T不良地基的勘察设计

不良地基的勘察设计内容场地与地基抗震不良地质作用与地质灾害特殊性土劣质岩（问题岩）地下水勘察与设计的配合

场地与地基抗震场地液化水位上升房屋破坏轻液化“砂火山”口液化喷水冒砂后景象液化造成地基沉陷,房屋严重裂缝液化造成地基沉陷,房屋严重裂缝液化后汽车陷入土中地面断裂,树木错行地面断裂,吉祥路错断液化地裂裂钭坡地裂裂胜利桥头头地裂裂唐山矿风风井烟囱水平断裂裂水塔倒塌,小平房完好宁河胜利桥挤挤断桥面甩向一边边桥面甩向一边边铁路桥头陷落落《区划图》与《抗震规范》差别设计基本地震震加速度，设设计特征周期期西部绝大部分分城镇区划为为二区和三区区，除砌体建建筑外，一般般建筑地震作作用比原规范范提高30~44%。二区：成都、兰州、、银川、乌鲁鲁木齐三区：昆明、西宁、、拉萨考虑规范延续性和西部大开发，调到可接受受：一、二区为一一组原远震三区为为三组，，其他二二组幅值期周特征周期场地类别别划分分根据覆覆盖层层的厚厚度和和等效剪剪切波波速划分场场地类类别一般按按地面面以下下至波波速500m/s的土层层顶面面为为覆土土层厚厚度分界线线附近近可用用插入法法确定特特征周周期丁类及不不超过过10层或30m的丙类,可不测测波速速,按土的的类型型查表表确定定波速速液化化判判别别先初判判,再进一一步判判别一般判判别深深度为为15m桩基及及大于于5m的深基基础判判至20m计算液液化指指数,确定液液化等等级黄土液液化问问题未未列入入场地液液化等等级5.7.10勘察报报告应应阐明液液化土土层逐孔计计算液液化指指数综合确确定场场地液液化等等级断裂裂勘勘察等于或或大于于7度的重大工工程,如电厂厂甲类专门研研究丁类不不考考虑乙类丙类下列列可忽忽略断断裂错错动：：小于8度,非全新新活动动断裂裂，8度：基基岩断断裂覆覆盖层层厚大大于60m；9度：基基岩断断裂覆覆盖层层厚大大于90m尽量减减少了了需断断裂勘勘察的的工程程最小小避避让让距距离离(m)不良地地质作作用与与地质质灾害害崩塌、、滑坡坡、泥泥石流流滑坡和和崩塌塌照片8八渡滑滑坡全全貌照片9滑坡使使山梁梁坡面面开裂裂照片10滑坡造造成坡坡面防防护开开裂照片11滑坡造造成护护坡外外鼓照片13膨胀泥泥岩崩崩塌，，危及及公路路预应力力锚索索及坡坡面防防护2003年7月14日，，秭秭归归青青干干河河滑滑坡坡，，体体积积2400万m3形成成堰堰塞塞湖湖（（殷殷跃跃平平））2001年5月1日,重庆庆武武隆隆滑滑坡坡，，坡坡高高46.8m，摧毁毁九九层层楼楼，，79人死死亡亡人工工切切坡坡，，顺顺层层滑滑坡坡过过程程地层层上上硬硬下下软软，，人人工工切切坡坡，，造造成成崩崩塌塌西藏藏易易贡贡大大滑滑坡坡2000年4月9日冰雪雪融融化化和和降降雨雨导导致致裂裂隙隙充充水水，，3000万m3楔形形岩岩体体由由海海拔拔5000m处崩崩落落,冲击击力力使使沟沟内内的的饱饱水水碎碎屑屑堆堆积积物物液液化化,转化化为为高高速速流流动动性性滑滑坡坡，，数分分钟钟内内水水平平运运动动7km，竖向向位位移移640m,形成成““大大坝坝””，，高高60～110m位置置图图滑坡坡区区易贡贡高高速速巨巨型型滑滑坡坡及及滑滑坡坡堰堰塞塞湖湖(殷跃跃平平)泥石石流流全国国泥泥石石流流总总数数达达6万条条以以上上，，有明明显显危危害害的的约约8500条。。沿断断裂裂构构造造带带密密集集分分布布；；沿地地震震活活动动带带成成群群分分布布；；沿深深切切割割中中高高山山分分布布。。最危危险险的的发发育育区区：：怒怒江江、、金金沙沙江江、、谰谰沧沧江、、岷岷江江、、雅雅砻砻江江、、黄黄河河中中游游泥石石流流含大大量量泥泥砂砂石石块块，，发发生生突突然然，，来来势势凶凶猛猛，，大大冲冲淤淤，，堵堵河河阻阻水水,破坏坏力力极极强强,损失失很很大大。。东部部多降降雨雨型型；；西部部冰雪雪消消融融型型、、冰冰湖湖溃溃决决型型、、降降雨雨型型均均有有发发生生。。人为为因因素素也也是是形形成成泥泥石石流流的的重重要要原原因因我国国泥泥石石流流分分布布泥石流

泥石石流流造造成成的的破破坏坏山区区建建设设原原则则保持持天天然然排排水水系系统统保持持天天然然植植被被避免免大大挖挖大大填填避让让地地质质灾灾害害易易发发区区地面面塌塌陷陷喀斯斯特特塌塌陷陷采采空空区区塌塌陷陷黄黄土土塌塌陷陷喀斯斯特特塌塌陷陷原原因因河水水涨涨落落，，降降雨雨地地表表水水下下渗渗，，坑坑道道水水土土流流失失强抽抽水水真空空吸吸蚀蚀效效应应，，短时时间间内内大大面面积积发发生生。。过量量汲汲取取深深部部喀喀斯斯特特水水，上上层层孔孔隙隙水水强强烈烈下下渗渗，，水位位基基岩岩面面上上下下波波动动，加加强强真真空空吸吸蚀蚀效效应应奉节节宝宝塔塔坪坪移移民民小小区区喀喀斯斯特特塌塌陷陷(殷跃跃平平)土洞洞塌塌陷陷发发育育机机理理地下岩溶溶通通潜蚀和真真空吸蚀蚀水位在土土岩交界界面上波波动水位急剧剧下降塌陷防治治不得采用用天然地地基防止抽水水影响巳巳有工程程堵塞地下下通道清除软土土换填块石、砾砾石、素素混凝工工，表面面粘土夯夯实桩基，梁梁板跨越越土岩组合合地基基岩面坡坡度大石芽密布布，并有有出露个别石牙牙，大块块孤石改变建筑筑平面布布置石芽为地地基的支支墩基础础，梁板板跨越换垫软土土，石芽芽上褥垫垫特殊性土土软土地基基软土特点点：强度低、、压缩性性高、渗渗透慢、、易扰动动排水慢、、沉降慢慢，孔压压易升高高不易消消散天然地基基：正向挠曲曲，体型型力求简简单，控控制长高高比，设设沉降缝缝，加强强刚度大面积堆堆载影响响软土地基基地基处理理：橡皮土效效应，孔孔隙水不不易排出出排水预压压，复合合地基（（深搅、、强夯置置换），，厚层软软土不宜宜强夯桩基：挤土效应应，不宜宜过多过过密，负负摩擦基坑：小步开挖挖，及时时支撑软土中的的桩基8.5.10应考虑：：桩周土自自重固结结；蠕变；大面积堆堆载；施工挤土土效应。。深厚软土土中不宜宜用大片片密集挤挤土桩。。桩的负负摩摩擦力原因：欠压密密土,大面积堆堆载；,地下水位位下降；；挤土桩孔孔压消散散固结下沉沉；自重湿陷陷。中性点特特征：桩土位移移相等；；摩阻力为为零；轴力最大大。中性点深深度：与桩周土土压缩性性和桩端端土刚度度有关,桩端土越越硬,位置越低低。沉降降稳定前前始终在在变动。。影响：一种附加荷载载桩端硬土时,增加轴力；桩端压缩性土土时,增加沉降红粘土以贵州经验为为主,本次修订稍加加精简。主要特征：上硬下软,基岩面上极软软；以收缩为主,表面收缩；裂隙性,深长地裂,对工程影响严严重；地基均匀性差差别很大。原生红粘土碳酸盐系岩石石风化,红土化。残坡积。典型的红粘土土特征,上硬下软,以收缩为主,轻微膨胀。原生红粘土次生红粘土原生红粘土经经搬运再沉积积而成;保留部分红粘粘土特征,但与一般粘土土差别不大。。次生红粘土均匀地基和不不均匀地基红粘土红粘土红粘土地基评评价承载力：注意意裂隙影响,原承载力表可可参照避开深长地裂裂根据地基类型型和工程条件件,选择浅埋、地地基处理或桩桩基因裂隙和复浸浸水特性,边坡和基坑不不宜长期暴露露,注意保湿膨胀岩土注意初判和已已有工程经验验的调查附录D土性特征：亲水粘土矿物物不规则裂隙无陡坡低层建筑成片片破坏膨胀土地区建建筑破坏特征征轻型建筑,道路,受损严重,大面积破坏；；拆除重建,仍破坏,干湿分明气候候破坏重；基础外倾,沿窗水平裂缝缝；内廊通长地裂裂；中央隆起,四角沉降,反向挠曲,倒八字开裂；；裂缝大小随季季节变化,旱季宽,雨季窄；坡地重,洼地轻,多浅层滑坡。。沿窗水平裂缝缝基础外倾,内廊地裂正向与反向向挠曲膨胀土试验6.5.5--6.5.6自由膨胀率一定压力下膨膨胀率收缩系数膨胀力粘土矿物分析析现场浸水载荷荷试验膨胀土工程评评价6.7.7--6.7.8计算膨胀变形量量收缩变形量量胀缩变形量量确确定胀缩等等级基础埋深超超过过大气影响响深度地基处理建筑结构措措施膨胀土地基基平面布置：：避开坡地、、地裂、选选适宜排水水处理地带带，浅层滑坡：：支挡、排水水、护坡，，高于不宜宜超过3m保持湿度：：做好排水，，保证散水水宽度，不不种吸水大大而集中的的乔木膨胀土地基基地坪：用非膨胀土土，架空结构：反面挠曲，，柔性，圈圈梁设置、、沉降缝设设置、门窗窗等洞孔构构造，墙、、柱、梁构构造桩：锚入非膨胀胀土中的深深度，根据据大气急剧剧变化届深深度和胀缩缩变形计算算确定；承承台下留空空隙；考虑虑桩身抗拉拉，通常配配筋膨胀土地基基换土回填用用非膨胀土土管道设计按按规范施工时保持持排水畅通通，做好护护坡，保持持坑壁稳定定，严禁泡泡水暴晒维护管理：：建筑、管道道、地面排排水、绿化化、边坡等等，及时监监测维修；；严禁坡脚挖方，，坡上堆料料花岗岩残积积土分类6.9.46.9.6测定其中细粒土的含水量、、液限、塑塑限厚层强风化化全风化,可划分碎块状、碎碎屑状、土土状厚层残积土土,可划分硬塑残积土土、可塑残残积土粘性土、砂砂质粘性土土、砾质粘粘性土用N值划分强风风化全风化化(表A.0.3注)勘探测试要要求6.9.3勘探点问距距取小值；；一定数量探探开；探井取样或或双重管三三重管取取样；室内与原位位测试结合合；动力触探标标贯波波速载载荷试试验；软岩和极软软岩,可按土；残积土,必要时做湿湿陷和湿化化。风化岩残积积土评价6.9.56.9.6地基承载力力变形模模量：用载荷试验验；设计等级为为乙级丙丙级,结合地方经经验用标贯等原原位测试；；软硬不同风风化程程度不同：：分析不均均沉降；易风化岩类类：防止风风化发展；；岩脉和球状状风化体：：对地基和桩桩的影响；；及时验槽。。劣质岩（问问题岩）工程岩体分分类的主要要因素岩石坚硬程程度岩块的饱和单轴抗抗压强度程程度岩体完整程程度裂隙的密度宽宽度延展长度粗粗糙度度平整度充充填物物规则性方方向性等等对工程最重重要的岩类类劣质岩特殊岩石复复杂岩岩石半半岩石问问题岩石石硬土/软岩极软岩极极破碎碎岩特殊性质岩岩类膨胀岩可可溶岩易易风化化岩高高度各向异异性低强度大大变形不不稳定定劣质质岩岩的的成成因因成岩岩作作用用的的初初期期：：压压密密胶胶结结重重结结晶晶地质质作作用用下下的的蜕蜕化化构造造作作用用：：节节理理化化断断层层角角砾砾岩岩断断层层泥泥变质质作作用用：：区区域域变变质质、、热热水水蚀蚀变变风化化作作用用：：物物理理化化学学生生物物特殊殊的的矿矿物物成成分分亲水水矿矿物物片片状状矿矿物物可可溶溶矿矿物物易易风风化化矿矿物物兰州州极极软软岩岩特特性性指指标标平均均值值华遵遵孟孟兰州州工工贸贸中中心心第三三纪纪细细砂砂岩岩强风风化化含水水量量12内摩摩擦擦角角400粘聚聚力力170kPa极限限抗抗压压强强度度天天然然715kPa饱和和306kPa第三三纪纪细细砂砂岩岩中风风化化含水水量量10内摩摩擦擦角角410粘聚聚力力214kPa河口口制制气气厂厂白垩垩纪纪粘粘土土岩岩吸水水率率8.18%极限限抗抗压压强强度度天天然然1000kPa饱和和200kPa南京京地地区区白白垩垩系系、、侏侏罗罗系系刘松松玉玉泥岩岩泥泥质质砂砂岩岩天然然密密度度2.2~2.42.3~2.5软化化系系数数0.1~0.30.3~0.6粘聚聚力力（（MPa）0.1~0.50.5~0.9内摩摩擦擦角角（（°）30~4035~52天然然抗抗压压强强度度（（MPa）1.5~5.08.0~15.0纵波波波波速速(m/s)2100~25002300~2900横波波波波速速（（m/s）500~700600~1000南京京浦浦口口层层地层层天天然然压压强强承承载载力力砂砾砾岩岩强强风风化化0.4~0.7500砂砾砾岩岩弱弱风风化化0.5~1.0800砂砾砾岩岩微微风风化化0.6~2.6800~1000砾岩岩强强风风化化0.5~1.0800砾岩岩弱弱风风化化0.6~1.51000砾岩岩微微风风化化0.8~4.01000~2000泥钙钙质质砾砾岩岩弱弱风风化化8~101500葛村村组组泥泥岩岩弱弱风风化化0.5~1.01000泥岩应应力应应变特特性试验结结论许宝田田等刚度和和强度度均随随侧压压增加加而增增加破坏压压为和和弹性性模量量均随随侧压压线性性增长长低围压压时脆脆性破破坏，，高围围压时时塑性性破坏坏应力应应变发发展四四阶段段裂隙闭闭合、、孔隙隙压密密：曲曲线上上凹弹性变变形：：线性性微裂隙隙扩大大曲线线下凹凹，呈呈双曲曲线微裂隙隙贯通通，达达峰值值强度度，塑塑性变变形，，破坏坏泥岩应应力应应变关关系的的四阶阶段开挖崩崩解，，继续续风化化有一定定含水水量和和微裂裂隙的的岩体体，尤尤其是是泥质质岩，，天然然状态态下完完整而而比较较坚固固，开开挖暴暴露后后，因因蒸发发失去水水分，，体积积收缩缩，裂裂隙扩扩大，崩解解成碎碎块状状。边坡工工程和和地下下工程程开挖挖后如如不及时封封闭，可继继续风风化，，逐渐渐剥落落、失失稳。。武汉：基坑坑坑壁壁剥落落，危危及临临近土土程扩底桩桩桩端端软土土，承承载力力大幅幅降低低构造作作用和和构造造岩成因：：断层构构造岩岩、褶皱层层间剪剪切带带泥水水夹层层、侵入体体对围围岩挤挤压形形成的的碎裂裂岩。。断层碎碎裂岩岩分布较较广，，规模模大小小不一一。强烈破破碎，，各向向异性性，强强烈碾碾磨，，热液液和地地下水水的参参与,矿物重重结晶晶作用用。使原岩岩强度度大大大削弱弱，透透水性性显著著增加加，成成为工工程地地质和和岩土土工程程的要要害。。断层泥富含粘粘土矿矿物，，““构造造粘土土”，，动力力变质质密集定定向的的鳞片片状剪剪切构构造明显的的各向向异性性新开挖挖时坚坚硬或或硬塑塑，卸卸荷松弛后后含水水量明明显增增高而而变软软。明显的的流变变特性性硫酸盐盐类硬石膏膏变石膏膏，体体积增增加60%。裂隙提供水水源，封闭闭的无裂隙隙的硬石膏膏，水解只只能在表面面产生。含硬石膏的的页岩、泥泥灰岩，易易产生复合合型膨胀。。几乎都有洞洞穴，岩溶溶化。CaSO4+2H2OCaSO42H2O硫酸盐类无水芒硝变芒硝松胀。32.40C以上为无水水晶体，降降至32.40C以下吸水膨膨胀,为原体积的的3.1倍，密度由由2.68降至1.48。含0.5%时体积显著著膨胀，土土体松散。。Na2SO4+2H2ONa2SO4*10H2O溶解度32.40C时最高，以以上随温度度减小，以下下随温度增增加,反复性强。。可溶岩的危危害溶陷作用膨胀作用腐蚀作用污染影响敦煌机场跑跑道1982初建,1984开始鼓胀，，多次翻修修无效，2000重建，系统统研究山前粗粒土土为主，浅浅层含盐平平均0.75%，最高3.1%。砂砾底和和粉土顶富富集芒硝、、石膏，厚厚10cm。芒硝反复性性强，石膏膏弱。覆盖减少蒸蒸发，提供水源源。措施：换填，土土工膜隔离离层，切断断水源片状变质岩岩的工程特特性高度各向异异性沿片理面强强度极低，，极易失稳稳其他煤系贝壳岩珊瑚礁石灰华白垩硅藻岩、硅硅华等地下水地下水位的的量测7.2.2遇地下水量测水位稳定水位的的量测隔隔一一定稳定时间多层水位的的量测止水措施防水与与抗浮浮防水抗浮水水位的评估估多层地下水水的水位或或水头量测测水位的多年年变化历年观测资资料的分析析地下水的开开采量变化化地下水的补补给变化水库调控跨跨流流域调水越流渗透损损失宏观水文地地质条件和和人为控制制无越层层渗渗流潜水向承承压水渗渗流自上向下下渗流不不连续续上下含水水层间为为不透水水层地下下水水的的作作用用基坑的疏疏干降水水与隔水水防渗地下室的的防水与与抗浮渗透变形形与破坏坏对土质的的影响诱发地质质灾害对建筑材材料的腐腐蚀性勘察设计计的配合合岩石和土土的主要要特点岩石的裂裂隙性和和土的孔孔隙性岩石和土土区别于于混凝土土、钢材材等人工工材料的的主要特特点。岩石的裂裂隙性或稀或密密、或宽宽或窄、、或长或或短地存存在，有的粗糙糙，有的的光滑；；有的平平直，有有的弯曲曲；有的的充填，，有的不不充填；；有的产产状规则则，有的的规律性性很差。。成因多样样，原生生节理，，层理，，构造节节理，卸卸荷裂隙隙和风化化裂隙，，片理、、劈理等等，岩体中构构成极为为多样复复杂的裂裂隙系统统。岩石和岩岩体区别别，裂隙隙概化为为“结构构面”。。力学参数数：岩石石、结构构面、岩岩体，很很大区别别。搞清清结构面面的产状状、参数数和分布布，是岩岩土工程程勘察设设计的重重点和难难点。土的孔隙隙性散体材料料，饱和和土是两两相；非非饱和土土是三相相。产生了有有效压力力和孔隙隙压力；；孔隙压压力又有有孔隙水水压力和和孔隙气气压力。。有效应力力原理：：土力学学区别于于一般材材料力学学的主要要标志总应力法法和有效效应力法法。把握好孔孔隙压力力是岩土土工程的的重要关关键饱和土的的孔隙水水压力饱和土中中，由于于孔隙水水压力的的增长和和消散，，不同加荷荷速率地地基承载载力不同同；是否及时时支撑,对软土基基坑稳定定有不同同的表现现；渗透系数数和地层层组合的的差别,导致基础础沉降速速率的差差别等。。超静水压压力导致致挤土效效应，使使桩被挤挤断、挤挤歪和上上浮；地震时的超静静水压力导致致砂土和粉土土液化。非饱和土的孔孔隙压力非饱和土的孔孔隙气压力形形成基质吸力力，基质吸力随含含水量增加降降低，不稳定定。膨胀土和黄土土随湿度的增增加而强度显显著降低，非饱和土基坑坑雨季易发生生事故，花岗岩残积土土边坡，暴雨雨易发生浅层层滑坡，选用合理的测测试方法压缩模量、变变形模量、旁旁压模量、反反演模量。直剪和三轴剪剪；直剪又有有快剪、固结结快剪和慢剪剪；三轴剪又又有不固结不不排水剪、固固结不排水剪剪、固结排水水剪和固结不不排水剪测孔孔隙水压力；；原位测试有十十字板剪切试试验和野外大大型剪切试验验。试验条件不同同，试验结果果各异。计算模式、计计算参数和安安全度的配套套，计算参数数的正确选定定最为重要。。对自然条件的的依赖性和和条条件的不确知知性以传统力学为为基础发展起