高等教育工程地质与地基基础岩土工程勘察.pptx

1/48 岩土工程勘察的目的和任务岩土工程勘察的目的和任务查明条件分析问题作出评价选择场地提出建议制定措施预测新问题6.1 概述2/48岩土工程勘察等级应根据建筑工程安全等级、建筑场地等级、建筑地基等级综合确定。建筑在岩质地基上的一级工程，当场地复杂程度等级和地基复杂程度等级均为三级时，岩土工程勘察等级可定为乙级。甲级 在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程 度等级中，有一项或多项为一级。乙级 除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目。丙级 工程重要性、场地复杂场地和地基复杂程度 均为三级。6.2 岩土工程勘察等级和阶段3/48 工程重要性等级工程重要性等级 破坏后果 工程类型 一级 二级 三级 很严重 严重 不严重 重要工程 一般工程 次要工程4/48建筑场地等级场地条件 一级 二级 三级 建筑抗震稳定性 危险 不利 有利（6度)不良地质现象发育 强烈 一般 不发育地质环境破坏程度 强烈破坏 一般 未破坏地形地貌条件 复杂 较复杂 简单 地下水 多层、复杂 在基础上 无影响5/48建筑地基等级地基条件 一级 二级 三级 岩土种类 多 较多 单一特殊性岩土 复杂 有 无6/48岩土工程勘察费用勘察费用占工程建设费用的14%，与地质条件及工程重要性有关，简单场地0.51%，复杂场地2%，地下工程3%，重大工程复杂条件4%。7/48勘察阶段的划分：可行性研究勘察阶段 初步勘察阶段 详细勘察阶段 施工勘察阶段不同部门的名称：不同部门的名称：铁道部门：铁道部门：草测草测 初测初测 详测详测 定测；定测；水电部门：水电部门：规划规划 可行性研究可行性研究 初步设计初步设计 技施设计技施设计 运行；运行；城建部门：城建部门：总体规划、详细规划总体规划、详细规划 初步设计初步设计 技术设计技术设计 施工设施工设 计与施工。计与施工。8/48可行性研究勘察阶段主要任务是选定建筑场址。通过勘察对其稳定性和适宜性作出评价，经过技术经济论证选择最优方案。勘察方法:1.搜集资料2.踏勘3.物探9/48初步勘察阶段勘察方法:1.钻探2.试验3.补充测绘和物探4.长期观测主要任务是确定建筑物的具体位置选择建筑物地基基础方案、对不良地质现象的防治措施进行论证。需详细查明建筑场地工程地质条件。10/48详细勘察阶段勘察方法:1.试验2.补充勘探配合技术设计或施工图设计,按不同建筑物提出详细的工程地质资料和设计所需的岩土技术参数。对基础设计方案、地基处理方案、不良地质现象的防治方案作出论证和建议。11/48 对工程地质条件复杂或有特殊要求的重要工程，还需进行施工勘察。它包括施工地质编录、地基验槽与监测和施工超前预报，以校核已有的勘察成果资料。施工勘察12/48 下列地区、地段不宜选为场址：下列地区、地段不宜选为场址：(1)不良地质现象发育且对场地稳定性有直接危害或潜在威胁的地区，如泥石流河谷、崩塌、滑坡、土洞、塌陷、岸边冲刷、地下潜蚀等地。(2)地基土性质严重不良的场地，如II级自重湿陷性场地、胀缩性强烈的I级膨胀土地基、软硬突变的场地。(3)对建筑物抗震危险的地段，即地震时可能发生滑坡、崩塌、地裂、泥石流等及发震断裂带上可能发生地表错位的部位。(4)洪水或地下水对建筑场地有严重不良影响的地段，如位于洪水淹没区。(5)地下有尚未开采的有价值矿藏或未稳定的地下采空区。13/481.勘探点的布置：对一、二级建筑物，按主要柱列线或建筑物的周边线布置；对三级建筑物可按建筑物或建筑群的范围布置；对重大设备基础，应单独布置勘探点，且数量不宜少于3个。勘探点间距视建筑物和岩土工程等级而定。对每幢重要建筑物都应设有控制性勘探孔，一般占勘探孔总数的1/51/3。桩基桩基 每个单独基础有一个钻孔；每个单独基础有一个钻孔；筏片、箱基筏片、箱基 基础角点、中心点应有钻孔；基础角点、中心点应有钻孔；14/482.勘探孔深度确定 勘探孔深度以能控制地基主要受力层为原则。当基础短边5m，条形基础一般为3b，单独基础一般为1.5b但不应小于5m。对需进行变形验算的地基，控制性勘探孔应超过地基沉降计算深度。15/48当遇下列情况之一时，应适当增减勘探孔深度：1.当场地地形起伏较大时，应根据预计的整平地面标高调整孔深。2.在预定深度内遇基岩时，除控制性勘探孔应钻入基岩适当深度外，其它勘探孔在确认达到基岩后即可终孔。3.当预计基础埋深以下有厚度超过35m且分布均匀的坚实土层（如碎石土、老堆积土等）时，控制性勘探孔应达到规定深度外，其它勘探孔深度可适当减小。4.当预定深度内有软弱土层时，勘探孔深度应适当加大。16/483.取土试样与原位测试：取土试样和进行原位测试的勘探孔（井）宜在平面上均匀分布，其数量可占勘探孔总数的1/41/2。对安全等级为一级的建筑物每幢不得少于3个。取土试样或原位测试的数量和竖向间距，应按地层特点和土的均匀程度确定。一般在地基主要受力层内间隔12m,各土层一般需采取试样或取得测试数据。每层土均应采取土试样或进行原位测试，其数量不得少于6个。17/4818/48勘察工作的主要任务是：1.查明建筑场地地下有关的地质情况。2.提取岩土样及水样，供室内试验分析之用。3.利用勘探坑孔进行现场原位试验和布设长期观测点。6.3 岩土工程勘察方法19/48一、钻探法(drilling)利用钻探机械和工具在岩土层中钻孔的勘探方法。可直接探明地层岩性、地质构造、地下水埋深、含水层类型和厚度、滑坡位置及岩溶情况，还可取岩心，在钻孔中试验。20/48(一)钻探方法和设备21/48冲冲冲冲击击击击钻钻钻钻冲击钻：砂土、碎石土冲击钻：砂土、碎石土冲击钻：砂土、碎石土冲击钻：砂土、碎石土（不能直观鉴别）（不能直观鉴别）（不能直观鉴别）（不能直观鉴别）锤击钻：粘、粉、砂土锤击钻：粘、粉、砂土锤击钻：粘、粉、砂土锤击钻：粘、粉、砂土（可取原状土样）可取原状土样）振振振振动动动动钻钻钻钻粘土粘土粘土粘土粉土粉土粉土粉土砂土砂土砂土砂土回回回回转转转转振振振振动动动动钻钻钻钻粉土粉土粉土粉土砂土砂土砂土砂土（不能直观鉴别）（不能直观鉴别）（不能直观鉴别）（不能直观鉴别）回转钻探试验回转钻探试验钻杆钻杆钻杆钻杆钻机钻机钻机钻机钻头钻头钻头钻头22/48工民建勘察常用简易、轻便的SH30钻机回转钻进，对软土用薄壁取土器，对松散的砂卵石层采用冲击钻进或振动钻进；对软弱地层或破碎带采用干钻法、双层岩芯管法。工程地质钻探的常规口径为：开孔168mm，终孔91mm。有些工程还采用大口径或小口径钻进方法。23/48(二)钻孔观测、编录与资料整理1.岩心观察、描述和编录2.钻孔水文地质观测3.钻进动态观测 24/4825/48二、触探法(penetration test)1.圆锥动力触探 利用一定的锤击动能，将一定规格的探头打入土中，根据每打入土中一定深度所需的能量来判定土的性质，并对土进行分层。类型分为：轻型（10kg锤）、落距50cm重型（63.5kg锤）、落距76cm超 重 型（120kg锤）、落 距100cm 30cm锤重：锤重：63.5kN落距：落距：76cm26/482.标准贯入试验(SPT)设备主要是由贯入器、贯入探杆和穿心锤三部分组成的,锤重63.5kg，在76cm的自由落距下，通过圆筒型的贯入器，贯入土层15cm，再打入30cm深度，以后30cm的锤击数称为标贯击数，用N63.5来表示，一般写作N。27/48标准贯入试验成果的应用标准贯入试验成果的应用1划分土的类别或土层剖面；2判断砂土的密实度及地震液化问题；3判断粘性土的稠度状态及C、值；4评定土的变形模量E0和压缩模量ES；5确定砂土、粘性土和粉土的地基承 载力；28/483.静力触探试验(cone penetration test)用静力将一个内部装有阻力传感器的圆锥形探头均匀压入土中，测定土层对探头的贯入阻力，以此来间接判断分析地基土的物理力学性质。静力加压装置静力加压装置29/4830/48静力触探成果的应用1、划分土层2、估算土的物理力学指标3、确定浅基础的承载力4、预估单桩承载力5、判定饱和砂土和粉土的液化势静力触探具有测试连续、快速、效率高、功能多的特点，兼勘探与测试双重作用。适用于粘性土、粉土、砂土，但对碎石类土难以贯入。31/4832/48三.掘探法(subsurface excavation)是用人工或机械掘进的方式来探明地表浅部的工程地质条件，包括：探坑、探槽、斜井、浅井、竖井、平洞等。33/48坑探工程展示图34/486.4 地基土的野外鉴别与描述 对碎石土和砂土的鉴别方法，利用日常熟悉的食品如绿豆、小米、砂糖、玉米面的颗粒作为标准进行对比鉴别，详见表6-8。对粘性土与粉土的鉴别方法，根据手搓滑腻感或砂粒感等感觉，加以区分和鉴别，详见表6-9。新近沉积粘性土的野外鉴别方法见表6-10。35/48土的野外描述：1.颜色2.密度3.湿度4.粘性土的稠度5.含有物6.其它36/48勘察报告的基本内容勘察报告的基本内容（1）委托单位、场地位置、工作简况、勘察的目的、要求和任务；（2）勘察方法及各项勘察工作的数量布置及依据；（3）场地工程地质条件分析，包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质和不良地质现象等内容，对场地稳定性和适宜性作出评价；（4）岩土参数的分析与选用，包括各项岩土性质指标的测试成果及其可靠性和适宜性，评价其变异性，提出其标准值。6.5 岩土工程勘察报告37/48（5）工程施工和运营期间可能发生的工程地质问题的预测及监控、预防措施的建议。（6）根据地质和岩土条件、工程结构特点及场地环境情况，提出地基基础方案、不良地质现象整治方案、开挖和边坡加固方案等岩土利用、整治和改造方案的建议；（7）对建筑结构设计和监测工作的建议，工程施工和使用期间应注意的问题，下一步岩土工程勘察工作的建议等。38/48 报告应附的图表：报告应附的图表：（1）场地工程地质图（附勘察工程布置）。（2）工程地质柱状图、剖面图或立体投影图。（3）室内试验和原位测试成果图表。（4）岩土利用、整治、改造方案的有关图表。（5）岩土工程计算简图及计算成果图表。39/48单项报告单项报告1）工程地质测试报告。（2）工程地质检验或监测报告。（3）工程地质事故调查与分析报告。（4）岩土利用、整治或改造方案报告。（5）专门工程地质问题的技术咨询报告。40/48工程地质勘察报告的阅读与使用工程地质勘察报告的阅读与使用v建筑场地稳定性评价建筑场地稳定性评价区域稳定性区域稳定性场地稳定性场地稳定性地基承载力与地基承载力与地基变形问题地基变形问题不良地质现不良地质现象影响程度象影响程度采取措施采取措施工程适宜性工程适宜性41/48v考虑环境效应考虑环境效应v持力层选择持力层选择地质条件地质条件持力层持力层承载力大、宜浅埋，承载力大、宜浅埋，亦可地基加固处理。亦可地基加固处理。造价造价安全安全施工施工基础形式基础形式 事先预测建筑物施工与使用过程中可能出现的岩土事先预测建筑物施工与使用过程中可能出现的岩土工程问题与环境问题，提出相应的预防与整治措施。工程问题与环境问题，提出相应的预防与整治措施。浅埋浅埋深埋深埋42/4843/4844/4845/4846/4847/4848/48