8.2 岩土工程勘察与地基承载力（课件）-高一《建筑结构》（高教版 第4版）

8 地基基本知识与建筑基础 第二节 岩土工程勘察与地基承载力 一、岩土工程勘察 地基基础设计前应进行岩土工程勘察，岩土工程勘察的目的是查明地下土层分布、土的物理力学性质，及地下水的状况，取得工程地质资料，为地基基础的设计和施工提供依据。 地质勘探，一般可采用坑探与钻探、现场原位测试等方法。此外，也可通过土的野外鉴别获得地质变异程度。 1.坑探与钻探 坑探与钻探的目的是获取地基在水平向或竖向的土层分布状况，绘制地质断面图；获得各层土的物理力学指标，地下水位标高，以便进行地基设计。 ⑴坑探 坑探也称槽探，方法原始可靠，即在现场开挖1.5m×1.0m的矩形坑或直径为0.8~1.0m的圆形坑，深度不超过3~4m的坑槽，直接观察土层情况，并从坑中取原状土样进行试验分析。   ⑵标准贯入试验 标准贯入试验是动力触探的一种。标准贯入试验的穿心锤重63.5kg，贯入时的落距为76cm。穿心锤自由下落，将贯入器靴打入土中15cm后，开始记录每打入10cm 的锤击数，累计打入30cm深度所需的锤击数N来鉴别土的物理状态、土的强度、变形参数、地基承载力、单桩承载力。标准贯入试验适用于砂土、粉土和一般黏性土。 Fp－s曲线图 ⑶圆锥动力触探试验 圆锥动力触探试验的类型可分为轻型、重型和超重型三种。 3 土的野外鉴别 土的野外鉴别是指用直观的看、摸、搓、压等方法来判别土性。工程基坑开挖后，通过野外鉴别还可以发现地质的变异程度以及地质勘察报告密实度与实地有无差异；也是鉴别碎石类土，区分砂土、粉土和黏性土的主要方法。 碎石类土的承载力决定于其密实度，可分为密实、中密、稍密三级。 砂土为散粒土，干时呈松散状，可自由流动，手搓时无粘性感的是砾砂、粗砂、中砂，有轻微粘着感的是细砂、粉砂。 根据粘着程度可区别粉土和黏性土。粉土不粘着物体，黏性土潮湿时极易粘着物体，干燥后不易剥去；粉质粘土能粘着物体，但易剥掉。 二、地基承载力的确定 1 确定地基承载力的原则 设计地基基础时，需知道地基承载力特征值，也就是需知道地基单位面积上所能承受的最大压力。 确定地基承载力特征值的方法有理论公式计算，原位试验及野外鉴别等。 设计地基基础时，需知道地基承载力特征值，也就是需知道地基单位面积上所能承受的最大压力。 确定地基承载力特征值的方法有理论公式计算，原位试验及野外鉴别等。 2 由理论公式确定地基承载力特征值 通过试验和统计得到土的抗剪强度指标，然后按公式（13）求地基承载力特征值。 (13) 式中：fa——由土的抗剪强度指标确定的地基承载力特征值； ——基底以下土的重度，地下水位以下取浮重度； ——基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度； b——基础底面宽度，大于6m时按6m考虑，对于砂土小于3m按3m考虑； d——基础的埋置深度，一般自室外地面标高算起； ck——基底下一倍短边宽深度内的粘聚力标准值； Mb、Md、Mc——承载力系数，由《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）查。 3 修正后的地基承载力特征值 当基础宽度≥3m或埋置深度＞0.5m时，根据野外鉴别结果、室内物理、力学指标和原位试验可确定地基承载力特征值fak，然后根据地基深度和宽度修正其值，就得到修正后地基承载力特征值fa，公式如下： （14） 式中： fa——修正后的地基承载力特征值； fak——地基承载力特征值，可由相应地质勘察报告查得； b——基础底面宽度（m），当基宽小于3m按3m考虑，大于6m按6m考虑； d——基础埋置深度（m），一般自室外地面标高算起； ηb、ηd——基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土类别查表9-5; 8 ≥ 表 承载力修正系数 当计算所得设计值fa＜1.1fak时，可取fa=1.1fak。规范规定，当不满足按（14）式计算的条件时，可按fa=1.1fak直接确