工程地质勘察讲义

第二章

工程地质勘察第一节概述场地和地基的概念

场地是工程建筑所处的和直接使用的有效面积的土地。

地基是指直接承托建筑物基础的那一部分范围很小的场地。地基评价

为保证工程安全，一方面必须通过工程勘察来确定场地本身的稳定性，另一方面还必须验证地基本身的强度及变形是否满足建筑物的安全及使用要求。第二节工程勘察目的与原则工程勘察的目的

工程勘察的目的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。第二节工程勘察目的与原则工程勘察原则(1)在理论、方法和经验上，做到工程地质、土力学和岩体力学相结合，定性与定量相结合(2)在工程实践上，做到勘察与设计、施工密切配合，技术可靠与经济合理统一，岩土条件与建设要求统一(3)把岩土体既看成地质体，又看成力学介质体，及工程的实体(4)参数选择考虑岩土体的变异，非均匀性及各项异性(5)工程勘察以实际观测数据和岩土性状为依据(6)方案比较第三节工程勘察分类工程勘察（按工程门类）建筑工程勘察线路勘察水工建筑勘察港工建筑勘察近海工程勘察核电工程勘察第四节工程勘察阶段工程勘察阶段规划性勘察初步勘察详细勘察施工勘察勘察基本要求

规划性勘察（选址勘察）：取得几个场址方案的主要工程地质资料。

初步勘察：查明建筑场地不良地质现象的原因、分布范围、危害程度及其发展趋势详细勘察：针对具体建筑物地基或具体工程地质问题，为进行施工图设计和施工提供可靠的依据或设计参考数据详勘的手段主要是勘探、原位测试和室内土工试验勘察任务书第五节工程勘察方法工程地质测绘与调查

工程地质测绘与调查的目的是通过对场地的地形地貌、地层岩性、地质构造、地下水与地表水、不良地质现象进行调查研究的测绘工作，为评价场地工程地质条件及合理确定勘查勘探工作提供依据。对建筑场地的稳定性进行研究是工程地质调查和测绘的重点。

勘探希工作勘探是地剥基勘朽查工惹程中询查明地下反地质情况欺的一粉种必劈燕要的彼手段解，它欢是在渐地面季的工妇程地票质测化绘和揪调查标所取微得各讨项定性资料疑的基疏础上堵，进舒一步慌对场姿地的蜜工程清地质漆条件笛进行定量的评壁价。勘探元工作叙包括坑探、钻探、触探和地球飘物理捕勘探。坑探坑探是在朱建筑江场地野挖探奶井（廉槽）盛以取纤得直盘观资止料和限原状认土样锐。探井的平面扎形状一般悄采用1.箱5m汪×1犬.0孩m的矩游形或会直径0.活8~赠1.皮0m的圆棚形，深度视地经层土芬质和系地下香水埋脸藏深狮度等岛条件村而定邻，一厦般是2~隐3m。取样观步骤脱：（1）指秀定深芬度挖薪一土锈柱，州土柱闷直径茧略大稍于取促土筒都直径视；（2）土泪柱顶客削平婚，放显两端隶开口内的金昌属筒森，一使边削鹊土，接一边繁下压滋，筒桃完全庙套入绝土柱糠后切蜡断土备柱；（3）削颠平筒舟两端厘土，叮盖上呆筒盖盐。钻探钻探是利瞒用钻名机在罗地层诵中钻贺孔，糠以鉴宇别和隆划分裕地层晃，并暂可沿园孔深猴取样许，以控测定梳岩石攻和土绩层的云物理聪力学访性质计，有蕉些性左质也拦可直谨接在宣孔内南进行泥原位犯测试诱。钻机分回辨旋式雄、冲夸击式锤两种肯。钻孔分技射术孔翠和鉴迹别孔添两类悄。取土相器按上换部封铁闭装厨置的小结构拜形式泉，可口分为胳活阀前式和耻球阀总式两枣种。钻探械时，腰采用击入脉式和压入京式两种凳方式撤在钻抢孔中篮取得某原状看土样聚。触探触探是通畏过探逗杆用班静力懂或动觉力将哭金属贺探头范压入匹土层门，并毯测出秀各层斥土对素触头宾的贯野入阻称力大嚼小的渡指标冠，间钩接判思断土胳层性坛质的沙勘探哄方法集和原灿位测胃试技罗术。作为面勘探钩手段闷，可鞋用于济划分地土层兵。作为料测试辨技术迹，可帆估计依地基宪承载浴力和倡土的填变形饥指标邻。静力题触探借静昏力将赚触探粘头压辩入土喊层，鲁用电脉测技魔术测蚁得贯施入阻痕力来躬判断扰土的盼力学洪性质疲。优点抄：快供速、圈连续脂，在络拟定拾桩基租方案姐时采熔用。静力坐触探捕仪分机械球式和油压农式两类垂。塌静力熊触探押设备塔中的核心塌部分是触绑探头锯，按棍结构独分为延单桥北和双贞桥两熄种。单桥吐桥头羊所测都到的穷是包牺括锥冈尖阻生力和搁侧壁凑摩擦诊力在予内的总贯停入阻草力P(k敏Pa)，通常抱用贯入质比阻年力表示Ps=P呢/A双桥驱探头辉可以脉测出锥尖刮总阻铲力Qc（kN）和侧壁龟总摩鼠阻力Pt（kN）。泻通常穴以锥牢尖阻日力qc(k锻Pa)和侧哪壁摩吨阻力fs(k殿Pa)表示慎：qc=Qc侨/Afs=Pt/Fs摩阻慌比Rs=fs/鲁qc×1牺00之%地基匹土的叠承载鸽力取士决于饼土本她身力要学性森质，醋而静售力触妈探所绿得的比贯互入阻炉力等指句标在视一定蜓程度异上反分映了泥土的叙某些解力学亭性质杨。根据柳静力凝触探戒资料增可间顷接地萍按地嫩区性忽经验院关系思估算胡土的承载雕力、稼压缩京性指扬标和单桩书承载婆力特分征值。动力岩触探动力久触探逆一般世是将援一定妇质量敲的穿阿心锤响，以拐一定朗高度泪自由领下落膀，将图探头击贯入阳土中滑，记犬录贯展入一材定深某度所更需要脆的锤击缓次数，并是以此汗判断疫土的摇性质京。动力帽触探萍的两残种方汗法标准章贯入艺实验轻便澡触探董实验标准凭贯入咐实验糟应与钻探工作稼相配机合，遍并以钻机为基田础，帅加上标准贞贯入聚器、尼触探瓦杆和尘穿心辣锤等设旋备等忽来进汪行。实验贼时，顺以63淡.5址kg的穿辱心锤结以76秆cm的落动距自木由下衡落，嚷将贯波入器腹垂直条打入焰土层波中15趟cm（此省时不丛计锤元击数口），我以后浑打入狭土层30概cm的锤日击数比，即视为实据测的授锤击壮数N’，然冠后拔败出贯脾入器折，取慢出其午中的针土样侄进行汉鉴别拖描述盘。标准斗贯入想实验临中，更随着新钻杆巾入土死长度扑的增套加，振杆侧究土层旨的摩幅阻力浅以及探其他询形式野的能急量消蛮耗也拼增大驳，因办而使投得锤妖击数N’值偏搂大。挡当钻串杆长狂度大疤于3m，锤教击数肉按下陪式矫谈正：N=乘a×烛N娇’标准烤贯入砌实验蚂测得息的锤越击数N，可选用于辈确定拐地基裳土的叮承载啦力。手估计盟土的吓抗剪福强度猜和黏遮性土吼的变联形指妖标、疑判别溜黏性哗土的构稠度茶和砂胀土的恢密实浩度以含及估筒计地部震时额砂土臣液化模的可喜能性途。轻便妻触探熄实验优点产：设备瓜简单巷、操让作方拦便，逢适用饰于粉轿土、笛黏性地土和浊黏性洽素填糟土地惭基的济勘察足。缺点肚：触探找深度坊限于4m以内实验手方法片：先用瓜轻便参钻具顺开孔我至被寇试土桶层，秘然后徒以手值提高换质量执为10出kg的穿愉心锤裳，使帝其以50竭cm的落折距自乒由下客落，战这样舱连续喂冲击米，把拳尖锥哭垂直律打入越土层廉，每帮贯入30护cm的锤君击数悠称为N10。应用伸轻便额触探述指标分，可序确定黏性衡土和蒙素土壤的承名载力稿。旁（狼横）用压实劣验适用蜜于原昌位测竟定黏逆性土语、粉猎土、遣砂土舒、软历质岩申石和站风化感岩石网的承刃载力恋、旁购压模甲量和储土的乓应力-应变姥关系征。19铲33年，亏德国Ko灾ng槽le己r曾用厚一根鲜可以份膨胀痕的橡若皮管惩在钻兆孔中徐加压乱，测翁定不虽同深膊度处型土的抖压缩挎性。丈后来Me希na绍rd改进耽了这进种仪限器，旁这种桂仪器街称为Me弃na逆rd旁测忠仪。我国掉早期狗设计辛的一石种旁烟压仪覆，由城旁压带器、欣量测禁与输脑送系映统、崭加压迟系统序三部战分组原成。量测废所加康压力煤大小严以及弟引起布的中堡腔压曲力室摘体积闻变化召，得修到压稻力与堤体积葛变化商的关池系曲掏线。狐该曲抖线分拴为三柄个阶富段：一、赛橡皮酱膜膨核胀与挡孔壁宿接触乒的阶兄段，才最后滚与孔帜壁完证全贴捞紧，榜贴紧灭时的宵压力漠，P0相当绑于原沉位总吗的水涛平应肚力；二、挡相当铸于弹拖性变封形阶烤段，互压力Pt为开挖始屈裂服的仓压力句；三、婶发生券局部凡塑性乐流动俩，最虫后达蛙到极嘱限压铃力P1地球脉物理鞋勘探兼有犁勘探雪和测绒试双榆重功姜能。利用趴不同舌岩层纪、土查层、淋地质顷构造纳的不荒同物裙理性截质，凑如导丸电性倾、磁已性、服弹性缎、湿身度、岸密度糠等差戴异，慎通过赢专门乎的物航理探阶测仪纹器的酱测量钢。测试凳工作望及指裙标整辨体（一主）测铃试工旁作的袭内容粘性凡土、细粉土——天然牵密度字、天能然含匆水量炒、土退粒比细重、姐液限沿、塑冈限、自压缩泪系数侄和抗硬剪强阳度实霞验。砂土——颗粒纸分析映，天味然密脑度、没天然韵含水谷量、银土粒极比重隶及自论然休培止角形。碎石倾土——必要锐时，尺进行犹颗粒匆分析岩石——饱和歇单轴针抗压龄强度教实验判断差地下歌水对准混凝衡土的精腐蚀皱性时似，一描般测把定：第六挨节换工程烧勘察业报告勘察里报告烧书的倦内容地基庄勘察评的最索终成讨果是哲以报消告书话的形尤式提板出的淹。勘察尊结束触后，枝把取贱得的阿野外骑工作招和室考内试煌验记总录和芦数据脾以及倍搜集汽到各络种直邪接和方间接扁资料魄分析宋整理宗、检菊查校量对、喜归纳沉总结芝后做牛出场地庆的工欲程地扒质评犹价。这些并内容惑，最吹后以尊简要别明确蚀的文丙字和潜图表购编成窑报告铸书。勘察阴报告准书的洒内容客：（1）任裤务要平求和课勘察铁工作仅概况（2）场啊地位严置、紧地形铅地貌泰、地刃质构态造、怀不良明地质栋现象拦及地佩震设器计烈鲁度（3）场风地的夺地层老分布逮、岩雷石和英土的赠均匀牛性、文物理款力学厦性质农、地档基承勿载能恩力和令其他照设计蹦计算她指标（4）地经下水胃的埋察藏条煎件和蛮腐蚀枪性以久及土灶层的采冻结潮深度（5）对肠建筑婶场地骨地基科进行膊综合熟的工较程地崖质评法价，响对场配地的遇稳定蔽性和哲适宜毯性做荷出结倦论，印指出折存在兴的问肥题和允提出蚊有关硬地基决基础笼方案汤的建我议。所附窗图表没有下进列几幼种：勘探字点平纯面布鸣置图工程谦地质非剖面末图地质筑柱状恒图或湾综合扔地质朱柱状宪图土工储试验悔成果吵表其他郑测试摘成果射表（现榜场荷建载测汉试、逃标准刺贯入阁试验桑、静伍力初蹲探试遣验、栗旁压唱试验菜）常用扭图表成的编释制方禽法（一夏）勘处探点骡平面袖布置叫图在建狠筑场袜地地盯形图导上，易把建添筑物移的位久置、雹各类箱勘探偿、测溪试点区的编杠号、悟位置狼用不仁同的遣图例伏表示裤出来牛。并垃注明阳各勘旋探、暑测试贩点的燥标高幼和深具度、炭剖面趟线及鹅编号殊等。（二活）钻富孔柱故状图根据赤钻孔隙的现很场记毙录整伞理出喜来的强。记匆录中脱除标块明钻销进的洽工具怎、方默法和鼠具体状事项拒外，写其主蛋要的姜内容顷是关也于地廉层的悠分布挡（层哑面的组深度哄、层现厚）振和地项层的播名称逗和特放征的屠描述经。试验轧成果妻与野刷外鉴颗别不绒一致咽时，强一般觉以测季试结败果为纽奉主。（三如）工伴程地脾质剖唱面图柱状善图只具反映藏场地佛某一杯勘探物点处倚地层惭的竖景向分印布情氏况；剖面盖图则海反映摇某一喘勘探坚线上产的地活层沿民竖向迫和水历平方惰向的榆分布新情况。勘探盾线的晶布置奏常与取主要居地貌呜单元锄或地派质构膊造线逼垂直寺或与泊建筑鸡物轴鼻线一面致，捐所以或工程妹地质忽剖面劲图是那勘察饼报告葵的最基哀本的滔图件。剖面委图的寒垂直尚距离话和水劳平距闭离可粒以采降用不时同的键比例帝尺。绘图题时，雾先将从勘探产线的面地形泄剖面鸟线画陵出，拆标出恒勘探耕线上搂各钻辩孔中辰的地灶层层蹲面，逐然后产在钻黎孔的蛋两侧婆分别灶标出哀层面仓的高究度和颠深度扬，再慢将相遭邻钻糕孔中科相同炎的土移层分产界点蚕以直爬线相等连。（四唉）综侧合地降质柱矿状图为了足简明禾扼要抵的表沉示所夸勘察企的地茧层的蜓层次兆及主喜要特跳征和勇性质渣，可滔将该油地区岂的地泻层按岂新老摩次序倘自上牌而下奶以1：50到1：20怜0的比砌列绘甘成柱派状图钱。图钥上标身明层方厚、盛地质扯年代厉，并获对岩坏石和允土的棕特征冈和进速行概纤括的钉描述膜。（五薯）土