部分地基检测.ppt

岩土工程测试与检测技术（第二部分）,第三部分 地基检测,地基检测的内容及方法 地基承载力评价 施工质量评价 液化评价 预压地基的强度评价,1.地基检测的内容及方法-目录,第三部分 地基检测,1.3 天然地基基槽检验,1.1 地基检测的内容,1.2 检测方法,1.地基检测的内容及方法,1.1 地基检测的内容,第三部分 地基检测,天然地基承载力、变形参数及岩土性状评价 处理土地基承载力、变形参数及施工质量评价 复合地基承载力、变形参数及复合地基增强体的施工质量评价,1.地基检测的内容及方法,1.2 地基检测的方法,第三部分 地基检测,平板载荷试验 钻芯法 标准贯入试验 圆锥动力触探试验 静力触探试验,十字板剪切试验 土工试验 低应变法 深层平板载荷试验,1.地基检测的内容及方法,1.3 天然地基基槽检验,第三部分 地基检测,(1)检验的任务检验勘察报告所述各项地质条件及结论建议是否正确，是否与基槽开挖后的地质情况相符；根据开槽后出现的异常地质情况，提出处理措施或修改建议；解决勘察报告中的遗留问题。,1.地基检测的内容及方法,1.3 天然地基基槽检验,第三部分 地基检测,(2)主要内容核对基坑的位置、平面尺寸、坑底标高；核对基坑土质和地下水情况；进行全面的目测或进行钎探，以了解基底土层的均匀性，及基底下是否存在空穴、古墓、古井、防空掩体及地下室的位置深度、性状；通过目测，辅以袖珍贯入仪，必要时取样试验或进行施工勘察，以检测地基土是否与勘察报告书描述一致，持力层是否受人为扰动。,1.地基检测的内容及方法,1.3 天然地基基槽检验,第三部分 地基检测,(3)一般要求审阅、分析研究钎探记录，分析是否与勘察报告一致，必要时可采用钻探验证；当地基持力层土质软弱或不均匀或存在软弱下卧层时，根据需要可采用轻便触探法查明持力层的密实度和均匀性，以及软弱下卧层的厚度及分布；以目测为主的方法监测基槽边坡稳定性，监测地下水位，了解降排水措施的影响。,2.地基承载力评价-目录,第三部分 地基检测,2.1 基本概念2.2 载荷试验2.3 标准贯入试验2.4 圆锥动力触探试验2.5 静力触探试验,2.地基承载力评价,2.1 基本概念,第三部分 地基检测,比例界限荷载极限荷载,2.地基承载力评价,2.1 基本概念,第三部分 地基检测,地基承载力地基容许承载力地基承载力基本值地基承载力标准值地基承载力设计值地基承载力特征值,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验,第三部分 地基检测,在保持地基土天然状态下，在一定面积的承压板上向地基土逐级施加荷载，并观测每级荷载下地基土的变形特性，是模拟建筑物基础工作条件的一种测试方法。,优点：对地基土不产生扰动，结果最可靠、最具代表性，可直接用于工程设计缺点：价格昂贵、费时,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验,第三部分 地基检测,浅层平板载荷试验：影响深度3m内，且在地下水位以上深层平板载荷试验：影响深度大于或等于3m，且在地下水位以下岩基载荷试验,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验,第三部分 地基检测,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验,第三部分 地基检测,根据布辛奈斯克解：,在地表处，z=0,R=r,(1)原理,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验,第三部分 地基检测,(2)试验设备,加载稳压系统：承压板、千斤顶、稳压器、油泵等反力系统：堆载、撑壁、锚固量测系统：压力表、百分表或位移传感器,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验,第三部分 地基检测,(3)试验方法,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验,第三部分 地基检测,(4)试验终止条件-浅层,满足下列情况之一即可终止试验：,承压板周围的土明显地侧向挤出；沉降s急骤增大，荷载 沉降曲线出现陡降段；在某一级荷载下，24小时内沉降速率不能达到稳定；沉降量与承压板宽度或直径之比大于或等于0.06当满足前三种情况之一时，其对应的前一级荷载为极限荷载。,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验,第三部分 地基检测,(4)试验终止条件-深层,满足下列情况之一即可终止试验：,沉降s急骤增大，荷载 沉降曲线出现陡降段，且沉降量超过0.04d；在某一级荷载下，24小时内沉降速率不能达到稳定；本级沉降量大于前一级的5倍；当持力层土层坚硬，沉降量很小时，最大加载量不小于设计要求的2倍。,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验,第三部分 地基检测,(5)成果应用,确定地基土的承载力确定地基土的变形模量确定地基土的基床反力系数其他应用 评价地基不排水抗剪强度 预估地基最终沉降量 检验地基处理效果等,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验,第三部分 地基检测,(5)成果应用-承载力特征值的确定,当ps曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值（比例界限荷载法）；当能确定极限荷载，且该值小于对应比例界限的荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半（极限荷载法）；不能按上述两款要求确定时，可取s/b=0.010.015所对应的荷载，但其值不应大于最大加载量的一半（相对变形控制法）。,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验,第三部分 地基检测,b、d 为宽度深度修正系数，按持力层土查表,根据现场载荷试验特征值确定地基承载力特征值,(5)成果应用-承载力特征值的确定（修正）,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验,第三部分 地基检测,(5)成果应用-变形模量的确定,浅层载荷试验,深层载荷试验,方形的0.886，圆形的0.785,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验,第三部分 地基检测,(5)成果应用-基床反力系数的确定,基床反力系数Kv,边长为30cm的承压板进行试验,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验,第三部分 地基检测,(5)成果应用-cu的确定,饱和软粘土，可采用快速法载荷试验,Pz承压板周边外的超载或土的自重压力Nc承载系数，对圆形承压板，埋深为零时，取6.14；当埋深大于或等于4倍压板直径时，取9.4；其余的用内插法确定,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验,第三部分 地基检测,(5)成果应用-预估地基沉降量,根据p-s曲线求得与基础压力相一致的沉降量，则可预估沉降量,砂土,黏性土,与基础底面压力相一致的板下沉降量(mm),2.地基承载力评价,2.2 载荷试验-复合地基,第三部分 地基检测,试验要点,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验-复合地基,第三部分 地基检测,承载力特征值确定方法,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验-影响因素,第三部分 地基检测,（1）承压板尺寸,B45cm时，沉降量随B的增加而降低B45cm时，沉降量随B的增加而增加由于基础宽度一般均超过30cm，所以B不宜太小,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验-影响因素,第三部分 地基检测,（2）承压板埋深,载荷测试的影响深度一般为1.5-2倍承压板宽度在影响深度范围内土性应保持一致，否则不能反映真实性质若场地土层多，且都是重要的持力层，应分层做试验若土层较薄，达不到2倍承压板宽度，就应采用小的承压板或螺旋板载荷试验,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验-算例,第三部分 地基检测,在某砂层中做浅层平板载荷试验，承压板为方形，面积0.5m2，各级荷载和对应的沉降量如表所示，试求（1）砂土的承载力特征值；（2）土层变形模量(=0.3),解：（1）比例界限荷载为200kPa,最大加载量为275kPa，还未达到极限荷载。承载力特征值为：275/2=138kPa,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验-算例,第三部分 地基检测,（2）土层的变形模量,2.地基承载力评价,2.2 载荷试验-算例,第三部分 地基检测,若基础设计如图所示，求地基承载力,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验-目录,第三部分 地基检测,（1）概述（2）试验设备（3）试验方法（4）成果应用（5）算例,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,第三部分 地基检测,(1)概述,标准贯入试验（Standard Penetration Test,SPT）是用质量为63.5kg的重锤按照规定的落距（76cm）自由下落，将标准规格的贯入器打入土层，根据贯入器在贯入一定深度得到的吹技术来排定土层的性质。适用于：砂土、粉土和一般黏性土。,优点：简便、适用广缺点：数据离散大、精度低,第三部分 地基检测,(1)概述,标准贯入试验（SPT）目的：砂土的密实度或黏性土和粉土的稠度 估算土的强度与变形 确定地基土的承载力 评价砂土、粉土的液化和沉桩的可能性 划分土层类别 岩土工程地基加固处理设计及效果检验,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,第三部分 地基检测,(2)设备组成,贯入器：具有刃口的贯入器靴、对开管 带排水阀的贯入器头 落锤系统：穿心锤、锤垫、导向杆、自动落锤装置 钻杆,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,第三部分 地基检测,(2)设备组成-要求,1）钻杆应平直，当出现弯曲超过1时应予调直后再使用；2）对开式贯入器的对缝应平直、严密，出现扭曲、膨胀、错缝等变形时应停止使用；3）贯入器靴的刃口应保持完整，当出现缺口或卷刃等损坏，其单个长度大于5mm，或总长度大于12mm时，应停止使用；4）当落锤质量和导向杆的落距误差超过允许范围时，应停止使用；5）自动落锤装置应保持正常的落锤性能，不得对导向杆产生提拔作用,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,(2)设备组成-要求,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,第三部分 地基检测,第三部分 地基检测,(3)试验方法-试验准备,1）钻孔采用回转钻进，钻孔垂直度应符合钻探规程的规定，孔径宜为76150cm 2）钻至试验标高以上15cm时，停止钻进，清除孔底残土，残土厚度不得超过5cm，清孔应避免孔底以下土层被扰动 3）当在地下水位以下的土层中试验时，应保持孔内水位高于地下水位；当孔壁不稳定时应采用泥浆或套管护壁；采用套管时，套管不应推进至试验段内,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,第三部分 地基检测,(3)试验方法-试验准备,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,第三部分 地基检测,(3)试验方法-试验步骤,1）试验必须采用自动脱钩的自由落锤法进行锤击，并保持钻杆垂直，避免摇晃；2）试验时先予打15cm（包括贯入器在其自重下的初始贯入量），然后开始试验锤击 3）试验时减小导向杆与锤间的摩阻力，避免锤击时的偏心和侧向晃动，保持贯入器、探杆、导向杆连接后的垂直度，锤击速率应小于30击/min,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,第三部分 地基检测,(3)试验方法-试验步骤,4）开始记录每打入10cm的锤击数，累计打入30cm的锤击数为试验锤击数N。当锤击数已达50击，而贯入深度未达30cm时，可记录50击的实际贯入度，按照下式换算成相当于30cm的标准贯入试验锤击数N，并终止试验。式中 S为50击时的贯入度（cm）,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,第三部分 地基检测,(3)试验方法-试验步骤,5）每一深度的试验锤击过程中不应有中间停顿。如因故发生中间停止，应在记录中注明原因和停止间歇时间。6）旋转钻杆提取贯入器，取其土样进行鉴别、描述、记录并测量其长度。将需要保存的土样仔细包装或封闭、编号，仪备试验用。7）重复以上操作步骤，进行下一深度的试验，直至所需深度。,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,第三部分 地基检测,(4)成果应用,1）评定砂土的密实状态2）评定黏性土的稠度3）确定地基承载力4）评定土的强度、变形参数5）预估单桩承载力6）砂土液化判别7）估算地基基床反力系数8）估算土层的平均弹性剪切波速,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,第三部分 地基检测,(4)成果应用,1）评定砂土的密实状态,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,第三部分 地基检测,(4)成果应用,1）评定砂土的密实状态,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,第三部分 地基检测,(4)成果应用,2）评定黏性土的稠度,Terzaghi及Peck提出的标贯击数与稠度状态之间的关系。,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,我国冶金部的经验关系。,第三部分 地基检测,(4)成果应用,3）确定地基承载力,A）建筑地基基础设计规范,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,第三部分 地基检测,(4)成果应用,3）确定地基承载力,B）国内的经验关系,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,第三部分 地基检测,(4)成果应用,3）确定地基承载力,C）Peck和Terzaghi干砂地基承载力,黏性土、粉土地基承载力,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,第三部分 地基检测,(4)成果应用,4）评定土的强度、变形参数,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,变形参数确定,第三部分 地基检测,(4)成果应用,4）评定土的强度、变形参数,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,A)饱和软黏土的不排水强度,Peck和Terzaghi的经验公式：cu=6.25N(kPa),B)砂土内摩擦角经验公式-港口规范,第三部分 地基检测,(4)成果应用,5）预估单桩承载力,Schmertmann(1967)法,注：预制打入砼桩，N=560,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,第三部分 地基检测,(4)成果应用,5）预估单桩承载力,北京勘察院方法-钻孔灌注桩,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,第三部分 地基检测,(4)成果应用,6）砂土液化判别,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,第三部分 地基检测,(4)成果应用,7）估算地基基床反力系数,日本的有关规范提供了N值与地基基床反力系数k(kPa)的经验关系,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,A)日本建筑结构设计规范 k=(0.11)NB)日本港湾技术规范当考虑荷载p与位移y的线性关系时，k=0.15N当考虑为非线性关系时 对于正常固结黏土，则p=ky0.3,k=0.075N0.62 对于超固结黏土，则p=ky0.5,k=0.05N0.62,第三部分 地基检测,(4)成果应用,8）估算土层的平均弹性剪切波速,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,A)日本道桥设计规范 对黏性土：Vp=100N1/3 1N 25 对砂性土：Vp=80N1/3 1N 50B)日本Yoshida提出的经验关系,第三部分 地基检测,(5)算例-1,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,某场地抗震设防烈度7度，地下水位深度dw=5m，土层分布如表所示，拟采用天然地基，按建筑抗震规范GB50011-2010液化初判条件，建筑物基础埋深db最深不能超过多大临界深度时，方可不考虑饱和粉砂的液化影响。,答案：3m,第三部分 地基检测,(5)算例1,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,第三部分 地基检测,(5)算例-2,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,某场地抗震设防烈度8度(0.15g)，设计地震分组为第一组，地下水位深度dw=4m，其他参数见表，按建筑抗震规范GB50011-2010，采用标准贯入法进行液化判别。,第三部分 地基检测,(5)算例2,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,【解】,Ncr与N的关系？,第三部分 地基检测,(5)算例2,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,【解】,3-1层：NNcr，液化,第三部分 地基检测,(5)算例-3,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,某承重墙条基埋深2m，基底下为6m厚粉土层，粉土黏粒含量为9%，其下为12m粉砂层，再往下为较厚的粉质黏土，近期内年最高地下水位在地表下5m，该场地抗震设防烈度8度（N0=10)，为0.8，不同土层的标贯击数N如图所示，试分析场地地基土层是否液化，其液化指数IlE是多少？,第三部分 地基检测,(5)算例3,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,【解】,液化判别？,液化指数？,第三部分 地基检测,(5)算例3,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,【解】,液化指数,第三部分 地基检测,(5)算例3,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,【解】,液化判别,N0=10=0.8dw=5 c=9,5m处：,08规范,10规范,第三部分 地基检测,(5)算例3,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,【解】,液化判别,08规范,10规范,Ncr,4.6,5.7,7,8.3,9.1,9.5,第三部分 地基检测,(5)算例3,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,【解】,液化指数,08规范,10规范,Ncr,4.6,5.7,7,8.3,9.1,9.5,12,15.5,di=15.5-12=3.5m该土层中点深度：（12+15.5）/2=13.75m,第三部分 地基检测,(5)算例3,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,【解】,液化指数,di=3.5m该土层中点深度：（12+15.5）/2=13.75mWi=10-(13.75-5)/(20-5)*10=4.2m-1,属于轻微液化,第三部分 地基检测,(5)算例-4,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,所有参数如图所示，该场地抗震设防烈度8度（N0=10)，为0.8，试分析场地地基土层是否液化？若会液化，采用砂石桩法处理地基，采用0.055的置换率处理后是否还会液化？若要求复合地基承载力fspk=170kPa,试设计砂石桩符合地基。,打桩前标贯击数,置换率,打桩后标贯击数,第三部分 地基检测,(5)算例-4,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,液化判别,砂土 c为3,Ncr=12,Ncr=15,13%,不液化,粉砂层均液化,第三部分 地基检测,(5)算例-4,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,处理后液化判别,6m处,10m处,Ncr=12,Ncr=15,粉砂层1液化，粉砂层2不液化,第三部分 地基检测,(5)算例-4,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,地基处理设计,6m处,Ncr=12,Ncr=15,以粉砂层1为标准设计,m=0.064,以三角形布桩为例，桩径0.5m,s=1.62m,第三部分 地基检测,(5)算例-4,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,地基处理设计,估算桩体承载力特征值,Ncr=12,Ncr=15,以粉砂层1为标准设计,fpk=462.5kPa,要求桩体承载力达到462.5kPa,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验-目录,第三部分 地基检测,（1）概述（2）试验设备（3）试验方法（4）资料整理（5）成果应用,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(1)概述,圆锥动力触探试验（Dynamic Penetration Test,DPT）是利用一定的锤击动能，将一定规格的圆锥探头打入土层，然后依据贯入击数或动贯入阻力判别土层的变化，确定土的工程性质。,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(1)概述,动力触探试验（DPT）目的：砂土的密实度或黏性土和粉土的状态 估算土的强度与变形模量 评价场地土的均匀性及承载力 探查土洞、滑动面、软硬层界面等 估算桩基持力层和承载力 岩土工程地基加固处理设计及效果检验,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(1)概述,圆锥动力触探类型,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(1)概述,圆锥动力触探适用范围,砂土和碎石土的分类,砂土分类,碎石土分类,第三部分 地基检测,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,(1)概述,标贯与动力触探的区别,第三部分 地基检测,2.地基承载力评价,2.3 标准贯入试验,(1)概述,轻型与重型、超重型的区别,探杆直径：轻型 25cm重型 42cm超重型 60cm,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(2)试验设备,导向杆提引器穿心锤锤座探杆探头,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(3)试验方法-试验技术要求,1）试验必须采用自动脱钩的自由落锤法；2）触探杆最大偏斜度不应超过2%，锤击贯入应连续进行；同时防止锤击偏心、探杆倾斜和侧向晃动；锤击速率1530击/min；3）每贯入1m，宜将探杆转动一圈半；当贯入深度超过10m，每贯入20cm宜将探杆转动一次；4）对轻型动力触探，当N10100或贯入15cm锤击数超过50击时，可停止试验；对重型动力触探。当连续三次N63.550时，可停止试验或改用超重型,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(3)试验方法-轻型试验要点,1）先钻至试验标高，然后对所需试验土层连续进行触探；2）穿心锤落距为50cm，自由下落，将探头垂直打入土层，每打入土层30cm的锤击数为N10；3）若需描述土层，可将触探杆拔出，换成轻便钻头取样；4）当N10100或贯入15cm锤击数超过50击时，可停止试验；5）贯入深度大于4m时，可清空后继续深入2m;6）一般适用于贯入深度小于4m的土层,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(3)试验方法-重型试验要点,1）先钻至试验标高，然后对所需试验土层连续进行触探；2）穿心锤落距为76cm，连续打入，记录每贯入10cm的锤击数；3）若需描述土层，可将触探杆拔出，换成轻便钻头取样；4）当连续三次N63.550，可停止试验或改用超重型；5）可与钻探交替进行，以减少侧壁的摩擦影响;6）触探深度不宜超过1216m,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(3)试验方法-超重型试验要点,1）每分钟锤击18次左右；2）每接一根钻杆，就应推转，减少摩擦；3）探杆露出地表部分的长度应控制在1.5m内，避免晃动；4）触探最大深度不超过20m,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(4)资料整理,1）杆长修正,当触探杆长度大于2m时，对重型或超重型需进行杆长修正,实测值,修正值,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(4)资料整理,2）每层土的触探击数,实测值,均值,3）地下水位影响的修正,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(5)成果应用,1）划分土层剖面2）确定地基土承载力3）确定单桩承载力4）评价地基土密实度5）确定地基土的变形模量6）地基加固质量检验,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(5)成果应用,1）划分土层剖面,锤击数越少，土的颗粒越细；锤击数越多，土的颗粒越粗,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(5)成果应用,1）划分土层剖面,常用的两种贯入方法,一阵击的贯入度(mm),一阵击的锤击数,每击的贯入度(mm),2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(5)成果应用,2）确定地基土承载力-轻型,黏性土,素填土,A)建筑地基基础设计规范,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(5)成果应用,广州地区的一般黏性土和新近沉积黏性土统计规律：,B)广东建筑设计院,2）确定地基土承载力-轻型,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(5)成果应用,2）确定地基土承载力-重型,岩土工程勘察规范,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(5)成果应用,3）确定单桩容许承载力,桩基持力层确定：对有经验的地区是行之有效的方法，如广州地区，上部为淤泥，底部为红砂岩残积土或直接为基岩，动力触探穿过软土层即到桩的持力层。因此利用动力触探，快速、有效，节约了钻探工作量，得到广泛的应用，但必须时有经验的地区，并配少量的钻孔验证。,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(5)成果应用,3）确定单桩承载力,沈阳地区（桩端持力层为砂层）：,桩进入持力层的长度(cm),桩的长度(cm),调整系数,动力触探在桩尖以上10cm深度内的修正后平均每击贯入度(cm),有地面至桩尖处，动力触探的平均每10cm的修正后的击数,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(5)成果应用,4）评价地基土的密实度,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(5)成果应用,5）确定地基土的变形模量,铁道部第二勘测设计院成果（圆砾、卵石）：,冶金部建筑科学院：,动贯入阻力,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(5)成果应用,5）确定地基土的变形模量,2.地基承载力评价,2.4 圆锥动力触探试验,第三部分 地基检测,(5)成果应用,6）地基加固质量检验,碎石桩、砂石桩强夯灰土桩水泥土桩深层搅拌桩,2.地基承载力评价,2.5 静力触探试验-目录,第三部分 地基检测,（1）概述（2）试验设备（3）试验方法（4）资料整理（5）成果应用,2.地基承载力评价,2.5 静力触探试验,第三部分 地基检测,(1)概述,静力触探试验（Static Cone Penetration Test,CPT）是利用静力以一恒定的贯入速率将圆锥探头通过一系列探杆压入土中，根据测得的探头贯入阻力大小来间接判定土的物理力学性质的原位试验。适用于：软土、一般黏性土、粉土、砂土和含少量碎石的土,2.地基承载力评价,2.5 静力触探试验,第三部分 地基检测,(1)概述,优点：测试连续、快速、效率高，兼有勘探与测试的双重作用；自动化操作程度高缺点：贯入机理不清楚，无数理模型对碎石土和密实砂土难贯入常与钻探联合使用,2.地基承载力评价,2.5 静力触探试验,第三部分 地基检测,(1)概述,按测量机理分：机械式静力触探和电测式静力触探按探头功能分：单桥静力触探、双桥静力触探、孔压静力触探,2.地基承载力评价,2.5 静力触探试验,第三部分 地基检测,(2)试验设备,设备组成：触探主机和反力装置触探主机可分为液压式和机械式反力装置可分为自重式和锚式测量与记录显示装置探头和探杆,触探主机为液压传动式，反力装置为自重式,2.地基承载力评价,2.5 静力触探试验,第三部分 地基检测,(2)试验设备,触探主机为液压传动式的，反力装置为地锚式,2.地基承载力评价,2.5 静力触探试验,第三部分 地基检测,(2)试验设备,触探主机为机械传动式的，反力装置为地锚式,2.地基承载力评价,2.5 静力触探试验,第三部分 地基检测,(2)试验设备,2.地基承载力评价,2.5 静力触探试验,第三部分 地基检测,(2)试验设备,国际标准探头的规格：锥头顶角60、底面积10cm2、侧壁摩擦筒面积150cm2、透水石在锥底,2.地基承载力评价,2.5 静力触探试验,第三部分 地基检测,(3)试验方法-试验工作,1）触探机就位后，应调平机座，并使用水平尺校准，使贯入压力保持竖直方向，并使机座与反力装置衔接、锁定。2）触探机的贯入速率应控制在1-2cm/s，一般为2cm/s；使用手摇式触探机时，手把转速应力求均匀。3）使用记读式仪器时，每贯入0.1m或0.2m时应记录一次读数。4）遇下列情况时应停止贯入：a、触探主机负荷达到其额定荷载的120%时；b、贯入时探杆出现明显弯曲；c、反力装置失效；d、探头负荷达到额定荷载时；e、记录仪器显示异常。,2.地基承载力评价,2.5 静力触探试验,第三部分 地基检测,(3)试验方法-注意事项,1）触探孔一般至少距钻孔25倍孔径或2m，静探孔应在钻孔前进行；2）根据场地的地层情况，合理选择探头。3）必须避开地下设施，以免发生意外；4）由于人为和设备的故障，而使贯入中断10min以上，在故障处理后，重新贯入前应提升探头，测记零读数。对超深触探孔分多次贯入时，或在钻孔底部触探时，在深度衔接点以下的扰动段，其测量数据应舍弃；5）采用拧锚机时，应准备就绪后才可启动,2.地基承载力评价,2.5 静力触探试验,第三部分 地基检测,(4)资料整理,1）单孔资料的整理,读数修正：通过对初读数的处理来完成的。初读数指探头在不受土层阻力条件下，传感器初始应变的读数（也称为零点漂移）。影响初读数的因素主要是温度，为消除其影响，在现场操作时，每隔一定深度将探头提升一次，将仪器的初读数调零（贯入前初读数也为零），或者测记一次初读数。孔压修正：测量的孔压随滤水器的位置不同而变化，故在试验报告中必须说明滤水器的位置,2.地基承载力评价,2.5 静力触探试验,第三部分 地基检测,(4)资料整理,1）单孔资料的整理,锥尖阻力qc与侧壁摩阻力fs的孔压修正：当探头在地下水以下贯入土中时，使用孔压探头可测的锥头后近锥底处的孔压uT，由于锥头及摩擦筒上下端面受水压力面积的不同，量测得的qc或fs并不代表实际的真锥尖阻力qT和真侧摩阻力fT,侧壁摩擦筒底端面积与侧边面积之比,摩擦筒下端受水压力面积与上端受水压力面积之比,2.地基承载力评价,2.5 静力触探试验,第三部分 地基检测,(4)资料整理,1）单孔资料的整理,贯入阻力的计算：,摩阻比FR,2.地基承载力评价,第三部分 地基检测,(5)成果应用,1）划分土层剖面2）土类划分3）确定地基土承载力4）确定单桩承载力5）评价地基土密实度,2.5 静力触探试验,绘制CPT的贯入曲线（包括qc-H，fs-H，FR-H），然后根据相近的qc、fs和FR，将触探孔分层力学分层，并计算各参数的平均值。结合钻探取样，考虑临界深度进一步分层工程地质分层，并定土名。,1）土层划分,2.地基承载力评价,第三部分 地基检测,(5)成果应用,2.5 静力触探试验,1）土层划分,2.地基承载力评价,第三部分 地基检测,(5)成果应用,2.5 静力触探试验,1）土层划分,2.地基承载力评价,第三部分 地基检测,(5)成果应用,2.5 静力触探试验,模型试验及实测表明，地表厚层均质土的贯入阻力自地表向下是逐渐增大的。当超过一定深度后，阻力才趋近一个常数值，这个土层表面一定深度就称为临界深度。临界深度在砂土中表现明显，在粘土中基本不存在。,1）土层划分,2.地基承载力评价,第三部分 地基检测,(5)成果应用,2.5 静力触探试验,1：100,单桥探头根据Ps，Ps 大的一般为砂层，Ps 小的一般为粘土层。双桥探头 在划分土类时，以qc为主，结合fs（或FR），并在同一层内的触探参数值基本相近为原则。不同的土有不同的FR，砂类土 FR通常小于或等于1，粘性土FR常大于2。常用的有以下几种方法,2）土类划分,2.地基承载力评价,第三部分 地基检测,(5)成果应用,2.5 静力触探试验,铁道部TBJ37-93规则法,2）土类划分,2.地基承载力评价,第三部分 地基检测,(5)成果应用,2.5 静力触探试验,中国地质大学法,国外法,用静力触探确定地基承载力一般依据的是经验公式，是建立在静力触探与载荷试验的对比关系上。确定的是地基承载力的基本值，需经过深、宽修正用于一般的建筑物地基土的成因、时代及含水量等对静力触探求地基承载力的经验公式有影响，经验公式有地区性。,2）地基承载力,2.地基承载力评价,第三部分 地基检测,(5)成果应用,2.5 静力触探试验,地基基本承载力f0与PS(qc)经验关系式(Mpa).,经统计分析，有人提出：式中、为土类修正系数，可参见表2-25,静力触探机理和桩的作用机理类似，静力触探相当于沉桩的模拟试验。与静力触探相比，桩的表面粗糙，直径大，沉桩对桩周土的扰动大，沉降速度慢。应与桩载荷测试配合使用，互相验证。静力触探法计算单桩极限承载力的基本公式如下：,3）确定单桩承载力,2.地基承载力评价,第三部分 地基检测,(5)成果应用,2.5 静力触探试验,a:国外法,3）确定单桩承载力,2.地基承载力评价,第三部分 地基检测,(5)成果应用,2.5 静力触探试验,3）确定单桩承载力,2.地基承载力评价,第三部分 地基检测,(5)成果应用,2.5 静力触探试验,3）确定单桩承载力,2.地基承载力评价,第三部分 地基检测,(5)成果应用,2.5 静力触探试验,习 题,例题1,习 题,例题2,习 题,例题3,习 题,例题4,习 题,例题5,习 题,例题6,习 题,例题7,