1、第七章 各類建筑巖土勘察,第一節(jié) 概述第二節(jié) 地基承載力確定 第三節(jié) 地基沉降計算第四節(jié) 樁基巖土工程問題分析第五節(jié) 深基礎開挖的巖土工程問題第六節(jié) 房屋建筑物、構(gòu)筑物勘察要點,,第一節(jié) 概述,建筑物和構(gòu)筑物：一般房屋、高層建筑、大型公用建筑、工業(yè)廠房及煙囪、水塔、電視塔等高層建筑物；特點：高度大、荷載大、基礎埋深大；,1.1 地基變形 沉降量――獨立基礎或剛性很大的基礎中心的沉降

2、量； 沉降差――相鄰兩個兩個樁基的沉降量之差； 傾斜――獨立基礎在傾斜方向基礎兩端點的沉降差與其距離的比值； 局部傾斜——磚石承重結(jié)構(gòu)墻沿縱墻5－10cm內(nèi)基礎兩點的沉降差與其距離的比值；平均沉降——有三個以上獨立基礎（或條形基礎的幾個地方）的沉降量按基礎底面積加權(quán)所得沉降； 相對彎曲——磚石承重結(jié)構(gòu)和基礎的彎曲部分的矢高與其長度之比值；,第一節(jié) 概述,1.2 高層建筑的基礎類型土層：箱型基礎、樁基礎、箱型+樁復合基

3、礎基巖：錨樁基礎、墩基礎1.3 建（構(gòu)）筑物的巖土工程評價（1）區(qū)域穩(wěn)定性問題（2）斜坡和地基穩(wěn)定性問題（3）建筑物的配置問題（4）地下水侵蝕問題（5）地基施工條件問題,第一節(jié) 概述,第一節(jié) 概述,1.4 影響地基施工條件的主要因素 ①土體結(jié)構(gòu)特征 ②土體各類及特性 ③水文地質(zhì)條件 ④基坑開挖深度 ⑤挖掘深度 ⑥施工速度及坑邊荷載,第一節(jié) 概述,1.5 巖土工程分析評價

4、在巖土工程勘察測試的基礎上進行的巖土工程問題分析評價，是巖土工程勘察報告的精髓和關鍵。 建筑物：地基穩(wěn)定性(地基承載力和沉降變形) 樁基礎：樁基的相關問題進行巖土評價。 強震區(qū)：評價場地的地震效應。,第二節(jié) 地基承載力確定,1.1 地基承載力KPa或KN/m2 地基承載力：是指地基受荷后塑性區(qū)(或破壞區(qū))限制在一定范圍內(nèi)，保證不產(chǎn)生剪切破壞而喪失穩(wěn)定性，且地基變形不超過允許值時的承載力。 地基土單位面積上所能承受荷

5、載的能力。 地基承載力基本值（f0）：按有關規(guī)定寬度（b≤3m），埋深（d≤0.5m）條件下的承載力，可以查規(guī)范； 地基承載力標準值（fk）：按有關規(guī)范規(guī)定的標準方法試驗經(jīng)統(tǒng)計處理后的承載力值；,地基承載力設計值（fv）：是標準承載力經(jīng)深寬修正后的地基承載力值，或按荷載試驗和實際基礎寬度按理論公式計算所得的地基承載力值；極限承載力：地基處于極限平衡狀態(tài)下所受的荷載；容許承載力：在保證地基穩(wěn)定的前提下，建筑物的沉降量不超過容許

6、值時單位面積上所承受的荷載；1.2 地基承載力的確定 (1)按理論公式：,第二節(jié) 地基承載力確定,,第二節(jié) 地基承載力確定,,γ、γ0――地基土以下和以上地基土的重度(KN/m2)； b――地基的寬度(m)； d――基礎的埋深(m)； ck――基底下一倍基礎深度范圍內(nèi)土的內(nèi)聚力標準值；對于高層建筑，按下式計算,第二節(jié) 地基承載力確定,,,第二節(jié) 地基承載力確定,極限承載力Fu――

7、極限承載力；Nr Nq Nc――承載力系數(shù)(可查表)；ξr ξq ξc――基礎形狀系數(shù)(查表)；,,(2)按原位測試確定地基土的承載力 用靜力觸探、標貫、動探等原位測試方法確定地基土承載力，采用的是經(jīng)驗公式： 靜力觸探可采用比貫入阻力ps來確定地基土承載力；《建筑地基基礎設計規(guī)范》GBJ7-89中沒有f0～ps之間關系式。選擇不同地區(qū)的經(jīng)驗公式。,第二節(jié) 地基承載力確定,,第二節(jié) 地基承載力確定,標貫試驗(N)和圓錐動力觸

8、探(N10)也采用經(jīng)驗公式。GBJ7-89規(guī)定。重型動探(N63.5)沒有通用公式,,第二節(jié) 地基承載力確定,(3)按地基規(guī)范承載力確定地基承載力①對巖石和碎石土根據(jù)野外鑒別；,,,,第二節(jié) 地基承載力確定,②根據(jù)室內(nèi)巖石的物理指標；（含水量、孔隙比、液性指數(shù)、天然含水量等）；要乘回歸修正系數(shù)。,,,第二節(jié) 地基承載力確定,③根據(jù)標貫試驗錘擊數(shù)N查表；,,,第二節(jié) 地基承載力確定,1.2 巖石地基承載力確定巖樣尺寸Φ50

9、0×100mm，測定巖石飽和單軸抗壓強度f――巖石地基承載力設計值；Ψ――折減系數(shù)；完整0.5，較完整0.2－0.5，破碎0.1－0.2frk――巖石飽和抗壓強度標準值；,,,第二節(jié) 地基承載力確定,1.3 地基承載力寬度和深度修正 基礎b≥3m，h≥0.5m 當設計值,,,,,第三節(jié) 地基沉降計算,1、計算目的 是為了預測建筑物建成后基礎的沉降量(包括差異沉降)是否超過建筑物安全和正

10、常使用所規(guī)定的允許值。常用方法：分層總和法； 平均附加應力系數(shù) 壓縮模量、壓縮系數(shù) e-p曲線來推算,,,,,第三節(jié) 地基沉降計算,1、利用平均附加應力系數(shù)和壓縮模量,,,,,,,第三節(jié) 地基沉降計算,,,,,,,第三節(jié) 地基沉降計算,,,,,,地基沉降計算深度滿足下條件：,第四節(jié) 樁基巖土工程問題分析,,,,,,1、樁基類型 按材料分：木樁、混凝土樁、鋼樁、鋼筋混凝土樁。 按施工方法分：灌注樁和

11、預制樁 按荷載傳遞方式分：摩擦樁和端承樁 按成樁方式分：擠土樁、非擠土樁、部分擠土樁 灌注樁：沉管灌注樁、大直徑樁、擴孔灌注樁,第四節(jié) 樁基巖土工程問題分析,,,,,,第四節(jié) 樁基巖土工程問題分析,,,,,,2、持力層選擇①硬塑-堅硬狀態(tài)的低壓縮性粘土和粉土層；②中密以上的砂土和碎石層，中微風化基巖；③第四紀土層做持力層時，其厚度超過6-10樁直徑；④擴底墩持力層厚度超過2倍墩底直徑；⑤持力層下有軟弱地層

12、時，考慮其變形和沉降；,第四節(jié) 樁基巖土工程問題分析,,,,,3、單樁承載力確定 樁本身強度和土對樁的支撐力3.1靜荷載試驗(樁載)先打試驗樁，分級荷載試驗，直止樁發(fā)生破壞，繪制荷載-沉降(P-S)曲線來確定豎向極限承載力。 (1)對于陡降曲線P-S，取曲線明顯下降的起始點對應的荷載； (2)根據(jù)沉降量來確定；緩降曲線一般取S=40mm，對應的荷載；,第四節(jié) 樁基巖土工程問題分析,,,,,直徑d≥800mm，取

13、S=0.05d所對應荷載；(3)根據(jù)S-lgt曲線尾部明顯向下彎曲前一級荷載；3.2 靜力分析法(經(jīng)驗公式)：根據(jù)原位測試和土的物理力學性質(zhì)指標與承載力參數(shù)之間關系來確定。4、樁的負磨擦阻力 當樁周圍的土體發(fā)生下沉，土體的沉降速率大于樁的下沉速率時，在樁側(cè)土體將對樁產(chǎn)生向下的磨阻力，從而增加樁的負荷。,第四節(jié) 樁基巖土工程問題分析,,,,,產(chǎn)生原因： ①欠固結(jié)軟粘土或新填土的自重固結(jié)，或者浸

14、 水導致土體結(jié)構(gòu)破壞，強度降低而引起的固結(jié)； ②大面積堆載使樁周圍土層下沉； ③正常固結(jié)軟粘土地區(qū)地下水位全面下降，有 效應力增加引起土層下沉； ④濕陷性黃土引起的下沉；,第五節(jié) 深基坑開挖的巖土工程問題,,,,,1、基坑圍護體系 ①節(jié)約施工空間(不放坡開挖)； ②保護相鄰部位已有構(gòu)筑物和地下設施的安全； ③減少基底隆起； ④利用支護結(jié)構(gòu)控制地

15、下水； ⑤利用支護作為永久性結(jié)構(gòu)的一部分；2、基坑圍護結(jié)構(gòu) 基坑圍護體系一般包括：擋土體系和防止水體系 基坑圍護結(jié)構(gòu)：放坡開挖、懸壁式圍護結(jié)構(gòu)、重力式、內(nèi)撐式、外支撐式、土釘墻圍護結(jié)構(gòu)。,第五節(jié) 深基坑開挖的巖土工程問題,,,,,(1)放坡開挖,(2)懸壁式圍護結(jié)構(gòu),第五節(jié) 深基坑開挖的巖土工程問題,,,,,(3)水泥土重力式圍護結(jié)構(gòu),(4)內(nèi)撐式圍護結(jié)構(gòu),第五節(jié) 深基坑開挖的巖土工程問題,,,,,(5)拉錨式圍護

16、結(jié)構(gòu),(6)土釘墻圍護結(jié)構(gòu),第五節(jié) 深基坑開挖的巖土工程問題,,,,,3、基坑降水 (1)明溝排水 (2)井點降水4、基坑隔水,第六節(jié) 房屋建筑物(構(gòu)筑物)勘察要點,,,,,1、勘察內(nèi)容 (1)查明場地和地基的穩(wěn)定性、地層結(jié)構(gòu)、持力層和下臥層的工程特性、土的應力歷史和地下水條件以及不良地質(zhì)作用等； (2)提供滿足設計施工所需的巖土參數(shù)，確定地基承載力，預測地基變形性狀； 　 (3)提出地基基礎、基坑支護、

17、工程降水和地基處理設計與施工方案的建議； 　 (4)提出對建筑物有影響的不良地質(zhì)作用的防治方案建議； 　 (5)對于抗震設防烈度等于或大于6 度的場地，進行場地與地基的地震效應評價。,第六節(jié) 房屋建筑物(構(gòu)筑物)勘察要點,,,,,2、勘察階段 建筑物的巖土工程勘察宜分階段進行,可行性研究勘察應符合選擇場址方案的要求；初步勘察應符合初步設計的要求；詳細勘察應符合施工圖設計的要求；場地條件復雜或有特殊要求的工程，宜進行

18、施工勘察。(1)可行性研究勘察階段 重點：對場地穩(wěn)定性和適宜性做出評價,第六節(jié) 房屋建筑物(構(gòu)筑物)勘察要點,,,,,(2)初勘階段 ■確定建筑物的平面位置 ■建筑物的地基類型 ■不良地質(zhì)現(xiàn)象防治方案 ■對建筑作出的穩(wěn)定性巖土評價 ①勘探工作 勘探點、線、網(wǎng)布置原則： a.勘探線應垂直地貌單元、地質(zhì)構(gòu)造和地層界線布置；,第六節(jié) 房屋建筑物(構(gòu)筑物)勘察要點,,,,,b. 每個地貌

19、單元均應布置勘探點，在地貌單元交接部位和地層變化較大的地段，勘探點應予加密.c.在地形平坦地區(qū)，可按網(wǎng)格布置勘探點；,第六節(jié) 房屋建筑物(構(gòu)筑物)勘察要點,,,,,②當遇下列情形之一時，應適當增減勘探孔深度： a.當勘探孔的地面標高與預計整平地面標高相差較大時，應按其差值調(diào)整勘探孔深度； b.在預定深度內(nèi)遇基巖時，除控制性勘探孔仍應鉆入基巖適當深度外，其他勘探孔達到確認的基巖后即可終止鉆進； c.在預定深度內(nèi)有厚度較大,

20、且分布均勻的堅實土層(如碎石土、密實砂、老沉積土等)時，除控制性勘探孔應達到規(guī)定深度外，一般性勘探孔的深度可適當減??；,第六節(jié) 房屋建筑物(構(gòu)筑物)勘察要點,,,,,d.當預定深度內(nèi)有軟弱土層時，勘探孔深度應適當增加，部分控制性勘探孔應穿透軟弱土層或達到預計控制深度； 　 e.對重型工業(yè)建筑應根據(jù)結(jié)構(gòu)特點和荷載條件適當增加勘探孔深度。③取樣原則 a.取樣點和試驗點平面上均勻分布；1/4～1/2 b.每層土均得采取土試樣或進

21、行原位測試。N≥6個,第六節(jié) 房屋建筑物(構(gòu)筑物)勘察要點,,,,,3、詳細勘探 詳細勘察應按單體建筑物或建筑群提出詳細的巖土工程資料和設計、施工所需的巖土參數(shù)； 對建筑地基做出巖土工程評價,并對地基類型、基礎形式、地基處理、基坑支護、工程降水和不良地質(zhì)作用的防治等提出建議。 (1)勘探工作內(nèi)容,第六節(jié) 房屋建筑物(構(gòu)筑物)勘察要點,,,,,①搜集附有坐標和地形的建筑總平面圖，場區(qū)的地面整平標高，建筑物的性質(zhì)、規(guī)模、

22、荷載、結(jié)構(gòu)特點、基礎形式、埋置深度、地基允許變形等資料； ②查明不良地質(zhì)作用的類型、成因、分布范圍、發(fā)展趨勢和危害程度，提出整治方案的建議； ③查明建筑范圍內(nèi)巖土層的類型、深度、分布、工程特性、分析和評價地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力； ④對需進行沉降計算的建筑物，提供地基變形計算參數(shù)，預測建筑物的變形特征；,第六節(jié) 房屋建筑物(構(gòu)筑物)勘察要點,,,,,⑤ 查明埋藏的河道、溝浜、墓穴、防空洞、孤石等對工程不利的埋藏物；⑥查明地

23、下水的埋藏條件,提供地下水位及變化幅度⑦在季節(jié)性凍土地區(qū)，提供場地土的標準凍結(jié)深度； 　?、?判定水和土對建筑材料的腐蝕性。(2)勘探工作,第六節(jié) 房屋建筑物(構(gòu)筑物)勘察要點,,,,,①勘探點布置原則 a.勘探點宜按建筑物周邊線和角點布置，對無特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群的范圍布置： 　b.同一建筑范圍內(nèi)的主要受力層或有影響的下臥層起伏較大時，應加密勘探點，查明其變化； 　c.重大設備基礎應單獨布置勘探點，

24、重大的動力機器基礎和高聳構(gòu)筑物，勘探點不宜少于3 個； 　d.勘探手段宜采用鉆探與觸探相配合，在復雜地質(zhì)條件、濕陷性土、膨脹巖土、風化巖和殘積土地區(qū)、宜布置適量探井。,第六節(jié) 房屋建筑物(構(gòu)筑物)勘察要點,,,,,②詳勘勘探深度 　　a.勘探孔深度應能控制地基主要受力層，當基礎底面寬度不大于5m 時,勘探孔的深度對條形基礎不應小于基礎底面寬度的3 倍，對單獨柱基不應小于1.5 倍，且不應小于5m； 　　b.對高層建筑和需作變形計

25、算的地基,控制性勘探孔的深度應超過地基變形計算深度；高層建筑的一般性勘探孔應達到基底下0.5～1.0倍的基礎寬度，并深入穩(wěn)定分布的地層；,第六節(jié) 房屋建筑物(構(gòu)筑物)勘察要點,,,,,c.對僅有地下室的建筑或高層建筑的裙房，當不能滿足抗浮設計要求，需設置抗浮樁或錨桿時，勘探孔深度應滿足抗拔承載力評價的要求； 　 d.當有大面積地面堆載或軟弱下臥層時，應適當加深控制性勘探孔的深度； 　 e.在上述規(guī)定深度內(nèi)當遇基巖或厚層碎石土等穩(wěn)定