工程地基勘察概述.pptx
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1、工程地基勘察工程地基勘察1第第1节节 概述概述第第2节节 水文地质条件水文地质条件第第3节节 土中渗流的影响土中渗流的影响第第4节节 地基勘察方法地基勘察方法2第第1节节 概述概述 地基勘察的地基勘察的目的目的在于以各种勘察手段在于以各种勘察手段和方法,调查研究和分析评价建筑场地和和方法,调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件,地基的工程地质条件,为设计和施工提供为设计和施工提供所需的工程地质资料所需的工程地质资料。3 地基勘察工作应该做在设计地基勘察工作应该做在设计和施工前面,采取必要的勘察手和施工前面,采取必要的勘察手段和方法,提供准确无误的地基勘察报告。段和方法,提供准确无误的地
2、基勘察报告。地基勘察的地基勘察的任务任务:认识场地的地质条件,认识场地的地质条件,分析场地条件与建筑物之间的相互影响分析场地条件与建筑物之间的相互影响。4第第2节节 水文地质条件水文地质条件 存在于地面下土和岩石的孔隙、裂隙存在于地面下土和岩石的孔隙、裂隙或溶洞中的水叫做或溶洞中的水叫做地下水地下水。建筑场地的建筑场地的水文地质条件水文地质条件主要包括主要包括地地下水的埋藏条件下水的埋藏条件,地下水化学成分及其对地下水化学成分及其对混凝土的腐蚀混凝土的腐蚀等。等。5一、地下水的埋藏条件一、地下水的埋藏条件 地下水按其埋藏条件可分为:地下水按其埋藏条件可分为:上层滞水上层滞水、潜水潜水和和承压水
3、承压水三种类型。三种类型。1.上层滞水上层滞水:指埋藏在地表浅处,局部:指埋藏在地表浅处,局部隔水透镜体的上部,且具有自由水面的地下隔水透镜体的上部,且具有自由水面的地下水。上层滞水地带只有在融雪或大量降水后水。上层滞水地带只有在融雪或大量降水后才能聚集较多的水,因而只能作为季节性的才能聚集较多的水,因而只能作为季节性的或临时性的水源。或临时性的水源。6 2.潜水潜水:指埋藏在地表以下:指埋藏在地表以下第一个稳定隔水层以上的具有自第一个稳定隔水层以上的具有自由水面的地下水。潜水直接受雨水渗透或河由水面的地下水。潜水直接受雨水渗透或河流渗入土中而得到补给,同时也直接由于蒸流渗入土中而得到补给,同
4、时也直接由于蒸发或流入河流而排泄。因此,潜水位的变化发或流入河流而排泄。因此,潜水位的变化直接受气候条件变化的影响。直接受气候条件变化的影响。7 3.承压水承压水:指充满于两个:指充满于两个连续的稳定隔水层之间的含水连续的稳定隔水层之间的含水层中的地下水。它承受一定的静水压力。由层中的地下水。它承受一定的静水压力。由于承压水的上面存在隔水顶板,它的埋藏区于承压水的上面存在隔水顶板,它的埋藏区与地表补给区不一致。因此,承压水的动态与地表补给区不一致。因此,承压水的动态变化,受局部气候因素影响不明显。变化,受局部气候因素影响不明显。8二、地下水的腐蚀性二、地下水的腐蚀性 地下水中含有多种化学成地下
5、水中含有多种化学成分,当某些成分含量过多时,会对混凝土等分,当某些成分含量过多时,会对混凝土等材料产生危害。材料产生危害。1.地下水中的地下水中的 含量过多时,将与水含量过多时,将与水泥水化生成的泥水化生成的 发生作用,生成生石膏发生作用,生成生石膏 。生石膏再与水泥的水化产物水化铝酸钙发。生石膏再与水泥的水化产物水化铝酸钙发生反应,生成硫铝酸钙(水泥杆菌)。生反应,生成硫铝酸钙(水泥杆菌)。9 硫铝酸钙的体积比化合前硫铝酸钙的体积比化合前膨胀了许多,可以使混凝土产膨胀了许多,可以使混凝土产生膨胀破坏。生膨胀破坏。2.pH7的酸性地下水对混凝土中的的酸性地下水对混凝土中的 和和 可以起到溶解破
6、坏作用。可以起到溶解破坏作用。3.地下水中的游离的地下水中的游离的CO2可与混凝土中可与混凝土中的的Ca(OH)2化合生成化合生成CaCO3硬壳,对混凝土硬壳,对混凝土可起到保护作用。可起到保护作用。10 但但CO2含量过多时,又会含量过多时,又会与与CaCO3化合,生成可溶于水化合,生成可溶于水的的Ca(HCO3)2。这种过多的、能与。这种过多的、能与CaCO3起作用的那一部分游离起作用的那一部分游离CO2称为腐蚀性称为腐蚀性CO2。11第第3节节 土中渗流的影响土中渗流的影响 地下水在渗流过程中受到土骨架的阻地下水在渗流过程中受到土骨架的阻力,作为反作用力,水对土骨架的作用力力,作为反作用
7、力,水对土骨架的作用力称为称为渗流力渗流力。竖向渗流的作用可使土的竖向渗流的作用可使土的有效重度有效重度发发生变化。生变化。12 向下渗流使有效应力增加,向下渗流使有效应力增加,增大土的抗剪强度;向上渗流增大土的抗剪强度;向上渗流则使有效应力减少,降低土的抗剪强度则使有效应力减少,降低土的抗剪强度。向上渗流的水力梯度增加到使有效应力减向上渗流的水力梯度增加到使有效应力减少为零的某一数值少为零的某一数值icr,此时,土中的有效,此时,土中的有效应力降低为零,砂土因抗剪强度丧失而应力降低为零,砂土因抗剪强度丧失而“液化液化”。这种渗透液化现象称为。这种渗透液化现象称为流砂流砂。13 流砂出现时的水
8、力梯度流砂出现时的水力梯度icr称为称为临界水力梯度临界水力梯度。流砂是一种不良的工程地质现象,所流砂是一种不良的工程地质现象,所以在地基勘察中应对可能出现的流砂现象以在地基勘察中应对可能出现的流砂现象的条件及其危害性作出评估。的条件及其危害性作出评估。14 基坑工程防治流砂的原则基坑工程防治流砂的原则主要是:主要是:1.减小基坑内外地下水的水头差;减小基坑内外地下水的水头差;2.增大渗流路径;增大渗流路径;3.在向上渗流出口处地表用透水材料在向上渗流出口处地表用透水材料覆盖压重以平衡渗流力。覆盖压重以平衡渗流力。15 当土中渗流的水力梯度当土中渗流的水力梯度小于临界水力梯度时,虽不小于临界水
9、力梯度时,虽不致诱发流砂现象,但土中细小颗粒仍有可致诱发流砂现象,但土中细小颗粒仍有可能穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流挟带而去,能穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流挟带而去,如果这种现象发生的时间比较长,在土层如果这种现象发生的时间比较长,在土层中将形成管状空洞,使土体强度降低,压中将形成管状空洞,使土体强度降低,压缩性增大,这种现象称为缩性增大,这种现象称为“管涌管涌”。16 渗流对土坡和挡土墙都会渗流对土坡和挡土墙都会产生不利于其稳定性的影响。产生不利于其稳定性的影响。1.渗流对土坡稳定性的不利影响主要渗流对土坡稳定性的不利影响主要是渗流力的是渗流力的促滑作用促滑作用,其次是静水浮托力,其次是静水浮托
10、力的的减重作用减重作用。2.渗流对挡土墙稳定性的不利影响表渗流对挡土墙稳定性的不利影响表现在渗流会使处于主动、静止或被动三者现在渗流会使处于主动、静止或被动三者中任何状态的中任何状态的土压力明显增大土压力明显增大。17第第4节节 地基勘察方法地基勘察方法 工业与民用建筑工程的设计分为工业与民用建筑工程的设计分为可行可行性研究性研究、初步设计初步设计和和施工图施工图三个阶段。三个阶段。为了提供各设计阶段所需的工程地质为了提供各设计阶段所需的工程地质资料,勘察工作也相应分为资料,勘察工作也相应分为可行性研究勘可行性研究勘察察、初步勘察初步勘察和和详细勘察详细勘察三个阶段。三个阶段。18一、勘探工作
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