最新地基与基础工程(工程地质勘察)PPT课件.ppt

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1、地基与基础工程地基与基础工程(工程地质勘察工程地质勘察) 212单元单元1 工程地质勘察工程地质勘察目目 录录 9图图1.1 土的三相比例土的三相比例1.1 土的物理性质与工程分类土的物理性质与工程分类 10土的三相比例如图1.1所示，其中： m = mw+ms （1.1） Vv=Va+Vw （1.2） V=Vv+Vs （1.3）式中 m -土的总质量； mw-土中水的质量； ms -土中固体颗粒的质量； V-土的总体积； Va -土中气体所占的体积； Vw -土中水所占的体积； Vs -土中固体颗粒所占的体积； Vv -土中孔隙所占的体积。1.1 土的物理性质与工程分类土的物理性质与工程分类

2、 11（1）土的固体颗粒）土的固体颗粒颗粒的大小通常以粒径表示。工程上按粒径大小分组称为粒组，即某一级粒径的变化范围。土中各粒组的相对含量称为土的粒径级配。土粒含量的具体含义是指一个粒组中的土粒质量与干土总质量之比，一般用百分比表示。实验室常用的颗粒分析方法有筛分法和密度计法。1.1 土的物理性质与工程分类土的物理性质与工程分类 12（2）土中水）土中水组成土的第二种主要成分是土中水。在自然条件下，土中总是含水的。土中水可以是液态、固态或气态，存在于土中的液态水又可分为结合水和自由水两大类。土中细粒越多，即土的分散度越大，水对土的性质的影响也越大。1.1 土的物理性质与工程分类土的物理性质与工

3、程分类 13（3）土中气体）土中气体在非饱和土中，土颗粒间的孔隙由液体和气体充满。土中气体一般以下面两种形式存在于土中：一种是四周被颗粒和水封闭的封闭气体，另一种是与大气相通的自由气体。当土的饱和度较低，土中气体与大气相通时，土体在外力作用下，气体很快从孔隙中排出，则土的强度和稳定性提高。当土的饱和度较高，土中出现封闭气体时，土体在外力作用下，体积缩小；外力减小，则体积增大。因此，土中封闭气体增加了土的弹性。同时，土中封闭气体的存在还能阻塞土中的渗流通道，减小土的渗透性。1.1 土的物理性质与工程分类土的物理性质与工程分类 141.1.2.2 土的结构土的结构土颗粒之间的相互排列和连续形式称为

4、土的结构。（1）单粒结构）单粒结构单粒结构又称粗颗粒土，如卵石、砂等。（2）蜂窝结构）蜂窝结构当土颗粒较细（粒级在0.0020.02mm）时，会在水中单个下沉，碰到已沉积的土粒时，由于土粒之间的分子吸引力大于颗粒自重，则正常土粒被吸引而不再下沉，形成很大孔隙的蜂窝状结构。（3）絮状结构）絮状结构粒径小于0.005mm的黏土颗粒在水中长期悬浮并在水中运动时，形成小链环状的土集粒而下沉。1.1 土的物理性质与工程分类土的物理性质与工程分类 15按土开挖的难易程度可将土分为松软土、普通土、松软土、普通土、坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬坚土、砂砾坚土、软石、次坚石、坚石、特坚硬石石八类。松

5、软土和普通土可直接用铁锹开挖，或用铲运机、推土机、挖土机施工；坚土、砂砾坚土和软石要用镐、撬棍开挖，或预先松土，部分用爆破的方法施工；次坚石、坚石和特坚硬石一般要用爆破方法施工。表1.1为土的工程分类与现场鉴别方法。1.1.3 土的工程分类土的工程分类1.1 土的物理性质与工程分类土的物理性质与工程分类 16土的分类 土 的 名 称 可松性系数 现场鉴别方法 KsKs一类土 (松软土)砂，亚砂土，冲积砂土层，种植土，泥炭(淤泥)1.081.171.011.03能用锹、锄头挖掘 二类土 (普通土)亚粘土，潮湿的黄土，夹有碎石、卵石的砂，种植土，填筑土及亚砂土 1.141.281.021.05用锹

6、、锄头挖掘，少许用镐翻松 三类土 (坚土)软及中等密实粘土，重亚粘土，粗砾石，干黄土及含碎石、卵石的黄土、亚粘土，压实的填筑土 1.241.301.041.07要用镐，少许用锹、锄头挖掘，部分用撬棍 四类土(砂砾坚土)重粘土及含碎石、卵石的粘土，粗卵石，密实的黄土，天然级配砂石，软泥灰岩及蛋白石 1.261.321.061.09整个用镐、撬棍，然后用锹挖掘，部分用楔子及大锤 五类土 (软石) 硬石炭纪粘土，中等密实的页岩、泥灰岩、白垩土，胶结不紧的砾岩，软的石炭岩 1.301.45 1.101.20 用镐或撬棍、大锤挖掘，部分使用爆破方法 六类土 (次坚石) 泥岩，砂岩，砾岩，坚实的页岩，泥灰

7、岩，密实的石灰岩，风化花 岗岩，片麻岩 1.301.45 1.101.20 用爆破方法开挖,部分用风镐 七类土 (坚石) 大理岩，辉绿岩，玢岩，粗、中粒花岗岩，坚实的白云岩、砂岩、砾 岩、片麻岩、石灰岩，风化痕迹的安山岩、玄武岩 1.301.45 1.101.20 用爆破方法开挖 八类土(特坚硬石) ) 安山岩，玄武岩，花岗片麻岩，坚实的细粒花岗岩、闪长岩、石英岩、辉长岩、辉绿岩、玢岩 1.451.50 1.201.30 用爆破方法开挖表表1.1 土的工程分类与现场鉴别方法土的工程分类与现场鉴别方法1.1 土的物理性质与工程分类土的物理性质与工程分类 17土的物理性质指标可分为两类：一类是必须

8、通过试验测定的，如含水量、密度和土粒相对密度；另一类是可以根据试验测定的指标换算的，如孔隙比、孔隙率和饱和度等。1.1.4 土的物理性质指标土的物理性质指标1.1 土的物理性质与工程分类土的物理性质与工程分类 181.土的密度（土的密度（g/cm3）天然密度（湿密度）天然密度（湿密度）:天然状态下土的密度以下式表示 干密度干密度:土的孔隙中完全没有水时的密度，是指土单位体积中土粒的重量，即固体颗粒的质量与土的总体积之比值。 干密度反映了土的孔隙性，因而可用以计算土的孔隙率，它往往通过土的密度及含水率计算得来，但也可以通过实测得到。VmVmsd1.1 土的物理性质与工程分类土的物理性质与工程分类

9、 192.含水率（含水量）含水率（含水量）土的含水量定义为土中水的质量与土粒质量之比，以百分数表示，即3. 孔隙率孔隙率孔隙率是土的孔隙体积与土体积之比，或单位体积土中孔隙的体积，即%100%100ssswmmmmmw%100VVnv1.1 土的物理性质与工程分类土的物理性质与工程分类 204.孔隙比孔隙比孔隙比是土的孔隙体积与土粒体积之比，以小数表示，即常见的物理性质指标及相互关系换算公式如表1.2所示（见教材第12页）。svVVe 1.1 土的物理性质与工程分类土的物理性质与工程分类 211.2 工程地质勘察工程地质勘察 1.2 工程地质勘察工程地质勘察 22工程地质勘察是为查明影响工程建

10、筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造；地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质，自然（物理）地质现象和天然建筑材料等，这些通常又称为工程地质条件。查明工程地质条件后，需根据设计建筑物的结构和运行特点，预测工程建筑物与地质环境相互作用（即工程地质作用）的方式、特点和规模，并做出正确的评价，为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。1.2.1 工程地质勘察概述工程地质勘察概述 1.2 工程地质勘察工程地质勘察 231.2.1.1 编制地质勘察报告的程序编制地质勘察报告的程序（1）外业和实验资料的汇集、检查和统计。（2）对照原位测试和土工试验资料

11、，校正现场地质编录。（3）编绘钻孔工程地质综合柱状图。（4）划分岩土地质层，编制分层统计表，进行数理统计。（5）编绘工程地质剖面图和其他专门图件。（6）编写文字报告。 1.2 工程地质勘察工程地质勘察 241.2.1.2 工程地质勘察报告的主要内容工程地质勘察报告的主要内容工程地质勘察报告应叙述工程项目、地点、类型、规模、荷载、拟采用的基础形式；工程勘察的发包单位、承包单位；勘察任务和技术要求；勘察场地的位置、形状、大小；钻孔的布置和布置原则，孔位和孔口标高的测量方法以及引测点；施工机具、仪器设备和钎探取样及原位测试方法；勘察的起止时间；完成的工作量和质量评述；勘察工作所依据的主要规范、规程；

12、其他需要说明的问题。报告应附勘探点(钻孔)平面位置图、勘探点测量成果表和勘察工作量表。若勘察工作量少，可只附图而省去表。 1.2 工程地质勘察工程地质勘察 25（1）地质地貌概况）地质地貌概况地质地貌决定了一个建筑工地的场地条件和地基岩土条件，应从地质结构、地貌、不良地质现象三个方面加以论述。地质结构主要阐述的内容是:地层(岩石)、岩性、厚度；构造形迹，勘察场地所在的地质构造部位；岩层中节理、裂隙发育情况和风化、破碎程度。由于勘察场地大多地处平原，应划分第四系的成因类型，论述其分布埋藏条件、土层性质和厚度变化。地貌包括勘察场地的地貌部位、主要形态、次一级地貌单元划分。如果场地小且地貌简单，应着

13、重论述地形的平整程度、相对高差。阐述勘察场地及其周围有无滑坡、崩塌、塌陷、潜蚀、冲沟、地裂缝等不良地质现象。 1.2 工程地质勘察工程地质勘察 26（2）地基岩土分层及其物理力学性质）地基岩土分层及其物理力学性质这一部分是岩土工程勘察报告应着重论述的问题，是进行工程地质评价的基础。下面介绍分层的原则和分层叙述的内容。土层按地质时代、成因类型、岩性、状态和物理力学性质划分；岩层按岩性、风化程度、物理力学性质划分。厚度小、局部分布的可作夹层处理，厚度小而反复出现的可作一层处理。对每一层岩土，要叙述如下的内容:分布、埋藏条件、岩性和状态、取样和实验数据、原位测试情况和承载力。 1.2 工程地质勘察工

14、程地质勘察 27（3）地下水简述）地下水简述地下水是决定场地工程地质条件的重要因素。报告中必须论及:地下水类型，含水层分布状况、埋深、岩性、厚度，静止水位、降深、涌水量、地下水流向、水力坡度；含水层间和含水层与附近地表水体的水力联系；地下水的补给和排泄条件，水位季节变化，含水层渗透系数，以及地下水对混凝土的侵蚀性等。对于小场地或水文地质条件简单的勘察场地，论述的内容可以简化。有的内容，如水位季节变化，并非在较短的工程勘察期间能够查明，可通过调查访问和搜集区域水文资料获得。 1.2 工程地质勘察工程地质勘察 28（4）场地稳定性）场地稳定性 场地所处的地质构造部位有无活动断层通过，附近有无发震断

15、层。 地震基本烈度，地震动峰值加速度。 场地所在地貌部位的地形平缓程度，是否临江、临河、临湖、临海，或是临近陡崖深谷。 场地及其附近有无不良地质现象，其发展趋势如何。 地层产状，节理裂隙产状，地基土中有无软弱层或可液化砂土。 地下水对基础有无不良影响。 1.2 工程地质勘察工程地质勘察 29（5）其他专门要求）其他专门要求对于设计部门提出的一些专门问题，报告应予以论述，如饱和砂土的震动液化、基坑排水量计算、动力机器基础地基刚度的测定、桩基承载力计算、软弱地基处理、不良地质现象的防治等。 1.2 工程地质勘察工程地质勘察 30（6）结论与建议）结论与建议 对场地条件和地基岩土条件的评价。 结合建

16、筑物的类型及荷载要求，论述各层地基岩土作为基础持力层的可能性和适宜性。 选择持力层，建议基础形式和埋深。若采用桩基础，应建议桩型、桩径、桩长、桩周土摩擦力和桩端土承载力标准值。 地下水对基础施工的影响和防护措施。 基础施工中应注意的有关问题。 建筑是否作抗震设防。 其他需要专门说明的问题。 1.2 工程地质勘察工程地质勘察 311.2.2.1 工程概况工程概况市垃圾综合处理场是政府立项的重点环保项目。场区利用丘陵区的自然沟谷进行建设。沟的全长1250m，平均宽度154m，平均深度25m，容量220104m3，总占地面积349亩。该工程是2009年进行的勘察，目的是满足环境评价和初步设计的要求，

17、2010年动工兴建，2011年建成投入使用。1.2.2 某垃圾场工程地质勘察实例某垃圾场工程地质勘察实例 1.2 工程地质勘察工程地质勘察 321.2.2.2 主要工作方法主要工作方法该工程勘察时依据岩土工程勘察规范（GB 50021-2009）等相关技术标准，以及市环境保护局、环卫处提出的技术要求，制定了此次勘察的主要工作方法：（1）搜集资料（2）地质、工程地质调查与测绘（3）物探工作（4）探井（坑）与取样（5）水文地质调查（6）对场地内地下水和地表水及沟内地下水径流方向的下游取水样进行化学分析 1.2 工程地质勘察工程地质勘察 331.2.2.3 工程地质条件工程地质条件1.地形地貌与地层

18、岩性地形地貌与地层岩性2.地质构造与断裂活动地质构造与断裂活动3.物理地质作用物理地质作用4.地震活动地震活动5.场区岩土的物理力学性质场区岩土的物理力学性质 1.2 工程地质勘察工程地质勘察 341.2.2.4 水文及水文地质条件水文及水文地质条件1.水文2.水文地质1.2.2.5 场地适宜性评价场地适宜性评价（1）有利条件）有利条件（2）不利条件）不利条件 1.2 工程地质勘察工程地质勘察 351.2.2.6 场地适宜性评价场地适宜性评价（1）地表水的导排。（2）地下水导排。（3）根据场区工程地质条件和水文地质条件，为防止垃圾渗滤液向地下水渗漏与扩散，报告建议了隔离与疏导两种方法。（4）地

19、下水监测。 1.2 工程地质勘察工程地质勘察 36知识拓展知识拓展工程勘察专业工程勘察专业1.工程地质勘察工程地质勘察2.工程测量工程测量3.水文地质勘察水文地质勘察4.工程水文工程水文5.工程地球物理勘探工程地球物理勘探单元单元1 工程地质勘察工程地质勘察37武汉理工大学出版社发行部http:/地 址：武汉市武昌珞狮路122号邮 编：430070电 话：027-87394412 87383695传 真：027-87397097地基与基础工程施工Di Ji Yu Ji Chu Gong Cheng Shi GongDi Ji Yu Ji Chu Gong Cheng Shi Gong38 结束语结束语