工程勘察基本技术.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第一章,岩土工程勘察基本技术要求,第一节 岩土工程勘察的分级,岩土工程勘察等级划分的主要目的，是为了勘察工作量的布置。显然，工程规模较大或较重 要、场地地质条件以及岩土体分布和性状较复杂者，所投入的勘察工作量就较大。反之则 较小。,岩土工程勘察的等 级，是由,工程安全等级,、,场地,和,地基的复杂程度,三项因素决定的。首先应分别对三项因素进行分级，在此基础上进行综合分析，以确定岩土工程勘察的等级划分。下面先分别论述三项 因素等级划分的依据及具体规定，随后综合划分岩土工程勘察的等级。,一、工程安全等级,工程的安全等级，是根据由于,工程岩土体或结构失稳破坏，导致建筑物破坏而造成生命财产 损失、社会影响及修复可能性等后果的严重性,来划分的。根据国家标准,建筑结构设计统一标准,GBJ68-84,的规定，将工程结构划分为三个安全等级，规范与之相应，也将工程安全等级划分为三级。,安全等级 破坏后果 工程类型,级 很严重 重要工程,级 严 重 一般工程,级 不严重 次要工程,对于不同类型的工程来说，应根据工程的规模和重要性具体划分。目前房屋建筑与构筑 物的安全等级，已在国家标准建筑地基基础设计规范,GBJ7-89,中明确规定,。,此外，各产业部门和地方根据本部门(地方)建筑物的特殊要求和经验，在颁布的 有关技术规范中也划分了适用于本部门(地方)的工程安全等级，一般均划分为三级。,房屋建筑与构筑物安全等级,安全等级：,一 级,破坏后果：,很严重,建筑类型：,重要的工业与民用建筑物；20层以上的高层 建筑；体型复杂的14层以 上的高层建筑；对地基变形有特殊要求的建筑物；单桩承受的荷载在4 000,kN,以上的建筑物,安全等级 破坏后果 建筑类型,二级 严 重 一般的工业与民用建筑,三级 不严重 次要的建筑物,目前，地下洞室、深基坑开挖、大面积岩土处理等尚无工程安全等级的具体规定，可根据实际情况划分。,大型沉井和沉箱、超长桩基和墩基、有特殊要求的精密设备和超高压设备、有特殊要求的深基坑开挖和支护工程、大型竖井和平洞、大型基础托换和补强工程，以及 其他难度大、破坏后果严重的工程，以列为一级安全等级为宜。,二、场地复杂程度等级,场地复杂程度是由,建筑抗震稳定性、不良地质现象发育情况、地质环境破坏程度和地形地貌 条件,四个条件衡量的，也划分为三个等级,。,等级,场地条件,一 级,二,级,三,级,建筑抗震稳定性,危险,不利,有利（或地震设防烈度,6度）,不良地质现,象发育情况,强烈发育,一般发育,不,发育,地质环境,破坏程度,已经或可能,强烈破坏,已经或可能受到一般破坏,基本未受破坏,地形地貌条件,复杂,较,复杂,简单,（一）建筑抗震稳定性,按国家标准建筑抗震设计规范,GBJ11-89,规定，选择建筑场地时，对建筑抗震稳 定性地段的划分规定为：,(1)危险地段：,地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流及发震断裂带上可能发生 地表位错的部位。,(2)不利地段：,软弱土和液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质的陡坡、河岸 和斜坡边缘，平面分布上成因、岩性和性状明显不均匀的土层(如古河道、断层破碎带、暗埋的塘浜沟谷及半填半挖地基)等。,(3)有利地段：,岩石和坚硬土或开阔平坦、密实均匀的中硬土等。,（二）不良地质现象发育情况,不良地质现象泛指由地球外动力作用引起的，对工程建设不利的各种地质现象。它们分布于场地内及其附近地段，主要影响场地稳定性，也对地基基础、边坡和地下洞室等具体的岩土工程有不利影响。,“强烈发育”是指由于不良地质现象发育招致建筑场地极不稳定，直接威胁工程设施的安全。,例如，山区崩塌、滑坡和泥石流的发生，会酿成地质灾害，破坏甚至整个摧毁工程建筑物。岩溶地区溶洞和土洞的存在，所造成的地面变形甚至塌陷，对工程设施的安全也会构成直接威胁。,“一般发育”是指虽有不良地质现象分布，但并不十分强烈，对工程设施安全的影响不严重；或者说对工程安全可能有潜在的威胁。,（三）地质环境破坏程度,由于人类工程经济活动导致地质环境的干扰破坏，是多种多样的。例如，采掘固体矿产 资源引起的地下采空；抽汲地下液体(地下水、石油)引起的地面沉降、地面塌陷和地裂缝；修建水库引起的边岸再造、浸没、土壤沼泽化；排除废液引起岩土的化学污染；等等。,地质环境破坏对岩土工程实践的负影响是不容忽视的，往往对场地稳定性构成威胁。,地质环境的“强烈破坏”，是指由于地质环境的破坏，已对工程安全构成直接威胁；如矿山浅层采空导致明显的地面变形、横跨地裂缝等。,“一般破坏”是指已有或将有地质环 境的干扰破坏，但并不强烈，对工程安全的影响不严重。,（,四）地形地貌条件,主要指的是地形起伏和地貌单元(尤其是微地貌单元)的变化情况。一般地说，山区和丘陵区 场地地形起伏大，工程布局较困难，挖填土石方量较大，土层分布较薄且下伏基岩面高低不 平。地貌单元分布较复杂，一个建筑场地可能跨越多个地貌单元，因此地形地貌条件复杂或 较复杂。平原场地地形平坦，地貌单元均一，土层厚度大且结构简单，因此地形地貌条件简 单。,三、地基复杂程度等级,地基复杂程度也划分为三级：,1、一级地基,:符合下列条件之一者即为一级地基：,(1)岩土种类多，性质变化大，地下水对工程影响大，且需特殊处理；,(2)多年冻土及湿陷、膨胀、盐渍、污染严重的特殊性岩土，对工程影响大，需作专门处理 的；变化复杂，同一场地上存在多种的或强烈程度不同的特殊性岩土也属之。,2、二级地基,:符合下列条件之一者即为二级地基：,(1)岩土种类较多，性质变化较大，地下水对工程有不利影响；(2)除上述规定之外的特殊性岩土。,3、,三级地基,(1)岩土种类单一，性质变化不大，地下水对工程无影响；(2)无特殊性岩土。,四、岩土工程勘察等级,勘察等级,确 定 勘 察 等 级 的 因 素,工程安全等级,场地等级,地基等级,一 级,一 级,任 意,任 意,二 级,一 级,任 意,任 意,一 级,二 级,二 级,二 级,二级或三级,三 级,二 级,三 级,一 级,任 意,任 意,一 级,二 级,二 级,三 级,二 级,三 级,三 级,三 级,二 级,三 级,三 级,二级或三级,第二节 岩土工程勘察阶段,一、工程地质勘察阶段,为保证工程建筑物自规划设计到施工和使用全过程达到安全、经济、合用的标准，使建筑物场地、结构、规模、类型与地质环境、场地工程地质条件相互适应。任何工程的规划设计过程必须遵照循序渐进的原则，即科学地划分为若干阶段进行。,工程地质勘测过程是对客观工程地质条件和地质环境的认识过程。,“,认识论,”,由区域到场地，由地表到底下，由一般调查到专门,性问题的研究，由定性到定量评价,的原则进行。,二、勘察阶段划分,我国实行四阶段体制，与国际通用体制相同。,规划阶段 初步设计 技术设计 施工设计与施工,不同部门的名称：,铁道部门：草测 初测 详测 定测；水电部门：规划 可行性研究 初步设计 技施设计 运行；,城建部门：总体规划、详细规划 初步设计 技术设计 施工设计与施工。,规划阶段的任务：,区域开发技术经济论证，比较选择第一期工程开发地段。定性概略评价。,初步设计的任务：,场地方案比较，选场址。定性、定量评价。,技术设计的任务：,选定建筑物位置、类型、尺寸。定量评价。,施工设计与施工：,施工详图。补充验证已有资料。,三、岩土工程勘察,1、可行性研究勘察（选址勘察）,搜集、分析已有资料，进行现场踏勘，工程地质测绘，少量勘探工作，对场址稳定性和适宜性作出岩土工程评价，进行技术经济论证和方案比较。,2、初步勘察,建筑地段稳定性的岩土工程评价，为确定建筑物总平面布置、主要建筑物地基基础方案、对不良地质现象的防治工程方案 进行论证。,3、详细勘察 对地基基础设计、地基处理与加固、不良地质现象的防治工程进行岩土工程计算与评价，满足施工图设计的要求施工勘察不作为一个固定阶段，视工程的实际需要而定，对条件复杂或有特殊施工要求的重大工程地基，需进行施工勘察。施工勘察包括：施工阶段的勘察和施工后一些必要 的勘察工作，检验地基加固效果。,第三节 岩土工程勘察方法,岩土工程勘察方法或技术手段，主要以下几种：,（1）工程地质测绘,（2）勘探与取样,（3）原位测试与室内实验,（4）现场检验与监测,工程地质测绘是岩土工程勘察的基础工作，一般在勘察的,初期阶段,进行。这一方法的本质是 运用,地质、工程地质理论,，对地面的地质现象进行,观察和描述,，分析其性质和规律，并藉以 推断地下地质情况，为勘探、测试工作等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较 复杂的场地，必须进行工程地质测绘；但对地形平坦、地质条件简单且较狭小的场地，则可 采用调查代替工程地质测绘。工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的方法，高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况，起到有效地指导其他勘察方法的作用。,勘探工作包括物探、钻探和坑探等各种方法。它是被用来调查地下地质情况的；并且可利用 勘探工程取样进行原位测试和监测。应根据勘察目的及岩土的特性选用上述各种勘探方法。,物探是一种间接的勘探手段，它的优点,是较之钻探和坑探轻便、经济而迅速，能够及时解 决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况,，所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。,但是，,物探成果判释往往具多解性，方法的使用又受地形条件等的限制,，其成果需用勘探工程来验证。,钻探和坑探也称勘探工程，均是直接勘探手段，能可靠地了解地下地质情况，在岩土工程勘察中是必不可少的。,其中钻探工作使用最为广泛，可根据地层类别和勘察要求选用不同的钻探方法。当钻探方法难以查明地下地质情况时，可采用坑探方法。,坑探工程的类型较多，应根据勘察要求选用。,勘探工程一般都需要动用机械和动力设备，耗费人力、物力较多，有些勘探工程施工周期又较长，而且受 到许多条件的限制。因此使用这种方法时应具有经济观点，布置勘探工程需要以工程地质测 绘和物探成果为依据，切避盲目性和随意性。,原位测试与室内试验的主要目的，是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数，包括,岩 土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数,等。,原位测试一般都藉助于勘探工程进行，是详细勘察阶段主要的一种勘察方法。,原位测试与室内试验相比，各有优缺点。,原位测试的优点是：,试样不脱离原来的环境，基本上在原位应力条件下进行试验；所测定的岩土体尺寸大，能反映宏观结构对岩土性质的影响，代表性好；试验周期较短，效率高；尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。,缺点是：,试验时的应力路径难以控制；边界条件也较复杂；有些试验耗费人力、物力较多，不可能大量进行。,室内实验历史较久，其优点是：,试验条件比较容易控制（边界条件明确，应力应变条件可以控制等）；可以大量取样。,缺点是：,试样尺寸小，不能反映宏观结构和非均质性对岩土性质的影响，代表 性差；试样不可能真正保持原状，而且有些岩土也很难取得原状试样。,现场检验与监测是构成岩土工程系统的一个重要环节，大量工作在施工和运营期间进行；但是这项工作一般需在高级勘察阶段开始实施，所以又被列为一种勘察方法。它的主要目的在于保证工程质量和安全，提高工程效益。,现场检验的涵义，包括施工阶段对先前岩土工程勘 察成果的验证核查以及岩土工程施工监理和质量控制。,现场监测则主要包含施工作用和各类 荷载对岩土反应性状的监测、施工和运营中的结构物监测和对环境影响的监测等方面。,检验与监测所获取的资料，可以反求出某些工程技术参数，并以此为依据及时修正设计，使之在技术和经济方面优化。此项工作主要是在施工期间内进行，但对有特殊要求的工程以及一些对工程有重要影响的不良地质现象，应在建筑物竣工运营期间继续进行。,随着科学技术的飞速发展，在岩土工程勘察领域中不断引进高新技术。例 如，工程地质综合分析、工程地质测绘制图和不良地质现象监测中遥感(,RS)、,地理信息系统(,GIS),和全球卫星定位系统(,GPS),即“3,S”,技术的引进；勘探工作中地质雷达和地球物理层析 成像技术(,CT),的应用等。,