特殊地基处理性能(作业指导书)汇总

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作业指导书

（特殊地基处理性能）

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江苏省交通科学研究院股份有限公司工程检测中心

目录

1开展项目 (1)

2依据文件 (1)

3主要仪器设备 (1)

4试验/检测工作程序 (2)

5数据处理 (7)

6安全注意事项 (8)

8测量不确定度··································································错误！未定义书签。9原始记录表格··································································错误！未定义书签。

1开展项目

1.1平板荷载试验

1.2静力触探试验

1.3十字板剪切试验

1.4标准贯入试验

2依据文件

《岩土工程勘察规范2009版》（GB 50021-2001）

《公路路基设计规范》（JTG D30-2004）

《公路工程地质勘察规范》（JTG C20-2011）

《公路土工试验规程》（JTG E40-2007）

《静力触探技术标准》（CECS04：1988）

3主要仪器设备

3.1平板荷载试验设备

载荷试验设备主要由承压板、加荷装置、沉降观测装置组成：

承压板一般为厚钢板，形状为圆形和方形，面积为0.1～0.5m2。对承压板的要求为：有足够的刚度，在加荷过程中其本身的变形要小，而且其中心和边缘不能产生弯曲和翘起。

加荷装置可分为载荷台式和千斤顶式两种：见图4﹣1、4﹣2，载荷台式为木质或铁质载荷台架，在载荷台上放置重物如钢块、铅块或混凝土试块等重物；千斤顶式为油压千斤顶加荷，用地锚提供反力。采用油压千斤顶必须注意两点：一是油压千斤顶的行程必须满足地基沉降要求，二是入土地锚的反力必须大于最大荷载，以免地锚上拔。由于载荷试验加荷较大，加荷装置必须牢固可靠、安全稳定。

沉降观测装置可用百分表、沉降传感器或水准仪等。只要满足所规定的精度要求及线形特征等条件，可任选一种来观测承压板的沉降变形。

3.2静力触探、十字板剪切试验设备

静力触探仪（与JTY-3A静探数据采集仪配套使用）

CLD-1型静力触探十字板试验两用仪

该机除可进行静力触探外，还可与十字板部分相配进行十字板试验，便于互用测试资料。

该设备轻巧、结构简单、操作方便、性能稳定，不需外界电源。

主要技术参数：

贯入力：2吨

贯入速度：0.8~1.2米/分

整机重量：180公斤

量测装置：JTY-3A静探数据采集仪

3.3标准贯入试验设备

标准贯入试验设备基本与重型动力触探设备相同，主要有标准贯入器、触探杆、穿心锤、锤垫及自动落锤装置等组成。所不同的是标准贯入使用的探头为对开管式贯入器，对开管外径51±lmm，内径35±1mm，长度大于457mm，下端接长度为76±1mm、刃角18°～20°、刃口端部厚1.6mm的管靴；上端接一内外径与对开管相同的钻杆接头，长152mm。

4试验/检测工作程序

4.1平板荷载试验

1）正式加荷前，将试验面打扫干净以观测地面变形，将百分表的指针调至接近于最大读数位置；

2）按规定逐级加荷和记录百分表读数，达到沉降稳定标准后再施加下一级荷载，一般在加荷五级或已能定出比例界限点后，注意观测地基土产生塑性变形使压板周围地面出现裂纹和土体侧向挤出的情况，记录并描绘地面裂纹形状（放射状或环状、长短粗细）及出现时间。

3）试验过程的各级荷载要始终确保稳压，百分表行程接近零值时应在加下一级荷载前调整，并随时注意平台上翘、锚桩拔起、撑板上爬、撑杆倾斜、坑壁变形等不安全因素，及时采取处置措施，必要时可终止试验。

快速法加载：特点是加荷速率快、试验周期短，一般情况下试验过程仅数小时至十多个小时，但其测试成果和适用条件与常规方法略有差异。

快速载荷试验仍是逐级加荷，但前后两级加荷的间隔时间是固定的，一般为10~30min，有规定为60min的。根据研究结果，在比例界限点以内的弹性变形阶段，快速载荷试验的沉降量s一般偏小，当荷载超过p l后地基土已处于塑性变形阶段，快速载荷试验的沉降量s一般增幅较快，当荷载接近或超过地基土的极限荷载时，快速与常规两种试验p-s曲线逐渐接近，所定极限荷载值相同或差一个荷载级。因此，两种试验方法确定的p l、p z和基本承载力0值基本相近，其极差（最大与最小值间）不会超过平均值的30%，符合规范要求。快速载荷试验主要适用于沉降速率快的地层，如岩石、碎石类土、砂类土等，对毋须作沉降检算的建筑物，结合施工时限也可对粘性土地层采用快速试验。

4.2静力触探试验

1）根据地质勘探的布点要求，选取好位置，先在触探试验点两旁的地上拧两个地锚，拧前用铁锹在锚地点挖一个Ｖ型坑，坑深25～30cm，然后将地锚竖在Ｖ型槽内以缓慢的速度拧下，拧锚时用地锚压铁套在地锚杆上，将两根加力杆分别插在地锚压铁两边，两人或多人以推磨状将地锚缓慢旋转拧下，两根地锚相距约0.8m，然后将地面铲平，铺上两块木垫板．

2）与底架槽钢，用4个M8螺钉连接好后，安放在垫木板上，使两根已下好的锚位于支架两边，两根槽钢的中部，再将地锚压铁套在锚杆上，使底架槽钢与压铁相互连接，插好地锚销钉，将4个蝴蝶螺丝钉旋在地锚压铁的螺孔中，继续旋入使其顶紧底架槽钢，旋压时注意贯入支架必须与地面垂直，若不垂直可将一边螺钉继续旋入以达到垂直的目的，如贯入支架与地面倾斜，螺钉压紧已无法调整，可松开螺钉，抽动一边垫板（高的一端）使垫板下土向两边推去减少其高度，以保证支架垂直地面。

3）把带有一端电缆线的探头与已穿好探杆的电缆线相连接，用涤沦绝缘胶带纸缠封插头处，以防进水受潮和增加插座抗拉力。将第一根探杆连接，连接时一手握住探头，一手握住每一节探杆，探头不动，转动探柑，使其连接。切勿转动探头，以免电缆线断裂。

4）将带有探头已穿好电缆的探杆，放在触探机一侧，取出带有探头的第一节探杆，将第一节探杆从上面板土对着下面板的圆孔中穿过，使探头杆在下面板的圆孔中，对号中心，将第二节探杆和第一探杆连接。

5）将静力触探侧力仪放在探杆两旁，电缆线的另一端与静力触探测量仪接好。仪表的接线和调整，见静力触探测量仪使用说明书。仪表调整时需将探头垂直悬空避免阳光直射，将U型卡块卡在探杆接头上，将山形压板，放在U型卡块的下面，使其两边槽卡住链条，中间卡住探杆，转动摇把使山形压板卡住的两根链条上的加长销由下向上运动，直至加长销带动山形板及探杆抬起，悬空垂直地面，读取初读数。

6）仪表调整完毕准备工用就绪，就开始工作。可由4人操作，分工是两人专管摇把，以均匀的速度将探杆压下，一人放取U型卡块在探杆接头和山型板兼顾接探杆，一人记录测量仪表读数。工作时将U型卡块卡在探杆上，再将山形板放置在U型卡块上，转动摇把转动摇把，使加长销压住山形板，当加长销压住山形板工作时，使探杆以每分钟0.8~1.2m的速度向下贯入。

7）将立柱上自行划上10cm一档的标尺，观察山形板下压移动的位置，记录人员每10cm记一仪表数。

8）当一节探杆压入底部时，山形板与U型卡块接近下面板（探杆向下贯入时另一节探杆可根据情况在工作中与向下贯入的探杆连接），这时停止摇把转动，握摇把的手绝对不能一下松开，要慢慢反方向转动直至链条变形引起的弹力消除，否则会因弹力将摇把猛然弹回而伤人。将山形压板和U型卡块取出，放在上面接头上，重复上述过程中，使探杆不断压入土中，直至贯入到预定触探深度阻力仪表的极限，贯入即告结束。

9）在探头贯入过程中，若因贯入阻力太大而将地锚稍稍拔起、机架上抬时，应停止贯入，使机架落下，将地锚压铁上的蝴蝶螺钉旋一旋，使之再次压住底架槽钢。下锚

时先要根据表土的松软情况，选用合适的地锚叶片，换叶片时只需将锚杆前的锚锥头拧下，卸下叶片换上所需叶片，将锚锥头重新拧紧。

10）为了消除因温度变化对初读数的影响，在初贯入的3~5m内每贯入1m 须将探杆往上稍提一下，在探头不受力的情况下，记取初读数。其操作方法是停止转动摇把将山型压板放到U型卡块下面反转摇把，将探杆稍向上提，记取读数。

11）贯入结束后即可将探杆拔起，拔起时将山形板放在U型卡块下面，反转摇把，使探杆拔起。当拔过几根后，摇把摇起来觉得轻松时，可将摇把插到齿轮轴的轴头上，这样拔杆速度可提高4倍。

12）探杆全部拔起，搬开触探机架拧出地锚，一次试验便告结束。

4.3十字剪切试验

1）如果静力触探和十字板试验在同一点进行，则做好静力触探试验后将探杆探头全部取出，松开地锚压铁上的蝴蝶钉，将触探仪机架向底板上有十字槽园孔的一边移动，离开原静力触探孔cm左右，再旋紧蝴蝶螺钉固定机架。

2）如果静力触探和十字板试验，即开始做十字板试验，则在选择的适宜地点按照做静力触探试验的方法将地锚旋入地下，固定好机架，然后将十字板变速箱中的四支脚插入。插入时注意，十字板变速箱中的中心通孔与下面板带十字槽的圆孔中心在一条直线上。

3）将十字板变速箱上的卡杆器松开。

4）将穿好电缆线的探杆插入卡瓦和上面板。

5）将十字板头和探杆上的电缆线插头、插座连接。方法和静力触探相同，转动探杆，转十字板头和探杆连接，将十字板头插入底板的十字槽中，电缆线另一端和仪表盒相接。

6）仪表校正和调零，按仪表规程操作，使标定系数为十字板头标定系数。

7）用做静力触探的方法，将十字板头压到所需做十字板试验的深度，取出山形板和U型卡块。

8）用卡瓦夹紧探杆。

9）转动（顺时针）十字板变速箱的摇把，当仪表上的显示读数时，记取摇把转动的次数。（前段转动摇把因探杆接头的间隔及探杆本身的受力变形仪表上没有扭曲显示）。

10）摇把转动每10秒一转（即一度）转动要均匀。每转一度测记一次读数，当读数出现峰值或稳定值后再继续测记一分钟。峰值或稳定值即为原状上剪切破坏时的扭曲T。

11）将十字板头快速旋转3~6圈，使十字板头周围上层充分扰动，重复步骤10测记重塑上剪切破坏时的仪表读数扭曲T。

12）如需继续试验，则松开扭力装置的夹具，将十字板头继续下压至下一试验深度，按上述步骤重复进行。

13）全孔试验完毕后，节提取探杆和十字板头，清洗干净，检查各部件的完好程度。

4.4标准贯入试验

1）先用钻具钻至试验土层标高以上0.15m处，清除残土。清孔时，应避免试验土层受到扰动。当在地下水位以下的土层中进行试验时，应使孔内水位保持高于地下水位，以免出现涌砂和塌孔；必要时，应下套管或用泥浆护壁。

2）贯入前应拧紧钻杆接头，将贯入器放入孔内，避免冲击孔底，注意保持贯入器、钻杆、导向杆联接后的垂直度。孔口宜加导向器，以保证穿心锤中心施力。贯入器放入孔内后，应测定贯入器所在深度，要求残土厚度不大于0.1m。

3）将贯入器以每分钟击打15~30次的频率，先打入土中0.15m，不计锤击数；然后开始记录每打入0.10m及累计0.30m的锤击数N，并记录贯入深度与试验情况。若遇密实土层，锤击数超过50击时，不应强行打入，并记录50击的贯入深度。

4）旋转钻杆，然后提出贯入器，取贯入器中的土样进行鉴别、描述记录，并测量其长度。将需要保存的土样仔细包装、编号，以备试验之用。

5）重复1~4步骤，进行下一深度的标贯测试，直至所需深度。一般每隔1m进行一次标贯试验。

5数据处理

5.1 平板荷载试验数据整理

1）根据载荷实验成果分析要求，应绘制荷载(p)与沉降(s)曲线，必要时绘制各级荷载下沉降(s)与时间(t)或时间对数(lgt)曲线。

2）根据p-s 曲线拐点，必要时结合s-lgt 曲线特征,确定比例界限压力和极限压力。当p-s 呈缓变曲线时，可取对应于某一相对沉降值(即取s/d=0.01-0.015-0.02，d 为承压板直径)的压力评定地基土承载力。

5.2 静力触探试验数据整理

1）对原始数据进行检查与校正，如深度和零飘校正。

2）按下列公式分别计算比贯入阻力ps、锥尖阻力qc，侧壁摩擦力fs，摩阻比FR及孔隙水压力U。

ps=Kpεp qc=Kcε c fs=Kfε f

FR=fs/qc*100% U=Kuεu

以上各式中：Kp、Kc、Ku、Kf—分别为单桥探头、双桥探头、孔压探头的锥头的有关传感器及摩擦筒的率定系数；εp、εc、εu、εf—为相对应的应变量(微应变)。

4）触探试验成果应及时整理，最好是当天在现场整理，以便发现可能出现的问题并及时解决。

5）以深度（m）为纵坐标，以探头贯入力PS（kg/cm2）即触探测量仪读数的1/10为横坐标，作探头贯入阻力随深度变化的关系曲线。

6）触探试验成果和附近的钻孔柱状图，结合其它现场试验资料，组成静力触探综合柱状图。

7）根据触探综合柱状图和建筑物的结构类型，按有关规范对基础类型，埋深，地基允许承载力和变形特性作出评价。

5.3 十字剪切试验数据整理

1) 计算各试验点土的不排水抗剪峰值强度、残余强度、重塑土强度和灵敏度；

2）绘制单孔十字板剪切试验土的不排水抗剪峰值强度、残余强度、重塑土强度和灵敏度随深度的变化曲线，需要时绘制抗剪强度与扭转角度的关系曲线；

3) 根据土层条件和地区经验，对实测的十字板不排水抗剪强度进行修正。

5.4 标准贯入试验数据整理

1) 绘制标准贯入击数N与深度H的关系曲线图；

2）确定地基承载力；

3）确定粘性土、砂土的抗剪强度和变形参数；

4）评价饱和砂土、粉土的地震液化。

6安全注意事项

6.1主要设备的维护

6.1.1静力触探仪

1）摇把插到方形轴头上后，要将摇把头上的M8紧定螺钉旋紧防止摇把转动时脱出伤人。若停止贯入，摇把千万不能立即脱手，要慢慢随着弹力反方向旋转，防止摇把弹出伤人。

2）在贯入的过程中，掌握摇把的人，应凭手摇分量，大致估计读数的可靠性，如发现反常现象（仪表读数很小，而手摇分量很大或者相反）应及时查清原因。另外，发现下压的探杆碰到下面板导向孔的边缘，则可稍微敲一下底架槽钢使探杆在下面板导向孔中心。在贯入的过程中还应记录探头贯入砂层或碰到石头的声音。以供分析资料时参考。

3）在硬粘土层中，当探头阻力不很大（仪表读数不大）且贯入深度也不很大而摇把分量很大，以至单手难以转动，则可采取反复拔起与压下的办法来解决。

4）结束贯入后应立即将探杆拔起，以免时隔太久探杆粘聚力增大拔不出来。或因地下水的作用使探头受潮失效。起拔阻力过大时可将探杆顺时针转几圈，以减小粘聚力。

5）起拔探杆时应检查探杆和探头，有无弯曲、刻痕。探头拔出后，应立即检查锥尖钻附的土样，借以判断探头到达的土层种类。

6）一个工程完成后，将探头拆开清洗擦干后涂油，以备下回使用。

7）触探主机应常年处于良好的工作状态，各转动部件和探杆接头应保持滑和转动灵活。探杆保持平直以免导致探孔偏斜。

8）探头的率定应按CECS04：《静力触探技术标准》执行，标定不合格的探头不得继续使用。

9）探头使用一段时间后将有磨损，对磨损严重的应调换新的锥头和外壳，并重新、率定。

10）一般两人以单手转动摇把感到吃力时即已达到本仪器的设计负荷能力，此时不应加大手摇力量，以免损坏探杆和探头

11）试验点应避免开地下设施（管道、电缆等），上面应避免开高压线路，以免发生意外。

12）当加长销因贯入力过大而被剪断时，可用尖头冲，将拆断的加长销从链条上冲下来换上新的加长销。断开连接时可用探杆贯入加压时的办法使断的一边链条伸长，便于对接。

6.2安全作业程序

6.2.1一般规定

6.2.1.1操作人员进入检测工地现场必须佩戴安全帽及相关安全设施；

6.2.1.2严禁与检测无关的人员进入检测工地现场；

6.2.1.3操作人员必须持试验检测证上岗，严禁无证操作；

6.2.1.4工地现场，要注意是否有泥浆池、沟壑存在，防止人员发生意外。

6.5.2.2用电安全

6.2.1现场注意用电安全，用电要严格按照安全用电要求来进行，对于电器线路要及时检查，防止漏电；

6.2.2.2对于现场电线必须由专业人员操作才能接入配电箱。

6.2.3机械安全

6.2.3.1吊机、卡车等机械操作必须持证上岗，严禁无证人员开启机械；

6.2.3.2吊机在作业过程中，严禁人员在机械的操作半径内活动。

6.2.4检测过程中的安全

6.2.4.1配重在调运过程中，必须由有经验的人员在现场指挥调度；

6.2.4.2配重在堆载开始，要计算地面地基土的承载力，是否能承受配重的压力；在堆载过程中，要由专人指挥，防止偏心，并注意观察地面沉降，防止不均匀沉降造成配重的倾覆；

6.2.4.3在加载过程中，检测人员除要保证数据的准确性外，还要经常观察配重的情况，看配重是否有抬起的可能性，并防止向一侧倾覆。

6.2.5仪器使用安全

6.2.5.1仪器的使用要严格遵守公司的《设备管理程序》；

6.2.5.2仪器必须由参加培训并取得试验检测证的人员进行操作；

6.2.5.3仪器必须是经过相关部门经过计量认证并取得相关合格证的情况下使用，仪器必须满足检测所需要的精度及测量范围，且在标定有效期内使用；

6.2.5.4仪器在工地现场要做保护和措施，防止日光强烈照射，防止雨淋；

6.2.5.5仪器在移动过程中要防止强烈震动，以防对仪器造成损害，影响仪器的精度或准确性；

6.2.5.6自动加载设备要防止外部的震动对检测结果造成影响。