00章岩土工程勘察(3学时)

岩土工程勘察

根据建设工程的要求，查明、分析、评价建设场地的地质地理环境特征和岩土工程条件，编制建设工程勘察文件的活动。

§1概念不良地质作用

由地球内力或外力产生的对工程可能造成危害的地质作用。（地震、火山、滑坡、岩溶、孔洞、泥石流）§1概念岩土工程勘探

岩土工程勘察的一种手段，包括钻探、井探、槽探、坑探、洞探以及物探、触探等。岩土工程勘察等级工程重要性等级、场地复杂程度等级、地基复杂程度等级甲级

在工程重要性等级、场地复杂程度等级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岩土工程勘察的目的和要求场地稳定性和建筑适宜性场地工程地质和水文地质条件场地地震效应场地内不良地质作用查明设计、施工所需的岩土参数地基基础基坑支护和工程降水地基处理提供设计与施工方案编写岩土工程勘察报告“查明”、“提供”、“编写”§3工程勘察的阶段可行性勘察（选址勘察）初步勘察详细勘察施工勘察

勘察阶段§3工程勘察的阶段可行性勘察（选址勘察）目的：为建筑场地选择提供依据范围：拟选场址内容：搜集和分析区域地形、地貌、不良地质现象、附近地区的工程地质资料及当地建筑经验等。对拟选场址的稳定性和适宜性作出全局工程地质评价。§3工程勘察的阶段初步勘察目的：为初步设计提供依据范围：具体的建筑场地内容：

初步查明场地的工程地质和水文地质情况以及地基的岩土工程特性；对场地的做出最终评价，为确定建筑物的地基基础方案提供依据。对不良地质现象的防治，提供资料和建议。 §3工程勘察的阶段详细勘察目的：为施工图设计和施工提供可靠依据范围：具体建筑物地基或具体工程地质问题内容： 提出详细的岩土层的构成；岩土的强度大小、压缩性高低。评价土层是否满足工程建筑对地基承载力、容许最大沉降量和沉降差的要求；对基础设计、地基处理方案和不良地质现象防治作出详细论证和建议。§3工程勘察的阶段施工勘察目的：为解决施工中的工程地质问题提供依据范围：施工过程中进行适用条件：对重要建筑物的复杂地基。深基础施工需进行有关地基监测工作。地基处理、加固需进行检验工作。地基中的溶洞发育，需进一步查明和处理。基槽开挖后，地质条件与原勘察资料不符，影响质量。施工中边坡失稳，需进行观测处理。

勘察任务书内容拟建建筑物的情况

高度、层数、建筑面积、建筑规模、工程类别、最大设备、单位面积荷载及总荷载。拟建场地地下设施情况

管线、电缆及构筑物附有勘察范围的地形图建筑总平面布置图§4勘察任务书和勘察程序勘察工作程序明确工程使用要求收集资料考虑技术经济条件制定勘察工作纲要现场踏勘数值资料整理、分析场地地基评价、结论和建议勘探（钻探、物探）取原状土样原位测试室内土工试验意外情况矛盾和疑问

建筑物等级场地等级一级建筑物二级建筑物三级建筑物一级场地<15<25<35二级场地15~3025~4035~50三级场地30~5040~6050~70表1.1勘探点间距(m)勘探点的布置：场地的等级、建筑物安全等级一、二级建筑物：按主要柱列线或建筑物周边线布置三级建筑物：按建筑物或建筑群的范围重大设备基础：单独布置勘探点§5勘探点布置勘探点的深度：探至地层的受力层工业与民用建筑工程常用勘探方法掘探法钻探法触探法地球物理勘探（不讲）§6岩土工程勘察方法了解定义、应用掘探法（坑探法）：

在建筑场地开挖探坑或探槽直接观察地基土层情况，并从坑槽中取高质量原状土进行试验分析。

适用范围：土层埋藏不深，地下水位较低的情况．探坑深度2～3m。§6岩土工程勘察方法钻探法：常用的一种方法

§6岩土工程勘察方法划分地层确定地下水取样可以进行触探及原位试验用钻机打钻孔获取地下地质资料的方法称为钻探法。应用

钻杆套管驱动器回转式钻机触探法：

§6岩土工程勘察方法通过探杆用静力或动力将金属探头压入土层，并且测出各层土对触探头的贯入阻力大小的指标，从而间接地判断土层的工程性质的一类勘探方法根据探头结构和入土方法动力触探（DPT）标准贯入（SPT）静力触探（CPT）类型

圆锥动力触探：

用标准质量的铁锤提升到标准高度自由下落，将特制的圆锥探头贯入地基土层标准深度，所需的击数n值的大小来判定工程性质的好坏。§5岩土工程勘察方法标准贯入试验：

用63.5Kg的穿心锤，落距76cm将贯入器打入土中30cm所用的击数n值的大小来判定岩土工程性质的好坏。§6岩土工程勘察方法标准贯入锤击数N密实度标准贯入锤击数N密实度N≤10松散15<N≤30中密10<N≤15稍密N>30密实砂土密实度分类(GB50021-2001)静力触探：§6岩土工程勘察方法测定比贯入阻力、侧壁摩擦阻力、锤尖阻力和孔隙水压力划分土层外，还可以作为确定地基承载力的依据。利用液压或机械传动装置，将圆锥形金属探头压入地基土中，依据比贯入阻力的大小来判定地基土的工程性质。适用范围：粘性土、粉土、砂土、含少量碎石的土层用途：§7土工试验土工试验：

通过试验，测定地基岩土的各项物理力学特性，提供相应的指标，作为地基计算分析和工程处理的依据。优点：简便，试验条件明确，能够预先控制。缺点：试样体积小，受到不同程度的扰动。优点：试样体积大，受扰动小，测得的指标可靠室内试验：

原位试验：

保持土原位的应力条件、天然结构和含水量实验室内测定现场取来土样的物理力学性质基础工程要求的室内土工试验项目土的分类：颗粒分析试验，液限试验，塑限试验土的状态：

比重试验，含水量试验、密度试验地基沉降量有关的试验：

固结试验，压缩试验土的强度有关的试验：直剪试验、三轴剪切试验基坑降水排水有关的试验：渗透试验填土质量有关的试验：

击实试验为需进行原状土样的试验项目注：有§7土工试验常用的原位测试技术：工程地质触探试验(静力触探、动力触探)地基载荷试验旁压试验十字板剪切试验§7土工试验§7土工试验——原位试验地基载荷试验在现场的天然土层上，通过一定的荷载板向土层施加竖向静载荷，并测定压力p和沉降s的关系。根据p-s曲线评定土的承载力。优点：模拟实体基础承受荷载的试验，工程通常认为是可靠的原位试验方法。§7土工试验——原位试验地基载荷试验曲线pcrpuS荷载沉降曲线Pcr——比例界限压力

Pu——极限压力OAB§7土工试验——原位试验旁压试验水箱量测通过向旁压器注水，使旁压器弹性模产生横向膨胀，对土体施加压力，并产生横向变形，从而测得压力与变形的关系曲线，由此求得土的变形模量和承载力。特点操作简易测试快速横向加压§7土工试验——原位试验旁压试验曲线V特点操作简易测试快速横向加压ⅠⅡⅢHD§7土工试验十字板剪切试验将十字形金属板插入钻孔的土层中，施以匀速的扭矩，直至土体破坏，从而求得土的不排水抗剪强度。原位测试成果及其应用测试方法特征指标主要工程应用标准贯入试验N63.5确定砂土密度评价砂土地基承载力评价地基土液化势轻型动力触探N10评价粘性土地基承载力基槽验槽静力触探试验比贯入阻力ps侧壁阻力qs锥底阻力qp评价土的密度评价地基土承载力估算地基土的压缩性预估单桩承载力§7土工试验原位测试成果及其应用（接上页）测试方法特征指标主要工程应用平板载荷试验变形模量E临塑荷载pcr极限荷载pu地基变形计算评价地基承载力用荷载板沉降量推算砂土地基沉降量旁压试验横向压缩模量EP横向临塑荷载pcr横向极限荷载pu地基变形计算评价地基承载力十字板剪切试验不排水强度τf不排水强度评价地基承载力求地基土灵敏度§7土工试验文字部分、图表部分文字部分主要内容勘察任务、要求及工作概况。场地描述。地层分布描述。地下水情况描述。分析、评价及建议：

§8工程勘察报告根据拟建工程的特点，结合场地的岩土性质，提出地基与基础方案设计的建议。推荐地基持力层的最佳方案，如为不良地基，建议采用何种加固处理方案。对工程施工和使用期间可能发生的岩土要程问题提出预测、监控和预防措施的建议。分析、评价及建议主要内容：

图表部分勘察点平面布置图；地质柱状图；工程地质剖面图；原位测试成果表；室内试验成果表；其它有关图表。§8工程勘察报告勘察点平面布置图地质柱状图工程地质剖面图室内试验成果表复习岩土工程勘察不良地质作用工程勘察的目的和主要方法土工试验的内容和试验指标工程勘察的阶段及各阶段的目的虎丘塔问题：塔身向东北方向严重倾斜，塔顶离中心线已达2.31m，底层塔身发生不少裂缝，成为危险建筑物而封闭。概况：位于苏州市虎丘公园山顶，落成于宋太祖建隆二年（公元961年）。全塔7层，高47.5m，塔的平面呈八角形。原因：不重视岩土工程勘察工作。基础坐落于不均匀粉质粘土层上，产生不均匀沉降。

岩土工程勘察规范规定：各项工程建设在设计和施工前，必须进行岩土工程勘察。阪神大地震地震引起大面积砂土地基液化后产