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巖土工程勘察基礎知識,這些你知道多少?

巖土工程勘察基礎知識,這些你知道多少?


一、建筑地基與基礎常識

1、地基

所有建筑物都是修建在地表上,建筑物上部結構的荷載通過下部結構最終都會傳到地表的土層或巖層上,這部分起支撐作用的土體或巖體就是地基。根據地基是否經過人工處理分為天然地基和人工地基 。

天然地基:自然狀態下即可滿足承擔基礎全部荷載要求,不需要人工處理的巖體、土體地基。

人工地基:天然地基的承載力不能承受基礎傳遞的全部荷載,需經人工處理的巖體、土體地基。

人工處理方法:換填法、預壓法、強夯法、振沖法、砂石樁法、石灰樁法、柱錘沖擴樁法、土擠密樁法、水泥土攪拌法(含深層攪拌法、粉體噴攪法。深層攪拌法簡稱濕法,粉體噴攪法簡稱干法)、高壓噴射注漿法、單液規劃法、堿液法等。

2、基礎

將建筑物所承受的各種作用傳遞到地基上的下部承重結構稱為基礎。

基礎按受力特點及材料性能可分為剛性基礎和柔性基礎;按構造方式可分為條形基礎、獨立基礎、井格式基礎、片筏基礎、箱形基礎、樁基礎等。按基礎埋置深度劃分淺基礎、深基礎:埋置深度不超過5m者稱為淺基礎,大于5m者稱為深基礎。(注:基礎底面離地面的深度稱為基礎的埋置深度)。

剛性基礎:剛性基礎所用的材料的抗壓強度較高,但抗拉及抗彎、剪強度偏低。常見的有:磚基礎、灰土基礎、三合土基礎、毛石基礎、混凝土基礎。毛石混凝土基礎等。

柔性基礎:在混凝土基礎底部配置受力鋼筋,利用鋼筋受拉,這樣基礎可以承受彎矩,此類基礎可稱為柔性基礎。


二、巖土工程勘察的目的

1、詳細查明擬建場地范圍內地基土的類別、地層特征及分布規律,查明各土層的物理力學性質指標,提供各層土的地基承載力特征值及壓縮模量值。

2、查明地下水的類型、埋藏條件及其變化幅度,評價地下水對混凝土結構、鋼筋混凝土結構中的鋼筋以及鋼結構的腐蝕性。

3、劃分場地土類型和場地類別;提供與抗震設計有關的地震參數,判別場區內飽和粉土及砂土的地震液化情況。

4、分析、論證地基基礎方案的可行性,提供合理的地基處理方案,推薦可能采用的樁基計算參數,并估算單樁承載力。

5、查明埋藏的河道、溝浜、墓穴等對工程不利的埋藏物。查明在工程施工過程中可能出現的不良地質作用的類型、成因、分布范圍、發展趨勢和危害程度,提出整治方案的建議。

6、對該地質勘察區域提出巖土工程的分析及建議。

三、巖土的工程分類

作為建筑地基的巖土,其工程性質由巖土的類別決定。《建筑地基基礎設計規范》(以下簡稱《地基規范》)將作為建筑地基的巖土分為巖石、碎石土、砂土、粉土、粘性土、人工填土及特殊土等。

1、巖石

巖石的堅硬程度根據巖塊的飽和單軸抗壓強度分為堅硬巖、較硬巖、較軟巖、軟巖和極軟巖。

當缺乏飽和單軸抗壓強度資料或不能進行該試驗時,可在現場通過觀察定性劃分 。

巖石按風化程度分為未風化、微風化、弱風化、強風化和全風化。

巖體完整程度劃分為完整、較完整、較破碎、破碎和極破碎。

2、碎石土

碎石土為粒徑大于2mm的顆粒含量超過全重50%的土。

根據粒組含量及顆粒形狀,碎石土可分為塊石、漂石、碎石、卵石、角礫、圓礫。

3、砂土

砂土為粒徑大于2mm的顆粒含量不超過全重50%、粒徑大于0.075mm的顆粒含量超過全重50%的土。

根據粒組含量,砂土可分為礫砂、粗砂、中砂、細砂和粉砂。

4、粉土

粉土為性質介于砂土和粘性土之間,塑性指數IP≤10且粒徑大于0.075mm的顆粒含量不超過全重50%的土。

塑性指數等于液限與塑限之差。液限是指土由可塑狀態轉變為流動狀態的界限含水量,塑限為土由半固態轉變為可塑狀態的界限含水量。

一般說來,土的顆粒越細、細顆粒的含量越多,土的塑性(塑性指數)也就越大。

5、粘性土

粘性土是指塑性指數IP>10的土。根據塑性指數,可將粘性土分為粘土(IP>17)和粉質粘土(10<IP≤17)。

根據液性指數可將粘性土分為堅硬、硬塑、可塑、軟塑和流塑五種狀態。

液性指數IL是土的天然含水量和塑限之差與塑性指數的比值,是判斷粘性土軟硬程度的指標,也叫稠度。

一般而言,粘性土的沉積歷史越久,結構性越好,工程力學性質越好。

6、人工填土

人工填土是人類活動的堆積物。根據其組成和成因,可分為素填土、雜填土和沖填土。

素填土為由碎石土、砂、粉土、粘性土等一種或幾種土通過人工堆填方式而形成的土。經過分層壓實后的素填土稱為壓實填土。

雜填土是指含有大量的建筑垃圾、工業廢料或生活垃圾等人工堆填物。

沖填土是人類借助水力充填泥砂形成的土,一般壓縮性大、含水量大、強度低。

7、特殊土

(1)軟土

軟土泛指天然含水量高、壓縮性高、強度低、滲透性差的軟塑、流塑狀粘性土。它包括淤泥、淤泥質土、沖填土等。軟土生成于靜水或緩慢流動的流水環境。

建筑在軟土地基上的建筑物易產生較大沉降或不均勻沉降,且沉降穩定所需要的時間很長,所以,在軟土上建造建筑物必須慎重對待。

(2)紅粘土

紅粘土是碳酸鹽系巖石經紅土化作用所形成的棕紅、褐黃等色的高塑性粘土。紅粘土的液限一般大于50%,具有表面收縮、上硬下軟、裂隙發育的特征,吸水后迅速軟化。

一般情況下,紅粘土的表層壓縮性低、強度較高、水穩定性好,屬良好的地基土層。但隨著含水量的增大,土體呈軟塑或流塑狀態,強度明顯變低,作為地基時條件較差。

(3)膨脹土

膨脹土是一種具有強烈的吸水膨脹和失水收縮特性的粘性土。土呈黃、紅褐、灰白色,粘粒含量高,天然含水量接近塑限。

膨脹土通常表現為壓縮性低、強度高,因此易被誤認為是良好的天然地基。

(4)濕陷性黃土

黃土是指以粉粒為主,富含碳酸鈣鹽系,垂直節理發育,具有大孔結構,以黃色、褐黃色為主,有時為灰黃色的土體。

黃土在天然含水狀態下具有較高的強度和較小的壓縮性,但雨水浸濕后,有的即使在自身重力作用下也會發生劇烈而大量的變形,強度也隨之迅速降低。

黃土在一定的壓力下受水浸濕后結構迅速破壞而發生附加下沉的現象稱為濕陷。浸水后發生濕陷的黃土稱為濕陷性黃土。在自重壓力作用下,受水浸濕而發生濕陷的黃土稱為自重濕陷性黃土,不發生濕陷的黃土稱為非自重濕陷性黃土。

四、如何識讀地質勘察報告

地質勘察報告的組成和主要內容

1、工程概況;2、場地地形、地貌;3、勘察技術要求及依據;4、地基土的組成及特征;5、地下水概況;6、場地及地震效應;7、巖土工程分析及建議。

附圖表

1、勘探點平面布置圖 ; 2、工程地質剖面圖 、柱狀圖 ;3、土工試驗成果總表 ;4、各土層物理力學性質指標;5、靜探試驗成果表 ;6、標貫成果統計表 ; 7、飽和砂(粉)土 液化判別表 ;8、固結試驗e-p分層曲線 ;9、鉆孔柱狀圖 ;10、波速測試報告 ;11、水質分析報告。


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