河北工程大學(xué)土木工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 2008年P(guān)AGEPAGE49畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書邯鄲市康奈大廈基坑支護(hù)設(shè)計(jì)（深度4.75m）專業(yè)：土木工程姓名：指導(dǎo)教師：河北工程大學(xué)土木工程學(xué)院摘要邯鄲市康奈大廈位于邯鄲市陵園路北側(cè)，西臨邯山南大街，建筑面積22849m2，地上8層，地下1層，框架剪力墻結(jié)構(gòu)。該工程基礎(chǔ)埋深5m，實(shí)際基坑開挖深度為4.75m通過對(duì)擬建場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件分析，本工程存周圍建筑物較多，北側(cè)距離邯山區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)只有3.41米，工程土質(zhì)較差需采用排樁維護(hù)。南側(cè)和其他側(cè)面距離重要建筑物較遠(yuǎn)，均采用人工放坡度土釘墻支護(hù)，細(xì)部設(shè)計(jì)見后文說明。在本次基坑支護(hù)設(shè)計(jì)過程中，先后分析了4種方案：1.懸臂樁支護(hù)；2.水泥土攪拌樁3.土釘墻支護(hù)；4.單支點(diǎn)排樁支護(hù)。對(duì)于懸臂樁支護(hù)方案，通過計(jì)算，樁長需要16m，樁體所承受的最大彎距較大，不合理；又因?yàn)橥玲攭χёo(hù)形式適合于較淺基坑，宜采用；通過對(duì)單支點(diǎn)排樁和懸臂樁兩種支護(hù)方案的比較，考慮到降低成本，最終決定采用單支點(diǎn)排樁支護(hù)，土釘墻支護(hù)，關(guān)鍵詞：基坑支護(hù)土釘墻排樁AbstractTheKangNaibuildinglocatesinnorthsideofLingYuanroadofHanDancity,andintheeastofHanShanSouthAvenue.Itcoversanareaof22.849m2withonthegroundistwenty-fourlayerandundergroundisonelayer.Itistheframeworkofshearwallstructure.Theworksarebasedondepthof5m,theactualexcavationdepthis4.75m.accordingtothesoilconditionsofthesiteandsimilarexcThroughanalyzingfortheengineeringgeologicalconditionsofthisproject,therearemanybuildingaroundthisproject.ThedistanceoftheprojectandHanShanexperimentprimaryschoolhaveonly3.41meters,theinstabilityofsoiltobeusedrowpilemaintenance.Thedistancefromthesouthsideandotherstoimportantbuildingsisfurtheraway.Soitistobeusedsoilnailwallsupport.Inthepitsupportingthedesignprocess,therehasanalyzedfourtypesofschemeoneafteranother:1.Cantileverpilesupport;2.cement-soilwall3.Soilnailingwallsupport,4.Pileinrowsingle-Fulcrumcare.Thecantileverpilessupportingneedthelengthof16m,soitisunreasonable.Soil-nailingwallsupportisusuallytobeusedforshallowpit.Throughcomparingthesinglefulcrumpilesandpilesofcantileversupport,takingintoaccountthelowercostsandultimatelydecidedtoadoptthesingle-rowpilessupporting,soilnailwallsupportKeywords:PitSupport;Soilnailing-wall;Pilesinrow;目錄0緒論 11.工程概況 12.工程地質(zhì)及水文地質(zhì)概況 23.設(shè)計(jì)依據(jù) 34.方案比較與選擇 44.1初選方案 44.2方案確定 45.單支點(diǎn)排樁圍護(hù)的計(jì)算 75.1各土層土壓力系數(shù)計(jì)算 75.2計(jì)算土層水平荷載，抗力標(biāo)準(zhǔn)值 85.3單層支點(diǎn)結(jié)構(gòu)支點(diǎn)力及嵌固深度設(shè)計(jì)值計(jì)算。 95.4錨桿計(jì)算 115.5位移計(jì)算（m法） 135.6腰梁設(shè)計(jì) 206.土釘墻支護(hù)： 216.1土釘設(shè)計(jì)參數(shù)如下： 216.2土釘計(jì)算過程： 226.3土釘穩(wěn)定性驗(yàn)算 247.經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析 297.1鋼筋用量 297.2混凝土土用量 297.3水泥用量 297.4土方工程計(jì)算 298施工監(jiān)測(cè)方案 308.1土錨和土釘?shù)尿?yàn)收與檢測(cè) 308.2混泥土灌注樁質(zhì)量檢測(cè) 308.3樁頂水平位移監(jiān)測(cè) 308.4臨近建筑物、管線沉降變形監(jiān)測(cè) 308.5應(yīng)急方案 309.結(jié)束語 31鳴謝 32參考文獻(xiàn) 33附件1讀書報(bào)告附件2專題報(bào)告邯鄲市康奈大廈基坑支護(hù)設(shè)計(jì)學(xué)生：屈春來指導(dǎo)教師：吳雄志河北工程大學(xué)土木工程學(xué)院土木工程專業(yè)巖土工程方向0緒論近年來全國各地建筑深基坑支護(hù)工程發(fā)展很快，因建設(shè)需要基礎(chǔ)愈做愈深，其支護(hù)結(jié)構(gòu)難度，尤以軟土地區(qū)也愈來愈大，已成為高層建筑基礎(chǔ)工程中的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)涉及巖石力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料力學(xué)和地質(zhì)水文等學(xué)科?；又ёo(hù)設(shè)計(jì)理論的發(fā)展隨著基坑支護(hù)工程實(shí)踐的進(jìn)展而提高，初期的設(shè)計(jì)理論主要基于擋土墻設(shè)計(jì)理論。對(duì)于懸臂樁支護(hù)結(jié)構(gòu)，根據(jù)朗肯土壓力計(jì)算方法確定墻土之間的土壓力，也就是支護(hù)結(jié)構(gòu)上作用荷載及反作用力按主動(dòng)土壓力與被動(dòng)土壓力分布考慮，以此按靜力方法計(jì)算出擋土結(jié)構(gòu)的內(nèi)力。對(duì)于支點(diǎn)結(jié)構(gòu)，則按等值梁法計(jì)算支點(diǎn)力及結(jié)構(gòu)內(nèi)力。由于基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與一般擋土墻受力機(jī)理的不同，按經(jīng)典方法（極限平衡法或等值梁法）計(jì)算結(jié)果與支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力實(shí)測(cè)結(jié)果相比，在大部分情況下偏大。這是由于經(jīng)典方法計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)與實(shí)測(cè)不盡相符的事實(shí)，二則由于基坑周邊環(huán)境（建筑物，地下管線，道路等）基坑內(nèi)基礎(chǔ)線對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)更為嚴(yán)格要求，需要對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)變形進(jìn)行一定精度的預(yù)估，而經(jīng)典方法則難以計(jì)算出支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形。古典理論已不適宜指導(dǎo)深基坑支護(hù)的發(fā)展。在總結(jié)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，將會(huì)逐步完善理論以指導(dǎo)設(shè)計(jì)計(jì)算。畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)四年學(xué)習(xí)的最后一個(gè)階段，本次就基坑支護(hù)設(shè)計(jì)的目的是詳細(xì)學(xué)習(xí)和了解與巖土工程相關(guān)的知識(shí)，鞏固以前學(xué)習(xí)過的（深基坑支護(hù)、基礎(chǔ)工程、地基處理、土力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)等）知識(shí)，并按照現(xiàn)行規(guī)范，通過對(duì)實(shí)際情況的分析把它運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐中去，同時(shí)也培養(yǎng)了調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)、收集資料和整理資料的能力。通過本次設(shè)計(jì)使自己能夠理論聯(lián)系實(shí)際，并為以后的工作和學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，因此要達(dá)到以下要求：⒈學(xué)會(huì)對(duì)資料的收集、整理、分析、評(píng)價(jià)等基本方法，學(xué)會(huì)閱讀并編寫勘察報(bào)告。⒉通過對(duì)基坑支護(hù)、基坑降水和設(shè)計(jì)，施工圖的繪制，對(duì)巖土工程有更深刻的理解，具備獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。⒊通過本次設(shè)計(jì),應(yīng)學(xué)會(huì)熟練掌握和使用在巖土工程方面的應(yīng)用廣泛的電算技術(shù)，以提高設(shè)計(jì)的效率。1.工程概況：擬建邯鄲市康奈大廈位于邯鄲市陵園路北側(cè)，西臨邯山南大街，建筑面積22849m2，地上24層，地下1層，框架剪力墻結(jié)構(gòu)。該工程基礎(chǔ)埋深5m，實(shí)際基坑開挖深度為4.75m，設(shè)計(jì)基坑深度4.75m該工程北測(cè)毗鄰邯山區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)教學(xué)樓（4層），最小凈距離為5.9m。目測(cè)該教學(xué)樓窗戶有豎向裂縫；東側(cè)有一邯山區(qū)政府房屋（2層）;西側(cè)有邯山區(qū)自來水網(wǎng)管，預(yù)計(jì)埋深1.5m;南側(cè)距坑邊7.5m左右有光纜通過，預(yù)計(jì)埋深1.5m；平面圖如下：康奈大廈基坑平面圖2工程地質(zhì)及水文地質(zhì)概況：據(jù)中冶地勘巖土工程總公司提供的巖土工程勘察報(bào)告，該場(chǎng)地土層由上至下分別為：第1層，雜填土：雜色，稍密，濕，主要以碎磚塊等建筑垃圾組成，本層在整個(gè)場(chǎng)地均有分布，層厚0.60～2.80m，層底標(biāo)高56.53~59.11m。第2層，素填土：深褐色，可塑～硬塑，主要回填物為粉質(zhì)粘土，局部為粉土，含少量小磚塊及炭屑，本層在整個(gè)場(chǎng)地均有分布，層厚1.20～3.60m，層底標(biāo)高53.70～56.86m。第3層，粉土：黃褐色，濕，中密～密實(shí)，無光澤，搖震反映中等，韌性低，干強(qiáng)度低。厚度2.00～3.00m，層底標(biāo)高53.33～54.46m。第4層，粉土：灰色，濕，中密～密實(shí)，無光澤，搖震反映中等，韌性低，干強(qiáng)度低，含較多青磚，瓦片。層厚0.80～2.50m，層底標(biāo)高51.83~53.03m。第5層，粉質(zhì)粘土：灰褐色，軟塑～可塑，含青磚，瓦片及有機(jī)質(zhì)，局部夾粉土薄層。稍有光澤，無搖震反應(yīng)，韌性中等，干強(qiáng)度中等。層厚2.70～4.90m，層底標(biāo)高48.13~49.31m。第6層，粉質(zhì)粘土：褐黃色，可塑～硬塑，含砂粒及鈣質(zhì)結(jié)核。稍有光澤，無搖震反映，韌性中等，干強(qiáng)度中等。層厚0.60～1.50m，層底標(biāo)高47.30～48.33m。第7層，中砂：褐紅色，中密，濕，主要礦物成分為長石，石英，含少量小礫石，局部為細(xì)砂。層厚0.80～3.10m，層底標(biāo)高44.96～47.53m。第7－1層，粉質(zhì)粘土：褐黃色，硬塑，含砂粒及鈣質(zhì)結(jié)核。稍有光澤，無搖震反映，韌性中等，干強(qiáng)度中等。層厚1.90~2.20m，層底標(biāo)高44.84～45.63m。第8層，粉質(zhì)粘土：紅褐色，硬塑～堅(jiān)塑，含氧化鐵及鈣質(zhì)結(jié)核。稍有光澤，無搖震反映，韌性中等，港強(qiáng)度中等。層厚3.3～5.4m，層底標(biāo)高40.10～42.33m。第8－1層，細(xì)砂：黃褐色，稍密，濕，主要礦物成分為長石，石英。層厚1.80m，層底標(biāo)高40.53m。第9層，粉質(zhì)粘土：紅褐色，硬塑～堅(jiān)硬，含氧化鐵及砂粒。稍有光澤，無搖震反映，韌性中等，港強(qiáng)度中等。揭露最大厚度4.4m，層底標(biāo)高36.10～39.70m。第10層，卵石：黃褐色，紅褐色，稍密，濕，主要巖性為長石，石英，砂巖，約占總質(zhì)量的55～60％，一般粒徑20～50mm，最大粒徑約150mm，局部見漂石，磨圓度較好，主要以粘性土及粗砂填充，層厚25.60～25.80m，層底標(biāo)高11.53m。第10～1層，粉質(zhì)粘土：紅褐色，堅(jiān)硬，含砂粒。稍有光澤，無搖震反映，韌性中等，干強(qiáng)度中等。厚度0.50～1.80m，層底標(biāo)高25.03～29.34m。第11層，粘土夾粉質(zhì)粘土：棕褐色，堅(jiān)硬，含氧化鐵，砂粒及鈣質(zhì)結(jié)核，上部為粉質(zhì)粘土。有光澤，無搖震反映，韌性高，干強(qiáng)度高。本次勘查未揭穿本層，揭露最大厚度12.20m。各層土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見表1。表1：土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)層號(hào)土的名稱w(%)(kN/m)Ew(%)W(%)a(MPa)f(kPa)2素填土21.3190.75028.318.20.385903粉土23.619.20.756991004粉土1727.617.90.351905粉質(zhì)粘土25.019.40.76128.718.10.3631006粉質(zhì)粘土20.819.90.67828.218.00.321140該場(chǎng)地在勘察期間實(shí)測(cè)混合穩(wěn)定水位埋深為9.70—10.70m，近3－5年地下水位埋深8.00m3設(shè)計(jì)依據(jù)該建筑面積2254.9m2，地上24層，地下1層，框架剪力墻結(jié)構(gòu)?；庸こ涕_挖深度4.75m，圍護(hù)結(jié)構(gòu)不是主體結(jié)構(gòu)的一部分，基坑周圍有建筑物、管線、道路按照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》關(guān)于基坑側(cè)壁安全等級(jí)及重要性系數(shù)的表述，該基坑工程基坑側(cè)壁安全等級(jí)為二級(jí)，重要性系數(shù)γ0＝1.0。（附表如下）基坑側(cè)壁安全等級(jí)及重要性系數(shù)安全等級(jí)破壞后果重要系數(shù)γ0一級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞，土體失穩(wěn)或變形過大對(duì)基坑周圍環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響嚴(yán)重1.10二級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞，土體失穩(wěn)或變形過大對(duì)基坑周圍環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響一般1.00三級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞，土體失穩(wěn)或變形過大對(duì)基坑周圍環(huán)境及地下結(jié)構(gòu)施工影響不嚴(yán)重0.904.方案比較與選擇4.1初選方案該工程周邊環(huán)境復(fù)雜，場(chǎng)地較小，但基礎(chǔ)埋深5m，實(shí)際開挖深度4.75m，因此工程基坑支護(hù)的重點(diǎn)主要控制基坑變形，以保證領(lǐng)近建筑物的安全。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘察和工程地質(zhì)水文地質(zhì)情況，擬采用的支護(hù)方案由：懸臂樁支護(hù)、單支點(diǎn)排樁支護(hù)、土釘墻支護(hù)、水泥土攪拌樁維護(hù)。水泥土攪拌樁造價(jià)低，自重小，擋土墻厚度大,整體性和穩(wěn)定性好,施工速度快;缺點(diǎn)擋墻占地面積大,不適宜場(chǎng)地狹小的工程,其強(qiáng)度受土層含水量和有機(jī)質(zhì)含量影響大。該工程基坑位于地下水位以上，可能導(dǎo)致水泥土樁強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)值，懸臂式排樁適用于土層工程狀況良好的情況,缺點(diǎn)是支護(hù)樁頂水平位移較大.土釘墻支護(hù)位移小,一般測(cè)試位移約20mm,對(duì)相鄰建筑影響小,經(jīng)濟(jì)效益好,一般成本低于灌注樁支護(hù),且施工快捷,設(shè)備簡單,施工所需場(chǎng)地小.通過以上比較,結(jié)合工程實(shí)際情況,基坑的東、西、南均采用土釘墻支護(hù),北側(cè)相臨建筑物較高且對(duì)變形要求較高,需計(jì)算比較懸臂樁支護(hù)與單支點(diǎn)排樁支護(hù).4.2方案確定4.2.1土的加權(quán)平均計(jì)算.被動(dòng)土壓力計(jì)算指標(biāo)：.2.1超載值計(jì)算開挖素填土等效為超載則4.2.2土的自立高度計(jì)算計(jì)算第一個(gè)土壓力為零點(diǎn)求樁的插入深度，對(duì)樁底取彎矩有代入上式得化簡后得查Blum曲線表可得ξ=1.25X=ξl=1.254.53=5.66m則樁的插入深度t=1.2x+u=1.25.66+0.53=7.325m樁長為L=t+h=4.75+7.325=11.325m.3.1主動(dòng)土壓力與被動(dòng)土壓力如圖所示土壓力為零點(diǎn)至坑底距離u=.由等支梁AB根據(jù)平衡方程計(jì)算支撐反力和B點(diǎn)剪力；.由等支梁BG求算板樁的入土深度，則由上式求得該工程土質(zhì)較差應(yīng)乘以系數(shù)1.1-1.2即t=(1.1-1.2.)=3.9-4.26m通過計(jì)算比較可知采用樁+錨桿的支護(hù)形式比懸臂樁支護(hù)更為經(jīng)濟(jì)，且位移控制更為嚴(yán)格。懸臂樁支護(hù)樁頂位移較大，對(duì)周圍建筑影響較大。在單支點(diǎn)錨桿支護(hù)體系下，錨桿和支護(hù)體系以及周圍土體是共同工作，彼此協(xié)調(diào)的。根據(jù)本文采用的支護(hù)樁結(jié)構(gòu)計(jì)算模型的分析，發(fā)現(xiàn)錨桿對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)有明顯的約束作用。加入預(yù)應(yīng)力后，樁體的變形和內(nèi)力都發(fā)生了明顯的變化，受力變得均勻，最大彎矩變小，且樁身最大彎矩點(diǎn)向上移動(dòng)，從而可使支護(hù)構(gòu)件截面減小，配筋量減小，既保證了支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全又節(jié)約了資金。綜上所述：該工程的基坑支護(hù)方案為東西南三側(cè)采用土釘墻支護(hù)，北側(cè)采用樁+錨桿支護(hù)。5單支點(diǎn)排樁圍護(hù)的計(jì)算（采用《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99）5.1各土層土壓力系數(shù)計(jì)算主動(dòng)土壓力系數(shù)：圖5-1地層分布計(jì)算簡圖被動(dòng)土壓力系數(shù)：5.2計(jì)算土層水平荷載，抗力標(biāo)準(zhǔn)值圖4-2土壓力分布水平荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算點(diǎn)位于開挖面以下時(shí)水平抗力標(biāo)準(zhǔn)值5.3單層支點(diǎn)結(jié)構(gòu)支點(diǎn)力及嵌固深度設(shè)計(jì)值計(jì)算。5.3.1基坑底面以下支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)定彎矩零點(diǎn)位置至坑底距離按下式確定：圖5-3單層支點(diǎn)支護(hù)結(jié)構(gòu)嵌固深度計(jì)算簡圖即.2嵌固深度設(shè)計(jì)值取4m，則滿足要求5.3.3計(jì)算樁體最大彎矩計(jì)算坑底以上剪力為零點(diǎn)（圖5-4）圖5-4計(jì)算坑底以下剪力為零點(diǎn)(圖5-5)圖5-計(jì)算開挖第一工況時(shí)(3.25m)的彎矩（圖5-6由此可知樁的最大彎矩為41.824，樁體可按均勻配筋即受拉區(qū)與受壓區(qū)配筋相等，樁間距取1.6m,樁受彎矩標(biāo)準(zhǔn)值為則截面彎矩設(shè)計(jì)值取樁徑為800mm,保護(hù)層厚度50mm,混凝土采用Ｃ２０，；鋼筋選用ＨＲＢ３３５，，8根Ф20，=2513圖5-6樁截面積得符合要求5.4錨桿計(jì)算5.4.1支點(diǎn)結(jié)構(gòu)支點(diǎn)力設(shè)計(jì)值、計(jì)算，樁間距為1.6m.則其中為錨固體與土層的剪切強(qiáng)度為土體內(nèi)聚力，為錨固段中點(diǎn)的上覆土壓力，為錨固段與土體的摩擦角，通常。計(jì)算可得取錨桿傾角為，錨桿孔徑取150mm圓柱形水泥壓漿錨桿錨固段長度取11m錨桿自由段長度按照《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》JGJ120-99規(guī)定錨桿自由段長度不應(yīng)小于5m，則錨桿的總程度5.4.2由，則取二級(jí)鋼筋，；取5.4.3圖5-7整體穩(wěn)定性計(jì)算簡圖通過錨固段中點(diǎn)與圍護(hù)墻的假想支撐點(diǎn)連一直線，再過錨固中點(diǎn)做豎直線交地面與一點(diǎn)，確定土體穩(wěn)定性驗(yàn)算的范圍，如（圖5-7）5.4.3土體自重及地面超載圍護(hù)墻主動(dòng)土壓力合力豎直面上的土體主動(dòng)土壓力斜面土體的支持力方向已知大小不能確定，圖5-8力多邊形斜面上粘聚力做力多邊形，如圖5-8所示，求出力多邊形的平衡力，即錨桿拉力；則因此土層錨桿維護(hù)整體穩(wěn)定性滿足要求。5.5位移計(jì)算（m法）用m法計(jì)算排樁位移可分為兩部分：基坑底面以下和基坑以上部分位移。5.5.1土壓力作用下，由平衡關(guān)系得：基底的水平力：彎矩：基床系數(shù)取值為：由基坑底以下深度范圍內(nèi)的各層土的換算平均值：第四層土m取值：由勘察報(bào)告知查表可知圖5-9第五層土m取值：由勘察報(bào)告知查表可知取排樁的計(jì)算寬度b=1.6m，；當(dāng)h<10m時(shí)樁置于非巖石地基中，查表，按得：基坑底以下位移計(jì)算：基底以下位移點(diǎn)號(hào)h=azzA1B1C1D1Xz10010000.00320.10.20790020810.10.0050.000170.00324130.20.41580041610.20.020.001330.00348640.30.6237006240.999980.30.0450.00450.00373350.40.8316008320.999910.399990.080.010670.00398460.51.039501040.999740.499960.1250.020830.00423970.61.2474012470.999350.599870.179980.0360.00449880.71.4553014550.99860.699670.244950.057160.0047690.81.6632016630.997270.799270.319880.085320.005025100.91.8711018710.995080.898520.404720.121460.0052931112.0790020790.991670.997220.499410.166570.005562121.12.2869022870.986581.095080.603840.221630.005831131.32.7027027030.969081.28660.841270.365360.006358141.53.1185031190.936811.468391.114840.559970.006847151.73.5343035340.882011.633071.420610.811930.007259161.93.950103950.794671.769721.75191.126370.0075.2.1擋土墻懸臂部分作為懸臂梁，在集中力P作用下，在任意點(diǎn)N產(chǎn)生水平位移，當(dāng)N點(diǎn)位于a范圍里，，當(dāng)N點(diǎn)位于b范圍里，=0m時(shí)=0.5m時(shí)=1.0m時(shí)=1.5m時(shí)=2.0m時(shí)=2.5m時(shí)=3.0m時(shí)=3.5m時(shí)=4.0m時(shí)=0m時(shí)=0.5m時(shí)=1m時(shí)=1.5m時(shí)=2m時(shí)=2.5m時(shí)=3m時(shí)=3.5m時(shí)=4m時(shí).5.5.35.5.4驗(yàn)算第一個(gè)工況（基坑開挖到3.25m懸臂樁嵌固深度土壓力作用下，由平衡關(guān)系得：基底的水平力（圖5-10）圖5-9位移圖彎矩：基床系數(shù)取值為：由基坑底以下深度范圍內(nèi)的各層土的換算平均值：第三層土m取值：由勘察報(bào)告知查表可知第四層土m取值：由勘察報(bào)告知查表可知圖5-10取排樁的計(jì)算寬度b=1.6m，；屬于彈性樁；當(dāng)h<10m時(shí)樁置于非巖石地基中，查表，按得：∴基坑以下位移在梯形土壓力荷載作用下，各點(diǎn)產(chǎn)生的位移為：y=0m時(shí)樁頂位移為：5.6腰梁設(shè)計(jì)錨桿和排樁需要有腰梁來連接,從而增強(qiáng)了地下支護(hù)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，腰梁應(yīng)具備足夠的抗彎剛度.在次只驗(yàn)算腰梁的彎矩來保證整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定.腰梁計(jì)算簡圖為:(支座間距1.6m圖5—11腰梁計(jì)算簡圖彎矩圖：剪力圖：由上圖看出：因,即:腰梁：選2[12.66.土釘墻支護(hù)：6.1土釘設(shè)計(jì)參數(shù)如下：6.1.1沿支護(hù)長度土釘內(nèi)力相差較大，一般為中部大，上部和底部較小，中部土釘起的作用大但頂部土釘對(duì)限制支護(hù)最大水平位移最為重要，而底部土釘對(duì)抵抗基底滑動(dòng)傾覆或失穩(wěn)有重要作用。另外當(dāng)支護(hù)臨近極限狀態(tài)時(shí)，底部土釘?shù)淖饔脮?huì)明顯加強(qiáng)，因此，將土釘取上下等長或頂部稍長，底部土釘稍短是合適的非飽和土，，密實(shí)砂土及干硬黏土取小值。為減少變形，頂部土釘長度應(yīng)適當(dāng)增加。非飽和土土釘長度可適當(dāng)減少，但不小于0.5H飽和土，由于土體抗剪能力低，土釘內(nèi)力因水壓作用而增加，設(shè)計(jì)時(shí)為宜6.1.2土釘土釘間距為,垂直間距依土層或計(jì)算確定取;6.1.3土釘直徑Ф16~Φ32Ⅱ6.1.4土釘垂直向下傾角一般為，土釘傾角取決于注漿及鉆孔工藝，與土體分層特點(diǎn)等多種因素有關(guān)，傾角越小，支護(hù)變形越大6.1.5采用水泥素漿，42.5R水泥漿水灰比1/采用100mm厚混凝土面層，C20Φ6@200*200一次噴成（1）.開挖坡度1：0.2;（2）.開挖深度4.75m（3）.土釘孔徑100mm（4）.布置4道土釘；（5）.土釘傾角均為10°；（6）.土釘水平間距為1.0（7）.基坑周邊設(shè)計(jì)荷載取均布荷載q=10kPa。6.2土釘計(jì)算過程：6.2.1基坑深度范圍內(nèi)各指標(biāo)的加權(quán)平均值為圖6-1土釘支護(hù)簡圖主動(dòng)土壓力系數(shù)..5查表取，土釘在穩(wěn)定土體內(nèi)的長度為：(1)土釘在直線破裂面內(nèi)的長度：=(2)土釘總長度為：取取取取6.2.6鋼筋選用HRB335級(jí)鋼筋，鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，土釘鋼筋為：第1、2、3、4排土釘選用d=16,鋼筋面積，滿足；6.3土釘穩(wěn)定性驗(yàn)算具體過程見下表；取兩個(gè)圓弧可對(duì)基坑底面以下可能滑動(dòng)面用圓弧分條法進(jìn)行整體穩(wěn)定性驗(yàn)算：6.3.1分條寬度為1.0m，分7條∴該圓弧面穩(wěn)定。6.3.2分條寬度為1.0m，分5∴該圓弧面穩(wěn)定。7.經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析7.1鋼筋用量樁:主鋼筋重量=37×(8+0.5)×8×2.47kg/m=6214.52kg箍筋重量=37×4×3.14×0.8m×1.21kg/m+37×8.5×5×2×3.14×0.4m×0.617kg/m=2887冠梁:主鋼筋重量=10×60m×1.21kg/m=726kg箍筋重量=5×60×2.4m×0.395kg/m=284.4kg錨桿重量=36×1×16m×4.83kg/m=2782.88kg土釘：土釘重量=8352×1.58kg鋼筋網(wǎng)片重量=25×1171.2m×0.222kg/m=6500.16加強(qiáng)筋重量=1452m×1.58kg/m=6500.16kg鋼筋費(fèi)用=鋼筋重量×鋼筋單價(jià)=36.32t×3100元/t=11.26萬元7.2混凝土土用量樁：排樁混凝土量=1.3×37×3.14×0.16×8.5=205.4m3冠梁:混凝土體積=1.3×0.8×0.4×60=25面層混凝土用量=1.3×1171.2×0.1=152.5m37.3水泥用量錨桿孔水泥用量=1.3×36×3.14×（0.225-0.00059）×11=23m3土釘水泥用量=1.3×8352×3.14×（0.01-0.）×11=83.88m37.4土方工程計(jì)算7.4.1土方量計(jì)算：基坑下底周長231.6m,面積3370；坑頂周長土方量=面積×坑深7.裝載機(jī)(履覆式1m3)自卸汽車(3.5t)7.4.3裝載機(jī)裝自卸汽車運(yùn)土人工費(fèi)7.4.4綜合8施工監(jiān)測(cè)方案：現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)備工作應(yīng)在基坑開挖前完成，從基坑開挖直至土方回填完畢均應(yīng)作觀測(cè)工作。在本工程深基坑施工過程中，為了隨時(shí)監(jiān)測(cè)基坑施工及相鄰建筑物的安全，達(dá)到信息化施工，對(duì)以下項(xiàng)目進(jìn)行了施工監(jiān)測(cè)：8.1土錨和土釘?shù)尿?yàn)收與檢測(cè)為確定錨桿、土釘?shù)臉O限承載力，驗(yàn)證錨桿、土釘?shù)脑O(shè)計(jì)參數(shù)，施工方法和工藝的合理性，檢驗(yàn)錨固工程施工質(zhì)量，了解錨桿在軟弱地層中工作的變形特性。在對(duì)錨桿進(jìn)行基本試驗(yàn)的基礎(chǔ)上還要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)抗拔試驗(yàn)，為基坑開挖提供可靠的數(shù)據(jù)。本工程總共設(shè)計(jì)36根錨桿，取三根做抗拔試驗(yàn)，土釘1452根，每道土釘取五根做抗拔試驗(yàn)。8.2混泥土灌注樁質(zhì)量檢測(cè)采用低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法檢測(cè)樁身完整性，總樁數(shù)為37根，檢測(cè)3根。8.3樁頂水平位移監(jiān)測(cè)：為確保護(hù)坡樁的使用安全，在施工階段應(yīng)特別對(duì)樁頂位移監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)方法可采用精度為2”的經(jīng)緯儀直測(cè)法。水平位移觀測(cè)點(diǎn)延其結(jié)構(gòu)延伸方向布設(shè)，每15米布設(shè)一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，重點(diǎn)區(qū)域應(yīng)適當(dāng)加密，8.4臨近建筑物、管線沉降變形監(jiān)測(cè)：為監(jiān)測(cè)基坑開挖過程中，周圍建筑及地面的沉降情況，應(yīng)建立沉降、變形觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)。沉降觀測(cè)點(diǎn)布設(shè)在基坑北側(cè)邯山區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)教學(xué)樓上，一棟建筑物上布設(shè)一個(gè)測(cè)點(diǎn)。測(cè)點(diǎn)布設(shè)在建筑物墻外側(cè)。報(bào)警值按規(guī)范要求設(shè)置。自來水管道上布置2~3個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)布設(shè)于管道頂部。報(bào)警值按規(guī)范要求設(shè)置。水平位移、沉降和變形觀測(cè)點(diǎn)在布設(shè)初始建立讀數(shù)，監(jiān)測(cè)從支護(hù)結(jié)構(gòu)施工便開始。兩天觀測(cè)一次。當(dāng)土方開挖開始時(shí)，重新設(shè)定初始點(diǎn)，在基坑開挖前期每天觀測(cè)一次，以后根據(jù)土方開挖進(jìn)度和觀測(cè)結(jié)果適當(dāng)減小觀測(cè)次數(shù)。觀測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)分析整理，水平位移、沉降和變形觀測(cè)項(xiàng)目應(yīng)繪制隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線，對(duì)變形的發(fā)展趨勢(shì)作出評(píng)價(jià)。監(jiān)測(cè)記錄和監(jiān)測(cè)報(bào)告應(yīng)采用監(jiān)測(cè)記錄表格，并應(yīng)有監(jiān)測(cè)、記錄、校核人員簽字。監(jiān)測(cè)工作完成后，由監(jiān)測(cè)人員提交完整的基坑工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)報(bào)告。8.5應(yīng)急方案當(dāng)觀測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到報(bào)警值時(shí)，必須通報(bào)有關(guān)單位和人員，采取措施。針對(duì)重點(diǎn)區(qū)段進(jìn)行壓力注漿，注漿壓力一般為1～2MPa。注漿管深度試具體情況而定。漿液采用摻水玻璃的水泥漿，以加速其凝固，每孔的注漿量已注滿為止。在雨期施工時(shí)，注意做好基坑排水工作，防止基坑、坡面長時(shí)間大量積水。9.結(jié)束語深基坑支護(hù)方案的確定必須全面分析工程地質(zhì)水文資料、周邊環(huán)境和地下結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，從安全、造價(jià)和工期方面綜合考慮進(jìn)行多方案比較，以確定最為合理的方案。在基坑圍護(hù)設(shè)計(jì)中，根據(jù)基坑條件采取多種圍護(hù)方法相結(jié)合的系統(tǒng)是經(jīng)濟(jì)合理的。在護(hù)壁樁設(shè)置錨桿，既可以降低樁的造價(jià)，節(jié)約支護(hù)費(fèi)用，有可以大大減少支護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移，這對(duì)控制基坑周圍建筑物的不均勻沉降、保證地下管線和道路的正常運(yùn)行都是非常有必要。在軟弱地層的深基坑支護(hù)與施工中，監(jiān)測(cè)工作是一必要的的輔助手段，信息的及時(shí)反饋不僅可以提前預(yù)告異常情況的發(fā)生，也可以為正常施工提供信息保證。加強(qiáng)基坑開挖監(jiān)測(cè)，做好信息化施工是圍護(hù)工程能否安全、經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵。鳴謝光陰似箭，日月如梭，短短的四年轉(zhuǎn)眼即逝。在這美好的四年里，我自認(rèn)為沒有虛度時(shí)光，而是身心受益。首先感謝河北工程大學(xué)給了我學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)；再次感謝土木工程學(xué)院，讓我學(xué)會(huì)了勇于拼搏，團(tuán)結(jié)協(xié)作的土木精神。感謝指導(dǎo)老師的兢兢業(yè)業(yè)，一絲不茍。感謝吳雄志老師在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予悉心指導(dǎo)，同時(shí)感謝張?jiān)牢?、原冬霞老師給予非常大的幫助。由于水平有限，錯(cuò)誤再所難免，望老師指正。參考文獻(xiàn)[1]陳中汗等編著，深基坑工程。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003。[2]葉書鱗、葉觀寶編著，地基處理。北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997。[3]徐至軍、趙錫宏編著，深基坑支護(hù)設(shè)計(jì)理論與技術(shù)新發(fā)展。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002。[4]劉建航、侯學(xué)淵主編，基坑工程手冊(cè)。北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997。[5]莫海鴻、楊小平主編，基礎(chǔ)工程。北京，中國建筑工業(yè)出版社，2003。[6]祝龍根、劉利民編著，地基基礎(chǔ)測(cè)試新技術(shù)。北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2003。[7]張客恭、劉松玉主編，土力學(xué)。北京，中國建筑工業(yè)出版社，2001。[8]孫永波、孫新忠主編，基坑降水工程。北京，地震出版社，2000。[9]重慶大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等合編，土木工程施工。北京，中國建筑工業(yè)出版社，2003。[10]東南大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等合編，混凝土結(jié)構(gòu)。北京，中國建筑工業(yè)出版社，2002。[11]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB5007-2002）。北京，中國建筑工業(yè)出版社，2002。[12]《巖土工程勘察規(guī)范》（GB50021-2001）。北京，中國建筑工業(yè)出版社，2001。[13]《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》（JGJ120-99）。北京，中國建筑工業(yè)出版社，1999。附件一：讀書報(bào)告巖土工程測(cè)試在巖土工程中，測(cè)試處于基礎(chǔ)地位。巖土工程測(cè)試可分為原位測(cè)試和室內(nèi)測(cè)試兩大類。原位測(cè)試可以最大限度上減少試驗(yàn)前對(duì)巖土體的擾動(dòng)，避免了這些擾動(dòng)可能帶來的對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響。室內(nèi)測(cè)試能進(jìn)行各種理想體條件下的控制實(shí)驗(yàn)，在一定程度上反而更容易理論分析計(jì)算的要求。平板載荷試驗(yàn)1．原位試驗(yàn)In-SituFesting也稱現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)OnTheSpotFesting。2.靜力觸探試驗(yàn)動(dòng)力觸探平板載荷試驗(yàn)十字板剪切試驗(yàn)孔隙水壓力試驗(yàn)大型剪切試驗(yàn)彈性波速測(cè)試地應(yīng)力測(cè)試抽水或注水，壓水試驗(yàn)3.平板載荷試驗(yàn)PlateLoadingTest4.整個(gè)試驗(yàn)可分為承壓板，加荷系統(tǒng)，反力系統(tǒng)，測(cè)試系統(tǒng)。5.承壓板：常用肋板加固的鋼板，足夠的剛度，底面平整，尺寸準(zhǔn)確圓形或方形（因?yàn)樵趹?yīng)用彈性力學(xué)理論和計(jì)算地基沉降時(shí)應(yīng)力和面積計(jì)算中只有一個(gè)未知數(shù)）（2）.我國巖土工程勘察規(guī)范規(guī)定：對(duì)于淺層（深度<3.0m）平板載荷試驗(yàn)，承壓板尺寸應(yīng)與基礎(chǔ)尺寸相近，承壓板面積不應(yīng)小于0.25m，對(duì)于軟土和填土不應(yīng)小于0.5m,對(duì)于深層承壓板面積宜選用0.5m或直徑80cm。對(duì)于均質(zhì)密實(shí)的土，面積可以小些；對(duì)于巖石地基面積可以為0.07-0.1m;對(duì)于碎石類土，承壓板直徑或邊長應(yīng)大于碎石，卵石最大粒徑的十倍。（3）.淺層平板載荷試驗(yàn)試坑的寬度至少應(yīng)等承壓極邊長的三倍。5.加荷系統(tǒng)a.堆重加荷避免沖擊荷載，同步加壓用前標(biāo)定6.反力系統(tǒng)在堆重式加荷系統(tǒng)中地層提供反力a.錨固式巖石地基的錨桿式（粗鋼筋插入鉆孔中，再灌滿砂漿）。碎石及土地基的錨樁式（用工程樁作錨桿）細(xì)粒土地基的地錨式。B.撐壁式C.平洞式7.觀測(cè)系統(tǒng)，荷載測(cè)試和地基變形觀測(cè)。8.布西奈斯克彈性力學(xué)鮮土體中應(yīng)力分布計(jì)算公式，結(jié)合的材料常數(shù)建立半無限體表面作用集中荷載。9.試驗(yàn)方法：常規(guī)，快速。a.加荷系統(tǒng)的量值標(biāo)定b.觀測(cè)系統(tǒng)的量值標(biāo)定c.試驗(yàn)地層和加荷等級(jí)及標(biāo)準(zhǔn)的選定d.沉降穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn)的選定e.測(cè)力讀數(shù)的計(jì)算f.試坑的開挖與檢查10.地基破壞發(fā)展過程：a.彈性變形階段b.塑性變形階段c.破壞階段11.地基承載力的確定：a.當(dāng)P-S曲線上有明確的比例界限時(shí)，取該比例界限所對(duì)應(yīng)的荷載值作為地基承載力的標(biāo)準(zhǔn)值或特征值，P-S曲線上第二的拐點(diǎn)（陡降）對(duì)應(yīng)極限承載力。b.極限荷載小于對(duì)應(yīng)界限值的兩倍時(shí)，取極限荷載的一半作為地基承載力特征值。c.當(dāng)P-S曲線比例界限和極限荷載拐點(diǎn)不明顯時(shí)，當(dāng)承壓板面積為0.25-0.5m時(shí)，此時(shí)對(duì)于粘性土取S/b=0.02所對(duì)應(yīng)的荷載值；砂類土承受荷載達(dá)到一定值后極限應(yīng)力狀態(tài)區(qū)的擴(kuò)展比粘性土快的多。d.同一土層參加統(tǒng)計(jì)的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)不應(yīng)小于三個(gè)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)值的最大差值不超過其平均值的30%時(shí)，取平均值作為土層承載力特征值。第二章十字板剪切和旁壓儀試驗(yàn)1.十字板剪切試驗(yàn)(FieldVanShearTest)全稱野外十字板剪切試驗(yàn)該法能夠有效的在原位測(cè)定飽和軟黏土的抗剪強(qiáng)度。在鉆孔某深度的軟黏土中插入規(guī)定形式和尺寸的十字板頭，施加扭轉(zhuǎn)力矩，使板頭內(nèi)的土體與周圍土體產(chǎn)生相對(duì)扭剪，直到土體破壞，測(cè)出土體抵抗扭矩的最大彎矩，然后根據(jù)力矩平衡條件，推算出土體抗剪強(qiáng)度，（摩擦角φ=0時(shí)的粘聚力Cu值）。a.試驗(yàn)在原位進(jìn)行不需取試樣；b.對(duì)無法取樣和很難進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)的土，可以獲得必要的力學(xué)指標(biāo)；c.能更好的反映土的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等特性；d.試驗(yàn)中邊界條件是實(shí)際的邊界條件；其影響因素：a.土體的各向異性b.扭轉(zhuǎn)速率c.插入深度對(duì)土的擾動(dòng)的影響d.逐漸破壞效應(yīng)；e.剪切時(shí)排水的可能性f.內(nèi)摩擦角的影響；g.圓柱破壞面形成的假定；k.土體強(qiáng)度的觸變效應(yīng)。2.旁壓試驗(yàn)（PressureMeterTest,PMT）實(shí)質(zhì)上是一種橫向載荷試驗(yàn)。主要有旁壓器，量測(cè)與輸送系統(tǒng)，加壓系統(tǒng)三部分組成。通過旁壓器量在豎直的孔內(nèi)加壓，使旁壓膜膨脹，并由旁壓膜將壓力傳給周圍土體，使土體產(chǎn)生變形直至破壞，并通過測(cè)量裝置測(cè)出施加的壓力和土變形之間的關(guān)系，繪制應(yīng)力-應(yīng)變和體積-壓力曲線，據(jù)此可對(duì)試驗(yàn)土體進(jìn)行分類，評(píng)估它的物理狀態(tài)，確定土體強(qiáng)度參數(shù)，變形參數(shù)，地基的承載力，建筑物基礎(chǔ)的沉降等。優(yōu)點(diǎn)：a.物理模型為軸對(duì)稱的圓柱形孔的擴(kuò)張問題；b.可以用來估計(jì)原位水平應(yīng)力；c.可以用以推求水平不排水剪應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系；d.測(cè)試方便，不受地下水限制，試樣大，擾動(dòng)小。第三章錨桿和土釘測(cè)試1.錨桿的錨固原理：a.懸吊作用原理；b.組合梁作用原理c.擠壓加固作用原理。2.土釘作用機(jī)理：土釘?shù)淖饔檬峭ㄟ^增加土中正應(yīng)力進(jìn)而梁潛在滑裂面上土的抗剪強(qiáng)度，以及減少潛在滑裂面的下滑力來加固土體的。3.錨桿的荷載試驗(yàn)主要有基本試驗(yàn)，驗(yàn)收試驗(yàn)，蠕變?cè)囼?yàn)等。試驗(yàn)的目的是為了確定錨桿的極限承載力，驗(yàn)證錨桿設(shè)計(jì)參數(shù)，施工方法和工藝的合理性，檢驗(yàn)錨固工程施工質(zhì)量或者了解錨桿在軟弱地層中工作的變形特性。土釘?shù)暮奢d試驗(yàn)主要是現(xiàn)場(chǎng)抗拔試驗(yàn)，其目的是驗(yàn)證土釘?shù)臉O限抗拔強(qiáng)度，也有一些研究者進(jìn)行室內(nèi)土釘抗拔試驗(yàn)，以研究土性參數(shù)，荷載水平以及土釘剛度和表面性等因素對(duì)土釘極限抗壓強(qiáng)度的影響。4.加筋土擋土結(jié)構(gòu)有筋材，填土和面板組成，結(jié)構(gòu)形式有條帶式和包裹式兩種。條帶式結(jié)構(gòu)一般是將高強(qiáng)度、高模量的加筋條帶在填土中按一定間距排列，其一端與結(jié)構(gòu)邊側(cè)的面板聯(lián)結(jié)，另一端則埋設(shè)于填土之中；包裹式采用扁絲機(jī)織土工織物在土內(nèi)滿鋪，在鋪設(shè)的每一層織物上填土壓實(shí)，將外端部織物卷回一定長度后，在將其上鋪放另一層織物，每一層填土厚常為0.3-0.5m,按前法填土壓實(shí)逐層增高。筋材與土體的摩擦特性是加筋土的重要性質(zhì)，在工程應(yīng)用中通常通過室內(nèi)摩擦（剪切）實(shí)驗(yàn)，抗拔試驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)組尺寸試驗(yàn)測(cè)定加筋土的摩擦特性，前者主要應(yīng)用于土與筋材界面強(qiáng)度驗(yàn)算，后者主要應(yīng)用與確定土中筋材的抗拔強(qiáng)度。第四章巖土的滲流性及注漿加固地下水在巖土孔隙中的運(yùn)動(dòng)稱滲流，發(fā)生滲流的區(qū)域稱為滲流場(chǎng)，觀測(cè)井就是敞開的井或稱測(cè)壓井，取水樣進(jìn)行測(cè)試?？紫端畨毫?duì)土或巖石體中的應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)力參數(shù)，變形及穩(wěn)定性等都有很大影響。巖土的透水性不同，測(cè)試的技術(shù)和方法也有所不同，敞開式測(cè)壓井，封閉式測(cè)壓計(jì)。滲透性及壓水試驗(yàn)根據(jù)滲透系數(shù)或單位吸水量再來判斷巖土材料的滲透特性，土力學(xué)滲透系數(shù)試驗(yàn)：常水頭法、變水頭法、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定滲透系數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)井孔抽水試驗(yàn)或井水注水試驗(yàn)。壓水試驗(yàn)：在水文地質(zhì)領(lǐng)域，在地下水以下，通過抽水試驗(yàn)測(cè)水文地質(zhì)參數(shù)，在地下水位以上通過注水或回灌試驗(yàn)測(cè)水文地質(zhì)參數(shù)，控制地面沉降，在深層裂隙巖體中為測(cè)定封堵裂隙的情況和效果需要用壓水試驗(yàn)評(píng)價(jià)巖層或體的滲透性，它是靠水柱自重或泵壓力將水壓入鉆孔內(nèi)巖壁周圍裂隙中并以一定條件下單位時(shí)間內(nèi)的吸水量多少來表示巖層的滲透性。其目的：a.了解巖層的透水性，要測(cè)定滲透系數(shù)；b.了解巖體中裂隙的大小、分布、連通情況及是否有填充等。其方法有a.由上向下分段壓水法;b.由下而上分段壓水法；c.綜合壓水法。壓水試驗(yàn)的最終目的是為了灌漿，可以分為水工壩體的帷幕灌漿，固結(jié)灌漿，還有在界面上的接觸灌漿，地基、基礎(chǔ)、圍巖、破碎帶灌漿，裂隙、斷層、洞穴灌漿等。第五章靜力觸探試驗(yàn)靜力觸探試驗(yàn)英文縮寫CPT(conepenetrationtest)是用千斤頂或落錘將一根細(xì)長的金屬桿壓入或打入地下，用以測(cè)定任意深度處金屬桿的貫入阻力。1.加壓裝置a.全液壓傳動(dòng)靜力觸探車b.齒輪機(jī)械式靜力觸探車c.手搖輕便靜力觸探；2.反力裝置a.利用地錨作反力b.用重物作反力c.利用車輛自重作反力；3.探桿；4.探頭a.單橋探頭：所測(cè)阻力包括錐尖總阻力和側(cè)壁摩總阻力在內(nèi)的總貫阻力b.雙橋探頭：可分別測(cè)出錐尖總阻力和側(cè)壁總阻力c.孔隙水壓探頭同時(shí)測(cè)定錐尖阻力、側(cè)壁摩阻力和孔隙水壓力d.其他探頭：雙量程探頭、無電纜記憶探頭、音響探頭、側(cè)應(yīng)力探頭、振動(dòng)探頭。2.靜力觸探試驗(yàn)過程及技術(shù)a.探頭的密封和貫入，密封方法有包裹法、填塞法、充填法等。國內(nèi)常用的密封防水辦法是在探頭的螺紋接頭處涂一層高分子液態(tài)橡膠，然后將螺紋上緊。B.探頭的標(biāo)定c.探頭的貫入速度。 3.靜力觸探的力學(xué)機(jī)理：剛塑性理論、空洞擴(kuò)張理論、維西克混合理論，Grenble理論、壓縮機(jī)理論、Ohde理論。4.靜力觸探結(jié)果的工程應(yīng)用a.劃分土的類別；b.按比貫入阻力劃分硅砂的相對(duì)密度、確定飽和粘性土液性指數(shù)、天然重度、換算土的物理力學(xué)指標(biāo)；c.按探頭錐尖阻力確定砂類土的內(nèi)摩擦角；d.確定土壓縮模量、變形模量；e.推算地基承載力特征值。第六章動(dòng)力觸探試驗(yàn)1.動(dòng)力初觸探試驗(yàn)的主要機(jī)具：a.動(dòng)力設(shè)備，主要為柴油機(jī)、汽油機(jī)、電動(dòng)機(jī)等；b.承重架c.提升設(shè)備如卷揚(yáng)機(jī)、變速器等；d.起拔設(shè)備，國內(nèi)采用振動(dòng)起拔，這樣做不損壞部件。2.影響動(dòng)力觸探儀精度的因素：a.人為因素：落錘高度控制和錘擊方法、量測(cè)讀數(shù)精度、觸探孔垂直度、探桿長度；b.設(shè)備本身的影響因素：穿心錘的形狀質(zhì)量、探頭的形狀和尺寸、導(dǎo)向錘座的構(gòu)造及尺寸；c.土質(zhì)與工程環(huán)境：土的性質(zhì)、觸探深度、地下水的影響。3.各類型動(dòng)力觸探的適用范圍及試驗(yàn)方法=1\*GB3①輕型動(dòng)力觸探：這種設(shè)備適用于深度小于4m的一般粘性土、粘性填土和分、細(xì)砂地層，提供淺基礎(chǔ)下的地基承載力，檢驗(yàn)地籍圖的夯實(shí)程度，檢驗(yàn)建筑物基坑開挖后基底是否存在軟弱下臥層。這種設(shè)備主要有圓錐頭、觸探桿、穿心錘及錘墊組成。試驗(yàn)時(shí)先用輕便鉆具鉆至試驗(yàn)土層標(biāo)高，然后對(duì)土層進(jìn)行連續(xù)觸探，使穿心錘自由下落，將觸探桿豎直打入土層中，記錄每打入30cm的錘擊數(shù)，記錄N10（錘重10kg、落錘距離50cm）。=2\*GB3②中型動(dòng)力觸探：這類設(shè)備適用于一般粘性土、粉土。該設(shè)備有觸探頭、觸探桿、穿心錘等組成。落錘重28.0kg,落錘距離80cm。該設(shè)備試驗(yàn)時(shí)，每一觸探孔應(yīng)連續(xù)貫入，直至預(yù)定深度，不宜中斷。貫入時(shí)應(yīng)記錄貫入深度（通常8-10m或更深），一陣擊（可取連續(xù)5-10擊）的錘擊數(shù)及相應(yīng)的貫入量。=3\*GB3③重型動(dòng)力觸探：這種設(shè)備適用于砂類或碎石類土。該種設(shè)備也有觸探頭、觸探桿、穿心錘等組成。落錘重63.5kg,落錘距離76cm,這種設(shè)備的探測(cè)深度可達(dá)15-20m或更深。用該設(shè)備進(jìn)行觸探試驗(yàn)時(shí)，貫入前觸探架要安裝平穩(wěn)，保持觸探孔垂直，穿心錘應(yīng)自由下落并連續(xù)貫入，約20擊/min左右。應(yīng)記錄一陣擊的錘擊數(shù)及相應(yīng)的貫入度，并按10k/s算得每貫入10cm的擊數(shù)，并對(duì)其修正，修正分三個(gè)方面，一是觸探孔壁摩擦效應(yīng)修正，但在松砂和礫石中，一般不考慮孔壁摩擦效應(yīng)；二是觸探桿長度校正;三是地下水影響校正。=4\*GB3④超重型動(dòng)力觸探應(yīng)用如遇密實(shí)地層，重錘貫入10cm,錘擊數(shù)大于50擊，此時(shí)應(yīng)改為超重型動(dòng)力觸探儀。如箱、筏基礎(chǔ)下的密實(shí)卵石地層，又如深樁基工程中的密實(shí)或硬地層都應(yīng)用特重型動(dòng)力觸探儀。4.標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)設(shè)備主要由標(biāo)準(zhǔn)貫入器（探頭）、觸探桿、穿心錘等組成。穿心錘重63.5kg,下落高度76cm;貫入器內(nèi)徑35mm,外徑51mm,全長為700mm;觸探桿外徑42mm(孔深大于15m時(shí)，用外徑50mm的探頭)。最大貫入試驗(yàn)深度30m左右或可更深。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的力學(xué)機(jī)理：動(dòng)力作用理論、用極限平衡理論進(jìn)行研究、用波動(dòng)理論進(jìn)行研究。5.輕型、中型、重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)確定各類土的承載力，標(biāo)準(zhǔn)灌入試驗(yàn)結(jié)果N的工程應(yīng)用：確定砂土、粘性土承載力；N與土的比例界限、壓縮模量、樁基承載力關(guān)系。N用于評(píng)價(jià)飽和砂土、粉土的地震地層液化判斷。第七章軟巖及土的流變?cè)囼?yàn)1.軟巖的基本特征是強(qiáng)度低，孔隙率高，重度小，滲水、吸水性好，易風(fēng)化，易崩解，具有顯著的膨脹性和明顯的時(shí)效性。作為工程材料，其穩(wěn)定性差。由于巖體開挖后出現(xiàn)持續(xù)變形，對(duì)英語不穩(wěn)定巖石包括泥質(zhì)夾層節(jié)理弱面等，往往有流變性、粘彈性、粘彈塑性等。流變性又稱粘性，是指物體受力變形過程與時(shí)間有關(guān)的變形性質(zhì)。軟巖流變的一個(gè)重要特征是其強(qiáng)度隨時(shí)間的延長而降低。軟巖的流變性包括彈性后效、流動(dòng)、結(jié)構(gòu)面的閉合和滑移變形。彈性后效是一種延遲發(fā)生的彈性變形和彈性恢復(fù)。流動(dòng)又可分為粘性流動(dòng)和塑性流動(dòng)，它是一種隨時(shí)間延續(xù)而發(fā)生的塑性變形（永久變形），其中粘性流動(dòng)是指在較小力作用下發(fā)生的塑性變形，塑性流動(dòng)是指外力到達(dá)屈服極限值后才開始發(fā)生的塑性變形。閉合和滑移是巖體中結(jié)構(gòu)面的壓縮變形和結(jié)構(gòu)面間的錯(cuò)動(dòng)，也屬塑性變形。軟巖的流變力學(xué)特征主要包括四個(gè)方面：a.蠕變，在恒定應(yīng)力作用下，變形隨時(shí)間逐漸增長的現(xiàn)象；材料的蠕變曲線可用室內(nèi)試驗(yàn)或現(xiàn)場(chǎng)測(cè)得，曲線分三個(gè)階段：衰減蠕變、等速蠕變、加速蠕變；三種類型：穩(wěn)定蠕變、亞穩(wěn)定蠕變、不穩(wěn)定蠕變；b.應(yīng)力松弛，當(dāng)應(yīng)變保持一定時(shí)，應(yīng)力隨時(shí)間逐漸減小的現(xiàn)象；c.流動(dòng)特征，時(shí)間一定時(shí)，應(yīng)變速率與應(yīng)力大小的關(guān)系；d.長期強(qiáng)度，在長期荷載的持續(xù)作用下軟巖的強(qiáng)度。2.松弛性：是指在保持恒定變形條件下，應(yīng)力隨著時(shí)間延續(xù)而逐漸減小的性質(zhì)?？蓜澐譃槿齻€(gè)類型；立即松弛、完全松弛、不完全松弛。3.流動(dòng)極限的衰減性質(zhì)。4.影響軟巖流變性質(zhì)的因素：軟巖中巖塊單元的物質(zhì)成分與風(fēng)化程度、巖體結(jié)構(gòu)面的形態(tài)和充填情況、巖體賦存環(huán)境的應(yīng)力場(chǎng)、地下水及壓力分布、荷載長期作用。5.土的流變軟土主要是有粘粒與粉粒組成的，由于該兩種土顆粒在個(gè)中土體中所含分量不同且結(jié)構(gòu)各異，以及土中的水、氣、礦物質(zhì)、有機(jī)質(zhì)等其他物質(zhì)的混合，導(dǎo)致了不同土體梵音出的工程特征差異可能較大的現(xiàn)象，是土木工程建設(shè)中遇到的問題最多土質(zhì)之一。軟土就是具有高孔隙比、大含水量、低強(qiáng)度、高壓縮性、低滲透性及觸變性等工程特征，以近代沉積的細(xì)顆粒粘性土為主的軟弱土層的統(tǒng)稱。土體的變形和應(yīng)力與時(shí)間有關(guān)的現(xiàn)象稱為土的流變現(xiàn)象。土體變形受到邊界約束，這種約束有抵消蠕動(dòng)變形的趨勢(shì)；還有顆粒表面所吸附的水或氣的粘滯性。土的流變變形有壓縮和剪切兩大類，沉降分析中主要考慮土受壓時(shí)的流變特性，強(qiáng)度問題則主要研究土受剪時(shí)的流變特性。影響土流變性質(zhì)的因素：礦物成分的影響、含水量及孔隙水性質(zhì)的影響、應(yīng)力歷史和應(yīng)力路徑的影響、應(yīng)力大小應(yīng)力水平的影響，溫度的影響。6.流變?cè)囼?yàn)測(cè)試方法及設(shè)備a.測(cè)試方法：微細(xì)觀流變?cè)囼?yàn)借助光學(xué)顯微鏡或掃描電子顯微鏡觀察軟巖和土的微觀結(jié)構(gòu)；宏觀流變?cè)囼?yàn)根據(jù)條件的不同分為室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。b.軟巖室內(nèi)試驗(yàn)按儀器類型分為單軸壓縮試驗(yàn)、常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)及真三軸壓縮試驗(yàn)。巖石流變實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要有兩種：蠕變儀和松弛儀。7.土流變?cè)囼?yàn)測(cè)定a.土流變室內(nèi)試驗(yàn)方法：單軸壓縮試驗(yàn)是對(duì)固結(jié)容器內(nèi)裝如的試樣直接施加軸向應(yīng)力進(jìn)行固結(jié)和壓縮試驗(yàn)，缺點(diǎn)試樣邊界應(yīng)力狀態(tài)部明確、受力部均勻；試驗(yàn)中難以控制排水條件；常規(guī)三軸壓縮試驗(yàn)是對(duì)喲偶那個(gè)橡膠膜包起來的圓柱形試樣，在三軸受壓室先受到圍壓作用，再利用活塞和試樣帽施加軸向應(yīng)力，進(jìn)行固結(jié)和壓縮試驗(yàn)。其主要缺陷是試帽和底座限制了土樣與剪切應(yīng)力松弛儀、常規(guī)三軸應(yīng)力松弛儀的聯(lián)結(jié)。真三周儀克服常規(guī)三軸試驗(yàn)中試樣受軸對(duì)稱力的缺點(diǎn)，能在三個(gè)方向施加不同應(yīng)力。b.軟土試樣制備分為原狀軟土試樣制備及重塑性軟土試樣制備。原狀軟土試樣是指現(xiàn)場(chǎng)將土樣裝入擊實(shí)容器中，以50-100kpa的壓力壓密，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)用鋼絲鋸、切土盤、刀具等將原狀軟土切削稱具有特定要求的形狀和大小的試樣。重塑軟土試樣制備是指取出一定數(shù)量的軟土并根據(jù)所需含水率算出用水量，并噴灑到土料上拌勻，稍靜置后放入塑料袋，放于密閉容器內(nèi)20h以上。8.軟巖流變過程往往具有四個(gè)特點(diǎn)，即流變起始點(diǎn)、等速流變起始點(diǎn)、加速流變起始點(diǎn)以及流變破壞點(diǎn)。軟弱夾層和節(jié)理結(jié)構(gòu)面的流變形態(tài)是決定不連續(xù)巖體流變特征的關(guān)鍵。軟土蠕變、松弛、流動(dòng)和強(qiáng)度規(guī)律的流變特征曲線可分為：直線簇、折線簇及曲線簇三種。由于目前軟巖和土的流變現(xiàn)象非常普遍，如泥石流、滑坡、冰川等，有的流變過程經(jīng)常與工程構(gòu)筑物相互作用下發(fā)生，這種流變現(xiàn)象發(fā)生時(shí)間不太長，與建筑物的使用期相當(dāng)，如擋土墻位移、邊坡穩(wěn)定、基坑變形以及地下結(jié)構(gòu)物的變形等等，不得不考慮土的流變性。9.長期強(qiáng)度是使巖石在無限長時(shí)間內(nèi)連續(xù)蠕變而不至于破壞所能承受的最大應(yīng)力值或極限應(yīng)力值。根據(jù)長期強(qiáng)度可以判別巖石流變破壞情況。第八章巖土中的應(yīng)力測(cè)量1.土中的應(yīng)力測(cè)量分為兩種類型，一類是在界面處的應(yīng)力稱為接觸應(yīng)力，如基礎(chǔ)底面、擋土墻背處；另一類是在土體內(nèi)部如地基內(nèi)部、邊坡內(nèi)部。測(cè)土中應(yīng)力有一個(gè)基本要求，這就是介質(zhì)是連續(xù)介質(zhì)。土壓力盒測(cè)量原理是金屬薄膜與土直接接觸，金屬薄膜內(nèi)表面的兩個(gè)支架張拉著一根鋼弦，金屬薄膜受到壓力后而發(fā)生撓曲伸長變形，鋼弦振動(dòng)，其自振頻率相應(yīng)變化，可用頻率儀測(cè)定頻率。2.廣義地說，地應(yīng)力就是地層或地殼中，在人類工程活動(dòng)之前就已存在的某種應(yīng)力狀態(tài)，也稱初應(yīng)力、原始應(yīng)力。巖體中的地應(yīng)力是由于巖體自重、溫度應(yīng)力、巖體中的水壓力、氣壓力，還有重要的地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力及其影響因素而致。所謂的構(gòu)造應(yīng)力即構(gòu)造運(yùn)動(dòng)包括建造和改造所形成的斷裂（節(jié)理、裂隙和斷層）、褶皺、變質(zhì)、不整合等在巖體內(nèi)部即構(gòu)造帶上及周圍積聚的應(yīng)力狀態(tài)，當(dāng)然還要看當(dāng)?shù)氐膽?yīng)力釋放或封存條件。地應(yīng)力存在的影響因素有：原始積聚的應(yīng)力大小、后來的地質(zhì)構(gòu)造、地層和地形的變化及其他一些影響因素。從地質(zhì)歷史上看，地應(yīng)力在地質(zhì)構(gòu)造中消耗一部分，還會(huì)自然釋放一部份，同時(shí)還會(huì)殘留一部分，所以有人也吧地應(yīng)力稱為殘余地應(yīng)力。地應(yīng)力的作用方向、作用位置要靠地質(zhì)、地質(zhì)力學(xué)、巖體力學(xué)及專門的技術(shù)來判定，靠鉆探來證實(shí)。3.地應(yīng)力研究、測(cè)量的方法及類型有：巖體表面應(yīng)力測(cè)量技術(shù)、鉆孔地應(yīng)力解除技術(shù)、水壓裂法地應(yīng)力測(cè)量技術(shù)、聲發(fā)射測(cè)量地應(yīng)力。4.地應(yīng)力測(cè)試結(jié)果的應(yīng)用：a.地應(yīng)力場(chǎng)的分析模型，力學(xué)模型要便于數(shù)學(xué)分析，自重應(yīng)力場(chǎng)，構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)都是要確定邊界條件。邊界條件包括邊界范圍和約束；b.選擇水工壩址，確保穩(wěn)定安全；c.選擇最佳的地下洞室軸線，要首先確定在工程區(qū)域起控制作用的主構(gòu)造線方向（如斷層走向、褶皺軸線等），最大主應(yīng)力線和它垂直；d.洞形選擇當(dāng)水平應(yīng)力大于豎直應(yīng)力時(shí)，地下洞室適宜于橫放橢圓，當(dāng)豎直應(yīng)力大于水平應(yīng)力時(shí)，洞室適于豎放橢圓。洞壁圓滑些比較好；e.底板和側(cè)壁的內(nèi)鼓破壞開挖過程對(duì)巖體是個(gè)卸荷的力學(xué)過程，必然引起內(nèi)鼓、錯(cuò)斷、縮徑，是施工支撐結(jié)構(gòu)發(fā)生變形至破壞。f.合理確定洞室群間距；g.地下洞室的設(shè)計(jì)與施工。第九章聲波測(cè)試聲波測(cè)試技術(shù)是一種現(xiàn)代物理技術(shù)，該技術(shù)主要是應(yīng)用聲學(xué)原理，采用聲電轉(zhuǎn)換技術(shù)，依據(jù)彈性波理論，利用波速這一參數(shù)，結(jié)合波幅、波頻、波形等特征，來反應(yīng)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的力學(xué)特征，獲得工程地質(zhì)與室內(nèi)試樣的物理力學(xué)特征。聲波測(cè)試分室內(nèi)和室外兩種。室內(nèi)主要是測(cè)定巖土試樣的聲波波速，用來計(jì)算巖土試樣的物理力學(xué)參數(shù)；室外主要是在工程現(xiàn)場(chǎng)通過原位測(cè)試，用彈性波波速來對(duì)地質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)，尤其是巖體的完整性與穩(wěn)定穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。概括起來，聲波測(cè)試技術(shù)可以解決以下幾方面的問題：1）巖石試樣的物理力學(xué)性質(zhì)的測(cè)定和估算，如動(dòng)彈性模量、泊松比等。2）利用聲波參數(shù)結(jié)合地質(zhì)因素，對(duì)工程地質(zhì)進(jìn)行分類、分級(jí)。3）利用聲波探測(cè)技術(shù)評(píng)價(jià)地下工程圍巖的穩(wěn)定性，包括圍巖松弛帶范圍的測(cè)定和圍巖穩(wěn)定性的定期觀測(cè)。4）利用聲波測(cè)井技術(shù)，進(jìn)行工程地質(zhì)勘探鉆孔及孔間地質(zhì)剖面分層，確定風(fēng)化層厚度，為設(shè)計(jì)開挖及處理提供依據(jù)。5）巖體中存在缺陷，如構(gòu)造斷裂、巖溶洞穴的位置和走向及規(guī)模，張開裂隙的延伸方向和走向及規(guī)模，張開裂隙的延伸方向和長度的探測(cè)。6）工程巖體施工及加固效果的檢測(cè)，如爆破、噴錨支護(hù)、補(bǔ)強(qiáng)灌漿的質(zhì)量檢查等。由于聲波是地質(zhì)巖體土體的激勵(lì)響應(yīng)，目前在土體中多用于鉆孔剪切波速與跨孔法波速的測(cè)定。2.在彈性介質(zhì)內(nèi)某一點(diǎn)，由于某種原因引起初始擾動(dòng)或振動(dòng)時(shí)，這一擾動(dòng)或振動(dòng)將以波的形式在彈性介質(zhì)內(nèi)傳播，形成彈性波。當(dāng)彈性波在傳播過程中遇到介質(zhì)突然變化的界面時(shí)（如巖體中的節(jié)理、裂隙和斷層等），將會(huì)產(chǎn)生反射和透射，這是因?yàn)椴▌?dòng)方程要滿足界面上質(zhì)點(diǎn)位移連續(xù)和應(yīng)力連續(xù)條件。a.彈性模量降低時(shí)，巖體聲波速度也相應(yīng)的降低；b.巖石越致密，巖體聲波波速越高；c.結(jié)構(gòu)面的存在，使得聲波速度降低并使聲波在巖體中傳播是存在各向異性；d.巖體風(fēng)化程度大則聲波速度低；e.壓應(yīng)力方向上聲波速度高；f.孔隙率n大，則聲波速度低；密度高，單軸抗壓強(qiáng)度大的巖體聲波速度波速高。3.聲波測(cè)試儀器包括：發(fā)射系統(tǒng)、接收系統(tǒng)、信號(hào)記錄及后處理系統(tǒng)。其相應(yīng)的儀器有發(fā)射換能器、接收換能器、聲波儀和筆記本計(jì)算機(jī)。在室內(nèi)巖體試件進(jìn)行聲波測(cè)試時(shí)，通常采用透射直達(dá)波法，即在試件的上下兩個(gè)斷面或側(cè)面，安置測(cè)試換能器。現(xiàn)場(chǎng)巖體平面聲波測(cè)試根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件與要求一般有垂直穿透法、斜角穿透法、平行穿透法。平面換能器聲波檢測(cè)試技術(shù)應(yīng)用：淺裂縫檢測(cè)、不密實(shí)區(qū)和空洞檢測(cè)、表面松動(dòng)損傷層檢測(cè)；徑向換能器聲波測(cè)試技術(shù)：跨孔測(cè)試適用于巖體強(qiáng)度、劃分完整性、巖體軟弱結(jié)構(gòu)面、溶洞檢測(cè)、大塊度混凝土澆注質(zhì)量、樁身完整性檢測(cè)等；單孔測(cè)試適用于巖體風(fēng)化殼、軟弱結(jié)構(gòu)面與完整性劃分。第十章樁基檢測(cè)試驗(yàn)1.樁是設(shè)置在地層中的豎直或傾斜的基礎(chǔ)支撐構(gòu)件或支護(hù)構(gòu)件。樁基檢測(cè)的目的主要有兩個(gè)：一是為樁基的設(shè)計(jì)提供合理的依據(jù)，該目的是通過在建筑現(xiàn)場(chǎng)的試樁上實(shí)現(xiàn)的；二是檢驗(yàn)工程樁的施工質(zhì)量，是否能滿足設(shè)計(jì)或建筑物對(duì)樁基承載能力的要求，該目的是通過對(duì)工程樁抽樣檢測(cè)來達(dá)到的。2.對(duì)樁基檢測(cè)的基本要求主要有兩項(xiàng)：一是樁的平面位置與幾何尺寸；二是樁的完整性與承載能力。單樁承載力檢測(cè)內(nèi)容包括樁的垂直承載力、水平承載力與抗拔承載力，它取決于樁周（端）介質(zhì)對(duì)樁的支撐阻力以及樁身材料強(qiáng)度。單樁完整性反映了樁身截面尺寸變化、樁身材料密實(shí)度和連續(xù)性的綜合性指標(biāo)。檢測(cè)參數(shù)包括樁身鋼筋混凝土波速、密實(shí)度，樁身截面尺寸變化，樁身缺陷位置、缺陷形式、缺陷程度，推算樁長及估算鋼筋混凝土強(qiáng)度等級(jí)等。樁基檢測(cè)技術(shù)方法分靜載試驗(yàn)與動(dòng)測(cè)試驗(yàn)兩種。樁的垂直承載力包括樁側(cè)摩阻力與樁端阻力兩部分。所謂摩擦樁是指垂直荷載只有樁側(cè)摩阻力承受，；所謂端承樁是指垂直荷載只有樁端阻力承受，即；所謂端承摩擦樁和摩擦端承樁是介于摩擦樁和端承樁之間的中間樁型，垂直荷載由樁端阻力和樁側(cè)摩阻力共同承受；對(duì)于端承摩擦樁而言，；對(duì)于摩擦端承樁而言，。3.樁的破壞模式主要取決于樁周圍土體的抗剪強(qiáng)度、樁端支撐情況、樁的尺寸以及樁的類型等條件。主要類型有:整體剪切破壞、局部剪切破壞、刺入剪切破壞。4.樁的垂直靜載荷試驗(yàn)意義：為設(shè)計(jì)提供合理的單樁承載能力；為揭示或探討單樁垂直承載力的某個(gè)問題；為樁基新工法、新工藝的使用提供有充分說服力的數(shù)據(jù)；為動(dòng)力試樁法提供對(duì)比的依據(jù)。試樁加載的方法：慢速維持荷載法、快速維持荷載法、等貫入速率法、循環(huán)加載卸荷試驗(yàn)法、其他試驗(yàn)方法如平衡法和控制下沉量法等。5.試樁加載方法a.慢速維持荷載法b.快速維持荷載法c.等貫入速率法（簡稱CRP法）d.循環(huán)加載卸荷實(shí)驗(yàn)法e.其他實(shí)驗(yàn)方法如平衡和控制下沉量法等。荷載裝置：堆重平臺(tái)荷載裝置、錨樁反力梁荷載裝置、錨樁堆重平臺(tái)聯(lián)合荷載裝置、可利用建筑物巖土體做反力。基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)置應(yīng)滿足：基準(zhǔn)點(diǎn)本身不變動(dòng)；沒有被接觸或遭破壞損的危險(xiǎn)；附近沒有震源；不受直射陽光與風(fēng)雨的干擾；不受試樁下沉的影響。6.單樁水平承載試驗(yàn)：確定試樁的承載能力、確定試樁在各級(jí)荷載作用下的彎矩分布規(guī)律、彈性地基反力系數(shù)的確定、推求實(shí)際地基反力系數(shù)。7.單樁抗拔試驗(yàn)通常在下列情況下采用抗拔樁：具有浮力的結(jié)構(gòu)物下、錨固高縱而輕型的結(jié)構(gòu)物、膨脹土地區(qū)的基礎(chǔ)下，用以承擔(dān)地基圖膨脹對(duì)建筑物的上托力、深基坑開挖支護(hù)結(jié)構(gòu)的錨樁以及樁靜載試驗(yàn)用的錨樁。8.樁的動(dòng)測(cè)試驗(yàn)技術(shù)由于地質(zhì)、施工、技術(shù)等種種原因，部分樁存在著斷裂、精索、離析、加泥、沉渣等嚴(yán)重影響樁基承載能力的缺陷。目前國內(nèi)采用的動(dòng)測(cè)樁完整性方法有：應(yīng)力反射法、水電效應(yīng)法、機(jī)械阻抗法、動(dòng)力參數(shù)法、錘擊貫入法、共振法等，檢測(cè)樁身質(zhì)量的還有采用聲波測(cè)井等物探超聲波技術(shù)。應(yīng)力波反射法的理論依據(jù)借助于一維桿波動(dòng)理論，將樁等價(jià)于一維桿，假定樁材料是均質(zhì)各向同性的，并遵循胡克定律，樁的橫截面保持為平面，而且每個(gè)截面上的應(yīng)力是均勻分布的，由于樁身阻抗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于周邊土聲阻抗，所以不考慮樁周圍土的約束。判斷樁身完整性時(shí)，其等級(jí)可按四類劃分：=1\*ROMANI類：樁身結(jié)構(gòu)完整。=2\*ROMANII樁身結(jié)構(gòu)基本完整，存在輕微缺陷，對(duì)樁身結(jié)構(gòu)完整性有一定影響，不影響樁身結(jié)構(gòu)承載力的正常發(fā)揮。=3\*ROMANIII類：樁身結(jié)構(gòu)存在明顯缺陷，對(duì)樁身結(jié)構(gòu)承載力有一定影響。=4\*ROMANIV類：樁身結(jié)構(gòu)存在存在嚴(yán)重缺陷，不宜考慮其承載作用。附錄二：專題報(bào)告土釘?shù)膽?yīng)用與實(shí)踐摘要簡要回顧了國內(nèi)外對(duì)土釘支護(hù)的研究工作，并對(duì)土釘支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算和施工中的若干問題進(jìn)行了討論。在總結(jié)已有研究成果的基礎(chǔ)上深入探討了土釘與錨桿支護(hù)，樁墻支護(hù)區(qū)別并視土釘為復(fù)合土體。關(guān)鍵詞：土釘基坑支護(hù)AbstractThepaperlooksbacktothedomesticandinternationalresearchaboutsoil-nailedbracing.Thepaperalsodiscussthedesigncalculationmethod,calculationthetheoriesandsomeproblemsinconstruction.Basedontheobtainedresult,themechanismresearchofsoilnailiscarriedoutthoroughly,Thedifferencebetweensoilnail,anchorageandpilewallarerevealed,soilnailisbeingconsideredtobeaunit.Keywords:SoilNailPitSupport1.概述土釘技術(shù)適用于開挖支護(hù)和邊坡加固，常用鋼筋做土筋，尺寸小，全長度上與土粘結(jié)，是一項(xiàng)實(shí)用而成熟的原位巖土夾筋技術(shù)。它是將筋材插入土體內(nèi)部，并在坡面上噴射混凝土，從而形成土體加固區(qū)帶。類似于重力式擋墻，該區(qū)帶像均質(zhì)抗滑體一樣能支護(hù)其后非加筋土的穩(wěn)定。1.1樁和原位加筋樁是指放置于土體內(nèi)部用于直接承受外部荷載的插入體。原位加筋（insitureinforcement）是指放置與土體內(nèi)部的用于在自重荷載和超載作用下能維持穩(wěn)定的插入體。1.2原位加筋技術(shù)用于邊坡加固和開挖支護(hù)的原位加筋法，主要有三類：土釘、網(wǎng)狀小型樁（reticulatedmicropiling）和抗滑樁（dowelling）。土釘支護(hù)技術(shù)就是利用放置于土中水平或近似水平加筋桿件（簡稱土筋）的抗拉作用來加強(qiáng)土體的抗剪能力。而網(wǎng)狀小型樁在土體內(nèi)部陡直且角度多樣，垂直或接近垂直破面，其作用類似于土釘，構(gòu)成加筋穩(wěn)定體，像重力式擋墻一樣以支擋其后非加筋的土體?？够瑯队糜诜乐寡剀浫跫羟忻姘l(fā)生滑坡或使其減速。適用于抗滑樁處理的邊坡明顯要比適用于土釘或小型樁進(jìn)行處理的邊坡要緩的多。原位加筋方法的選擇：雖然上述三種原位加筋技術(shù)在其原理上有著根本上的區(qū)別，有時(shí)不止一種加筋技術(shù)適用于同一邊坡加固。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)土筋斜穿土體內(nèi)部的潛在破裂面時(shí)，土筋承受張力，加筋土強(qiáng)度增加最大。當(dāng)為其他角度時(shí)，土筋作用較小，甚至土筋會(huì)處于壓縮狀態(tài)而降低土體的抗剪能力。因此結(jié)論是，在應(yīng)用上對(duì)于均質(zhì)粒狀土陡坡，通過坡面近似水平的放置土筋最有效。當(dāng)需放置豎向土筋加固邊坡時(shí)，需要很高的土筋密度，對(duì)于這種情況，采用土釘?shù)脑靸r(jià)可能要比采用網(wǎng)狀小型樁高的多。對(duì)處于界限穩(wěn)定狀態(tài)的粒狀或山麓碎石邊坡，當(dāng)必須加固時(shí)，對(duì)不能預(yù)見的開挖，無論土釘還是網(wǎng)狀小型樁均適宜用。對(duì)于不能放置鉆探設(shè)備的斜坡，采用網(wǎng)狀小型樁便是最好的方法。當(dāng)進(jìn)場(chǎng)不成問題時(shí)，前述兩種技術(shù)均可使用，這時(shí)主要由經(jīng)濟(jì)因素決定。對(duì)較緩的粘性土坡，其穩(wěn)定由軟弱剪切帶控制，這時(shí)采用大直徑抗滑樁便是加固的最佳方法。1.3土釘設(shè)計(jì)的基本依據(jù)正如重力式擋土墻的設(shè)計(jì)一樣，土釘結(jié)構(gòu)（nailstructure）的穩(wěn)定必須經(jīng)得起外力和內(nèi)力的作用。關(guān)于外力：a.加筋區(qū)必須能抵抗其后非加筋區(qū)的外推力，不能滑動(dòng)。b.在加筋區(qū)自重及其所承受側(cè)向土壓力共同作用下，不能引起地基失穩(wěn)。c.擋土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定必須考慮防止深層整體破壞。關(guān)于內(nèi)部穩(wěn)定，土筋必須安裝緊固，以保證加筋區(qū)內(nèi)土有效的相互作用。土筋應(yīng)具有足夠的長度和能力以保證加筋區(qū)的穩(wěn)定。具體地：a.單筋必須能夠維持其周圍土體的平衡，這一局部穩(wěn)定條件控制這土筋的間距。b.考慮防止因筋土結(jié)合力不夠或土筋斷裂而引起加筋區(qū)整體滑動(dòng)破壞。這準(zhǔn)則控制著土筋所需長度。1.4土筋和預(yù)應(yīng)力土層錨桿的比較表面上，當(dāng)用于邊坡加固和開挖支護(hù)時(shí)，土釘和預(yù)應(yīng)力錨桿之間有一些相似之處。的卻，人們很想將土釘僅僅當(dāng)作一種“被動(dòng)式”的小尺寸土層錨桿。盡管如此，兩者之間仍有較多的功能差別。如：a.土層錨桿在安裝之后便于張拉。因此在運(yùn)行時(shí)能夠理想的防止結(jié)構(gòu)發(fā)生各種位移。相比之下，土釘不予張拉，在發(fā)生少量（雖然非常小）位移后才能發(fā)揮作用。b.土釘長度（一般3-10m）的絕大部分和土層相接觸，而土層錨桿則是通過在錨桿末端固定的長度傳遞荷載。其直接后果是在支擋土體內(nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力分布不同。c.由于土釘安裝密度很高（一般0.5-5.0m一根）因此單筋破壞的后果未必嚴(yán)重。另外，土釘?shù)氖┕ぞ纫蟛桓?，他們是以相互作用的方式形成一個(gè)整體。d.因錨桿承受荷載很大，在錨桿的頂部需安裝適當(dāng)?shù)某休d裝置，以減少出現(xiàn)穿過擋土結(jié)構(gòu)面發(fā)生“刺入”破壞的可能性。而土釘則不需安裝堅(jiān)固的承載裝置，其頂部承擔(dān)的荷載小，可由安裝在噴射混凝土表面的鋼墊來承擔(dān)。e.錨桿往往較長（一般15-45m）,因此需要用大型設(shè)備來安裝。錨桿體系常用于大型擋土結(jié)構(gòu)，如地下連續(xù)墻、鉆孔灌注樁擋墻，這些結(jié)構(gòu)本身也需要大型施工設(shè)備。一般地，若整體穩(wěn)定計(jì)算表明問題出現(xiàn)在深部，則土層錨桿最使用。相反，對(duì)于垂直開挖，土釘技術(shù)則優(yōu)于其他配合適用預(yù)應(yīng)力土層支護(hù)技術(shù)。1.5土釘和加筋土擋墻的比較盡管土釘技術(shù)和擋墻建設(shè)中古老而又重所周知的加筋土技術(shù)有一定的類同之處，但仍有一些根本的差別需要重視。主要的相同之處為：a.放置在土中的加筋桿件并不施加預(yù)應(yīng)力，加筋桿件所受的力源于土體變形。b.土筋所受的力源于筋土之間的摩擦粘結(jié)，和重力式擋墻一樣，加筋區(qū)要自身穩(wěn)定并能抵抗所支擋非加筋區(qū)的壓力。c.擋土結(jié)構(gòu)的表面很薄（加筋土情況是預(yù)制構(gòu)件，土釘則通常是噴射混凝土）在整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定中不起很大作用。主要的不同之處為：a.雖然竣工后兩種結(jié)構(gòu)外觀相似，但其施工程序卻截然不同。土釘施工是自上而下，分步施工。而加筋土的施工則是自下而上。這對(duì)土筋應(yīng)力分布有重大影響，施工期間尤甚。b.土釘是原位加筋技術(shù)，是用來改良天然土層的，不像加筋土那樣，能夠預(yù)定和控制加筋土填土的性質(zhì)。c.土釘技術(shù)通常包含使用灌漿技術(shù)使土筋和周圍土層粘結(jié)起來，荷載通過漿體傳遞給土層。在加筋土