岩土工程勘察作业指南

岩土工程勘察作业指南内容摘要：

下卧土层，而下卧土层的影响已超前反映出来，称 “超前 ”现象（或反映）；而探头已 进入下卧土层一定深度，上覆土层的影响仍有一定反映，称 “滞后 ”现象。 当上为硬土层下为软土层时，超前（约 ~）大于滞后（约 ）；上为软土层下为硬土层时，超前（约 ~）小于滞后（约 ~）。 静力触探的分层界线应划在超前与滞后的范围内：当上下层贯入阻力相差不到一倍时，分层界线取超前或滞后深度的中点（或中点偏向小阻力土层 510cm）；上下层贯入阻力相差一倍以上时，取软层最后一个（或第一个）低贯入阻力偏向硬层 1015cm 处作分层界线。 b）土类判别 利用双桥探头的 cq 、 fR （ %10 0/  csf qfR ）在 Douglas 等（ 1981， 1984）的土分类图[1]，进行土类判别。 c）压缩模量（ sE ）、变形模量（ 0E ） cs qE   —与土类、土应力历史、状态有关的经验系数。  及 0E 估算的经验公式见参考文献 [1]（ 374376 页）表 ，表。 c．地基土承载力 依据静探参数 cq （或 sp ）评价地基土承载力的方法有两种： （ i）用 cq （或 sp ）估算土的强度参数（如 C、  ），再按承载力理论公式计算具体基础条件下 的地基土承载力。 （ ii）建立 cq （或 sp ）与载荷试验或由试验所得土的物理力学指标确定的承载力进行对比， [1]林宗元主编，岩土工程试验监测手册， 1994。 11 建立经验关系。 国外多采用方法（ i），我国大多采用方法（ ii），软件中已有现成程序或查阅文献 [1]表 ，或下表（表 11）。 表 11 利用静力触探确定地基土承载力基本值（ 0f ） 提出单位 经验关系式 (Mpa) sP 或 cq 适用范围（ Mpa） 适用地区及土类 铁道部《静力触探技术规则》 6 2 06 0 00009 99 4 81 51 ssssspfpfpfpfpf ~ ≤ ＜ ~ ~10 pI ＞ 10 一般粘性土 pI ＜ 10 一般粘性土、饱和砂土 软土 pI ＞ 10 新近沉积土 pI ≤10 新近沉积土 同济大学 3807 3770 4207 0000sssspfpfpfpf 上海地表硬壳层 上海淤泥质粘土 上海灰色粘土 上海粉土 连云港规划设计院  spf 滨海软土 广东航运规划院  spf  spf ~6 ＞ 6 淤泥质土、一般粘性土 老粘土、砂土 表中所列皆为以往单桥探头所估算的地基承载力，现在所用多数为双桥探头，其经验关系式的建立有待于积累和完善。 d、单桩承载力   pcsiiiuk AqfBLUQ （ 适用于粘性土、粉土、砂土） 式中 ukQ —单桩竖向极限承载力标准值（ KN） U—桩身周长（ m）， pA —桩端面积（ m2） sif —第 i 层土的探头平均侧阻力（ kPa ） cq —桩端平面上、下探头阻力，取桩端平面以上 4d（桩径）范围内探头阻力厚度加权平均值与桩端平面以下 1d 范围内探头阻力的平均值。 （ kPa）。  —端阻力修正系数，粘性土、粉土为 2/3，饱和砂土为 1/2。 i —第 i 层土侧阻力综合修正系数，粘性土、粉土： )(  sii f ，砂土：)(  sii f d．粘性土的不排水抗剪强度（ Cu） 12 估算粘性土的不排水抗剪强度 Cu 的常用关系式为： kocu NqC /)(  式中 Cu—不排水抗剪强度（与试验方法、应变速率、剪切破坏面方向等有关） o —原位应力，常用上覆压力 vo kN —锥头系数（由经验得） 表 12 列出了估算 uC 的关系式。 表 12 估算不排水抗剪强度 Cu 的关系式 土 类 关 系 式 来 源 海相粘土 19~11kN ，平均 15 Lunne 和 Klevenc(1981)，十字板uC （经 pI 修正） 15kN Robertson 和 Campanella(1982) 216kN JamioLkoowski 等（ 1982） 滨海相软粘土  cu qC 同济大学，十字板 uC （不经修正） 新港软粘土 uC 四川建研所 软粘土 7~2 4012 tpSI pgTk IlSN  NPC vosu /)(  铁道部《静力触探技术规则》 2．标准贯入（ SPT） （ 1）概述 标准贯入试验是用 的穿心锤，以 76cm 高的自由落距，将外径 φ51mm 的贯入器（长55~58cm），先打入土中 15cm（不计击数），再打入 30cm，记录贯入 30cm 的锤击数，称标准贯入击数（ N）。 当击数已达 50 击，而贯入深度未达 30cm 时，可记录 50 击的实际贯入深度，按SN  5030 换算成相当 30cm 的标准贯入击数， 并终止试验， s 为 50 击时贯入度（ cm）。 （ 2）成果应用 标准贯入试验可用于对砂土、粉土、粘性土的状态，土的强度，变形参数，地基承载力。 单桩承载力，砂土和粉土的地震液化，成桩的可能性等做出评价。 应用中值得注意的问题是： 1） N 值是否作杆长修正。 据 GB500212020 规定： “勘察报告应提供不作杆长修正的 N 值，应用时再根据情况考虑修正或不修正，用何种方法修正。 ”目前评价地震液化、砂土密实度划分，N 值不作修正；而土性参数、承载力确定时，所用 N 值未注明者均经杆长修正 ；杆长修正系数见下表（表 13）。 13 表 13 标准贯入杆长修正系数 杆长（ m） ≤3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 36 42 51 修正系数 2）自动落锤与人力牵引落锤的关系 国内外都已明确规定，标准贯入采用自由落锤装置。 但是，以往有关文献中用标准贯入击数划分砂土密实度、粘性土塑性状态为人力手拉牵引落锤击数，故存在机械自动落锤与手拉牵引落锤击数的换算问 题。 机手 NN  （据冶金工业部武汉勘察公司） 3）击数统计取值 由于 N 值离散性较大，所以不能仅根据单孔击数 N 对土的工程性能作出评价，应剔除个别异常 N 值后，计算各土层标准贯入标准值，再查表格、公式，求得有关岩土参数等。 （ i）土状态的划分 利用 N 值划分砂土密实度（ GB500212020， GB500072020）及粘性土塑性状态（上海市《岩土工程勘察规范》）有关表格中，未注明击数是否自动落锤，但根据《工程地质手册》（ 1992 年第3 版），上述试验系人力手拉落锤所得数据，故应 换算为自动落锤数，见表 1表 15；表 14 中击数均为杆长修正后数值。 表 14 粘性土稠密状态划分 N 手 ＜ 2 23 47 815 1630 ＞ 30 N 机 ＜ ＞ 状态 流塑 软塑 软可塑 硬可塑 硬塑 坚硬 表 15 砂土密实度划分 N 手 N≤10 10＜ N≤15 15＜ N≤50 N＞ 30 N 机 N≤ ＜ N≤ ＜ N≤ N＞ 状态 松散 稍密 中 密 密实 （ ii）地基土承载力的确定 利用 N 值确定粘性土、砂土承载力标准值见表 1表 17（据《建筑地基基础设计规范》 GBJ789） 表 16 粘性土承载力标准值 N 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 fk(kPa) 105 145 190 235 280 325 370 430 515 600 680 表 17 砂土承载力标准值 N 土类 10 15 30 50 中、粗砂 180 250 340 500 粉、细砂 140 180 250 340 (iii)砂土内摩 擦角、相对密实度确定 见表 18（据 Terza ghi 和 Peck， 1968） 14 表 18 砂土内摩擦角、相对密实度确定 N 4 410 1030 3050 ＞ 50 状态 疏松 松 中密 密 极密 内摩擦角（  ） ＜ 30176。 30176。 ~35176。 35176。 ~40176。 40176。 ~45176。 ＞ 45176。 相对密实度（ Dr） ~ ~ ~ ~ (iv)饱和砂土、粉土地震液化判别 据《建筑抗震设计规范》（ GB500112020）规 定： “当饱和土标准贯入锤击数（未经杆长修正）小于液化判别标准贯入锤击数临界值，应判为液化土。 ” a） 15m 深度范围 cwscr ddNN 3)([0  b） 15~20m 深度范围 cscr dNN 3)(0  式中 crN —液化判别标准贯入锤击数临界值 0N —液化判别标准贯入锤击基准数（见表 19） sd —标准贯入点深度（ m） wd —地下水位深度（ m） c —粘粒含量百分率，当小于 3 或为砂土时，应采用 3。 表 19 标准贯入锤数基准值 设计地震分组 7 度 8 度 9 度 第一组 6（ 8） 10（ 13） 16 第二、三组 8（ 10） 12（ 15） 18 注：括号内数值用于设计基本地震加速度为 和 的地区 3．重型圆锥动力触探（ DPT） （ 1）概述 重型圆锥动力触探是利用质量 的落锤。 以 76cm 的落距，将直径 74mm 的探头打入 土中，记录贯入 10cm 的读数。 也可记录每一阵击的贯入度，再换算为每贯入 10cm 所需锤击数。 实际工作中，为防止探头未达到孔底，多采用击入土中 40cm，第一个 10cm 不计击数，后30cm 击数平均值作为。 锤击速度宜为 15~30 次 /min，贯入过程应连续进行；当连续三次50 时可停止试验或改用超重型动力触探（落锤质量 120kg）。 本方法可用于土的力学分层。 评定土的均匀性和物理性质，土的强度及变形参数，地基承载力，单桩承载力。 适用于砂土、中密以下的碎石土、极软岩。 当杆长大于 2m 时，锤击数 应按下式校正： , NN  式中 —校正后的重型圆锥动力触探击数； ,N —实测的重型圆锥动力触探击数；  —杆长校正系数，见表 20。 15 表 20 重型圆锥动力触探杆长修正系数  （据铁道部《动力触探技术规定》 TBJ1887）  杆长（ m） 5 10 15 20 25 30 35 40 ≥50 2 / 4 6 8 10 12 14 16 18 20 （ 2）成果应用 （ i）碎石土、砂土密实度确定 见表 2表 22。 表 21 碎石土密实度确定（据 GB500212020） ≤5 5 ＜ ≤10 10≤ ≤20 ＞ 20 密实度 松散 稍密 中密 密实 表 22 砂土密实度、孔隙比确定（据 机械工业部第二勘察设计院） 砾砂 粗砂 中砂 密实度 孔隙比 密实度 孔隙比 密实度 孔隙比 ＜ 5 松散 ＞ ＜ 5 松散 ＞ ＜ 5 松散 ＞ 58 稍密 稍密 56 稍密 810 中密 中密 69 中密 ＞ 10 密实 ＜ ＞ 密实 ＜ ＞ 9 密实 ＜ （ ii）确定地基土承载力 见表 2表 2表 25。 16 表 23 用 确定砂土、碎石土承载力 (kPa) （据《工业与民用建筑工程地质勘察规范》 TJ2177） 土类 3 4 5 6 8 10 12 砂土（中、粗、砾砂） 120 150 200 240 320 400 碎石土 140 170 200 240 320 400 480 此表一般适用冲、洪积物，不均匀系数中、粗砂不大于 6，砾砂不大于 20，碎石土不大于 120。 表 24 用 确定砂土、碎石土承载力（ kPa）（铁道部《动力触探技术规定》 TBJ1887） 土类 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 粉、细砂 80 110 142 165 187 210 232 255 277 321 中、粗、砾砂 120 150 180 220 260 300 34。