[高等教育]工程地质与地基基础 06岩土工程勘察.ppt

1/48,第六章 岩土工程勘察,6.1 概述 6.2 岩土工程勘察等级和阶段 6.3 岩土工程勘察方法 6.4 地基土的野外鉴别与描述 6.5 岩土工程勘察报告,主要内容,2/48,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,3/48,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。,6.2 岩土工程勘察等级和阶段,4/48,工程重要性等级,5/48,建筑场地等级,6/48,建筑地基等级,7/48,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%。,8/48,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： 铁道部门： 草测 初测 详测 定测； 水电部门： 规划 可行性研究 初步设计 技施设计 运行； 城建部门： 总体规划、详细规划 初步设计 技术设计 施工设 计与施工。,9/48,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: 搜集资料 踏勘 物探,10/48,初步勘察阶段,勘察方法: 钻探 试验 补充测绘和物探 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。,11/48,详细勘察阶段,勘察方法: 试验 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。,12/48,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,13/48,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。,14/48,1.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 每个单独基础有一个钻孔； 筏片、箱基 基础角点、中心点应有钻孔；,15/48,2. 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。,16/48,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。,17/48,3.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。,18/48,19/48,勘察工作的主要任务是： 查明建筑场地地下有关的地质情况。 提取岩土样及水样，供室内试验分析之用。 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,20/48,一、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。,21/48,(一)钻探方法和设备,22/48,冲击钻,冲击钻：砂土、碎石土 （不能直观鉴别） 锤击钻：粘、粉、砂土 （可取原状土样）,振动钻,粘土 粉土 砂土,回转振动钻,粉土 砂土,（不能直观鉴别）,回转钻探试验,23/48,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。,24/48,(二) 钻孔观测、编录与资料整理 岩心观察、描述和编录 钻孔水文地质观测 钻进动态观测,25/48,26/48,二、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,27/48,2.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。,28/48,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；,29/48,3.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。,30/48,31/48,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。,32/48,33/48,三.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。,34/48,坑探工程展示图,35/48,6.4 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。,36/48,土的野外描述： 颜色 密度 湿度 粘性土的稠度 含有物 其它,37/48,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,38/48,（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。,39/48,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。,40/48,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。,41/48,工程地质勘察报告的阅读与使用,建筑场地稳定性评价,区域稳