pp1岩土工程勘察

学习情境一岩土工程勘察

老师：张忠球TEL/p>

学习情境一老师：张忠球目录认识土的物理性质建筑场地的地质工程勘察学习情境一岩土工程勘察

任务一

任务二目录认识土的物理性质建筑场地的地质工程勘察学习情境一

1.物理风化2.化学变化3.生物风化地壳表层的岩石长期暴露在大气中，经受气候的变化，会使岩石逐渐崩解，破碎成大小和形状不同的一些碎块物理风化后形成的碎块与水、氧气、二氧化碳等物质接触，使岩石碎屑发生化学变化动植物和人类活动对岩石的破坏土的成因与组成1.物理风化2.化学变化3.生物风化地壳表层的1．残积土2．坡积土残积土是指残留在原地未被搬运的那一部分原岩风化剥蚀后的产物雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢地洗刷剥蚀、沿着斜坡向下逐渐移动、沉积在平缓的山坡上而形成的沉积物1.1.1土的成因1．残积土2．坡积土残积土是指残留在原地未被搬运的那一部3．洪积土4．冲积土洪积土是由暂时性山洪急流挟带着大量碎屑物质堆积于山谷冲沟出口或山前倾斜平原而形成的沉积物冲积土是江河流水的地质作用剥蚀两岸的基岩和沉积物，经搬运与沉积在平缓地带而形成的沉积物1.1.1土的成因3．洪积土4．冲积土洪积土是由暂时性山冲积土是江河流水的地自然界中的土固体颗粒水气体固体颗粒构成土的骨架，骨架之间贯穿着孔隙，孔隙中填充有水和气体，因此，土也被称为三相孔隙介质。

=++1.1.2土的组成自然界中的土固体颗粒水气体固体颗粒构成土的骨架，骨架之间自然界中的土1.土颗粒的大小与土的性质密切相关。如土颗粒由粗变细，土的性质可由无黏性变为黏性2.按适当的粒径范围，分为若干粒组3.土的颗粒级配是指工程上常以土中各个粒组的相对含量(各个粒组占土粒总量的百分数)来表示土粒的大小及其组成情况固体颗粒土中水结合水自由水强结合水弱结合水都不能传递静水压力毛细水是受到水与空气交界面处表面张力作用的自由水在重力或压力差作用下而运动的自由水土中气体（影响较小）1.1.2土的组成自1.土颗粒的大小与土的性质密切相关。如土固体颗粒土中水1．单粒结构3．絮状结构2．蜂窝结构指由土粒单元的大小、形状、表面特征、相互排列及其联结关系等因素形成的综合特征。粗颗粒土在重力作用下沉积而成单粒结构分为疏松和紧密紧密：强度较大、压缩性小可作为良好的天然地基。疏松型与紧密型相反悬浮在水中的黏粒凝聚成絮状的黏粒集合体,形成空隙很大的絮状结构蜂窝结构和絮状结构的土中存在大量孔隙，压缩性高、抗剪强度低、透水性弱1.1.3土的结构1．单粒结构3．絮状结构2．蜂窝结构指由土粒单元的大小

土的物理性质指标基本指标土的密度土粒相对密度1．干密度2．土的饱和密度3．土的有效密度4．土的孔隙比5．土的饱和度换算指标土的含水量可用土样进行试验测定，称为基本指标土基本指标土的密度土粒相对密度1．干密度换算指标土的土的物理状态指标无黏性土的密实度1．孔隙比2．相对密度黏性土的物理特征3．标准贯入锤击数判别砂土密实度指标1．塑性指数2.液性指数黏性土的工程特性与土中的含水量多少有很大关系无黏性土的密实度与其工程性质有着密切的关系，呈密实状态时，强度较高，压缩性较小，可作为良好的天然地基3.灵敏度4.触变性土无黏性土的密实度1．孔隙比2．相对密度黏性土的物理特灵敏度：黏性土的原状土无侧限抗压强度与原土结构完全破坏的重塑土的无侧限抗压强度的比值反映受挠动时，土的结构对强度的影响程度

根据灵敏度将饱和黏性土分类：低灵敏度土1<St≤2中灵敏度土2<St≤4高灵敏度土St>4灵敏度：黏性土的原状土无侧限抗压强度与原土结构完全破坏的重塑土的工程分类岩石黏性土碎石土砂土粉土人工填土天然形成的，颗粒间牢固联结、呈整体或具有节理裂隙的岩体粒径大于2mm的颗粒超过总质量的50％的土粒径大于2mm的颗粒不超过总质量的50％，且粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量的50％的土粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过全部质量的50％，且塑性指数等于或小于10的土塑性指数大于10的土由于人类活动堆填的土土岩石黏性土碎石土砂土粉土人工填土天然形成的，颗工程地质勘察的目的、任务和要求

2.1工程地质勘察的目的与任务

在于使用各种勘察手段和方法，调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件，为设计和施工提供所需的工程地质资料。

甲级:在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中，有一项或多项为一级乙级:除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目丙级:工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级2.1.1岩土工程勘察等级工程地质勘察的目的、任务和要求2.1工程地质勘察的目的与通过工程地质勘察，查明场地的工程地质条件(1)调查场地的地形地貌(2)查明场地的地层条件(3)调查场地的地质构造(4)查明场地的水文地质条件(5)确定场地有无不良（物理）地质现象(6)测定岩土的物理力学性质指标，并指出可靠、适用的岩土参数2.1.2工程地质勘察的任务通过工程地质勘察，查明场地的工程地质条件2.1.2工程

进行岩土工程分析评价，提出基础工程、整治工程和土方工程等的设计方案和施工措施。岩土工程分析评价包括下列工作：(1)整编测绘、勘探、测试和搜集到的各种资料；编制各种图件(2)统计和选定岩土计算参数(3)进行咨询性的岩土工程设计(4)预测或研究岩土工程施工和运营中可能发生或已经发生的问题，提出预防或处理方案(5)编制岩土工程勘察报告书2.1.2工程地质勘察的任务进行岩土工程分析评价，提出基础工程、整治工程

对于重要工程或复杂岩土工程问题，在施工阶段或使用期间须进行现场检验或监测。必要时，根据监测资料对设计、施工方案作出适当调整或采取补救措施，以保证工程质量安全和总结经验。2.1.2工程地质勘察的任务对于重要工程或复杂岩土工程问题，在施工阶段或使房屋建筑和构筑物(以下简称建筑物)的岩土工程勘察，应在搜集建筑物上部荷载、功能特点、结构类型、基础形式、埋置深度和变形限制等方面资料的基础上进行。其主要工作内容应有：1）查明场地和地基的稳定性、地层结构、持力层和下卧层的工程特性、土的应力历史和地下水条件以及不良地质作用等；2）提供满足设计施工所需的岩土参数，确定地基承载力，预测地基变形性状；3）提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议；4）提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议；5）对于抗震设防烈度等于或大于6度的场地，进行场地与地基的地震效应评价。2.2.1工作内容房屋建筑和构筑物(以下简称建筑物)的岩土工程勘察，应建筑物的岩土工程勘察也相应分为可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察三个阶段。1)可行性研究勘察应符合选择场址方案的要求，应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价。2)初步勘察应符合初步设计的要求，目的在于对场地内各拟建建筑地段的稳定性做出评价，为确定建筑物总体平面布置和建筑物的地基基础方案提供资料和依据；对不良地质现象的防治提供资料和建议。2.1.2各阶段勘察要求建筑物的岩土工程勘察也相应分为可行性研究勘察、初步勘察和详细详细勘察

应符合施工图设计的要求，目的在于针对单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数；对建筑地基做出岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。

场地条件复杂或有特殊要求的工程，宜进行施工勘察。2.1.2各阶段勘察要求详细勘察2.1.2各阶段勘察要求勘探工作坑探钻探触探地球物理勘探2.3.1常用的工程地质勘探方法勘探工作坑探2.3.1常用的工程地质勘探方法

坑探是在建筑场地中开挖探井（探槽、探洞）以揭示地层并取得有关地层构成及空间分布状态的直观资料和原状岩土试样。

这种方法不必使用专门的钻探机具，对地层的观察直接明了，是一种合适条件下广泛应用的最常规勘探方法。1)坑探

1)通过钻机在地层中钻孔来鉴别和划分地层，并在孔中预定位置取样，用以测定土层的物理力学性质

2)土的某些性质也可直接在孔内进行原位测试钻机回转式冲击式钻孔技术钻孔鉴别钻孔2)钻探坑探是在建筑场地中开挖探井（探槽、探洞）以揭

触探既是一种勘探方法，也是一种测试技术。1.静力触探1)单桥静力触探2)双桥静力触探2.动力触探1)圆锥动力触探2)标准贯入试验3)触探触探既是一种勘探方法，也是一种测试技术。3)触探1.静力触探

图1－7双缸油压式静力触探设备1－电缆；2－触探杆；3－卡杆器；4－活塞杆；5－油管；6－油缸；7－触探头；8－地锚；9－倒顺开关；10－压力表；11－节流阀；12－换向阀；13－油箱；14－油泵；15－马达；16－记录器1.静力触探(1)静力触探

图1－8静力触探头工作原理示意图1－贯入力；2－空心柱；3－侧壁磨阻力4－电阻应变片；5－顶柱；6－锥尖阻力；7－探头套；8－探头管(1)静力触探图1－8静力触(2)动力触探表1－1国内常用动力触探试验设备及类型规格

(2)动力触探表1－1国内常用动力触探试验设备及类型规格1.地球物理勘探是一种兼有勘探和测试双重功能的技术。2.常用的物探方法主要有：

电阻率法、电位法、地震、声波、电视测井等。

2.3.2地球物理勘探1.地球物理勘探是一种兼有勘探和测试双重功能的技术。2.3作为钻探的先行手段，了解隐蔽的地质界线，界面或异常点、异常带，为经济合理确定钻探方案提供依据；作为钻探的辅助手段，在钻孔之间增加地球物理勘探点，为钻探成果的内插、外推提供依据；测定岩土体某些特殊参数；探测深部地层中的矿产、水资源以及地质构造情况等。2.3.3物探的适用性作为钻探的先行手段，了解隐蔽的地质界线，界面或异常点、异常带

工程地质勘察的最终成果以《工程地质勘察报告书》的形式提出。

勘察报告书一般包括：文字部分图表部分工程地质勘察的最终成果以《工程地质勘察报告书》的形式提1)工程概况、勘察任务、勘察基本要求、勘察技术要求及勘察工作简况；2)场地位置、地形地貌、地质构造、不良地质现象及地震设防烈度等；场地的岩土类型、地层分布、岩土结构构造或风化程度、场地土的均匀性、岩土的物理力学性质、地基承载力以及变形和动力等其他设计计算参数或指标；地下水的埋藏条件、分布变化规律、含水层的性质类型、其他水文地质参数、场地土或地下水的腐蚀性以及地层的冻结深度；关于建筑场地及地基的综合工程地质评价以及场地的稳定性和适宜性等结论；针对工程建设中可能出现或存在的问题，提出相关的处理方案，预防防治措施和施工建议。2.4.1工程地质勘察报告的编制

文字部分1)工程概况、勘察任务、勘察基本要求、勘察技术要求及勘察1)勘察点（线）的平面布置图和场地位置示意图2)钻孔柱状图3)工程地质剖面图4)综合地质柱状图5)土工试验成果总表和其他测试成果图表2.4.1工程地质勘察报告的编制

图表部分1)勘察点（线）的平面布置图和场地位置示意图2.4.11)地下水的埋藏条件、分布变化规律、含水层的性质类型、其他水文地质参数、场地土或地下水的腐蚀性以及地层的冻结深度；2)关于建筑场地及地基的综合工程地质评价以及场地的稳定性和适宜性等结论；3)针对工程建设中可能出现或存在的问题，提出相关的处理方案，预防防治措施和施工建议。2.4.1工程地质勘察报告的编制

文字部分1)地下水的埋藏条件、分布变化规律、含水层的性质类型、其

对设计和施工人员来说，正确阅读和使用勘察报告是非常重要的，以下几点应引起重视：场地稳定性评价持力层的选择考虑环境效应

2.4.2工程地质勘察报告的阅读与使用对设计和施工人员来说，正确阅读和使用勘察报告是非常重要的pp1岩土工程勘察pp1岩土工程勘察主要依据是:

《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2019验槽：

基槽(坑)开挖完毕并清理好以后，在垫层施工以前，施工单位应会同勘察、设计单位、监理单位、建设单位一起进行现场检查并验收基槽，通常称为验槽。2.5.1验槽及依据主要依据是:验槽：2.5.1验槽及依据核对基槽(坑)的位置、平面尺寸、坑底标高。核对基槽(坑)土质和地下水情况，五方代表都要下槽底逐段检验。空穴、古墓、古井、防空掩体及地下埋设物的位置、深度、形状。对整个基槽(坑)底进行全面观察，注意土的颜色是否一致，土的坚硬程度是否一样，有无软硬不一或弱土层，局部的含水量有无异常现象，走上去有无颤动的感觉等。2.5.2验槽(坑)的主要内容和方法验槽的重点应选择在桩基、承重墙或其他受力较大部位。验槽设备：主要有:用钻孔机取样做室内试验、动力触探、钎探等。填写验槽记录。核对基槽(坑)的位置、平面尺寸、坑底标高。2.5.2

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1.物理风化2.化学变化3.生物风化地壳表层的岩石长期暴露在大气中，经受气候的变化，会使岩石逐渐崩解，破碎成大小和形状不同的一些碎块物理风化后形成的碎块与水、氧气、二氧化碳等物质接触，使岩石碎屑发生化学变化动植物和人类活动对岩石的破坏土的成因与组成1.物理风化2.化学变化3.生物风化地壳表层的1．残积土2．坡积土残积土是指残留在原地未被搬运的那一部分原岩风化剥蚀后的产物雨雪水流的地质作用将高处岩石风化产物缓慢地洗刷剥蚀、沿着斜坡向下逐渐移动、沉积在平缓的山坡上而形成的沉积物1.1.1土的成因1．残积土2．坡积土残积土是指残留在原地未被搬运的那一部3．洪积土4．冲积土洪积土是由暂时性山洪急流挟带着大量碎屑物质堆积于山谷冲沟出口或山前倾斜平原而形成的沉积物冲积土是江河流水的地质作用剥蚀两岸的基岩和沉积物，经搬运与沉积在平缓地带而形成的沉积物1.1.1土的成因3．洪积土4．冲积土洪积土是由暂时性山冲积土是江河流水的地自然界中的土固体颗粒水气体固体颗粒构成土的骨架，骨架之间贯穿着孔隙，孔隙中填充有水和气体，因此，土也被称为三相孔隙介质。

=++1.1.2土的组成自然界中的土固体颗粒水气体固体颗粒构成土的骨架，骨架之间自然界中的土1.土颗粒的大小与土的性质密切相关。如土颗粒由粗变细，土的性质可由无黏性变为黏性2.按适当的粒径范围，分为若干粒组3.土的颗粒级配是指工程上常以土中各个粒组的相对含量(各个粒组占土粒总量的百分数)来表示土粒的大小及其组成情况固体颗粒土中水结合水自由水强结合水弱结合水都不能传递静水压力毛细水是受到水与空气交界面处表面张力作用的自由水在重力或压力差作用下而运动的自由水土中气体（影响较小）1.1.2土的组成自1.土颗粒的大小与土的性质密切相关。如土固体颗粒土中水1．单粒结构3．絮状结构2．蜂窝结构指由土粒单元的大小、形状、表面特征、相互排列及其联结关系等因素形成的综合特征。粗颗粒土在重力作用下沉积而成单粒结构分为疏松和紧密紧密：强度较大、压缩性小可作为良好的天然地基。疏松型与紧密型相反悬浮在水中的黏粒凝聚成絮状的黏粒集合体,形成空隙很大的絮状结构蜂窝结构和絮状结构的土中存在大量孔隙，压缩性高、抗剪强度低、透水性弱1.1.3土的结构1．单粒结构3．絮状结构2．蜂窝结构指由土粒单元的大小

土的物理性质指标基本指标土的密度土粒相对密度1．干密度2．土的饱和密度3．土的有效密度4．土的孔隙比5．土的饱和度换算指标土的含水量可用土样进行试验测定，称为基本指标土基本指标土的密度土粒相对密度1．干密度换算指标土的土的物理状态指标无黏性土的密实度1．孔隙比2．相对密度黏性土的物理特征3．标准贯入锤击数判别砂土密实度指标1．塑性指数2.液性指数黏性土的工程特性与土中的含水量多少有很大关系无黏性土的密实度与其工程性质有着密切的关系，呈密实状态时，强度较高，压缩性较小，可作为良好的天然地基3.灵敏度4.触变性土无黏性土的密实度1．孔隙比2．相对密度黏性土的物理特灵敏度：黏性土的原状土无侧限抗压强度与原土结构完全破坏的重塑土的无侧限抗压强度的比值反映受挠动时，土的结构对强度的影响程度

根据灵敏度将饱和黏性土分类：低灵敏度土1<St≤2中灵敏度土2<St≤4高灵敏度土St>4灵敏度：黏性土的原状土无侧限抗压强度与原土结构完全破坏的重塑土的工程分类岩石黏性土碎石土砂土粉土人工填土天然形成的，颗粒间牢固联结、呈整体或具有节理裂隙的岩体粒径大于2mm的颗粒超过总质量的50％的土粒径大于2mm的颗粒不超过总质量的50％，且粒径大于0.075mm的颗粒超过总质量的50％的土粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过全部质量的50％，且塑性指数等于或小于10的土塑性指数大于10的土由于人类活动堆填的土土岩石黏性土碎石土砂土粉土人工填土天然形成的，颗工程地质勘察的目的、任务和要求

2.1工程地质勘察的目的与任务

在于使用各种勘察手段和方法，调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件，为设计和施工提供所需的工程地质资料。

甲级:在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中，有一项或多项为一级乙级:除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目丙级:工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级2.1.1岩土工程勘察等级工程地质勘察的目的、任务和要求2.1工程地质勘察的目的与通过工程地质勘察，查明场地的工程地质条件(1)调查场地的地形地貌(2)查明场地的地层条件(3)调查场地的地质构造(4)查明场地的水文地质条件(5)确定场地有无不良（物理）地质现象(6)测定岩土的物理力学性质指标，并指出可靠、适用的岩土参数2.1.2工程地质勘察的任务通过工程地质勘察，查明场地的工程地质条件2.1.2工程

进行岩土工程分析评价，提出基础工程、整治工程和土方工程等的设计方案和施工措施。岩土工程分析评价包括下列工作：(1)整编测绘、勘探、测试和搜集到的各种资料；编制各种图件(2)统计和选定岩土计算参数(3)进行咨询性的岩土工程设计(4)预测或研究岩土工程施工和运营中可能发生或已经发生的问题，提出预防或处理方案(5)编制岩土工程勘察报告书2.1.2工程地质勘察的任务进行岩土工程分析评价，提出基础工程、整治工程

对于重要工程或复杂岩土工程问题，在施工阶段或使用期间须进行现场检验或监测。必要时，根据监测资料对设计、施工方案作出适当调整或采取补救措施，以保证工程质量安全和总结经验。2.1.2工程地质勘察的任务对于重要工程或复杂岩土工程问题，在施工阶段或使房屋建筑和构筑物(以下简称建筑物)的岩土工程勘察，应在搜集建筑物上部荷载、功能特点、结构类型、基础形式、埋置深度和变形限制等方面资料的基础上进行。其主要工作内容应有：1）查明场地和地基的稳定性、地层结构、持力层和下卧层的工程特性、土的应力历史和地下水条件以及不良地质作用等；2）提供满足设计施工所需的岩土参数，确定地基承载力，预测地基变形性状；3）提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议；4）提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议；5）对于抗震设防烈度等于或大于6度的场地，进行场地与地基的地震效应评价。2.2.1工作内容房屋建筑和构筑物(以下简称建筑物)的岩土工程勘察，应建筑物的岩土工程勘察也相应分为可行性研究勘察、初步勘察和详细勘察三个阶段。1)可行性研究勘察应符合选择场址方案的要求，应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价。2)初步勘察应符合初步设计的要求，目的在于对场地内各拟建建筑地段的稳定性做出评价，为确定建筑物总体平面布置和建筑物的地基基础方案提供资料和依据；对不良地质现象的防治提供资料和建议。2.1.2各阶段勘察要求建筑物的岩土工程勘察也相应分为可行性研究勘察、初步勘察和详细详细勘察

应符合施工图设计的要求，目的在于针对单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数；对建筑地基做出岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。

场地条件复杂或有特殊要求的工程，宜进行施工勘察。2.1.2各阶段勘察要求详细勘察2.1.2各阶段勘察要求勘探工作坑探钻探触探地球物理勘探2.3.1常用的工程地质勘探方法勘探工作坑探2.3.1常用的工程地质勘探方法

坑探是在建筑场地中开挖探井（探槽、探洞）以揭示地层并取得有关地层构成及空间分布状态的直观资料和原状岩土试样。

这种方法不必使用专门的钻探机具，对地层的观察直接明了，是一种合适条件下广泛应用的最常规勘探方法。1)坑探

1)通过钻机在地层中钻孔来鉴别和划分地层，并在孔中预定位置取样，用以测定土层的物理力学性质

2)土的某些性质也可直接在孔内进行原位测试钻机回转式冲击式钻孔技术钻孔鉴别钻孔2)钻探坑探是在建筑场地中开挖探井（探槽、探洞）以揭

触探既是一种勘探方法，也是一种测试技术。1.静力触探1)单桥静力触探2)双桥静力触探2.动力触探1)圆锥动力触探2)标准贯入试验3)触探触探既是一种勘探方法，也是一种测试技术。3)触探1.静力触探

图1－7双缸油压式静力触探设备1－电缆；2－触探杆；3－卡杆器；4－活塞杆；5－油管；6－油缸；7－触探头；8－地锚；9－倒顺开关；10－压力表；11－节流阀；12－换向阀；13－油箱；14－油泵；15－马达；16－记录器1.静力触探(1)静力触探

图1－8静力触探头工作原理示意图1－贯入力；2－空心柱；3－侧壁磨阻力4－电阻应变片；5－顶柱；6－锥尖阻力；7－探头套；8－探头管(1)静力触探图1－8静力触(2)动力触探表1－1国内常用动力触探试验设备及类型规格

(2)动力触探表1－1国内常用动力触探试验设备及类型规格1.地球物理勘探是一种兼有勘探和测试双重功能的技术。2.常用的物探方法主要有：

电阻率法、电位法、地震、声波、电视测井等。

2.3.2地球物理勘探1.地球物理勘探是一种兼有勘探和测试双重功能的技术。2.3作为钻探的先行手段，了解隐蔽的地质界线，界面或异常点、异常带，为经济合理确定钻探方案提供依据；作为钻探的辅助手段，在钻孔之间增加地球物理勘探点，为钻探成果的内插、外推提供依据；测定岩土体某些特殊参数；探测深部地层中的矿产、水资源以及地质构造情况等。2.3.3物探的适用性作为钻探的先行手段，了解隐蔽的地质界线，界面或异常点、异常带

工程地质勘察的最终成果以《工程地质勘察报告书》的形式提出。

勘察报告书一般包括：文字部分图表部分工程地质勘察的最终成果以《工程地质勘察报告书》的形式提1)工程概况、勘察任务、勘察基本要求、勘察技术要求及勘察工作简况；