(m);
AN——樁端截面積與標准貫入擊數之乘積(m2);
H——孔底虛土厚度(m);
qp——灌注樁極限承載力(t)。
當孔底虛土厚度H大於0.5m時,則用下式計算:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
在31組對比資料中,有73%的誤差小於15%,有95%的誤差小於25%,說明其可靠性較好。
(6)旋噴樁直徑設計:中華人民共和國專業標准:《建築地基處理技術規范》規定,旋噴樁的設計直徑可按表3—20選用。
表3—20用SPT確定旋噴樁直徑(m)表
(7)確定樁基持力層:端承樁的持力層,應選在密實的砂層上。一般以標准貫入擊數大於30擊的層位作為持力層;當其下還有較差地層時,則以50擊為好。對厚度不小於2.0m的土層,也可作為樁端持力層,其動力觸探N63.5應大於20擊,卵石土N120應大於8擊。
4.確定粘性土稠度及C、φ值
利用標貫錘擊數確定粘性土的稠度狀態,國內、外都有較多的經驗。其關系如表3—21至表3—24所示。
表3—21N與稠度狀態關系(Terzaghi & Peck,1948)
註:qn為無側限抗壓強度。
表3—22N手與稠度狀態的關系
註:1.適用於沖積,洪沖的一般粘性土層。
2.標准貫入試驗錘擊數N手是用手拉繩方法測得的,其值比機械化自動落錘方法所得錘擊數N機略高,換算關系如下:N手=0.74+1.12N機,適應范圍:2<N機<23。
表3—23N與粘性土的C,φ值的關系
表3—24粘性土N手與C、φ的關系
註:手拉落錘。
確定粘性土的內聚力C及內摩擦角φ也積累了較多經驗,見表3—23和表3—24等。
軟粘土:
粘性土:
式中,Es為土的壓縮模量(100kPa)。
卵石土變形模量:
粘性土:
式中,mv為體積壓縮系數;f=450—600kPa(中等至低塑性土)。
表3—25E0及Es經驗公式
表3—26N與Vs統計公式表
註:σv0——上覆土層壓力(kPa);Vs——波速(m/s)。
5.確定砂土密實度及液化勢
動力觸探在砂土中的應用效果比較理想,再加上取砂土不擾動樣較困難等,使得用動力觸探確定砂土密實度及液化勢的研究及應用由來已久,目前仍被廣泛採用。Peck(1979)曾經指出,在評價砂土液化勢方面,認為復雜得多的周期性室內試驗比標准貫入試驗有任何更為優越之處是不公正的。
砂土密實度的大小是確定砂層承載力及震動液化勢的主要指標。利用動力觸探試驗確定砂土密實度,國內、外已積累了很多經驗,既有經驗公式,也有各種圖表。現將幾種常用方法介紹如下。
表3—27北京市N10與砂土密實度的關系
N63.5與e的關系
表3—28N63.5與砂土密實度的關系
表3—29N120與卵石密實度的關系
表3—30按標准貫入擊數N確定砂土密實度
註:表內所列N值由人力拉錘測得。
我國鐵道部第一、二、三勘測設計院及鐵道科學研究院認為,砂土相對密度可用下式求出:
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中:Dr——砂土相對密度;
σ′v0—有效上覆壓力(kg/cm2);
N——標貫擊數。
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中:φ——砂土內摩擦角(度);
當N<10時,取N=10
當N>50時,取N=50
式(3—56)由交通部《港口工程地質勘察規范》推薦。
波蘭人Borowczyk和Frankowski(1981)研究了動力觸探與靜力觸探和砂土相對密度的關系,並製成關系圖及下列關系式。
土體原位測試機理、方法及其工程應用
式中:qc——靜力觸探錐頭阻力(MPa);其他符號意義同前。
現在,一般的看法是,錘擊數N、有效上覆壓力和相對密度之間存在著一定的關系。但是,企圖用唯一的一條曲線來適應所有類型的砂和各種條件是不可能的。應用概率和統計方法或利用動力觸探資料確定上述三者之間的關系是可取的。
判斷砂土液化的主要方法之一是標准貫入法,詳見第二章第七節。
總之,動探和標貫的優點很多,應用廣泛。對難以取原狀土樣的無粘性土和用靜探難以貫入的卵礫石層,動探是十分有效的勘測手段。但是,影響其測試成果精度的因素很多,所測成果的離散性大。因此,它是一種較粗糙的原位測試方法。在實際應用時,應與其它測試方法配合;在整理和應用測試資料時,運用數理統計方法,效果會好一些。
② 幾種土的壓縮模量、變形模量取值范圍
變形模量,粗砂:33-46MPa,中砂:33-46,細砂:24-37,粉砂:10-14;粉土:11-23,黏土范圍較大,詳細取值可參考工程地質手冊
③ 110振動錘一般能穿透壓縮模量為多少的土層
1、沉降計算深度可以只計算到圓礫層的頂部,碎石土土層的沉降量較小,可忽略; 2、自己根據承載力,推算變形模量(純土層用的是壓縮模量,碎石土及砂土都是用的變形模量); 3、根據地質報告上的動力觸探試驗的修正後錘擊數,查工程地質手冊上的。
④ 土的工程性質
題問工程性質就是指明是工程用途而非栽花種草。
工程性質包括成因、礦物組成、顆粒大小及膠結、密實程度、可壓縮性、狀態;壓縮模量、承載能力等,詳細分物理性能各種指標和力學性能各種指標。
作為工程應用當然是礦物組成好、整體性、硅質膠結的微風化或未風化的基岩最好,因為它被視為不可壓縮、承載能力最高、最穩定的岩土,如具有上述性質的花崗岩、礫岩、砂岩、灰岩等;
而顆粒極小、壓縮性大、含水大大,軟塑狀態的土就最差,如淤泥質土、膨脹土、流沙等就最差。
⑤ 原位測試與土工試驗及其成果分析
原位測試與土工試驗及其成果分析,是桂林岩溶區岩土工程勘察的一個重要內容。各類工程的地基基礎設計,要求岩土工程勘察提供詳細的物理和力學性質指標。這些參數必須通過室內或場地原位測試得到,在加以整理和分析之後,作為岩土工程勘察報告書的一個重要部分。
1.3.1桂林岩溶地區岩土工程勘察中所常用的原位測試方法
根據岩土條件,在桂林岩溶地區岩土工程勘察中,目前所採用的原位測試方法主要列於表1.2。
表1.2 桂林岩溶地區岩土工程勘察中常用的原位測試方法Table 1.2 Situ testing methods used commonly in geotechnical engineering investigation in Guilin karst region
1.3.2圓錐動力觸探試驗及標准貫入試驗
1.3.2.1輕型動力觸探(N10)試驗
適用於深度小於4 m 的一般粘性土、粘性素填土和砂土層,表層岩溶塌陷地基密實度和地基承載力檢測,此外,還常常用來檢驗地基處理的質量和效果。
1.3.2.1.1試驗主要設備
輕型動力觸探設備主要由圓錐觸探探頭、觸探桿、穿心落錘三部分組成,落錘升降由人工操縱。
1.3.2.1.2試驗主要步驟
(1)探頭貫入土層之前,先在觸探桿上標出從錐尖起向上每30 cm 的位置。
(2)一人將觸探桿垂直扶正,另一人將10 kg穿心錘從錘墊頂面以上50 cm 處自由落體放下,錘擊速率15~30擊/min為宜。
(3)記錄每貫入土層30 cm的錘擊數N'10(擊/30 cm)。
(4)為避免因土對觸探桿的側壁摩擦而消耗部分錘擊能量,應採用分段觸探的辦法,即貫入一段距離後,將錐尖向上拔,使探孔壁擴徑,再將錐尖打入原位置,繼續試驗。或每貫入10 cm,轉動探桿一圈。
(5)當N'10>100或貫入15 cm 錘擊數超過50時,可停止試驗。
1.3.2.1.3資料整理
(1)輕型動力觸探由於貫入深度淺,可不作桿長修正,即N'10 = N 10。
(2)繪制輕型動力觸探擊數N 10與深度h的關系曲線。
1.3.2.1.4試驗成果的應用
確定地基承載力特徵值fa。目前當地主要還是參考原《建築地基基礎規范》( GBJ 7—89)的有關規定(表1.3),並結合當地經驗確定f a值。
表1.3 一般粘性土承載力特徵值fa與N 10的關系Table 1.3 Relationship between characteristic value fa of bearing capacity and N10 for general clayey soil
1.3.2.2重型動力觸探(N63.5)試驗
在桂林岩溶區,主要用於灕江一級階地的卵石、礫石、砂類土的密實度確定和地基承載力確定,尤其是在一級階地的塌陷地基中廣泛運用。
1.3.2.2.1試驗主要設備
重型動力觸探試驗的設備主要由圓錐觸探頭、觸探桿及穿心落錘三部分組成,落錘升降由鑽機操縱。
1.3.2.2.2試驗主要步驟
(1)探頭貫入土層之前,先測出錐尖到錘墊底面之間長度,即觸探桿長度。
(2)待錘尖打入到預測位置時,從觸探桿上標出從地面向上每10 cm 的位置。
(3)穿心錘自由落距76 cm,記錄每貫入土層10 cm 的錘擊數N'63.5。錘擊速率宜為15~30擊/min。
(4)每加上一根觸桿時,需記錄所加桿的長度,重新統計觸探桿長度。
(5)如N'63.5>50,連續3次,可停止試驗。
1.3.2.2.3資料整理
(1)觸探桿長度的校正:
當觸探桿長度大於2 m 時,需按下式校正:
N 63.5 =α·N'63.5
式中:N63.5——修正後的重型動力觸探錘擊數;
α——為觸探桿長度校正系數,按表1.4選取。
(2)觸探桿側壁摩擦影響的校正:
對於砂土和鬆散-中密的圓礫、卵石層,觸探深度在15 m 內,一般可不考慮側壁摩擦的影響。
(3)地下水影響的校正:
對於地下水位以下的中、粗、礫砂和圓礫、卵石,錘擊數(N 63.5)可按下式修正:
N 63.5 = 1.1N'63.5 +1.0
(4)繪制重型動力觸探錘擊數N63.5與深度h的關系曲線。
1.3.2.2.4試驗成果的應用
(1)根據修正後的重型動力觸探錘擊數N 63.5,灕江一級階地的卵石、礫石、砂類土的地基土承載力特徵值fa,目前主要是查找表1.5確定,實際上表1.5主要是根據《工程地質手冊》第四版所介紹的各種承載力查表綜合而來。
表1.4 動力觸探桿長度校正系數αTable 1.4 Correction factor α of drill rod length in dynamic penetration test
表1.5 卵石土、砂土地基承載力特徵值fa與N63.5的關系Table 1.5 Relationship between characteristic value fa of subgrade bearing capacity of cobble, sand and N63.5
(2)確定灕江一級階地的卵石、礫石、砂類土的地基土的密實度;主要是參考《岩土工程勘察規范》(GB 50021—2001),見表1.6。
表1.6 卵石土密實度與N63.5平均值的關系Table 1.6 Relationship between the density of cobble and the average value of N63.5
(3)確定地基土的變形模量E0:根據鐵道部《動力觸探技術規程》(TBJ18—87)中的變形模量E0與N63.5的關系,見表1.7確定。
表1.7 圓礫、卵石土的變形模量E 0與N 63.5平均值的關系Table 1.7 Relationship between the deform ation molus of gravel,cobble and the average value of N63.5
1.3.2.3標准貫入試驗
標准貫入是一種特殊的動力觸探試驗,適用於砂土、粉土、一般粘性土等。該試驗用質量為63.5 kg的穿心錘,以76 cm 的自由落距,將一定規格的標准貫入器預先打入土中0.15 cm,然後再打入0.30 cm,記錄0.30 cm的錘擊數,稱為標准貫入擊數(N)。
1.3.2.3.1試驗設備
標准貫入試驗由觸探頭(又稱貫入器、對開式管筒)、錘墊及導向桿、落錘(質量為63.5 kg的穿心錘)三部分組成。落錘距離由自動脫鉤裝置控制。
1.3.2.3.2試驗步驟
(1)先用鑽具鑽至欲測土以上15 cm,且應確認鑽孔通暢無堵塞。
(2)標貫探頭入土之前,先測出探頭靴口到錘墊底面之間的長度及探桿長度。
(3)將探頭壓入欲測土表面,然後進行錘擊,錘擊速率為15~30擊/min,錘擊落距76 ±2 cm,先記錄貫入15 cm 的預打擊數,然後記下再貫入30 cm 的標貫實測擊數N'。
(4)若需進行下一深度的貫入試驗,一般應隔1 m 後再進行。
(5)整個標貫過程中,孔壁不能有垮坍或孔壁上軟粘土等不能被擠出,以免造成探桿側壁摩擦加大。
(6)拔出探入器,分開對開式管筒,取出筒內土樣進行描述和試驗。
1.3.2.3.3資料整理
探桿長度校正:當探桿長度大於3 m 時,需按下式修正:
N =α N ·N'
式中:N——修正後的標貫擊數(擊/30 cm);
αN——桿長修正系數,按表1.8確定。
《建築地基基礎設計規范》(GB 50007—2002),《岩土工程勘察規范》(GB 50021—2001)對桿長修正作以下說明:我國一直用經過修正後的N 值確定地基承載力,用不修正的N值判別液化和判別砂土密實度。因此應按具體岩土工程問題,確定是否修正,且需在報告中說明。
表1.8 標貫試驗桿長修正系數αNTable 1.8 Correction factor αN of drill rod length in standard penetration test
1.3.2.3.4試驗成果的主要應用
(1)確定地基承載力特徵值fa。目前主要還是根據《建築地基基礎設計規范》(GBJ 7—89)的規定,見表1.9和表1.10。
(2)確定地基土壓縮模量Es及變形模量E0。主要參考《工程地質手冊》第四版所介紹成果,見表1.11。
(3)估算砂類土的抗剪強度指標。主要參考《工程地質手冊》第四版中的表,見表1.120
表1.9 砂土承載力特徵值fak與N 的關系Table 1.9 Relationship between characteristic value fak of bearing capacity of sand soil and N
表1.10 粘性土承載力特徵值fak與N的關系Table 1.10 Relationship between characteristic value fak of bearing capacity of clayey soil and N
表1.11 E0(MPa)或Es(MPa)與N的關系Table 1.11 Relationship between E0(MPa) or Es(MPa) and N
表1.12 砂土黏聚力c、內摩擦角φ與N 的關系Table 1.12 Relationship between the cohesion c,friction angle φ of sandy soil and N
(4)判定砂類土的密實度。按《建築地基基礎設計規范》(GB 50007—2002)中規定,見表1.13,標貫擊數N值未加修正。
表1.13 標貫擊數N 與砂土密實度的關系Table 1.13 Relationship between blow count N of SPT and the density of sand
(5)判定粘性土的稠密度狀態。主要參考《工程地質手冊》第四版中的成果,見表1.14。
表1.14 粘性土的液性指數IL 與N的關系Table 1.14 Relationship between the liquid index IL of clay and N
(6)預估單樁豎向承載力。主要參考《工程地質手冊》第四版中的成果,見表1.15。
表1.15 樁尖阻力P p、樁側阻力Pf與N的關系Table 1.15 Relationship between the pile tip resistance Pp,pile side resistance Pf and N
(7)判別飽和砂土、粉土的液化。根據《建築抗震設計規范》( GB 50011 —2001)的規定,桂林市抗震設防烈度為6度;對於重要建築物,可以提高1度進行抗震設防。《建築抗震設計規范》(GB 50011 —2001)規定對飽和砂土、粉土液化判定應採用標貫試驗,在地面以下15 m 深度范圍內,當飽和砂土、粉土實測標貫擊數N'(未經桿長修正)小於下式N cr時,應判為可液化土。在桂林岩溶地區,主要是對建設在灕江一級階地的重要建築物進行飽和砂土、粉土的液化判別。
桂林岩溶區岩土工程理論與實踐
式中:N cr——飽和土液化臨界標貫錘擊數;
N0— 飽和土液化判別基準標貫錘擊數,按《建築抗震設計規范》(GB 50011 —2001)的規定選用;
ds——標貫試驗深度(m);
dw——地下水位深度(m);
ρc——飽和土的粘粒含量百分率(%),當pc<3時,取ρc=3。
(8)檢驗地基處理質量和加固效果。主要用來檢測換土墊層、灌漿加固等地基處理後的地基密實度和地基承載力。
1.3.3岩土室內試驗
室內試驗包括物理性質試驗和力學性質試驗兩大部分。桂林岩溶地區各類岩土的室內試驗項目見表1.16,土的主要力學性質試驗項目見表1.17所示。當有其他特殊要求時,應制定專門的試驗方案。
表1.16 岩土室內試驗項目Table 1.16 The projects on geotechnical test in laboratory
表1.17 土的主要力學性質試驗項目Table 1.17 Specific projects for main m echanical test of soil
1.3.4桂林紅粘土物理力學參數分析
1.3.4.1桂林市紅粘土物理性質的基本特徵
(1)桂林市紅粘土的孔隙比較大,壓縮性較小,強度較高。孔隙比一般介於0.80~1.30之間。硬塑紅粘土壓縮系數一般在0.3 MPa-1以下,屬中—低壓縮性土;直接快剪實驗的黏聚力值一般在50~100kPa;內摩擦角值為10°~35°。
(2)高液限,高塑性。根據桂林市工程勘察資料分析,液限含水量>60%的約佔50%,塑性指數>20的約為70%。桂林市環城東路香山畫苑、臨桂縣四塘鄉政府地帶的紅粘土液限含水量最高分別為82%和86%,塑性指數則達39。
(3)飽和度高,天然密度大。紅粘土的飽和度一般可大於90%,天然密度一般在18~20 kN/m 3之間,土顆粒密度2.7 g/cm 3左右。
1.3.4.2物理力學參數在空間分布上的特徵
桂林紅粘土是一種多種成因的特殊土,廣泛分布在不同的岩溶地貌之上,紅粘土的這些條件形成了其工程地質性質的各向異性,主要表現在橫向分布和垂向分布的變化上。
1.3.4.2.1橫向分布特徵
受搬運、沉積過程的影響,比較而言,殘坡積紅粘土的含水量、孔隙比、液限較高,沖洪積的次生紅粘土則較小;紅粘土抗剪強度、壓縮性一般也大於次生紅粘土;但次生紅粘土的透水性較紅粘土大。
反映在地貌單元的分布上,不同地形地貌單元的紅粘土的物理力學性質存在較大差異。據有關資料統計,峰林平原之上的紅粘土的含水量、孔隙比、液限及壓縮系數均較峰叢谷地、窪地大,見表1.18。
表1.18 桂林不同岩溶地貌單元紅粘土物理力學性質Table 1.18 Physical and mechanical properties of red clay in different terrain units in Guilin karstregion
1.3.4.2.2垂向分布特徵
紅粘土工程地質性質在垂直方向的變化比較鮮明,一般地說隨深度的增加,紅粘土中含水量增加,稠度狀態逐漸從堅硬、硬塑、可塑過渡為軟塑和流塑,相應的含水率、孔隙比、壓縮系數等隨深度的增加也變大,塑性狀態隨深度增加而由硬變軟以至流塑,地基強度隨深度增加而由高到低,故在縱向上的變化是不均勻的。紅粘土在近地表3~5 m 范圍內,一般處於堅硬或硬塑狀態,其物理力學性質較好。在6 m 以下,土體一般呈軟塑狀態,物理力學性質較差;在溶溝、溶槽中,由於受地下水的補給或毛細作用,使地下水易在深部儲存,故土的天然含水量往往大於液限,呈流塑狀態,物理力學性質極差,不宜作為地基持力層。
研究還表明,在液性指數較小的條件下,紅粘土的脹縮性具有下層大於上層的變化特點。這主要是由土層的含水量和物質成分所決定的。在剖面上,由於上層紅粘土中氧化鐵聚集和老化,使土的親水性相對比下層弱,因而膨脹性能較差,而土的收縮性則主要是由於下層含水量大於上層之故。
次生紅粘土在垂向上也具有類似的特徵,隨著深度的增加,稠度狀態也經歷堅硬、硬塑、可塑、軟塑和流塑的過渡,相應地物理力學性質也逐漸變差。一般次生紅粘土並非直接覆蓋於基岩之上,而是覆蓋於沖洪積形成的含卵礫石土層之上,與其一起形成次生紅粘土的二元結構。此二元結構的下面才為基岩。
1.3.5桂林粉土、砂類土和卵石類土
桂林岩溶地區的砂類土和卵石類土,主要分布在灕江一級階地,其成因為沖、洪積,從粉細砂到卵石,各種粒徑范圍的砂土在整個區域范圍內均有分布,其主要的工程地質特徵如下:
(1)粉土:灕江一級階地區域內普遍分布,厚度一般為數十厘米至數米。為淺褐色,含少量石英砂粒及雲母碎片,無光澤反應,韌性低,干強度低,搖振反應中等。濕—稍濕,呈鬆散—密實狀態。
根據已有的室內土工試驗及原位標准貫入試驗結果,粉土主要物理力學性質指標范圍見表1.19。
表1.19 粉土主要物理力學性質指標Table 1.19 Main index of physical and mechanical properties of silt
(2)砂類土:灕江一級階地區域內普遍分布,厚度一般為數十厘米至數米,多見粉細砂,為淺褐色-黃褐色,主要礦物成分為石英,含少量雲母碎片,其顆粒形狀呈不規則形—亞圓形,級配往往不良,且有時含有約10%以上的粘粒。濕—飽和,多為鬆散狀態—稍密狀態,由於堆積時間較短以及上覆土層厚度不大,受自重壓實程度相對較低,因此,區域內較少見中密—密實狀態的砂類土。
該層砂土有一個重要的特點是,其原位標准貫入試驗N 值往往不大,粉、細砂的標准貫入試驗錘擊數往往只有3~5擊/30 cm。若完全以查表確定其地基承載力特徵值,會得出很低的地基承載力特徵值,只有40~70 kPa左右,但根據當地的工程經驗,該層的地基承載力特徵值可以達到100 kPa,主要是考慮了該層在建築物荷載的作用下,其孔隙迅速減小,沉降能夠較快完成,承載能力得以提高的緣故。
(3)卵石:灕江一級階地區域內普遍分布,厚度一般為數米至數十米不等,且其厚度受下伏基岩面起伏的影響變化較大。卵石成分主要為砂岩,含少量石英岩、花崗岩,呈圓一次圓狀,粒徑一般為20~80 mm,最大可達100 mm,含量約50%~80%,局部有增減,往往充填物為圓礫、砂及少量粘性土。
以典型的灕江一級階地桂林市建幹路福隆園場地為例[13],從上至下普遍分布鬆散、稍密、中密、稍密等4種狀態的卵石層,該層的重型圓錐動力觸探試驗結果統計見表1.200
表1.20 桂林市建幹路福隆園場地卵石重型圓錐動力觸探試驗成果Table 1.20 Results of DPT for Fulongyuan Venues in Jian'gan Road,Guilin
⑥ 基坑土回彈及再壓縮量如何計算,土工應做什麼測試項目
應該是承壓水,5米深,到相對隔水層頂板是深度10米,也就是說有5米承壓水頭,水柱壓力大概是50kPa,有2.5米的土層就可以抵消這個壓力,目前不是有3米的軟塑狀粉質粘土。但要注意該土層厚度分布是否均勻?即使如此,也不要忘記,即使沒有承壓水,基坑開挖過程也會產生回彈,特別是軟塑狀或軟土,回彈變形比較大。這個主要是開挖部分卸荷和側向土壓力擠壓引起的,需要重視。
⑦ 計算沉降時有圓礫層無壓縮模量時怎麼辦
1、沉降計算深度可以只計算到圓礫層的頂部,碎石土土層的沉降量較小,可忽略;
2、自己根據承載力,推算變形模量(純土層用的是壓縮模量,碎石土及砂土都是用的變形模量);
3、根據地質報告上的動力觸探試驗的修正後錘擊數,查工程地質手冊上的表格;
4、終極解決方案,誰給你提的工程地質參數,你問他,就說提的參數不全,讓他補充圓礫層的變形模量。
⑧ 工程地質學的主要內容(作者:石證明)
第一章 緒論
工程地質學:工程地質學是一門介於地質學和土木工程學之間的應用地質學科,它是運用地質學的原理、方法,結合數理力學及土木工程學知識,分析、解決與人類工程和生活活動有關的地質問題。(黃潤秋,1998)
工程地質問題:指工程地質條件與建築物之間的矛盾或者問題。
工程地質條件:指與工程建設有關的地質因素的綜合。包括:岩土體及工程地質性質;地質結構;地形地貌;水文地質;工程動力地質作用;天然建築材料。
舉例說明工程地質問題:(1)工民建~如地基的穩定與變形問題;
(2)土石壩體~壩基滲漏變形和抗滑穩定問題。
第二章
礦物:存在於地殼中的具有一定化學成分和物理性質的自然元素和化合物。
造岩礦物:礦物中構成岩石的礦物。
解理:礦物受打擊後,能沿一定方向裂開成光滑平面的性質。
斷口:不具方向性的不規則破裂面。
四大造岩礦物: 硫化物(黃鐵礦),氧化物(石英),碳酸鹽及硫酸鹽(石膏),硅酸鹽(橄欖石)。
岩漿岩成因:當岩漿的內部壓力小於上部岩層壓力時,迫使岩漿停留下 ,冷凝成岩漿岩。分類:深成岩,淺層岩,噴出岩。
成分:主要是硅酸鹽,並含有大量的水汽和各種其他氣體。
結構:1全晶質結構2半晶質結構3非晶質結構
構造:1塊狀構造2流紋狀構造3氣孔狀構造
沉積岩成因:在地表和地表下不太神的地方,由鬆散堆積物在溫度不高和壓力不大的條件下形成的。
成分:1碎屑物質2粘土礦物3化學趁機礦物4有機質及生物殘骸
分類: 1碎屑岩類2粘土岩類3化學及生物化學岩類
結構:1碎屑結構2泥質結構3結晶結構4生物結構
構造:層理構造(水平,斜層,交錯層理)
變質岩成因:是由原來的岩石(岩漿岩,沉積岩,變質岩)在地殼中受到高溫,高壓及化學成分加入的影響,在固體狀態下發生礦物成分及構造變化後形成的新的岩石。
成分:除保留有原來岩石的礦物外,還有由於發生了變質作用而產生了許多新的變質礦物。
構造:1板狀結構2千枚狀結構3片狀結構4片麻狀結構
結構:結晶結構
三大岩四大顯著區別:
1在沉積岩的組成物質中,粘土礦物,方解石,白雲石,有機質等,是沉積岩所特有的,是物質組成上區別於岩漿岩的一個重要特徵。
2沉積岩的層理構造,片層特徵和含有化石,是沉積岩在構造上區別於岩漿岩的重要特徵。
3片理構造是變質岩所特有的,是從構造上區別於其他岩石的一個顯著標志。
4根據變質岩特有的變質礦物,可把變質岩與其他岩石區別開來。
第三章
地質構造:是地殼運動的產物。由於地殼中存在有很大的應力,組成地殼的上部岩層,在地應力的長期作用下就會發生變形,形成構造變動的形跡。
岩層走向三要素:走向,傾向,傾角。(p32)
褶皺構造:組成地殼的岩層,受構造應力的強烈作用,使岩層形成一系列波狀彎曲而未喪失連續性的構造。
褶曲類型:1背斜褶曲2向斜褶曲
褶皺構造的工程地質評價:p35-36
節理:是存在於岩體中的裂縫,是岩體受力斷裂後兩側岩塊沒有顯著位移的小型斷裂構造。
節理類型:1張性節理2扭性節理
斷層:岩體受力斷裂後,兩側岩塊沿斷裂面發生了顯著位移的斷裂構造。
斷層分類:1正斷層2逆斷層3平面斷層
斷層工程地質評價:p42
不整合:岩層在形成年代上是不連續的,中間缺失沉積間斷期的岩層,岩層間的這種接觸關系。
不整合分類:1平行不整合2角度不整合。
第四章
土的結構:土是由顆粒(固相),水溶液(液相)和氣(氣相)所組成的三相體系。
常見的粒組劃分:
0.005mm 0.075mm 2mm 20mm 200mm
粘粒 粉粒 砂粒 圓礫或角粒顆粒 卵石或碎石顆粒 漂石或塊石顆粒
不均勻系數Cu
Cu的物理意義:
代表顆粒級配的不均勻程度。當Cu>10,表示土是不均勻的(顆粒級配累積曲線愈平緩),即級配良好;當Cu<5,表示土是均勻的。
曲率系數Cc
Cc的物理意義:
代表顆粒級配的連續性。當1<Cc<3,表示土的級配良好;當Cc>3或Cc<1 ,表示土的級配較差(顆粒累積級配曲線明顯彎曲,呈階梯狀)。
土中孔隙水的類型:1結合水2重力水3氣態水和固態水
土的四大礦物組成:1原生礦物2不溶於水的次生礦物3可溶鹽類及易分解的礦物4有機質
常見的土的物理性質指標:主要有顆粒比重、重度、含水量、飽和度、孔隙比、孔隙率等。
建築地基土分類:1. 按堆積年代
(1)老堆積土 Q3及以前
(2)一般堆積土 Q41(文化期以前)
(3)新近堆積土 Q42(文化期以後)
2. 按有機質含量
(1)無機土 Wu<5%
(2)有機質土 5% < Wu<10%
(3)泥炭質土 10% < Wu<60%
(4)泥炭 Wu > 60%
3. 按塑性指數IP和顆粒級配
(1)碎石土~粒徑大於2mm的顆粒超過全重50%的土。
(2)砂土~粒徑大於2mm的顆粒不超過全重50%,且粒徑大於0.075mm的顆粒超過全重50%的土。
(3)粉土~粒徑大於0.075mm的顆粒不超過全重50%,且IP小於等於10的土。可細分為砂質粉土和粘質粉土。
(4)粘性土~ IP大於10的土。可細分為粉質黏土和黏土。
軟土:指含水量大,壓縮性高,承載力低的一種軟塑到流塑狀 態的粘性土,包括淤泥、淤泥質土、泥炭、泥炭質土等。
軟土特性:1高含水量和高孔隙性2滲透性低3壓縮性高
軟土工程地質問題:p102
紅粘土工程地質性質:(1)高含水量 (2)高孔隙比 (3)高塑性(4)堅硬或者硬可塑 (5)高強,低壓縮性 (6)裂隙性或者脹縮性 (7)厚度變化大;由硬變軟現象
膨脹土工程地質性質:(1)黏土含量高 (2)w wp (3)e小 (4)Ip大(5)堅硬或者硬塑 (6)高強,低壓縮性 (7)裂隙發育 (8)自由膨脹量大於40%
填土分類:素填土~由碎石、砂土、粉土、粘性土等材料組成。
雜填土~由建築垃圾、工業廢料和生活垃圾組成。
沖填土(吹填土)~水力沖填泥砂形成的沉積土。
工程地質性質:
(1)素填土~成分不均,土質疏鬆;
(2)雜填土~組分復雜,低強,高壓縮性;
(3)沖填土~高含水量,壓縮性大,強度低,欠固結。
第五章
地下水類型:1.按含水層的空隙性質分類(1)孔隙水(2)裂隙水(3)岩溶水
2.按埋藏條件分類(1)包氣帶水(2)潛水(3)承壓水
地下水對建築工程的影響:1.地下水位下降引起軟土地基沉降2.地下水位上升對地基承載力的影響3.地下水位上升對砂土液化的影響4.動水壓力產生滲透變形(破壞)5.地下水的其他影響:(1)地下水的浮托作用地下水對地下結構具有浮托作用,必要時需採用抗浮措施如打設抗浮樁。(2)承壓水對基坑的作用當深基坑下部有承壓含水層時,必須分析承壓水頭是否會沖毀基坑底部的隔水層。(3)地下水對鋼筋混凝土的腐蝕地下水中含有的SO42-、NH4+、Cl-、HCO3-等將與水泥水化產物發生物理化學反應,影響混凝土的耐久性。
流砂:是指向上的動水壓力與土的浮重度相等時,土顆粒間的壓力等於零,土顆粒將處於懸浮狀態而失去穩定的現象。
管涌:是指水在土中滲流時,土中的一些細小顆粒在粗顆粒的孔隙中流動並被水帶走,土體逐漸被掏空而產生破壞的現象。
第六章
岩石風化:地表岩石受日照、降水、大氣及生物作用影響,其物理性狀、化學成分發生一系列變化的現象。
岩石風化的類型:(1)物理風化:指岩石在地表條件下,在原地產生機械破碎,而不改變其化學成分的過程稱為物理風化作用。 主要作用方式有:卸載(釋荷)、溫差和冰劈作用 。
(2)化學風化:指大氣和水所引起的氧化、溶解、水解、水化等作用對岩石的分解破壞過程。主要作用方式有:氧化、溶解和水解作用。
(3)生物風化:指生物的生命活動,促使岩石發生破壞的作用。
岩石風化程度分類:未風化——微風化——弱風化——強風化——全風化
岩石風化帶劃分:p143
彎曲間段不對稱橫向環流殘參生原因:(1)河曲處,運動的水質點產生向凹岸的離心力P
(2)離心力的作用使得水面形成傾向凸岸的橫向水力坡度In,故產生了附加壓力Inr。
河流工程地質問題:水庫淤泥問題;壩下遊河床再造問題;對橋梁、碼頭、壩基等的影響問題;河流環境工程地質問題。
滑坡:斜坡上岩土體在重力作用下失去原有穩定狀態,沿著斜坡內某些貫通的滑動面或滑動帶做整體下滑。1覆蓋層坡面2基岩坡面3特殊滑坡
與崩塌區別:滑坡帶有一定的整體性,並且滑坡的移動方式為滑動,不是傾倒和滾動 ,而崩塌是突然脫離母體突然崩落或滑落的現象。
邊坡防治措施:(1)排水;(2)支擋;(3)刷方減重;(4)改善滑動面(帶)的岩土性質。
岩溶:地下水和地表水對可溶性岩石的破壞和改造作用及其產生的地貌現象和水文地質現象的總稱。又稱「Karst」。
岩溶的形成條件: 溶蝕性水—— 岩溶形成條件—— 水循環交替條件
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可溶性岩
土洞:地下水或地表水流入地下土體中,將顆粒間的可溶成分溶濾,帶走細小顆粒,使土體被掏空成洞穴而形成土洞。
岩溶工程地質問題:(1)岩溶滲漏問題;(2)地表塌陷;(3)隧道、地下洞室、采礦時的涌水問題;(4)地基不均勻沉降;(5)地基承載力不足或地基失穩。
泥石流形成條件:1地形條件2地質條件3水文氣象條件
泥石流分類:按物質組成分 :1水石流型泥石流2泥石流型泥石流3泥水流型泥石流
按流域形態分 :1標准型泥石流 ~常呈扇形2河谷型泥石流 ~常呈狹長條形3 山坡型泥石流 ~常斗狀,無明顯流通區。
地震分類:按成因 1天然地震(構造地震和火山地震) 2誘發地震(可主要分為水庫蓄、放水和抽注液誘發地震) 。
地震震級和地震烈度的區別:地震震級是表示地震本身大小的尺度,是由地震所釋放出來的能量大小所決定的。釋放出的能量愈大則震級念大,因為一次地震釋放的能量是固定的,所以無論在任何地方測定只有一個震級。地震烈度是表明地震對具體地點的實際影響,不僅取決於地震能量,同時也受震源深度、震中距離、傳播介質、表土的影響。一次地震只有一個震級,但在不同的地區烈度不同。
地震效應:1地震力效力~對建築物直接破壞2地震的破裂效應~如地震斷層、地裂縫,等3地震液化效應~砂土液化4地震激發地質災害~如海嘯、崩塌、滑坡,等。
砂土地震液化:砂土在地震作用下受到強烈振動而喪失抗剪強度,使砂粒處於懸浮狀態,致使地基失效的作用和現象稱為砂土地震液化。
砂土液化的危害:(1)地面下沉及地面塌陷(2)涌砂(3)地基承載力喪失;(4)地面流滑
岩溶和土洞對地基穩定性影響:1附加荷載或者振動下洞頂坍塌,造成地基突然下沉2基岩面起伏大,地基不均勻下沉3埋置在基岩上的基礎,附近的溶溝等使基礎下岩層滑動
洞室軸線選擇與地質構造的關系:(1)軸線平行於岩層走向時;(2)軸線垂直正交於岩層走向時;(3)軸線穿越褶皺地層時;(4)軸線穿過斷層破碎帶時;(詳見ppt第5講2)
第7章
原位測試優點:1可以測定難以取得不擾動土樣(如飽和砂土,粉土,流塑淤泥及淤泥質土,貝殼層等)的有關工程力學性質;2可以避免取樣過程中應力釋放的影響;3原位測試的土體影響范圍遠比室內試驗大,因此代表性也強;4可大大縮短地基土層勘察周期。
缺點:各種原位測試都有其適用條件,若使用不當則會影響其效果;2有些原位測試所得參數與土的工程力學性質間的關系往往是建立在統計經驗關繫上;3另外,影響原位測試成果的因素較為復雜,使得對測定值的准確判斷造成一定的困難。
P-S曲線階段劃分:1直線變形階段2局部剪切階段3破壞階段
PLT試驗成果應用:1)確定地基承載力(確定方法?);(2)確定變形模量E0;(3)估算飽和軟粘土的不排水剪強度Cu;(4)估算地基的基床反力系數ks。
CPT試驗適用於黏性土、粉土、砂土。不適用於含碎石、礫石土層以及很密實的砂層。
CPT試驗成果應用:(1)劃分土層;(2)評價地基土強度參數(如估算黏性土Cu或砂土φ);(3)評價地基土變形參數(如土的E0,Es);(4)評定地基土承載力;(5)預估單樁承載力;(6)判斷砂土液化勢。
DPT試驗類型:
DPT類型 輕型(DPL) 重型(DPH) 超重型(DPSH)
錘質量(kg) 10±0.1 63.5±0.5 120±1
自由落距(cm) 50±1 76±2 100±2
貫入深度(cm) 30 10 10
DPT試驗適用於強風化、全風化的硬質岩石、各種軟質岩石及各類土。
DPT試驗成果應用:(1)確定砂土、碎石土密實度; 如N與密實度關系(2)確定地基承載力; 如N與f0關系(3)確定地基變形參數; 如N與E0關系(4)確定地基強度參數; 如N與φ關系(5)預估單樁承載力; 如N與Rk關系(6)判斷砂土液化勢; 如N63.5
SPT試驗適用於可適用於砂土、粉土和一般粘性土,最適用於N=2~50擊的土層。
SPT試驗成果應用:(1)採取擾動土樣;(2)評價砂土密實度;(3)評價黏性土狀態;(4)評價砂土φ ;(5)評價黏性土Cu;(6)確定地基承載力;(7)評定土的變形參數E0,Es;
(8)預估單樁承載力;(9)評定砂土液化勢;
SPT與DPT不同:1初探頭形狀不同2貫入距離不同3貫入標准不同
VST試驗適用於靈敏度不大於10,固結系數不大於100m2/年的均質飽和軟粘土。
VST試驗成果應用:(1)測定軟土不排水剪強度Cu;(2)確定軟土地基承載力;(3)估算軟土的液性指數IL。
第八章
工程地質勘察主要方法:工程地質測繪,工程地質勘探與取樣,工程地質測試與檢測,工程地質資料收集與整理。
工程地質勘察階段:可行性研究勘察→初步勘察 →詳細勘察→ 施工勘察
工程地質勘察等級劃分:甲級:工程重要性、場地復雜程度和地基復雜程度中有一 項或者多項為一級。
乙級:除勘察等級為甲級和丙級以外的勘察項目。
丙級:工程重要性、場地復雜程度和地基復雜程度均為三級。
工程地質勘察報告主要內容:
⑨ 圓礫如何描述
圓礫土:黃褐色夾紫紅色,鬆散/稍密/中密/密實(根據標貫試驗確定),稍濕/潮濕(初見水位以下)/飽和(穩定水位以下),粒徑一般為10~20mm,渾圓狀和圓棱狀,成分主要為石英,長石,充填約15%粉質黏土,中下部達30%。
(9)圓礫壓縮模量擴展閱讀:
圓礫土類的碎石土特性
碎石土透氣性好,在壓縮過程中土體排水固結速度快,達到壓縮穩定所需的時間短,以便壓實。並且在壓實後在自重應力和荷載作用下,產生沉陷變形小。
由於碎石土顆粒搭配適當,大顆粒形成穩定骨架而次級顆粒填充大顆粒的空隙,因此不僅密實,而且土體結構穩定,承載能力大,沉陷變形小。
碎石土能形成嵌鎖骨架結構,土體抗剪強度高,承載能力大,沉陷變形小,但若級配不好,則會影響密實度。
對碎石土可預先壓縮以降低沉陷量,預先壓縮的效果不僅取決於壓實功能而且取決於含水狀態、壓縮方法和壓縮時間。
壓縮變形主要是塑性變形,延長壓縮時間可以提高壓縮效果,但在施工過程中,不可壓縮時間過長,要加快固結速度必須盡量減少碎石土中粘土的含量。