岩土工程勘察例题

岩土工程勘察例题

例题1某单位拟建一栋六层住宅，长80米，宽11.28米。采用砖混结构，条形基础。该场地等级为一级。试设计详细勘察阶段的钻孔种类、数量、间距和深度。

解：勘察阶段为详细勘察阶段，勘察等级为甲级。六层，采用砖混结构，条形基础。其他条件未知。

1)如果已知该地区同样条件下的经验条形基础宽度和埋深，可按照控制孔深度>基底下3.5b,一般孔深度>基底下3b来设计钻孔深度。

2）如果已知该地区特别是临近类似建筑场地土层结构、基础宽度和埋深、经验土层物理力学性质参数及建筑物荷载特征（一般多层建筑物每层荷载取均布荷载12~13kPa），可算出变形计算深度，控制钻孔深度>基底下变形计算深度，一般孔深度略小一些。

3）上述条件未知，可近似按照初步勘察阶段钻孔深度要求来设计多层建筑采用浅基础的场地（如果决定采用桩基础，按照桩基础要求设计钻孔）勘察钻孔深度。但间距应按照详细勘察阶段间距设计。该建筑为六层，可知工程重要性等级为三级。一般孔深度6~10米，控制孔深度10~20米。

旧规范按照勘察等级决定详细勘察阶段钻孔间距，新规范按照地基复杂程度等级决定钻孔间距。本例为复杂场地，勘察等级为甲级，地基等级未知，一般按照邻近场地地基等级大致确定。缺乏经验的地区，如果没有确切的资料表明该场地地基为复杂地基，一般可按照中等复杂地基设计钻孔深度，具体勘察时视具体情况来调整间距和深度。本例为一级场地，但无地区经验，可以推断地基等级为三级的可能性不大，但是又没有确切资料说明该场地地基等级为一级，所以可按照二级地基设计间距，钻孔间距取15~30m。

住宅长80米，宽11.28米，按照规范要求，钻孔布置除了满足间距要求外，还应布置在建筑物周边线和角点。综上所述，钻孔间距可取20m，控制孔深度10~20m，取15m；一般孔深度6~10m，取8m。钻孔双排布置，每长边各5个钻孔。共10个钻孔

按照规范要求，控制孔比例在1/3以上，本例取6个，宜均匀布置，布置在四个角点。技术孔比例1/2~2/3以上，本例取4个6个，宜均匀布置。 控制孔：ZK1，ZK3， ZK5， ZK6， ZK8，ZK10 技术孔： ZK1，ZK3，ZK5，ZK6，ZK8，ZK10

例题2（6-2)：我国北方某单位建一座仓库，东西向长47.28米，南北向宽10.68米，二层，高8.1米。北方距离10米处有一荷塘。布置详勘钻孔数量、间距、深度和类别。

解：根据给定条件，北方要考虑冻土因素，但本场地不是多年冻土（多年冻土地基等级为一级），加上场地附近有荷塘，所以场地地基复杂程度等级为二级，二级场地，工程重要性等级为三级，勘察等级为乙级。

二级地基钻孔 间距15~30m，考虑到冻土因素，取较小值，可取约16m，控制孔深度10~20m，考虑到一般仓库重要性等级较低（如果仓库中为危险品，则重要性等级为一级，深度加大），取较小值，10m（但宜比荷塘深度大）；一般孔深度6~10m，取8m （但宜比荷塘深度大） 。钻孔双排布置，每长边各4个钻孔。共8个钻孔

按照规范要求，控制孔比例在1/3以上，本例考虑到荷塘因素，取5个，宜均匀布置。技术孔比例1/2~2/3以上，本例中，钻孔数目本身较少，加上规范对取样和原位测试数目有要求（每层土≥6个），所以取6~8个，宜均匀布置。 ZK1，ZK4，ZK2或3，ZK5，ZK8为控制孔。

钻孔及荷塘中取水样进行腐蚀性评价，地下水位按照荷塘常年最高水位确定。

例题3（6-3）：南京某厂拟建五层职工住宅，长37.64m，宽8.94m，砖混结构结构。建筑场地几十年前为一个大坑逐年填平。设计详勘工作量。

解：根据给定条件，地基土有填土，地形地貌复杂或较复杂，地基等级2级，场地等级2或1级，次要工程。基础形式未知，考虑到地基和场地条件，可能采用地基处理或桩基础。勘察工作布置应同时符合天然地基和桩基及填土勘察要求。（填土年代较老，不考虑桩基础设计时的负摩阻力）。

按照天然地基勘察要求， 钻孔间距15~30m，一般孔深度6~10m，控制孔深度10~20m；控制孔比例1/3以上。

按照填土勘察要求， 钻孔间距应加密，以查清楚暗埋的塘滨沟谷坑的范围和深度， 钻孔深度大于填土深度。

按照桩基础勘察要求，摩擦桩钻孔间距20~35m，端承桩钻孔间距12~24m，深度方面，因填土下部情况未知，只能根据南京尤其是该厂邻近地段勘察经验确定。（有桩端深度、桩径、持力层顶板深度确定。控制孔比例1/3~1/2以上。

如果填土质量较好，也可以采用天然地基。考虑到地基和场地等级较高，和填土勘察要求，钻孔间距取约1.2m，双排布置，每长边布置4个钻孔，共8个钻孔。控制孔6个，深度20m（但应大于坑底深度一定距离）；一般孔深度10m （但应大于坑底深度一定距离） 。8个钻孔全部为技术孔。 例题4（6-8）：北京市某高层建筑，东西向长30.1米，南北向宽20.8米，地上18层，基础埋深为6米，框架剪力墙结构。场地原为松树林，东部为河道，河顶宽15米，河底宽3米，深3米，一年前填平。设计详勘工作量（包括勘探，取样和原位测试，室内土工试验项目），破坏后果很严重。 解：

北京市土层厚度大，常见地层为：1）填土，厚1~8米；2）粉质粘土、粘质粉土或粉土互层，厚5~10米；3）砂卵石层；4）粘性土层。潜水水位一般在地下15m左右，承压水埋深大致在地下20m左右。

根据给定条件，该场地为一级场地，地基等级为一级。层数虽然小于30层，但地质条件复杂，破坏后果很严重，勘察等级定为甲级。地基土物理力学性质参数未知，基础宽度近似取建筑物宽度20.8m。

显然会采用摩擦桩基础或摩擦端承桩基础。勘察方案布设应该同时满足天然地基、桩基础、填土和软土要求。主要以天然地基和桩基础勘察要求为主。 1按照岩土工程勘察规范GB50021-2001布孔：即教材内容

按照岩土工程勘察规范详细勘察阶段中要求：一级地基钻孔间距取10~15m。甲级单栋高层建筑钻孔数不少于5个，控制孔>1/3且不少于2个。控制孔深度大于地基变形计算深度1~2m。一般孔达到基底以下0.5~1.0b深度，且深入稳定地层。 对高层建筑场地勘察，不宜按照初步勘察阶段钻孔深度要求来设计钻孔。如不知道地基土物理力学性质指标的大小，可按经验变形计算深度数据设计钻孔深度。本例基础宽度b=20.8m，一般孔取基底以下1b深度，控制孔按照一般土取1.5b深度。

因此，本例按照岩土工程勘察规范设计时，一般孔深度为：6+1×20.8+2≈29m；控制孔深度：6+1.5×20.8+2≈40m。

（注：2指钻孔深度要超过要求深度1~2m，取2m） 按照一般高层建筑荷载（每层取均布荷载15kPa），土的重度取20kN/m3，

本例因有河流，地下水位可认为接近地表。基底附加压力Po=15×18-10×6=210kPa L/b=30.1/20.8≈1.4 基底以下10.4m，即地表以下16.4m，Pcz=164kPa，Pz=[(0.2401+0.2229)/2]×210=48.62kPa

Pz/Pcz=0.3

基底以下16.64m(0.8b)，即地表以下22.64m，Pcz=226.4kPa，Pz=0.1999×210=42kPa Pz/Pcz=0.19≈0.2(中低压缩性土）

变形计算深度近似可取0.8b=16.64m。

一般孔深度为6+16.64≈23m；控制孔深度为＞6+16.64+2=25m。 从计算分析可知，按照经验地基变形计算深度偏于安全，可以采用。

控制孔5个，四个角点和中心点ZK1,3,9,7。技术孔6个以上，ZK1,2,3,7,8,9，（5） 例题5：某高层建筑长72米，宽20米，地上30层，地下3层，基础埋深15米，基底竖向荷载510kPa，基础类型待定，破坏后果很严重。拟建建筑物场地位于冲积扇中部，30米以下有厚层卵石层，但其下仍为Vs<500m/s的粘性土、粉土、砂土、卵石的交互层，基岩埋深大于80米，地震设防烈度8度。假设电梯位于中点。设计详细勘察阶段勘察方案。 解：根据给定条件，按照高层建筑岩土工程勘察规范，勘察等级为甲级。

1钻孔间距： 按照高层建筑天然地基勘察要求：钻孔间距取15~35m中的较小值，暗埋的塘滨沟谷坑或不良地质作用地段适当加密。中心或电梯部位应布置钻孔。甲级单栋高层建筑钻孔数不少于5个，控制孔>1/3且不少于2个。控制孔深度大于地基变形计算深度1~2m。控制孔5个（4个角点和中点）

2 钻孔深度：按照该规范（J366-2004)第4.1.4条确定。 经验系数αg和αc根据土层特征按照粘性土确定。取粘性土一栏中的大值。 αg=0.9，αc=1.5， β=1.1（甲级）

①一般孔： dg=d+ αg×β×b =15+0.9×1.1×20≈35m ②控制孔： dc=d+αc×β×b =6+1.5×1.1×20≈53m

控制孔深度要超过地基变形计算深度，一般孔要超过主要受力层深度dg，一般情况下超过1~2m，因此本例控制孔深度取55米，一般孔深度取37米。 3取样：

1）技术孔数量：≥总钻孔数的2/3，且甲级单栋高层建筑不少于4个。为满足均匀布置要求，本例取7个，5个控制孔全是技术孔，另外，两长边中间各选1个（ZK2/ZK6或ZK3/ZK7）。

2）取样间距：深度15~35米（基底下1倍基础宽度的深度范围），取样间距1~2米，其余地段可适当放宽。

3）室内土工试验：除了一般项目外，15米以上加做不固结不排水三轴剪切试验（验算地基稳定性）和固结不排水三轴剪切试验（计算土压力），提供抗剪强度指标。；15~35米加做高压固结试验，提供Pc,Cc,Cs等指标。

4原位测试：根据土质和要求选用标贯试验，静力触探试验，旁压试验，重型圆锥动力触探试验，选3个以上控制孔中做波速测试。

5其他：分层测量地下水位并取水样进行腐蚀性分析评价。 如果确定使用桩基础，可按照桩基工程要求进行勘察方案布设，前提是对地区地质情况比较熟悉，大致知道各地区的桩端持力层（包括基岩）和软弱下卧层特征，另外桩的承载力或桩长有大致了解。（可参见勘察任务书）勘察方案布设可按照桩基规范或高层建筑岩土工程勘察规范中的桩基工程条款进行。

例题6：长沙市某单位在冲沟填平场地上拟建一高层建筑，要进行详细勘察。建筑物长×宽=60m×30m，地上35层，地下室3层，基坑深度12m，拟采用φ800（mm）的桩基础，桩基拟以微风化粉砂岩为持力层，破坏后果很严重。根据相邻建筑场地勘察资料，冲沟底部场地地层结构大致为为：①0~5m为素填土；②5~8m为粉土； ③ 8~15m为粉质粘土； ④ 15~20m为圆砾层； ⑤ 20~28m为粉质粘土； ⑥ 28~36m为强风化粉砂岩，破碎；

⑦ 36~46m为中风化粉砂岩，较破碎；⑧46m以下为微风化粉砂岩，较完整，已揭露厚度10m，未揭穿。

1试根据《高层建筑岩土工程勘察规范》（JGJ72-2004,J366-2004）回答下列问题：

①根据高层建筑天然地基勘察要求，钻孔间距宜为多少米？一般孔深度为多少米？控制孔深度为多少米？

②按照高层建筑桩基工程方案布设，钻孔间距宜为多少米？一般孔深度为多少米？控制孔深度为多少米？

③按照高层建筑基坑工程方案布设，钻孔间距宜为多少米？一般孔深度为多少米？控制孔深度为多少米？

④该场地建筑物平面范围内布置多少孔？一般孔深度为多少米？控制孔深度为多少米？

解：根据《高层建筑岩土工程勘察规范》 35层，破坏后果很严重，勘察等级为甲级。 β甲级取1.1； b=30m，d=12m。

1按照天然地基和主要受力层为粉质粘土布孔， αc =1.0~1.5取1.5 αg =0.6~0.9取0.9(高层建筑规范第4.1.4.2和4.1.4. 3条）

控制孔：dc=d+αc×β×b=12+1.5×1.1×30=61.5m 取63m 一般孔：dg=d+ αg×β×b =12+0.9×1.1×30=41.7m 取43m

又根据高层建筑规范第4.1.4.4和4.1.4. 5条，在此深度内提前遇到基岩，一般孔钻至完整和较完整基岩面；控制孔钻至完整和较完整基岩3~5m(甲级取大值，乙级取小值)； 本场地46m以下为较完整微风化粉砂岩。∴控制孔孔深取46+5=51m，一般孔取46。 根据高层建筑规范第4.1.3条，间距取15~30m中的较小值，结合建筑物尺寸，间距取15m，共3排15个孔。根据高层建筑规范第4.1.2.3条，甲级高层建筑勘察：还应在中心点或电梯或核心筒部位布置；电梯或核心筒部位未知，该方案在中点有钻孔布设。 技术孔数量为2/3总钻孔数，取10个孔。

2按照桩基工程方案布设（题目未确定建筑物为一桩一柱工程，所以均匀布置） 端承桩勘探孔间距12~24m，结合建筑物尺寸，间距取15m，共3排15个孔。 勘探孔深度：嵌岩深度未知，为偏于安全，取5d=4m（实践中一般不会超过2d）。 根据高层建筑规范第4.2.3.2条，一般岩质地基的嵌岩桩：一般孔孔深入预计嵌岩面以下1~3d；控制孔为预计嵌岩面以下3~5d，Ⅲ级以上岩体适当放宽。

46m以下粉砂岩质中无韵律层，控制孔深度不必大于5m， ∴本场地控制孔深入预计桩端以下5d=4m；一般孔深入预计桩端以下3d=2.4m，

控制孔深度：＞46+4+4取54m；一般孔深度：＞46+4+2.4取53m。 技术孔数量为＞1/3总钻孔数，参照天然地基要求取10个。 3按照基坑工程方案布设：

按照高层建筑规范第4.4.3和第4.4.4条：

范围：平面上延伸至两倍H （基坑深度）范围；勘探孔沿着地下室周边线布置，边线外调查为主，如果要查明某些专门问题，可在边线外布置勘探点。

间距：15~30m，遇暗塘、暗浜、填土厚度变化很大、基岩面起伏很大时，加密勘探点。 深度：一般应≥基坑底部2H深度；对深厚软土层，控制孔应穿透软土层；降水或截水需要，控制孔穿透含水层，进入隔水层一定深度；基坑深度内，遇到微风化基岩，一般孔进入微风化岩石1~3m，控制孔超过基坑深度1~3m；

控制孔数量：占总孔数的＞1/3，且每一基坑边壁上≥2个控制孔。

根据以上条款，钻孔间距取15m，钻孔深度大于36m，此深度内未遇到微风化基岩，取孔深36m，∴间距取15m。控制孔数量大于总孔数的＞1/3，且每一基坑边壁上≥2个控

制孔。

地下室周边1~2H范围如果能布设钻孔，应适当布设钻孔。

综合分析，钻孔间距取15m，控制孔深度取54m，一般孔深度取53m，技术孔10个，地下室周边1~2H范围如果能布设钻孔，应适当布设钻孔（沿着基坑四周布置1排，间距15m）。如果相邻勘探孔揭露的持力层顶面坡度大于10%，且单向倾斜时，应缩小间距。在冲沟两侧，进入微风化基岩深度可在上述原则上，加以调整。

地下室范围内钻孔布置：ZK1、ZK8、ZK15为波速测试孔；ZK1、3、5、11、13、15、10、8、6、7或9为控制孔（2/3总钻孔数），其余为一般孔；ZK5和ZK11为取水样和抽水试验孔；

地下室周边如果有条件布置一定数量的钻孔（未编号者），每边控制孔数量不少于2个，加上地下室范围内的控制孔，不少于1/3总钻孔数。

例题7：条件同例题6，按照《岩土工程勘察规范》GB50021-2001布设钻孔。 解：

1按照《岩土工程勘察规范》GB50021-2001房屋建筑和构筑物勘察确定 ： 35层，工程重要性等级为一级；存在冲沟，场地等级和地基等级均为一级。 详细勘察阶段勘探点间距为10~15m，结合建筑物尺寸，间距采用15m。

按照《岩土工程勘察规范》第4.1.17条，高层建筑和需作变形计算的地基：控制孔深度大于地基变形计算深度；一般孔达到基底下0.5~1b且深入稳定分布的地层（此范围内无稳定分布地层时加深钻孔）。仅有地下室的建筑和高层建筑的裙房：当不能满足抗浮设计要求，需设置抗浮桩和锚杆时，深度满足抗拔承载力要求；

上述规定深度内遇到基岩或厚层碎石土等稳定地层时，勘探孔深度据具体情况调整 本场地地基变形计算深度应根据相邻勘察资料结合本场地建筑物特征计算确定，也可取经验值。基底以下钻孔深度经验值按照一般粘性土、粉土和砂土取值为1.2~1.5b(b=30m)，取1.5b=45m，∴控制孔的总钻孔深度=12+45=57m。此深度内遇到基岩，进行调整，参照高层建筑勘察规范和经验，一般孔钻至完整和较完整基岩面；控制孔钻至完整和较完整基岩3~5m(甲级取大值，乙级取小值)。 因此，控制孔深度取46+5=51m。

一般孔深度：取基底下1b=30m，∴一般孔深度取30+12=42m。

技术孔数量为2/3总钻孔数，取10个孔。控制孔数量按照经验值1/2~2/3总钻孔数，取2/3总钻孔数，即：10个孔。

2按照《岩土工程勘察规范》GB50021-2001桩基工程勘察确定：

根据GB50021-2001第4.9.4条，一般孔深度应达到预计桩端以下3~5d，且不小于3m， 大直径桩不小于5m；控制孔深度满足变形控制要求和下卧层验算要求。对嵌岩桩，钻入嵌岩面以下3~5d，并穿过溶洞和土洞、破碎带，达到稳定地层。

持力层为微风化粉砂岩。因此，一般孔深度取46+5d+5m(∵5d＜5m)=56m，控制孔适当加大，控制孔深度取46+5d+5m+5d =60m。 （ 5d为适当加大的距离，可根据经验值确定，本例参照4.2.3.1条控制孔深度深入预计桩端以下5~10m或6~10d确定，已扣除5d） 钻孔间距：按照GB50021-2001第4.9.2条，端承桩间距一般取12~24m，相邻勘探孔揭露的持力层顶面高差控制在1~2m，复杂地基一桩一柱工程，应每柱布置勘探孔。根据例题6给定条件， 题目未确定建筑物为一桩一柱工程，所以均匀布置。结合建筑物尺寸，钻孔间距取15m。

控制孔数量按照《建筑桩基技术规范》JGJ94~94，占总钻孔数的1/3~1/2，取1/2，8个。 3按照《岩土工程勘察规范》GB50021-2001基坑工程勘察确定：

勘察范围和深度可根据第4.8.3条确定，该规范未明确规定间距，参照房屋建筑和构

筑物勘察内容。

综合分析，钻孔间距取15m，控制孔深度取接近60m，一般孔深度取56m，技术孔10个，地下室周边1~2H范围如果能布设钻孔，应适当布设钻孔（沿着基坑四周布置1排，间距15m）。如果相邻勘探孔揭露的持力层顶面高差大于2m，，应缩小间距。在冲沟两侧，进入微风化基岩深度可在上述原则上，加以调整。 取样和原位测试同例题6。

（注：①如果取消已知的采用桩基础的条件，则只需按照天然地基和基坑工程要求布设钻孔。 ②对嵌岩桩来说，嵌岩深度应根据桩基础设计确定，无设计资料时按照经验值确定，本例取5d是偏于安全的取法。实践中在中风化和微风化或新鲜基岩中的，嵌岩桩的嵌岩深度大都不会超过2d）

例题8：某场地勘察资料如下：

1〉 0—12m粘性土，fak=120kpa,软塑状态; 2〉12—22m粘性土， fak=210kpa,硬塑状态; 3〉22m以下泥岩， fak=800kpa,半坚硬状态；

场地拟进行多层建筑物（住宅）开发，建筑为丙类，高度小于30m，未进行波速测试，按GB50011-2001确定场地类别。

解：因为场地未进行剪切波速测试，所以要参照地区经验公式或经验值取剪切波速值。 第3层泥岩根据经验，剪切波速值大于500m/s。

可参照 ≤构筑物抗震设计规范≥GB50191-93或其他经验公式进行剪切波速确定。 第2层硬塑粘性土Vs在250~500之间，该层中点深度17m，α=130，δ=0.3；第1层软塑粘性土Vs≤140m/s（教材p188表9-11）该层中点深度6m， α=70，δ=0.3。

??Vs1??Hsi?70?60.3?120m/s??????Vs2??Hsi?130?170.3?304m/s

场地覆盖层厚度取22m；计算深度do=20m，计算深度内土层厚度和剪切波速：第1层，d1=12m厚，Vs1=120m/s； 第2层，d2=8m厚，Vs2=304m/s 等效剪切波速Vse=do/Σ(di/Vsi)=20/(12/120+8/304)=158m/s

场地类别：查教材p187表9-10，为Ⅱ类。第1，2层土分别为软弱土和中硬土。

例9：某建筑场地位于8度区，0-7m为粘土，可塑，7m以下为松散砂土，dw=6m,db=2m，全新世一级阶地，进行液化初判。

解：对饱和松散砂土，液化初步判别： du=7m， dw=6m，db=2m，do=8m 全新世砂土，不能判别为不液化。

（1）du>do+db-2 7<8+2-2=8 不能判别为不液化 (2) dw>do+db-3 6 = 8+2-3=7 不能判别为不液化 (3) du+dw>1.5do+2db-4.5 7+6>11.5 可判别为不液化 ∴该场地饱和砂土可判为不液化。

例10：某建筑场地位于8度区，全新世一级阶地上，0--5m可塑粘性土，下部为粉土，粘粒含量为12%，dw=db=2m，进行液化初判。

解：对饱和粉土，液化初步判别： du=5m， dw=2m，db=2m，do=7m 全新世饱和粉土，不能判别为不液化。

饱和粉土粘粒含量为12%， 8度区，<13%，不能判别为不液化。

（1）du>do+db-2 5<7+2-2=8 不能判别为不液化 (2) dw>do+db-3 2 <7+2-3=7 不能判别为不液化 (3) du+dw>1.5do+2db-4.5 5+2<10 不能判别为不液化 ∴该场地饱和粉土可初步判为可能液化。

例11 冲积平原上某建筑场地，dw=3m，0-5m粘性土，可塑，r=19KN/m3，水位以下为20 KN/m3，5m以下为砂层，Pc=4%，稍密拟采用桩基础，设计地震分组为第一组，8度设防，a=0.30g。判别地面以下20m深度范围内砂土液化和计算液化等级。

ds= 6 8 10 12 14 16 18(m) N= 10 18 16 17 20 18 26(击)

解：设计地震分组第一组，8度区，a=0.30g。查抗震规范表4.3.4得：β=0.8 No=16，判深为20m。 砂土中粘粒含量取3 ；

临界Ncr=β.No[ln(0.6dsi+1.5) —0.1dw)].(3/Pc)0.5= 0.8×16[ln(0.6dsi+1.5) —0.1dw)]×1 ds1=6时， Ncr=12.8[ln(0.6×6+1.5)-0.1×3] ×1=15.6击>N=10， 同理把其他标贯深度dsi分别代入上式得不同Ncr：

dsi= 6 8 10 12 14 16 18(m) Ni= 10 18 16 17 20 18 26(击) Ncri= 17 19.7 22 23.9 25.5 27 28.3(击) 20米以内砂土标准贯入试验实测值均小于临界值，液化。

例题12：某市地下水位埋深1.5m，由于开采地下水，水位每年下降0.5m，20年后水位降至11.5m，城市地层资料如下，计算20年后地表最终沉降量。 序号 1 2 3 4 5 6 土名 粘土 粉土 粉砂 粉质粘土 细砂土 花岗岩 层底埋深 （m) 0~2.0 2.0~5.8 5.8~7.9 7.9~18.0 18.0~42 42以下 层厚 m 2 3.8 2.1 10.1 24 e0 0.921 0.882 0.894 0.911 0.782 压缩系数 Mpa-1 0.62 0.429 0.237 0.596 0.131 压缩模量 MPa 3.1 4.2 7.9 3.2 13.5 重度 Kn/m3 18.9 18.1 18 18.7 18 备注 不可压缩

设各层沉降量分别为S1S2S3S4S5. 1第一层沉降量S1：

?0.62?10?313S1??P?H???2?1.5??10??(2?1.5)?10

1?e01?0.9212

S1?0.40mm

2第二层沉降量S2：附加应力为梯形分布，拆成三角形和矩形。

?0.429?10?33矩形：S21??P?H??0.5?10?3.8?10?4.33mm 1?e01?0.882?0.429?10?31 三角形：S22??P?H??3.8?10??3.8?103?16.46mm1?e01?0.8822

S2?S21?S22?4.33?16.46?20.79mm

3第三层沉降量S3：第3层为砂土

3?P?H?5.8?1.5??10?2.1?10矩形S31?31??11.43mm

E7.9?103 12.1?10??2.1?103?P32?H2三角形S32???2.79mm E7.9?103S3?S31?S32?11.43?2.79?14.22mm

4第四层沉降量计算S4：

水位下降后，水位埋深11.5m，处于第4层中间，为计算方便，把第4层分为2层，地下水位以上为S41，地下水位以下为S42。

0.596?10?3S??P?H??(7.9?1.5)?10?(11.5?7.9)?103?71.86mm1?e01?0.911141?1410.596?10?31S??P?H??(11.5?7.9)?10??(11.5?7.9)?103?20.21mm1?e01?0.9112142?142111S4?S41?S42?71.86?20.21?92.07mm0.596?10?3S??P?H??(11.5?1.5)?10?(18?11.5)?103?202.72mm1?e01?0.91124?2412S4?S4?S4?92.07?202.72?294.79mm

5第5层沉降量S5：

?P5?H(11.5?1.5)?10?24?103S5???177.78mm

E13.5?103

6地表最终沉降量S:

S=S1+S2+S3+S4+S5=0.42+20.79+14.22+294.79+177.78=507.98mm

例题13：某市地下水位1m，地表以下15m为软粘土，e=0.943，α=0.65MPa-1，Cv=4.5×10-3 cm2/s，有一供水井群抽取地下水后，水位平均下降值12米，15米以下为不透水层和压缩性很低地层，如果不考虑15m以下地层的压缩性，一年后地表沉降量是多少？ 解：1）地表最终沉降量计算：把粘性土分为1~13米和13~15米两部分。

?0.650?10?311S???P?H??12?10??12?103

1?e01?0.9432 ?240.86mm

?0.650?10?32S???P?H??12?10?2?103 1?e01?0.943 ?80.29mm 12S??S??S??240.86?80.29?321.15mm

2）固结度：

?2CV3.142?4.5?10?3?2.59?108N?t??12?0.176

4H24?(15?1)2?106 8U?1?2?2.718?0.176?0.32?

3）抽水1年后：S?S??U?321.15?0.32?102.77mm

例题14：利用标准贯入试验结果确定粉土地基承载力特征值fak

粉土层标准贯入试验结果统计 称 号 深度 (m) 数 (击) 8 7 6 8 6 7 长 (m) 9.5 9.5 8 9.5 8 10 数 α 0.85 0.85 0.88 0.85 0.88 0.84 击数 (击) 6.8 5.9 5.3 6.8 5.3 5.9 6 0.6753 4.9 6 值 μ 标准差σ 修正后锤击数N=μ-1.645σ 统计个数 N (个) 地层名孔试验 实测击杆杆长修正系杆长校正后平均zk4 8.2~8.5 zk5 8.6~8.9 zk6 6.3~6.6 zk7 8.3~8.6 粉土 zk8 6.8~7.1 zk8 8.6~8.9 在杆长修正后的基础上统计修正：N机= μ－1.645σ =6－1.645×0.6735=4.9 人工—自动测试换算（如果有必要时）：N手=0.74+1.12N机=0.74+1.12×4.9=6.2 取整数: N=6。

N(自动）=4.9击， N(人工)=0.74+1.12(自动)=6击 查表2（内插）得地基承载力特征值fak=167.5 KPa

例题15：利用圆砾重型动力触探试验结果确定砾石土地基承载力特征值fak

圆砾重型动力触探试验结果统计 地孔号 层名称 圆砾 试验 深度 (m) 实测杆长 击数 (m) (击) 13 13 12 杆长杆长校平均值 标准差修正后锤击数 N 63.5 修正正后击μ σ 系数 数 α (击) 0.69 14.1 0.68 13.6 0.7 15.4 14.4 1.7728 13 统计个数 N (个) 8 zk1 11.3~11.4 21 zk2 11.6~11.7 20 zk3 10.4~10.5 22 zk4 13.0~13.1 20 zk5 11.3~11.4 21 zk6 10.4~10.5 24 zk7 12.2~12.3 24 zk8 15.0~15.1 23 14.5 0.66 13.2 12.5 0.69 14.5 12 0.68 16.3 13.5 0.65 15.6 16.5 0.56 12.9 杆长校正后重型动力触探试验击数在12.9~16.3之间，平均14.4击，按照GB50021-2001，圆砾为中密状态，根据野外鉴别结果查表，圆砾fak在300~500kpa之间，取杆长校正后击数最小值N 63.5=12.9内插，fak=358kpa；取修正后击数N 63.5=13（取整数）内插， fak=360kpa；勘察报告取经验值fak=350kpa；

例题16：粘聚力C、内摩擦角φ和饱和单轴抗压强度fr的标准值CK、φK和frk的计算

实例： 粘 聚 力 C 实 测 值（kPa） 20 22 24 26 20 21 22 23 内 摩 擦 角 φ 实 测 值（0） 20 17 22 12 25 15 26 18 23 22 21 20 18 23 19 13 饱 和 单 轴 抗 压 强 度 fr 的 实 测 值（MPa） C=（20+22+24+26+20+21+22+23）/8=22.25 KPa

标准差??1.92

变异系数???/C?0.0863

?1.7044.678? ?S?1???2???0.9417n??n

标准值CK??S?C?22.25?0.9417?20.9kPa

内摩擦角平均值??标准差??2.82??i?18in?21.75度变异系数???/??0.1297?S?1???1.7044.678??2???0.9124n??n内摩擦角标准值?K??S???0.9124?21.75?19.8度

饱和单轴抗压强度平均值fr?标准差??4.04变异系数???/fr?0.2309?fi?18rin?17.5MPa?S?1???1.7044.678??2???0.844n??n饱和单轴抗压强度标准值frk??S?fr?0.844?17.5?14.8MPa

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