地基处理监测与检验方法 Chapter 2 Monitoring and Testing Methods of Ground Treatment
概 述 Introduction
地基处理现场监测和质量检验测试是地基 处理工程的重要环节。 ? 2.1.1 现场监测与质量检验的目的 ? (1)为工程设计提供依据; ? (2)作为大面积施工的控制和指导; ? (3)为地基处理工程验收提供依据; (4) 为理论研究提供实验依据。
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? 软土地基处理现场监测
?软 土 地 基 处 理 现 场 监 测
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2.1.2 现场监测与质量检验的内容与方法
(1)地基与桩体强度:包括单桩和复合地基静载 荷试验、标准贯入试验、静力触探与动力触探试 验、桩身高应变检测、钻芯法等; (2)地基变形:包括地基沉降与水平位移测试; (3)应力监测:包括土压力和孔隙水压力测试; (4)桩身完整性:采用桩身低应变检测和声波透 射法测试; (5)动力特性:采用波速测试、地基刚度测试等。
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2.1.3 现场监测与质量检验应注意的问题
(1)前后两次测试应尽量使用同一仪器、同一 标准进行; ? (2) 由于各种测试方法都有一定的适用范围, 因此必须根据测试目的和现场条件,选择最有 效的方法; ? (3) 无论何种方法,都有一定的局限性,故 应尽可能采用多种方法,进行综合评价; ? (4) 测试位置应尽量选择有代表性的部位, 测试数量按有关规定要求进行。
2.2 地基水平位移及沉降观测 2.2 Measurement of Deformation of Ground 2.2.1 测斜仪
型号: MZ5514 用途特点:各种静态角 度的测量或控制.如平 台水平位置的测量和控 制;水坝,高层建筑大 型构件等测斜的测量.
角度测量仪
?滑 动 式 测 斜 仪 ? 规格: MZ5515A
用途特点:土石坝、岩土边坡、建筑物基坑、堤防、 地下建筑工程、港务工程、打桩等引起的土提内部 水平位移的测量。电压敏感度归化为2.5伏/伏/g, 因此电压读数既是土体水平位移毫米数。
2.2.2 分层沉降仪
用途特点:5515-1滑动 式沉降仪是石英桡性伺 服加速度计为敏感元件 的滑动式沉降仪,它是 在5515滑动式测斜仪基 础上开发研制的横向测 量沉降的一种测量仪器。 广泛用于铁路、公路工 程等路基土体工程中的 ? 产品名称:滑动式沉降仪 精密测量仪器。
2.3 地基土应力测试 2.3 Measurement of Stress in Ground ? 2.3.1 土压力计
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钢弦式(贴片式)土压力计
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应变式土压力计
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TYJ-20型振弦式土压力计
适用于测量土石坝、 防波堤、护岸、码头 岸壁、高层建筑、桥 墩、挡土墙、隧道、 地铁、机场、公路、 铁路、防渗墙结构等 建筑基础与土体的压 应力,是了解被测物 体内部土压力变化量 的有效监测设备;并 可同步测量埋设点
的 温度。
? DYB系列电阻应变式土压力计 ? GYH系列单膜/双膜/分离式/土压力计
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2.3.2 孔隙水压力计 振弦式孔隙水压力计 具有二次密封性能, 广泛适用于钻孔法安 装,能长期埋设在水 工建筑物或其他建筑 物地基内,测量结构 物地基内的孔隙(渗 透)水压力。并可同 步测量埋设点的温度
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? KYJ-37型振弦式孔 隙水压力计具有二 次密封性能,广泛 适用于填筑法施工 安装,能长期埋设 在水工建筑物或其 他建筑物地基内, 测量结构物地基内 的孔隙(渗透)水压 力。并可同步测量 埋设点的温度。
2.4 载荷试验(Load Test)
载荷试验是在一定面积的承压板上(或 桩顶上)向地基土(或桩)逐级施加荷载, 并观测每级荷载下地基土(或桩)的变形特 征。其优点是对地基土基本不产生扰动。利 用其成果确定地基(或桩)的承载力是可靠 的,既可直接用于工程设计,也可用于检验 施工效果,另外对于预估建筑物的沉降也很 有效。 ? 载荷试验可分为地基载荷试验和单桩载 荷试验。
静载荷试验(堆载方式)
复合地基载荷试验承压板、千斤顶及百分表
手动油泵
? 2.4.1
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单桩竖向静载荷试验
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(Vertical Static Load Test of Pile) http:///
一、试验开始时间 二、试验加载装置 三、试验加载方式 百度搜索:99建筑网,查看数百万资料
四、荷载分级 五、沉降测读及稳定标准 六、试验终止加载的条件 七、单桩竖向极限承载力的确定
? 桩基及地基静载荷试验
? 桩基静载荷试验
? 桩基静载试验
? 2.4.2 天然地基平板载荷试验 ? (Plate Loading Test of Natural Ground) ? 浅层平板载荷试验的目的是确定地基土层的层压 板下应力主要影响范围内的承载力。浅层平板载 荷试验只适用于地表浅层地基和地下水位以上的 地层。 ? http:///
一、试验设备 ? (1) 承压板;(2) 加载装置 ;(3) 沉降观测装置 ? 二、试验方法 ? 三、资料整理 ? 百度搜索:99建筑网,查看数百万资料
四、成果应用 ? 五、影响试验精度的主要因素
? 2.4.3
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复合地基载荷试验
(Static Load Test of Composite Ground)
复合地基载荷试验用于测定承压板 下应力主要影响范围内复合土层的承载 力和变形参数。 ? 复合地基载荷试验包括: ? (1)单桩复合地基载荷试验 ? (2)多桩复合地基载荷试验。
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一、试验要点
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(1)复合地基荷载试验的承压板应为刚 性。单桩复合地基荷载试验的承压板可采用 圆形或方形,面积为一根桩承担的处理面积; 多桩复合地基荷载试验的承压板可用方形或 矩形,其尺寸按实际桩数所承担的处理面积 确定。桩的中心(或形心)应与承压板的中心保 持一致,并与荷载作用点相重合。
? (2)承压板高程宜接近基础底面设计高
程。承压
板底面下宜铺设与设计复合地基垫层相应的垫层, 垫层厚度宜取50~150mm,桩身强度高时宜取大值。 垫层上宜设中砂或粗砂找平层。试验标高处的试坑 长度和宽度,应不小于承压板尺寸的3倍。基准梁的 支点应设在试坑之外。 ? (3) 加荷等级可分为8~12级,最大加载压力不宜 小于设计要求压力值的2倍。 ? (4) 每加一级荷载前后均应测读承压板的沉降量 一次,以后每半小时测读一次。当一小时内沉降量 小于0.1 mm时,即可加下一级荷载。
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(5) 当出现下列现象之一时可终止试验: 1)沉降急剧增大,土被挤出或承压板周 围出现明显的隆起; 2)承压板的累计沉降量已大于其宽度或 直径的6%; 3)当达不到极限荷载,而最大加载压力 已大于设计要求压力值的2倍。 (6) 卸载级数可为加载级数的一半,等量卸 载,每卸一级,间隔半小时,测读回弹量,待 卸完全部荷载后间隔三小时测读总回弹量。
? 二、复合地基承载力特征值的确定
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(1) 当压力-沉降曲线上能确定出 极限荷载,而其值不小于对应比例界限 的2倍时,可取比例界限作为复合地基承 载力特征值;当其值小于对应比例界限 的2倍时,可取极限荷载的一半作为复合 地基承载力特征值。
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(2) 当压力-沉降曲线是平缓的光滑曲 线时,可按相对变形值确定复合地基承载力 特征值:
① 对于砂石桩、振冲桩或强夯置换墩:当以粘性 土为主的地基,可取或等于0.015所对应的压力 (为载荷试验承压板的沉降量;和分别为承压板宽 度和直径,当其值大于2 m时,按2 m计算);当以 粉土或砂土为主的地基,可取或等于0.01所对应的 压力。 ? ② 对土挤密桩、石灰桩或柱锤冲扩桩复合地基, 可取或等于0.012所对应的压力。对灰土挤密桩复 合地基,可取或等于0.008所对应的压力。
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③ 对水泥粉煤灰碎石桩或夯实水泥土桩复合地 基,当以卵石、圆砾、密实粗中砂为主的地基, 可取或等于0.008所对应的压力;当以粘性土、 粉土为主的地基,可取或等于0.01所对应的压 力。 ? ④ 对水泥土搅拌桩或旋喷桩复合地基,可取 或等于0.006所对应的压力。 ? ⑤ 对有经验的地区,也可按当地经验确定相 对变形值。
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按相对变形值确定的承载力特征值不应 大于最大加载压力的一半。
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(3)复合地基载荷试验的试验点的 数量不应少于3点,当满足其极差不超过 平均值的30%时,可取其平均值作为复 合地基承载力特征值。
2.5 静力触探试验 2.5 Cone Penetration Test
静力触探试验(CPT) (cone penetration test) 是用静力匀速将标准规格的圆锥形探头按一定的速 率
压入土(或其他介质)中,同时量测探头阻力, 测定土(或其他介质)的力学特性。静力触探试验 具有勘探和测试双重功能。 ? 在地基处理过程中,可用静力触探试验对灰土 桩、石灰桩等桩体进行触探,由量测到的探头阻力 来推求桩身强度,进而判断桩身质量。
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一、静力触探的具体用途 ? 二、试验设备 ? 三、试验要点 ? 百度搜索:99建筑网,查看数百万资料
四、资料整理 ? 五、在石灰桩桩身质量检测中的应用
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?静 力 触 探 头
? 静力触探十字板试验两用仪
? 法国PANDA-可变能量动力触探仪
2.6 圆锥动力触探试验 2.6 Dynamic Penetration Test 圆锥动力触探试验(DPT)(dynamic penetration test)是用一定质量的重锤,以 一定高度的自由落距,将标准规格的圆锥形 探头贯入土(或其他介质)中,根据打入土 (或其他介质)中一定距离所需的锤击数, 判定土(或其他介质)的力学特性。圆锥动 力触探试验具有勘探和测试双重功能。
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圆锥动力触探试验的类型可分为轻 型、重型和超重型三种。锤重分别为 10kg、63.5kg和120kg。轻型动力触探可 应用于石灰桩的施工检测,即通过锤击 数来判定石灰桩桩体的密实度。重型动 力触探可应用于碎石桩的桩体密实度检 验。
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