岩土工程勘察岩土工程勘察.pptx
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1、会计学1岩土工程勘察岩土工程勘察岩土工程勘察岩土工程勘察岩土工程岩土工程 岩土工程以工程地质学、土力学、岩体力学和基础岩土工程以工程地质学、土力学、岩体力学和基础工程学为理论基础,以解决在建设过程中出现的与工程学为理论基础,以解决在建设过程中出现的与岩体和土体有关的工程技术问题,是一门地质与工岩体和土体有关的工程技术问题,是一门地质与工程紧密结合的学科。可以认为,它是由土木工程、程紧密结合的学科。可以认为,它是由土木工程、地质、力学和材料科学等多学科相互渗透、融合而地质、力学和材料科学等多学科相互渗透、融合而形成的边缘学科。就学科的内涵和属性来说,岩土形成的边缘学科。就学科的内涵和属性来说,岩
2、土工程是一门服务于工程建设的综合性和应用性都很工程是一门服务于工程建设的综合性和应用性都很强的技术学科,属土木工程范畴。强的技术学科,属土木工程范畴。第1页/共34页 工程建筑与岩土体之间处于相互依存,又相互制约的矛盾中。研究两者之间的关系,促使矛盾的转化和解决,是岩土工程的基本任务。工程建筑与岩土体之间处于相互依存,又相互制约的矛盾中。研究两者之间的关系,促使矛盾的转化和解决,是岩土工程的基本任务。在土木工程中,各种建筑物以岩土体作为建筑材料、工程结构或建筑环境,岩土工程的地位相当重要。而且,随着工程规模愈来愈大,岩土工程问题愈益突出和复杂,给岩土工程师提出了各种新的、前所未有的研究课题。就
3、房屋建筑和构筑物而言,目前世界上高层建筑物有在土木工程中,各种建筑物以岩土体作为建筑材料、工程结构或建筑环境,岩土工程的地位相当重要。而且,随着工程规模愈来愈大,岩土工程问题愈益突出和复杂,给岩土工程师提出了各种新的、前所未有的研究课题。就房屋建筑和构筑物而言,目前世界上高层建筑物有120120层、高达层、高达400400多米,更有多米,更有560560余米高的电视塔;我国也已建成了余米高的电视塔;我国也已建成了8181层、高层、高380380多米的高层建多米的高层建 筑物。显然,一般天然土体材料是难以满足其荷载要求的,为此需采用桩基础或对地基土进行处理,这就要研究桩身的尺寸、材料强度以及桩基
4、持力层的选择和承载力等问题。此外,筑物。显然,一般天然土体材料是难以满足其荷载要求的,为此需采用桩基础或对地基土进行处理,这就要研究桩身的尺寸、材料强度以及桩基持力层的选择和承载力等问题。此外,施工时深基坑开挖支护和降水问题也很重要。岩土工程在此类工程的总造价和总工期中占施工时深基坑开挖支护和降水问题也很重要。岩土工程在此类工程的总造价和总工期中占1/31/3左右。左右。第2页/共34页 当今世界上边坡工程规模也很大,土质边坡最高的有当今世界上边坡工程规模也很大,土质边坡最高的有120m120m,而岩质露天矿坑边坡则高达,而岩质露天矿坑边坡则高达10001000 余米。在边坡工程中,岩土体既是
5、建筑材料,又是工程结构。高边坡工程的稳定性问题十分突出,尤其是岩质边坡,分析它的稳定性时必须要弄清楚岩体结构,并采用工程地质和岩体力学理论分析其变形、破坏的机制,对稳定性的现状和演化趋势作出科学的评价余米。在边坡工程中,岩土体既是建筑材料,又是工程结构。高边坡工程的稳定性问题十分突出,尤其是岩质边坡,分析它的稳定性时必须要弄清楚岩体结构,并采用工程地质和岩体力学理论分析其变形、破坏的机制,对稳定性的现状和演化趋势作出科学的评价 。对地下工程而言,岩土体既是建筑材料,又是工程结构和建筑环境。它的岩土工程问题更为复杂和多样,诸如围岩稳定、施工开挖、涌水、瓦斯爆炸等,尤其是在复杂地质条件下的大埋深、
6、大跨度、高边墙的地下工程,上述问题更具特殊性。对地下工程而言,岩土体既是建筑材料,又是工程结构和建筑环境。它的岩土工程问题更为复杂和多样,诸如围岩稳定、施工开挖、涌水、瓦斯爆炸等,尤其是在复杂地质条件下的大埋深、大跨度、高边墙的地下工程,上述问题更具特殊性。第3页/共34页 工程岩土体是地质体的一部分,其工程性质的形成和演化以及对建筑的适应性,与它的物质组成、结构和赋存环境息息相关。因此,岩土工程师在着手解决任何一项岩土工程问题时、首先要查明岩土体的地质特征和场地工程地质条件,尤其是地质条件比较复杂的重大岩体工工程岩土体是地质体的一部分,其工程性质的形成和演化以及对建筑的适应性,与它的物质组成
7、、结构和赋存环境息息相关。因此,岩土工程师在着手解决任何一项岩土工程问题时、首先要查明岩土体的地质特征和场地工程地质条件,尤其是地质条件比较复杂的重大岩体工 程,场地工程地质条件的研究更显得重要,甚至会成为影响工程效益、投资抑或成败的关键程,场地工程地质条件的研究更显得重要,甚至会成为影响工程效益、投资抑或成败的关键 。可见,岩土工程师必须具备地质和工程地质的基本理论知识,要有较好的地质素养。可以认为,工程地质学是岩土工程的重要基础和支柱。可见,岩土工程师必须具备地质和工程地质的基本理论知识,要有较好的地质素养。可以认为,工程地质学是岩土工程的重要基础和支柱。第4页/共34页二、岩土工程勘察的
8、任务和特点二、岩土工程勘察的任务和特点二、岩土工程勘察的任务和特点二、岩土工程勘察的任务和特点n n基本任务:按照建筑物或构筑物不同勘察阶基本任务:按照建筑物或构筑物不同勘察阶基本任务:按照建筑物或构筑物不同勘察阶基本任务:按照建筑物或构筑物不同勘察阶段的要求,为工程的设计、施工以及岩土体段的要求,为工程的设计、施工以及岩土体段的要求,为工程的设计、施工以及岩土体段的要求,为工程的设计、施工以及岩土体治理加固、开挖支护和降水等工程提供地质治理加固、开挖支护和降水等工程提供地质治理加固、开挖支护和降水等工程提供地质治理加固、开挖支护和降水等工程提供地质资料和必要的技术参数,对有关的岩土工程资料和
9、必要的技术参数,对有关的岩土工程资料和必要的技术参数,对有关的岩土工程资料和必要的技术参数,对有关的岩土工程问题作出论证、评价。问题作出论证、评价。问题作出论证、评价。问题作出论证、评价。第5页/共34页具体任务:具体任务:具体任务:具体任务:(1 1)阐述建筑场地的工程地质条件,指出场地内不)阐述建筑场地的工程地质条件,指出场地内不)阐述建筑场地的工程地质条件,指出场地内不)阐述建筑场地的工程地质条件,指出场地内不良地质现象的发育情况及其对工程建设的影响,对良地质现象的发育情况及其对工程建设的影响,对良地质现象的发育情况及其对工程建设的影响,对良地质现象的发育情况及其对工程建设的影响,对场地
10、稳定性作出评价。场地稳定性作出评价。场地稳定性作出评价。场地稳定性作出评价。(2 2)查明工程范围内岩土体的分布、性状和地下)查明工程范围内岩土体的分布、性状和地下)查明工程范围内岩土体的分布、性状和地下)查明工程范围内岩土体的分布、性状和地下水活动条件,提供设计、施工和整治所需的地质资水活动条件,提供设计、施工和整治所需的地质资水活动条件,提供设计、施工和整治所需的地质资水活动条件,提供设计、施工和整治所需的地质资料和岩土技术参数。料和岩土技术参数。料和岩土技术参数。料和岩土技术参数。(3 3)分析、研究有关的岩土工程问题,并作出评)分析、研究有关的岩土工程问题,并作出评)分析、研究有关的岩
11、土工程问题,并作出评)分析、研究有关的岩土工程问题,并作出评价结论。价结论。价结论。价结论。(4 4)对场地内建筑总平面布置、各类岩土工程设)对场地内建筑总平面布置、各类岩土工程设)对场地内建筑总平面布置、各类岩土工程设)对场地内建筑总平面布置、各类岩土工程设计、岩土体加固处理、不良地质现象整治等具体方计、岩土体加固处理、不良地质现象整治等具体方计、岩土体加固处理、不良地质现象整治等具体方计、岩土体加固处理、不良地质现象整治等具体方案作出论证和建议。案作出论证和建议。案作出论证和建议。案作出论证和建议。第6页/共34页(5)预测工程施工和运行过程中对地质环境和周围)预测工程施工和运行过程中对地
12、质环境和周围建筑物的影响,并提出保护措施的建议。建筑物的影响,并提出保护措施的建议。第7页/共34页三、我国岩土工程勘察的现状三、我国岩土工程勘察的现状 新中国建立后,由于国民经济建设的需要,在地质、城建、水利、电力、冶金、机械、铁道新中国建立后,由于国民经济建设的需要,在地质、城建、水利、电力、冶金、机械、铁道 、国防等部门,按原苏联的模式,相继设立勘察、设计机构,开展了大规模的工程地质勘察研究工作,为工程规划、设计和施工提供了大量的地质资料,使得一大批重要工程得以顺利施工和正常运行。但是,由于工程地质勘察体制的局限,其明显的弊病和缺陷,一是侧重于定性分析,定量评价不够;二是侧重于、国防等部
13、门,按原苏联的模式,相继设立勘察、设计机构,开展了大规模的工程地质勘察研究工作,为工程规划、设计和施工提供了大量的地质资料,使得一大批重要工程得以顺利施工和正常运行。但是,由于工程地质勘察体制的局限,其明显的弊病和缺陷,一是侧重于定性分析,定量评价不够;二是侧重于“宏观宏观”研究,结合工程具体较差,在建筑结构、基础方案和地基处理措施等方面,往往缺乏权威性意见和建议。这反映了勘察与设计、施工研究,结合工程具体较差,在建筑结构、基础方案和地基处理措施等方面,往往缺乏权威性意见和建议。这反映了勘察与设计、施工 在一定程度上是脱节的,影响了勘察工作社会地位和经济效益的提高;它尤其不能适应社会主义市场经
14、济的需要。在一定程度上是脱节的,影响了勘察工作社会地位和经济效益的提高;它尤其不能适应社会主义市场经济的需要。第8页/共34页 针对工程地质勘察的缺陷,中国城建、冶金部门的一些工程勘察单位自针对工程地质勘察的缺陷,中国城建、冶金部门的一些工程勘察单位自8080年代初期,引进了岩土工程体制。这一技术体制是为工程建设全过程服务的,因此很快就显示了它突出的优越年代初期,引进了岩土工程体制。这一技术体制是为工程建设全过程服务的,因此很快就显示了它突出的优越 性。之后,各部门相继推广。此时,由于国内地质找矿市场逐渐萎缩,不少原从事找矿地质勘查的地质队也纷纷转产,从事岩土工程勘察。因而形成了一支庞大的岩土
15、工程勘察队伍,性。之后,各部门相继推广。此时,由于国内地质找矿市场逐渐萎缩,不少原从事找矿地质勘查的地质队也纷纷转产,从事岩土工程勘察。因而形成了一支庞大的岩土工程勘察队伍,它们遍布全国各大、中城市,主要从事工业与民用建筑和市政设施的勘察。由于高层建筑,它们遍布全国各大、中城市,主要从事工业与民用建筑和市政设施的勘察。由于高层建筑,尤其是超高层建筑的涌现,对天然地基稳定性计算和评价、桩基计算与评价、基坑开挖与支尤其是超高层建筑的涌现,对天然地基稳定性计算和评价、桩基计算与评价、基坑开挖与支 护、岩土加固与改良等方面,都提出了新的研究课题,要求对勘探、取样、原位测试和监测的仪器设备、操作技术和工
16、艺流程等不断创新。由于勘察工作与设计、施工、监测结合紧密护、岩土加固与改良等方面,都提出了新的研究课题,要求对勘探、取样、原位测试和监测的仪器设备、操作技术和工艺流程等不断创新。由于勘察工作与设计、施工、监测结合紧密 ,勘察真正成为工程咨询性的工作,为保证工程安全和提高经济效益作出了很大的贡献,勘察真正成为工程咨询性的工作,为保证工程安全和提高经济效益作出了很大的贡献,并积累了许多勘察经验和资料。可以认为:勘察与设计、施工、监测的紧密结合,是岩土工程技术体制的最大优越性。并积累了许多勘察经验和资料。可以认为:勘察与设计、施工、监测的紧密结合,是岩土工程技术体制的最大优越性。第9页/共34页 为
17、了在社会主义市场经济体制下,使岩土工程勘察能贯彻执行国家有关的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、确保工程质量和提高经济效益,由国家建设部会同有关部门,共同为了在社会主义市场经济体制下,使岩土工程勘察能贯彻执行国家有关的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、确保工程质量和提高经济效益,由国家建设部会同有关部门,共同 制订了中华人民共和国国家标准制订了中华人民共和国国家标准岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范GB50021-94GB50021-94,作为强制性国,作为强制性国 家家 标准于标准于19951995 年年3 3月月1 1日正式颁布施行。该规范是对原日正式颁布施行。该规范是对原工业与民用
18、建筑工程地质勘察规范工业与民用建筑工程地质勘察规范TJ 21-77TJ 21-77的修订,它既总结了中国的修订,它既总结了中国4040多年来工程实践的经验和科研成果,又注意尽量与国际标准接轨。多年来工程实践的经验和科研成果,又注意尽量与国际标准接轨。第10页/共34页 从目前国内大量的实践可看出,岩土工程勘察侧重于解决土体工程的场地评价和地基稳定性问题,而对地质条件较复杂的岩体工程,尤其是重大工程(如水电站、核电站、铁路干线等从目前国内大量的实践可看出,岩土工程勘察侧重于解决土体工程的场地评价和地基稳定性问题,而对地质条件较复杂的岩体工程,尤其是重大工程(如水电站、核电站、铁路干线等 )的区域
19、地壳稳定性,边坡和地下洞室围岩稳定性的分析、评价,仅由岩土工程师是无法胜)的区域地壳稳定性,边坡和地下洞室围岩稳定性的分析、评价,仅由岩土工程师是无法胜 任的,必须有工程地质人员的参与才能解决。这就要求岩土工程与工程地质在发挥各自学科专业优势的前提下,互相渗透、交叉,二者互为补充而相得益彰。任的,必须有工程地质人员的参与才能解决。这就要求岩土工程与工程地质在发挥各自学科专业优势的前提下,互相渗透、交叉,二者互为补充而相得益彰。第11页/共34页四、工程地质学的研究对象和任务四、工程地质学的研究对象和任务地地 质质 学学工程与技术学科工程与技术学科 相互渗透相互渗透、交叉形成的边缘科交叉形成的边
20、缘科学学 人类工程活动人类工程活动地质环境地质环境第12页/共34页地质环境的概念地质环境的概念:nn指自然环境的一个重要组成部分,与人类生存和发展有紧密联系的岩石圈的一部分,这部分积极地与水、气和生物圈相互作用着。上限为岩石圈表面,下限为人类技术指自然环境的一个重要组成部分,与人类生存和发展有紧密联系的岩石圈的一部分,这部分积极地与水、气和生物圈相互作用着。上限为岩石圈表面,下限为人类技术指自然环境的一个重要组成部分,与人类生存和发展有紧密联系的岩石圈的一部分,这部分积极地与水、气和生物圈相互作用着。上限为岩石圈表面,下限为人类技术指自然环境的一个重要组成部分,与人类生存和发展有紧密联系的岩
21、石圈的一部分,这部分积极地与水、气和生物圈相互作用着。上限为岩石圈表面,下限为人类技术经济活动引起的物理场、化学场因素变迁消失的深度。经济活动引起的物理场、化学场因素变迁消失的深度。经济活动引起的物理场、化学场因素变迁消失的深度。经济活动引起的物理场、化学场因素变迁消失的深度。第13页/共34页地质环境是多因子系统地质环境是多因子系统:大气大气、水、水、生物生物、岩石岩石 四个圈四个圈环境环境环境环境自然环境自然环境自然环境自然环境 人类环境人类环境人类环境人类环境大气大气大气大气、水、水、水、水、社会环境社会环境社会环境社会环境 人为环境人为环境人为环境人为环境 生物生物生物生物、岩石岩石岩
22、石岩石 地质环境地质环境地质环境地质环境第14页/共34页人类能到达的地下深度:人类能到达的地下深度:5000m,钻探深度钻探深度10000 m。n n地球上现有工程建筑都建于地壳表层一定的地球上现有工程建筑都建于地壳表层一定的地球上现有工程建筑都建于地壳表层一定的地球上现有工程建筑都建于地壳表层一定的地质环境中,地质环境以一定的作用方式影地质环境中,地质环境以一定的作用方式影地质环境中,地质环境以一定的作用方式影地质环境中,地质环境以一定的作用方式影响建筑物。响建筑物。响建筑物。响建筑物。n n人类工程活动对地质环境有一定作用,使其人类工程活动对地质环境有一定作用,使其人类工程活动对地质环境
23、有一定作用,使其人类工程活动对地质环境有一定作用,使其变化,又影响着工程建筑的稳定和正常使用。变化,又影响着工程建筑的稳定和正常使用。变化,又影响着工程建筑的稳定和正常使用。变化,又影响着工程建筑的稳定和正常使用。n n人类工程活动与地质环境之间,处于相互联人类工程活动与地质环境之间,处于相互联人类工程活动与地质环境之间,处于相互联人类工程活动与地质环境之间,处于相互联系又相互制约的矛盾之中。系又相互制约的矛盾之中。系又相互制约的矛盾之中。系又相互制约的矛盾之中。第15页/共34页工程地质学的基本任务工程地质学的基本任务:n n研究地质环境与人类工程活动之研究地质环境与人类工程活动之研究地质环
24、境与人类工程活动之研究地质环境与人类工程活动之间的关系,使二者矛盾转化和解决。间的关系,使二者矛盾转化和解决。间的关系,使二者矛盾转化和解决。间的关系,使二者矛盾转化和解决。nn地质环境对工程建筑的影响地质环境对工程建筑的影响地质环境对工程建筑的影响地质环境对工程建筑的影响 nn 地震地震地震地震影响区域工程建筑影响区域工程建筑影响区域工程建筑影响区域工程建筑nn 软土地基软土地基软土地基软土地基需进行专门地基处理需进行专门地基处理需进行专门地基处理需进行专门地基处理nn 岩溶岩溶岩溶岩溶水库渗漏水库渗漏水库渗漏水库渗漏nn 崩滑泥石流崩滑泥石流崩滑泥石流崩滑泥石流工程改线工程改线工程改线工程
25、改线第16页/共34页人类工程活动对地质环境的影响人类工程活动对地质环境的影响n n 抽汲地下水抽汲地下水抽汲地下水抽汲地下水 地面沉降地面沉降地面沉降地面沉降 海水入侵海水入侵海水入侵海水入侵 地下水质恶化地下水质恶化地下水质恶化地下水质恶化n n 大型水库修建大型水库修建大型水库修建大型水库修建库岸再造库岸再造库岸再造库岸再造 库周浸没库周浸没库周浸没库周浸没 库区淤积库区淤积库区淤积库区淤积 诱发地震诱发地震诱发地震诱发地震 第17页/共34页工程地质勘察的目的工程地质勘察的目的:nn为工程建筑对象选择适宜的地质环境为工程建筑对象选择适宜的地质环境为工程建筑对象选择适宜的地质环境为工程建
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