第二章岩土工程勘察.pptx

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1、工程地质条件（3 3）地形地貌）地形地貌 包括地表的高低起伏状况、山坡陡包括地表的高低起伏状况、山坡陡缓程度、河谷宽窄及形态特征、不同地貌单元的特缓程度、河谷宽窄及形态特征、不同地貌单元的特征及其相互关系等。地形地貌直接影响场址和线路征及其相互关系等。地形地貌直接影响场址和线路的选择。的选择。（4 4）地下水条件）地下水条件 是重要的工程地质因素，主要包是重要的工程地质因素，主要包括括地下水的成因、埋藏、分布地下水的成因、埋藏、分布，地下水的，地下水的补给、径补给、径流和排泄流和排泄条件，地下水的渗流对工程建筑的影响以条件，地下水的渗流对工程建筑的影响以及地下水的水质和对混凝土的侵蚀性等。及地

2、下水的水质和对混凝土的侵蚀性等。（5 5）不良地质现象）不良地质现象 指地表地质作用，诸如指地表地质作用，诸如地震、地震、滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、河流冲刷以及风化、滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、河流冲刷以及风化、侵蚀侵蚀等，这些不良地质现象对建筑物的稳定和正常等，这些不良地质现象对建筑物的稳定和正常使用构成威胁。使用构成威胁。2.1概述第1页/共42页勘察阶段的划分 岩土工程勘察阶段的划分是与设计阶段的划分相一致的。一定的设计阶岩土工程勘察阶段的划分是与设计阶段的划分相一致的。一定的设计阶段需要相应的岩土工程勘察工作所提供的地质资料和分析论证作为依据。段需要相应的岩土工程勘察工作所提供的地质资料

3、和分析论证作为依据。岩土工程勘察阶段一般分为岩土工程勘察阶段一般分为可行性研究勘察阶段可行性研究勘察阶段、初步设计勘察阶段初步设计勘察阶段和和详细勘察（施工图设计勘察）阶段详细勘察（施工图设计勘察）阶段。2.1概述第2页/共42页勘察阶段的划分(1)可行性研究勘察阶段：可行性研究勘察阶段：主要搜集场区和附近地主要搜集场区和附近地区的工程地质资料，通过踏区的工程地质资料，通过踏 勘初步了解场地的地勘初步了解场地的地层结构、岩土性质、不良地质现象和地下水情况等，层结构、岩土性质、不良地质现象和地下水情况等，对拟建场地稳定性和建筑适宜性作出评价对拟建场地稳定性和建筑适宜性作出评价。选择场地时，一般应

4、避开下列地段：不良选择场地时，一般应避开下列地段：不良地质现象发育，对场地稳定性有直接危害或潜在威地质现象发育，对场地稳定性有直接危害或潜在威胁的地段；地基土性质严重不良的地段；对建筑抗胁的地段；地基土性质严重不良的地段；对建筑抗震不利的地段；洪水或地下水对建筑场地有严重威震不利的地段；洪水或地下水对建筑场地有严重威胁或不良影响的地段；地下有未开采的有价值的矿胁或不良影响的地段；地下有未开采的有价值的矿藏或不稳定的地下采空区。藏或不稳定的地下采空区。2.1概述第3页/共42页勘察阶段的划分（2 2）初步设计勘察阶段：）初步设计勘察阶段：勘察工作主要包括搜集勘察工作主要包括搜集本项目的可行性研究

5、阶段岩土工程勘察报告等基本项目的可行性研究阶段岩土工程勘察报告等基本资料；初步查明地层、构造、岩土性质、地下本资料；初步查明地层、构造、岩土性质、地下水埋藏条件、不良地质现象的成因、分布及其对水埋藏条件、不良地质现象的成因、分布及其对场地稳定性的影响程度和发展趋势；对抗震设防场地稳定性的影响程度和发展趋势；对抗震设防烈度等于或大于烈度等于或大于7 7度的场地，初步判定场地和地基度的场地，初步判定场地和地基的地震效应。的地震效应。对场地内建筑地段的稳定性作出评价，为对场地内建筑地段的稳定性作出评价，为确定建筑物总平面布置、选择主要建筑物地基基确定建筑物总平面布置、选择主要建筑物地基基础方案和不良

6、地质现象的防治对策进行论证。础方案和不良地质现象的防治对策进行论证。2.1概述第4页/共42页勘察阶段的划分(3)(3)详细勘察阶段：详细勘察阶段：详细勘察密切结合技术设计详细勘察密切结合技术设计或施工图设计，按不同建筑物或建筑群提出详细或施工图设计，按不同建筑物或建筑群提出详细的工程地质资料和设计所需的岩土设计参数，对的工程地质资料和设计所需的岩土设计参数，对建筑地基作出岩土工程分析评价，为基础设计、建筑地基作出岩土工程分析评价，为基础设计、地基处理、不良地质现象的防治等具体方案作出地基处理、不良地质现象的防治等具体方案作出论证、结论和建议。论证、结论和建议。2.1概述第5页/共42页 2.

7、2 工程地质测绘 工程地质测绘是在野外进行地质填图，其内容包工程地质测绘是在野外进行地质填图，其内容包括工程地质条件的全部要素。工程地质测绘的比例尺一般括工程地质条件的全部要素。工程地质测绘的比例尺一般分为以下三种：分为以下三种：（1 1）小比例尺测绘：比例尺）小比例尺测绘：比例尺1:50001:50001:500001:50000，一，一般在可行性研究勘察、城市规划或区域性的工业布局时使般在可行性研究勘察、城市规划或区域性的工业布局时使用，是为了解区域性工程地质条件。用，是为了解区域性工程地质条件。（2 2）中比例尺测绘：比例尺）中比例尺测绘：比例尺1:20001:20001:50001:5

8、000，一般，一般在初步勘察阶段使用。在初步勘察阶段使用。（3 3）大比例尺测绘：比例尺）大比例尺测绘：比例尺1:2001:2001:10001:1000，适用，适用于详细勘察阶段或地质条件比较复杂和重要建筑物地段，于详细勘察阶段或地质条件比较复杂和重要建筑物地段，以及需要解决某一特殊问题时使用。以及需要解决某一特殊问题时使用。第6页/共42页2.3 2.3 勘探与取样勘探与取样勘探包括：勘探包括：1 1工程物探：工程物探：通过观测、分析和研究地下物理场（电场、通过观测、分析和研究地下物理场（电场、磁场、重力场），结合有关地质资料，判断场地的工程磁场、重力场），结合有关地质资料，判断场地的工程

9、地质条件的勘探方法。最普遍的即电法勘探。地质条件的勘探方法。最普遍的即电法勘探。2 2 坑探：坑探：用人工或机械挖掘深井、探槽、竖井、平洞等，用人工或机械挖掘深井、探槽、竖井、平洞等，直接观察岩土层的天然状态及各地层的关系；可取出接直接观察岩土层的天然状态及各地层的关系；可取出接近实际状态的原状岩土样；近实际状态的原状岩土样；3 3 钻探：钻探：用钻头钻进地层深部并采取试样。用钻头钻进地层深部并采取试样。第7页/共42页勘探方法勘探方法物探地球物理勘探物探地球物理勘探坑探明挖坑探明挖钻探钻孔钻探钻孔2.3 勘探与取样勘探与取样第8页/共42页1.1.物探物探地球物理勘探地球物理勘探方法方法:重

10、力场重力场,磁电场磁电场,声声,弹性波弹性波,放射性勘探放射性勘探,地地震勘探震勘探(规范规范,剪切波速剪切波速)优点优点:简单迅速简单迅速缺点缺点:间接判断间接判断,较大范围较大范围.2.3 勘探与取样勘探与取样第9页/共42页2.2.坑探坑探优点优点:直观直观,取原状样，兰旗营取原状样，兰旗营9m9m坑坑缺点缺点:一般一般34m,34m,地下水以下危地下水以下危险险,2.3 勘探与取样勘探与取样第10页/共42页 3.3.钻探钻探2.3 勘探与取样勘探与取样钻探过程有三个基本程序：钻探过程有三个基本程序：（1 1）破碎岩土：）破碎岩土：采用人力和机械方法，使小部分岩土脱离整体而成为粉末、岩

11、采用人力和机械方法，使小部分岩土脱离整体而成为粉末、岩土块或岩土芯叫做破碎岩土。岩土被破碎是借助钻头冲击、回转、研磨和施压来土块或岩土芯叫做破碎岩土。岩土被破碎是借助钻头冲击、回转、研磨和施压来实现的。实现的。（2 2）采取岩土：）采取岩土：用冲洗液或压缩空气将孔底破碎的碎屑冲到孔外，或者用钻具用冲洗液或压缩空气将孔底破碎的碎屑冲到孔外，或者用钻具 （抽筒、勺形钻头、螺旋钻头、取土器、岩芯管等）靠人力或机械将孔底的碎屑（抽筒、勺形钻头、螺旋钻头、取土器、岩芯管等）靠人力或机械将孔底的碎屑或样心取出于地面。或样心取出于地面。（3 3）保全孔壁：）保全孔壁：为了顺利地进行钻探工作，必须保护好孔壁，

12、不使其坍塌。一为了顺利地进行钻探工作，必须保护好孔壁，不使其坍塌。一般采用套管或泥浆来护壁。般采用套管或泥浆来护壁。第11页/共42页钻进方法钻进方法回转式钻机回转式钻机2.3 勘探与取样勘探与取样第12页/共42页钻探成果 钻探成果包括钻探野外编录、野外钻孔地质柱状图、所取岩土试样钻探成果包括钻探野外编录、野外钻孔地质柱状图、所取岩土试样等。等。钻探野外编录是钻探过程的详细文字记载，是岩土工程勘察最基本钻探野外编录是钻探过程的详细文字记载，是岩土工程勘察最基本的原始资料，它包括两方面的内容：的原始资料，它包括两方面的内容：（1 1）岩土描述岩土描述，包括地层名称、分层厚度、岩土的性质等。岩石

13、的描述，包括地层名称、分层厚度、岩土的性质等。岩石的描述侧重于结构、构造、风化程度、完整程度等。地基土按颗粒级配和塑性指侧重于结构、构造、风化程度、完整程度等。地基土按颗粒级配和塑性指数分为碎石土、砂土、粉土和粘性土，对于不同的土，描述的侧重点也有数分为碎石土、砂土、粉土和粘性土，对于不同的土，描述的侧重点也有所不同。所不同。（2 2）钻进记录钻进记录，包括钻进方法、护壁方式、孔内情况、取样位置及编号、，包括钻进方法、护壁方式、孔内情况、取样位置及编号、原位测试类型及结果、岩芯采取率等。原位测试类型及结果、岩芯采取率等。岩土试样是钻孔编录的辅助资料，也是试验所需的样品，即使在提岩土试样是钻孔编

14、录的辅助资料，也是试验所需的样品，即使在提交勘察报告后也应妥善保存一段时间。如果应用彩色摄影，可用彩照代替交勘察报告后也应妥善保存一段时间。如果应用彩色摄影，可用彩照代替实物。对全断面取芯的钻孔，还可制作纵断面的揭片，缩小体积，便于保实物。对全断面取芯的钻孔，还可制作纵断面的揭片，缩小体积，便于保存。存。2.3 勘探与取样勘探与取样第13页/共42页含水量含水量与与密度密度是土的两个最基本的物理指标，由室内试验实测是土的两个最基本的物理指标，由室内试验实测得到。得到。土的其它物理指标如土的其它物理指标如孔隙比孔隙比e、干密度、饱和密度、饱和度、干密度、饱和密度、饱和度等等均可由上述两个实测指标

15、加一个均可由上述两个实测指标加一个相对密度指标相对密度指标计算得出。计算得出。液限与塑限综合反映土的颗粒组成、矿物成分及土水相互作用。液限与塑限综合反映土的颗粒组成、矿物成分及土水相互作用。塑性指数塑性指数用于粘性土的分类，用于粘性土的分类，液性指数液性指数用于判断土的天然稠度用于判断土的天然稠度状态。状态。土的变形计算指标-土的压缩系数、压缩指数（需高压固结）及压缩模量ES。土的抗剪强度计算指标（c、f f）若有动荷载作用或考虑地震作用，还需求得土的动力性质参数。2.4 室内试验室内试验第14页/共42页1、现场载荷试验 2.5 岩土原位试验岩土原位试验第15页/共42页1、现场载荷试验千斤

16、顶荷载板荷载板 2.5 岩土原位试验岩土原位试验第16页/共42页1、现场载荷试验 2.5 岩土原位试验岩土原位试验第17页/共42页平板载荷试验要点平板载荷试验要点0.5 0.5m,0.71 0.71m,1.0 1.0m不少于不少于3倍倍8-10级级每级稳定的标准：每级稳定的标准：载荷试验：承压板加载试验。载荷试验：承压板加载试验。浅层平板载荷试验：浅层平板载荷试验：确定浅部地基土层的承压板下应力影确定浅部地基土层的承压板下应力影响范围内的承载力和变形参数；响范围内的承载力和变形参数；深层平板载荷试验：深层平板载荷试验：确定深部地基土层及大直径桩端土层确定深部地基土层及大直径桩端土层在承压板

17、下应力影响范围内的承载力和变形参数在承压板下应力影响范围内的承载力和变形参数 2.5 岩土原位试验岩土原位试验第18页/共42页地基破坏的判定地基破坏的判定(1)(1)明显侧向挤出或发生裂明显侧向挤出或发生裂纹纹(2)(2)荷载增量很小荷载增量很小,沉降急沉降急剧增加剧增加,(3)(3)某级荷载增量下某级荷载增量下,24,24小小时内沉降不能稳定时内沉降不能稳定(4)s/b0.06(4)s/b0.06的荷载作为的荷载作为破坏荷载破坏荷载pcr puS荷载沉降曲线 2.5 岩土原位试验岩土原位试验第19页/共42页承载力的特征值承载力的特征值f fakak比例界限pcr当pu1.5 pcr时，取

18、极限承载力一半渐变型曲线渐变型曲线低压缩性土低压缩性土s/b=0.010.015高压缩性土高压缩性土s/b=0.02 2.5 岩土原位试验岩土原位试验第20页/共42页深度宽度修正的特征值深度宽度修正的特征值I0形状影响系数形状影响系数,圆：圆：079；方：；方：088 2.5 岩土原位试验岩土原位试验第21页/共42页通过一定的机械装置，将一定规格的通过一定的机械装置，将一定规格的金属探头用静力压入土中，量测土层金属探头用静力压入土中，量测土层对探头的贯入阻力，分析确定地基土对探头的贯入阻力，分析确定地基土的物理力学性质。适用于地层变化较的物理力学性质。适用于地层变化较复杂，土层为软土、淤泥

19、等难以取样复杂，土层为软土、淤泥等难以取样的情况。的情况。按探头仪器分为：按探头仪器分为：v单桥探头：比贯入阻力单桥探头：比贯入阻力P Ps s；v双桥探头：锥尖阻力双桥探头：锥尖阻力q qc c和侧壁和侧壁摩阻力摩阻力f fs s 2.5 岩土原位试验岩土原位试验2、静力触探试验（静力触探试验（CPT）第22页/共42页静力触探是可以迅速、连续的反映土质变化划分土层,承载力、压缩性、不排水抗剪强度、砂土密实度等静力触探适用于粘性土和砂类土示意图 2.5 岩土原位试验岩土原位试验第23页/共42页管状探头标准贯入试验SPT,63.5 kg,76cm落距，贯入深度30cm的击数,N 63.5SP

20、T用测得的标准贯入垂击数N，判定砂土的密实度或粘性土的密度，确定地基和单桩的承载力；还可评定砂土的震动液化势。标准贯入试验适用于砂性土与粘性土。2.5 岩土原位试验岩土原位试验第24页/共42页 通过一定的锤击功能，将一定规格的实心圆锥探头打入通过一定的锤击功能，将一定规格的实心圆锥探头打入土中，由打入阻力判断土层的物理力学性质。适用于强土中，由打入阻力判断土层的物理力学性质。适用于强风化、全风化的硬质岩石、各种软岩等。风化、全风化的硬质岩石、各种软岩等。根据锤击功能，一般分为轻型、重型和超重型三种。根据锤击功能，一般分为轻型、重型和超重型三种。2.5 岩土原位试验岩土原位试验3、圆锥动力触探

21、试验（、圆锥动力触探试验（DPT）第25页/共42页锥状探头锥状探头 表表2-32-3轻型轻型10 kg,50cm落距落距,贯贯入深度入深度30cm中型中型 28kg重型重型 63.5kg 碎石碎石,砾石地砾石地层层特重型特重型 120kg 2.5 岩土原位试验岩土原位试验第26页/共42页 将标准规格的圆筒形探将标准规格的圆筒形探头（贯入器），利用锤击头（贯入器），利用锤击动能打入钻孔孔底土层中，动能打入钻孔孔底土层中，由打入土层的贯入阻力，由打入土层的贯入阻力，评定土层的物理力学性质。评定土层的物理力学性质。2.5 岩土原位试验岩土原位试验4、标准贯入试验（、标准贯入试验（SPT）第27页

22、/共42页钻进方法钻进方法 2.5 岩土原位试验岩土原位试验第28页/共42页5、十字板剪切试验十字板剪切试验 2.5 岩土原位试验岩土原位试验饱和软粘土层不排水剪强度均匀土层不排水抗剪强度灵敏度地基承载力第29页/共42页十字板HDFFMmax=FD 2.5 岩土原位试验岩土原位试验第30页/共42页旁压试验水箱水箱量测量测钻孔内进行横向载荷试验,用以测定较深处土层的变形模量和承载力 V0 V0VPh puh pcr poh 2.5 岩土原位试验岩土原位试验第31页/共42页 2.5 岩土原位试验岩土原位试验旁压试验旁压试验第32页/共42页2.6 岩土工程地下水 地下水的作用和影响地下水的

23、作用和影响1.1.降水引起地面沉降降水引起地面沉降2.2.地下水的浮托作用地下水的浮托作用3.3.地下水的潜蚀作用地下水的潜蚀作用4.4.流砂现象流砂现象5.5.基坑突涌基坑突涌6.6.地下水对钢筋混凝土的侵地下水对钢筋混凝土的侵蚀蚀设计参数设计参数导水系数导水系数导压系数导压系数储水系数储水系数渗透系数渗透系数越流系数越流系数第33页/共42页2.7 岩土计算参数的分析与确定岩土计算参数的分析与确定 1 1、岩土参数的可靠性和适用性岩土参数的可靠性和适用性可靠性：正确反映岩土体在规定条件下的性状；可靠性：正确反映岩土体在规定条件下的性状；适用性：满足设计计算的假定条件和精度要求。适用性：满足

24、设计计算的假定条件和精度要求。2 2、岩土参数的统计分析岩土参数的统计分析按所划分的工程地质单元、区段等，统计参数的平均值、标准差和变异系数，按所划分的工程地质单元、区段等，统计参数的平均值、标准差和变异系数，评价参数的变异性。评价参数的变异性。第34页/共42页3 3、工程特性指标工程特性指标强度指标、压缩指标和原位测试特性指标强度指标、压缩指标和原位测试特性指标工程特性指标的代表值有标准值、平均值和特征值。工程特性指标的代表值有标准值、平均值和特征值。设计中力学指标采用标准值，如抗剪强度。设计中力学指标采用标准值，如抗剪强度。压缩性指标取平均值。压缩性指标取平均值。载荷试验承载力应取特征值

25、。载荷试验承载力应取特征值。2.7 岩土计算参数的分析与确定岩土计算参数的分析与确定 第35页/共42页2.8 2.8 岩土工程勘察报告的阅读与使用(1)(1)勘察的目的、要求和任务；勘察的目的、要求和任务；(2)(2)拟建工程概况；拟建工程概况；(3)(3)勘察方法和勘察工作布置；勘察方法和勘察工作布置；(4)(4)场地地形、地貌、地层、地质构造、地下水、不良场地地形、地貌、地层、地质构造、地下水、不良地质现象的描述与评价；地质现象的描述与评价；(5)(5)场地稳定性与适宜性的评价；场地稳定性与适宜性的评价；(6)(6)岩土参数的分析与选用；岩土参数的分析与选用；(7)(7)岩土体的利用、整

26、治、改造方案及其分析和论证；岩土体的利用、整治、改造方案及其分析和论证；(8)(8)工程施工和运营期间可能发生的岩土工程问题的预工程施工和运营期间可能发生的岩土工程问题的预测及监控措施的建议。测及监控措施的建议。报告组成报告组成第36页/共42页岩土工程勘察报告的阅读与使用成果报告图件成果报告图件勘探点平面布置图；勘探点平面布置图；工程地质柱状图；工程地质柱状图；工程地质剖面图；工程地质剖面图；原位测试成果图表；原位测试成果图表；室内试验成果图表；室内试验成果图表；岩土利用、整治、改造方案的有关图表；岩土利用、整治、改造方案的有关图表；岩土工程计算简图及计算成果图表；岩土工程计算简图及计算成果

27、图表；必要时，尚可附综合工程地质图、综合必要时，尚可附综合工程地质图、综合地质柱状图、地下水位线图、素描及照片等。地质柱状图、地下水位线图、素描及照片等。2.8第37页/共42页岩土工程勘察报告的阅读与使用 岩土工程勘察报告书是建（构）筑物基础设计和基础施岩土工程勘察报告书是建（构）筑物基础设计和基础施工的依据，因此对设计和施工人员来说工的依据，因此对设计和施工人员来说正确阅读、理解和使用正确阅读、理解和使用勘察报告勘察报告是非常重要的。应当全面是非常重要的。应当全面熟悉勘察报告的文字和图表熟悉勘察报告的文字和图表内容内容，了解勘察的结论建议和岩土参数的可靠程度了解勘察的结论建议和岩土参数的可

28、靠程度，把拟建场，把拟建场地的工程地质条件与拟建建筑物的具体情况和要求联合起来进地的工程地质条件与拟建建筑物的具体情况和要求联合起来进行综合分析。在确定基础设计方案时，要结合场地行综合分析。在确定基础设计方案时，要结合场地具体的工程具体的工程地质条件地质条件，充分，充分挖掘场地有利的条件挖掘场地有利的条件，通过对若干方案的对比、，通过对若干方案的对比、分析、论证，分析、论证，选择安全可靠、经济合理且在技术上可以实施的选择安全可靠、经济合理且在技术上可以实施的较佳方案较佳方案。2.8第38页/共42页2.8第39页/共42页2.8第40页/共42页土层剖面图2.8第41页/共42页感谢您的观看！第42页/共42页