第五章第一节土方工程质量检验

土方工程质量检验土方施工基本工艺工序要求①施工前应进行挖方和填方的平衡计算②做到土方平衡调配，减少重复挖运。③挖方较深时，应采取相应技术措施。NHHHHH443243210支护放坡注：5m→深基础、浅基础基础埋深不超过5M的是浅基础。若浅层土质不良，需将基础加大埋深，此时需要一些特殊的施工手段和相应的基础形式，如桩基、沉箱、沉井和地下连续墙等，这样的基础称为深基础。土方工程质量检验施工前具备资料地基基础工程施工前，必须具备完备的地勘资料、附近管线、建（构）筑物和其他公共设施的构造情况，必要时应做施工勘查和调查以确保工程质量及邻近建筑的安全。应具备的资料：①岩土工程勘查资料②邻近建筑物和地下设施类型分布及结构质量情况③工程设计图纸④设计要求及需达到的标准、检验手段土方工程质量检验天然地基：自然状态下即可满足承担基础全部荷载要求，不需要人工处理的地基人工地基：天然地基的承载力不能承受基础传递的全部荷载，需经人工处理后作为地基的土体称为人工地基土方工程质量检验施工前准备工作1）检查定位放线：轴线→边线→控制线（控制线开挖）2）排水、降低地下水情况基坑四周基顶位置应做排水沟、如无法做排水沟（采用基底排水）应采取措施防止水刷边坡；降低后的地下应低于基坑中心以下0.5~1.0m土方工程质量检验井点高程布置井点的埋设深度(不包括滤管)式中：H1——井管埋设面至基坑底的距离h——基坑中心处底面至降低后地下水位的距离，一般为0.5~1.0mI——地下水降落坡度，双排或环状井点1/10，单排井点为1/4~1/5L——井点管至基坑中心的水平距离LIhHH1土方工程质量检验施工中准备工作平面位置水平标高边坡坡度压实度排水和降低地下水观测环境变化土方工程质量检验边坡坡度定义为了防止塌方，保证施工安全，在基坑开挖深度超过一定限制时，土壁应做成有斜率的边坡。土方边坡的大小取决于土质开挖深度开挖方法边坡留置时间长短边坡附近的荷载排水情况。土方工程质量检验防边坡变形塌方、滑移监测变形监测应力监测现场监测的涵义反映边坡岩土真实力学效应、检验设计施工的可靠性和处治后的边坡的稳定状态。土方工程质量检验监测工作作用通过边坡监测，确定不稳定边坡的滑落模式，确定不稳定边坡滑移方向和速度，掌握边坡发展变化规律，为采取必要的防护措施提供重要的依据。边坡处治监测包括施工安全监测处治效果监测和动态长期监测一般以施工安全监测和处治效果监测为主土方工程质量检验斜坡监测项目变形监测地表监测光电测距-经纬仪、水准仪地表位移伸长计全球定位系统(GPS)地下位移倾斜仪、钻孔伸长计地表裂缝量测伸缩仪、位错计、千分卡变形监测土方工程质量检验斜坡监测项目应力监测边坡内部应力监测压力盒、地应力测量岩石锚杆和锚索的荷测力计应力监测土方工程质量检验倾斜仪探测相对于稳定地层的地下岩土位移证实和确定正在发生位移的特征和部位内部位移监测－钻孔测斜仪，侧重测定可能滑动面位置。土方工程质量检验工作原理利用仪器探头内的伺服加速度测量埋设于岩土体内的导管沿孔深的斜率变化自孔底向上逐点连续测量，任意两点之间斜率变化累积反映了这两点之间的相互水平变位定期重复测量——提供岩土体变形的大小和方向根据位移深度关系曲线——找出滑动面的位置土方工程质量检验土方工程质量检验钻孔测斜仪工作中。每隔一定深度测量钻孔的斜率，以了解斜率变化，进而得到内部位移数据。土方工程质量检验压实度压实度又称夯实度指的是土压实后的干密度与最大干密度之比，以百分率表示压实度是土方施工质量检测的关键指标之一现场压实后的密度状况，压实度越高，密度越大，材料整体性能越好。土方工程质量检验土工试验环刀法环刀容积通常为200cm3、高度通常约5cm。测得密度是环刀内土样所在深度范围内的平均密度。maxddo土方工程质量检验a、测环刀容积V、称环刀质量b、将环刀的刀口向下放在土样上，然后用手将环刀垂直下压，边压边削使至土样上端伸出环刀为止，削去两端余土修平c、擦净环刀外壁，秤取环刀加土的质量，准确至0.1g环刀法检验批测定实际干密度取样组数柱基回填取样不少于柱基总数的10%，不少于5个基槽、管沟回填每层按长度20-50m取样1组基坑和室内填土每层按100-500m2取样1组场地平整填土每层按400-900m2取样1组土方工程质量检验a、密度试验应进行2次平行测定，两次测定的差值不得大于0.03g/cm3，取两次试验结果算术平均值b、密度计算准确至0.01g/cm3土方工程质量检验天然密度式中：0=天然密度(g/cm3)g=土的质量(g)V=环刀的体积(cm3)g1=环刀加土的质量（g）g0=环刀质量（g）vggvgoo1土方工程质量检验干密度式中：d=干密度(g/cm3)0=天然密度(g/cm3)W=土的含水量（%）01.010d土方工程质量检验递增递减土方工程质量检验坑涌（管涌）当基坑位于不透水层内，而不透水图层下面为承压蓄水层，坑底不透水层的覆盖厚度的重量小于承压水的顶托力时，基坑底部即可能发生管涌现象。土方工程质量检验坑涌（管涌）式中：H=压力水头h=坑底不透水层厚度w=水的密度=土的密度hH土方工程质量检验检测基底土性（原土测定）静力触探（CPT）用静力将一定规格和形状的圆锥探头以恒定的贯入速率压入土体中测定贯入过程中探头所受到的阻力根据贯入阻力大小间接判定土的物理力学性质土方工程质量检验静力触探仪主要技术参数贯入力：2T贯入速度：0.8～1.2m/mim探杆长度：0.5m／支整机重量：100kg土方工程质量检验适用于软土粘性土粉土（饱和）砂土含少量碎石的土土方工程质量检验岩土工程检测中的应用1）对地基土进行力学分层并判别土的类型2）地基土的参数（强度、模量、状态、应力）3）砂土液化可能性4）浅基承载力5）单桩竖向承载力等土方工程质量检验基本原理是用准静力（相对动力触探而言，没有或很少冲击荷载）将一个内部装有传感器的触探头以匀速压入土中由于地层中各种土的软硬不同，探头所受的阻力自然也不一样，传感器将这种大小不同的贯入阻力通过电信号输入到记录仪表中记录下来通过贯入阻力与土的工程地质特征之间的定性关系和统计相关关系，来实现取得土层剖面、提供浅基承载力、选择桩端持力层和预估单桩承载力等工程地质勘察目的土方工程质量检验测试原理–物理原理探头压入时受到的阻力大小与土层的软硬程度成比例探头压入时，土层孔隙水渗入探头形成水压力–传感原理阻力测量：阻力转化为电阻片的变形，形成电信号孔压测量：孔压转化为电阻膜片的变形，形成电信号土方工程质量检验量测系统–探头单桥探头、双桥探头、孔压探头–记录仪器数字式电阻应变仪、电子电位差自动记录仪等土方工程质量检验单桥探头单桥探头结构及工作原理示意图1—顶柱；2—外套筒；3—探头管；4—导线；5—环氧树脂密封垫圈；6—橡皮管；7—空心变形柱；8—应变片;9、探杆9土层阻力贯入力123657854土方工程质量检验锥尖摩擦筒顶柱变形套变形套探杆电阻片电阻片传力杆传力套侧壁摩阻力锥尖阻力贯入力双桥探头结构及工作原理示意图土方工程质量检验孔压探头结构及工作原理示意图孔压传感器过滤器探杆孔隙水侧壁摩阻力锥尖阻力贯入力土方工程质量检验贯入系统–加压动力装置液压式、手摇链条式、电动机械式–探杆刚性传力杆，采用高强度无缝钢管做成–反力装置为探头的贯入提供反力：地锚、压重、地锚压重联合土方工程质量检验试验技术要求《岩土工程勘察规范》GB50021-2012–圆锥锥头截面积宜采用10cm2或15cm2，侧壁面积宜为150~300cm2，锥尖锥角宜为60。–探头应均速、垂直地压入土中，贯入标准速率宜为1.20.3m/min。–探头传感器应经率定，室内率定重复性误差、线性误差、温度漂移、归零误差范围为0.5%~1.0%，现场归零误差不应超过3%。–深度记录误差范围应为1%。贯入深度超过50m时，应量测触探孔的偏斜度，校正土的分层界线。土方工程质量检验成果分析内容绘制比贯入阻力与深度曲线、锥头阻力与深度曲线、侧壁摩阻力与深度曲线、侧壁摩阻力与锥尖阻力比与深度曲线、孔隙水压力与深度曲线以及超孔隙水压力与深度曲线。根据贯入曲线的线型特征，结合相邻钻孔资料和地区经验划分土层。根据静力触探资料、利用地区经验关系估算土的强度、压缩性、承载力和判定液化势等。土方工程质量检验1.080.50.20.100412162086420051015202530孔压（MPa）侧摩阻力锥尖阻力摩阻比%地层剖面砂土淤泥砂土粘土泥炭粉土深度（m）U0预钻深度静力触探试验曲线土方工程质量检验原始资料整理–初读数校正应变=10–贯入阻力计算单桥探头比贯入阻力：ps=Kpp双桥探头锥头阻力：qc=Kqq双桥探头侧壁摩阻力：fs=Kff–摩阻比计算摩阻比：Rf=(fs/qc)100%初读数读数土方工程质量检验原始数据修正–零漂校正注：零漂值：指在直接工作放大电路中，当输入端无信号时，输出端的电压偏离初始值而上下漂动的现象。零漂是由于温环境的变化、电源电压的不稳定等原因造成的。土方工程质量检验–贯入深度修正注：当记录深度和贯入深度有出入时，每隔1m测一次倾斜角，则深度修正Δhi为式中：Δhi=第i段深度修正值Өi、Өi-1=第i次及第i-1次实测的倾斜角)2cos(11iiih土方工程质量检验–锥尖阻力修正注：当采用孔压探头时，触探仪周围充分了水压力（影响锥尖阻力正确性）式中：qc=实测的锥尖阻力u2=锥肩位置量测到的孔隙水压力a=有效面积比式中：As=柱顶横截面积Ac=锥底横截面积)1(2auqqctcsAAa土方工程质量检验–侧壁摩阻力修正注：当采用孔压探头时，触探仪周围充分了水压力（影响侧壁摩阻力正确性）式中：fs=实测的侧壁摩阻力u2=套筒与探头之间部位量测到的孔隙水压力u3=套筒尾部位置量测到的孔隙水压力As=摩擦套筒的横截面积Asb=套筒顶部横截面积Ast=套筒底部横截面积)(32sstsbstAAuAuff土方工程质量检验–qc和fs各种情况的比较土方工程质量检验–qc和fs各种情况的比较土方工程质量检验–绘制触探曲线、地层分层触探曲线：参数—深度曲线单桥探头触探：按ps~z曲线划分双桥探头触探：以qc~z为主，fs~z为辅分界面：曲线变化的超前和滞后之间土方工程质量检验填土压实的影响因素每层铺筑厚度、含水量控制、压实程度注：土在压实功的作用下，其应力随深度增加而逐渐减小，其影响深度与压实机械、土的性质和含水量有关。为保证最佳含水量的状态：干：预先洒水湿润湿：翻松晒干、掺同类干土或吸水性土料（灰土）土方工程质量检验