2024年岩土工程勘察知识点

绪论●岩土工程勘察定义：根据建设工程的规定，查明、分析、评价場地的地质、环境特性和岩土工程条件，编制勘察文献的活動。●与其他勘查工作的区别：具有明确的针對性，即其目的是為了满足工程建设的规定，因此所有的勘察工作都应围绕這一目的展開。●工程地质勘察体制的勘察任务：查明場地或地区的工程地质条件，為规划、设计、施工提供地质资料。●在实际工程地质勘察工作中，一般只提出勘察場地的工程地质条件和存在的地责問題，而不波及处理問題的详细措施。對于所提供的资料，设计單位怎样应用也很少理解和過問，使得勘察工作与设计、施工严重脱节，對工程建设产生了不利的影响。●与工程地质勘察相比，岩土工程勘察任务不仅要對的反应場地和地基的工程地质条件，還应結合工程设计、施工条件進行技术论证和分析评价，提出处理详细岩土工程問題的提议，并服务于工程建设的全過程，因此具有很强的工程针對性。第四章岩土工程勘察等级、阶段划分及基本规定●岩土工程勘察等级的划分根据：工程重要性、場地复杂程度、地基复杂程度●岩土工程勘察等级划分原则：甲级：在工程重要性、場地复杂程度和地基复杂程度等级中，有一项或多项為一级乙级：除勘察等级為甲级和丙级以外的勘察项目丙级：工程重要性、場地复杂程度和地基复杂程度等级均為三级的注:建筑在岩质地基上的一级工程，當場地复杂程度及地基复杂程度均為三级時，岩土工程勘察等级可定為乙级●岩土工程勘察阶段划分：可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察●房屋建筑与构筑物勘察總体规定：①查明場地及地基的稳定性、地层构造、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提议;④提出對建筑物有影响的不良地质作用的防治方案提议;⑤對于抗震设防烈度等于或不小于6度的場地，進行場地与地基的地震效应评价。●初步勘察勘探线、勘探點的间距：地基复杂程度等级：一级（复杂）勘探线间距（m）：50～100勘探點间距（m）：30～50●初步勘察勘探孔深度：工程重要性等级：一级（重要工程）一般勘探孔深度（m）：≥15控制性勘探孔深度（m）：≥30●详细勘察勘探點的间距（m）：地基复杂程度等级：一级（复杂）勘探點间距：10～15●详细勘察的勘探點布置规定：①同一建筑范围内的重要受力层或有影响的下卧层起伏较大時，应加密勘探點，查明其变化②重大设备基础应單独布置勘探點;重大的動力机器基础和高耸构筑物，勘探點不适宜少于3個●详细勘察的單栋高层建筑勘探點的布置，应满足對地基均匀性评价的规定，且不应少于4個;對密集的高层建筑群，勘探點可合适減少，但每栋建筑物至少应有1個控制性勘探點。●岩土工程勘察的基本措施:工程地质调查和测绘、岩土工程勘探和取样、原位测试和试验、室内试验工程地质测绘与调查●工程地质测绘的比例尺:①小比例尺1:50000~1:5000，可行性研究勘察阶段②中比例尺1:10000~1:，初步勘察阶段③大比例尺年1:~1:500，详细勘察阶段●在测绘精度方面，還规定地质界线、地质點在图上的误差不超過3mm。●地质观测點布置规定：①在地质构造线、地层接触线、岩性分界线、原则层位和每個地质單元体均应有地质观测點;②地质观测點的密度应根据場地的地貌、地质条件、成图比例尺及工程特點确定，并应具有代表性；③地质观测點应充足运用天然或人工露頭，當露頭少時，应根据详细状况布置一定数量的探坑或探槽;④地质观测點的定位应根据精度规定和地质条件的复杂程度选用目测法、半仪器法和仪器法。地质构造线、地层接触线、岩性分界线、软弱夹层、地下水露頭、有重要影响的不良地质現象等特殊的地质观测點宜用仪器法定位。●上述规定强调了观测點要具有代表性并能反应测区内所有地质單元的状况，就是要使得根据观测點的观测成果，能全面反应测区内的工程地质状况。此外充足运用天然露頭（多种地层、地质單元在地表的天然露頭）和人工露頭（如采石場、路堑、水井等）不仅可以愈加精确理解测区的地质状况，并且可以減少勘察工作的成本。●工程地质测绘前的准备工作：搜集资料、踏勘和编制测绘纲要等●踏勘的内容和规定:①根据地形图，在测区范围内按固定路线進行踏勘，一般采用“之”子形、波折迂回而不反复的路线，穿越地形、地貌、地层、构造、不良地质作用有代表性的地段;②踏勘時，应选择露頭良好、岩层完整有代表性的地段作出野外地质剖面，以便熟悉和掌握测区岩层的分布特性;③寻找地形控制點的位置，并抄录坐標、標高等资料;④访問和搜集洪水及其沉没范围等状况;⑤理解测区的供应、經济、气候、住宿、交通运送等条件。●实地测绘的三种措施：路线法、步點法、追索法①路线法：沿著一定的路线，穿越测绘場地，把走過的路线對的地填绘在地形图上，并沿途详细观测和记录多种地质現象和標志。（合用于中、小比例尺测绘）②步點法：是工程地质测绘的基本措施，即根据不一样比例尺预先在地形图上布置一定数量的观测路线和观测點。（合用于大、中比例尺测绘）③追索法：沿著地层走向、地质构造线的延伸方向或不良地质現象的边界线進行布點追索，其重要目的是查明某一局部的工程地责問題。（在路线法和布點法的基础上進行，属于一种辅助测绘措施）●工程地质测绘和调查的内容：【概括】①查明地形、地貌特性，地貌單元形成過程及其与地层、构造、不良地质現象的关系，划分地貌單元;②查明岩土的性质、成因、年代、厚度和分布，對岩层应查明凤化程度，對土层应辨别新近沉积土、特殊性土的分布及其工程地质条件;③查明岩层产状及构造类型、软弱构造面的产状及性质，包括断层的位置、类型、产状、断距、破碎带的宽度及充填胶結状况，岩土层的接触面及软弱夹层的特性等，第四纪构造活動的行迹、特點及与地震活動的关系;④查明地下水的类型、补給来源、排泄条件及井、泉的位置、含水层的岩性特性、埋藏深度、水位变化、污染状况及其与地表水的关系等;⑤搜集气象、水文、植被、土的最大冻結深度等资料，调查最高洪水位及其发生時间、沉没范围;⑥查明岩溶、土洞、滑坡、泥石流、倒塌、冲沟、断裂、地震震害和岸边冲刷等不良地质現象的形成、分布、形态、规模、发育程度及其對工程建设的影响;⑦调查人类活動對場地稳定性的影响，包括人工洞穴、地下采空、大挖大填、抽水排水及水库诱发地震等;⑧搜集建筑物的变形沉降资料及其他建筑經验。●工程地质测绘与调查的成果资料：一般包括工程地质测绘实际材料图、综合工程地质图或工程地质分区图、综合地质柱状图、工程地质剖面图及多种素描图、照片和文字阐明。第六章●勘探包括：钻探、井探、槽探、洞探、触探及地球物理勘探等多种措施。●工程地质钻探的任务：①探察建筑場区的地层岩性、岩层厚度变化状况，查明软弱岩土层的性质、厚度、层数、产状和空间分布；②理解基岩風化带的深度、厚度和分布状况；③探明地层断裂带的位置、宽度和性质，查明裂隙发育程度及随深度变化的状况；④查明地下含水层的层数、深度及其水文地质参数；⑤运用钻孔進行灌浆、压水试验及土力學参数的原位测试；⑥运用钻孔進行地下水位的長期观测、或對場地進行降水以保证場地岩土的的有关构造的稳定性（如基坑開挖時降水或处理滑坡等地责問題）●工程地质钻探過程包括的三個基本程序：①破碎岩土②采用岩土芯或排除破碎岩土③加固孔壁●工程地质钻探的四种钻進措施：①冲击钻進②回转钻進③振動钻進④冲洗钻進●钻進措施的规定：①對规定鉴别地层和取样的钻孔，均应采用回钻方式钻進以获得岩土样品。碰到卵石、漂石、碎石、块石等不适合回转钻進的土层時，可改用振動回转方式钻進。②在地下水位以上土层中应進行干钻，不得使用冲洗液，不得向孔内注水，但可采用能隔离冲洗液的二重或三重管钻進取样。③钻進岩层宜采用金刚石钻頭，對软质岩层及風化破碎带应采用双层岩芯管钻頭钻進。需要测定岩石质量指標RQD時应采用外径75mm的双层岩芯管钻頭。④在湿陷性黄土中必须采用螺旋钻頭钻進。●钻孔护壁的技术规定：對也許坍塌的地层应采用钻孔护壁措施。在浅部填土及其他松散土层中可采用套管护壁。在地下水位如下的饱和软黏土土层、粉土层及砂层中宜采用泥浆护壁，在破碎岩层中可视需要采用优质泥浆、水泥浆或化學浆液护壁。冲洗液严重漏失時，应采用充填封闭等堵漏措施。●钻進時，应保证孔内水頭压力等于或稍不小于周围的地下水水压，提钻時，应通過钻頭向孔底通气通水以防止孔底土层由于负压而受到扰動破壞。●钻進深度、岩土分层深度量测误差应不不小于0.05m●對垂直孔，每50m测量一次垂直度，每100m容許偏差為±2°●對需進行取样或原位测试的钻孔，尚应满足《原状土取样技术原则》及其他测试技术规范的规定●岩芯钻探的岩芯采用率规定。對一般岩石不应低于80%，對于破碎岩石不应低于65%●物探重要通過岩土介质的電性差异、磁場差异、重力場差异、放射性辐射差异以及弹性波传播速度差异等，来处理地质學問題的措施。●物探的详细措施分类：電法勘探、磁法勘探、重力勘探、地震勘探、放射性勘探、井中地球物理测量（也叫地球物理测井）以及地球物理遥感测量等●原状土样：是指能保持原有的天然构造未受破壞的土样●扰動土样：试样的天然构造已遭受破壞●实际勘探過程中，要获得完全不受扰動的原状土样是不也許的，這是由三個方面的原因决定的：①土样脱离母体後，本来所受到的围压忽然解除，土样的应力状态与本来相比发生了变化，這在一定程度上會影响到土样的构造②钻探及采样過程中，钻具在钻压過程中必然要對周围土体（包括土样本来所在区域）产生一定程度上的扰動③采用土样時要使用取土器，無论何种取土器均有一定的壁厚、長度和面积，它在压入過程中，也使土样受到一定的扰動。因此一般所說的原状土样也只是相對扰動程度较小而已。●取样過程中，對土样扰動程度影响最大的原因：采用的取样措施和取样工具●常見的取样措施：①持续压入法②断续压入法③击入法●土样采用之後至開始土工试验之间的储存時间，不适宜超過两周●保证土取样质量的重要措施：①保持钻孔的垂直度②根据不一样地层、不一样埋深状况、不一样设备条件合理选择對应的取土器和取土措施③保持孔内清洁④保证取土器切入土层的速度⑤图样的封装、运送、保留应符合上一节的有关规定⑥钻進措施第七章●原位测试的長处：①可以测定难以获得不扰動土样的土:如饱和砂土、粉土、流塑状态的淤泥或淤泥质土的工程力學性质。②可以防止取样過程中应力释放的不良影响。③原位测试的土体影响范围遠比室内试验大，因此具有较强的代表性。④可以节省時间，缩短岩士工程勘察周期。●静力载荷试验的4個试验目的：①為了确定地基土的承载力，包括地基的临塑荷载和极限荷载。②推算试验荷载影响深度范围内地基土的平均变形模量。③估算地基土的不排水抗剪强度。④确定地基土基床反力系数●静力载荷试验成果：根据每级荷载下测得的荷载板的稳定沉降量即可得到所谓荷载——沉降关系曲线(即P——S曲线),經典的p——s曲线，按其所反应土体的应力状态，一般可划分為三個阶段。●静力载荷试验设备4個构成部分：承压板、加荷系统、反力系统和量测系统。●静力载荷试验技术规定：①静力载荷试验的试验點应布置在場地中有代表性的位置，每個場地的试验點数不适宜少于3個。②土的浅层平板载荷试验承压板面积不应不不小于0.25m2;對软土和粒径较大的填土，為防止其加荷過程中发生倾斜，承压板的面积应不小于或等于0.5m2;對岩石的载荷试验，承压板的面积不适宜不不小于0.07m2。③加荷等级宜取10~12级，并不应少于8级。④當出現下列状况之一時，可终止试验:1)承压板周围的土出現明显侧向挤出，周围岩土出現明显隆起或径向裂缝持续发展。2)本级荷载的沉降量不小于前一级荷载下沉降量的5倍，荷载一沉降曲线出現明显陡降。3)某级荷载下24h沉降速率不能到达相對稳定原则。4)總沉降量与承压板的直径或宽度之比超過0.06。●P0和Pu概念：【P86】P0：临塑荷载Pu：极限荷载●静力触探的试验目的：①根据贯人阻力曲线的形态特性或数值变化幅度划分土层;②评价地基土的承载力;③估算地基土层的物理力學参数;④选择桩基持力层、估算單桩承载力，鉴定沉桩的也許性⑤鉴定場地土层的液化势。●静力触探的基本原理：通過一定的机械装置，用准静力将原则规格的金属探頭垂直均匀地压入土层中，同步运用传感器或机械量测仪表测试土层對触探頭的贯入阻力，并根据测得的阻力状况来分析判断土层的物理力學性质。●目前工程中仍然重要采用經验公式将贯入阻力与土的物理力學参数联络起来，或根据贯入阻力的相對大小做定性分析。●静力触探试验设备构成：①探頭部分②贯入装置③量测系统。●常用的静力触探探頭分為：單桥探頭，双桥探頭●静力触探的技术规定：①触探頭应匀速垂直地压入土中，贯入速率為1.2m/min②深度记录误差不应不小于触探深度±1%●静力触探的成果：單桥探頭:比贯入阻力(ps)-深度(h)关系曲线;双桥探頭:锥尖阻力(qc)-深度(h)关系曲线、侧壁摩阻力(fs)-深度(h)关系曲线、摩阻比(Rf)-深度(h)关系曲线●静力触探的应用：①划分土层界线②划分場地土的类别③评估地基土的强度参数（评估砂土的内摩擦角）④评价地基土的变形参数⑤评估地基土的承载力⑥预估單桩承载力⑦评价饱和砂土、粉土的液化势●圆锥動力触探试验的试验目的：①定性划分不一样性质的土层;查明土洞、滑動面和软硬土层分界面;检查评估地基土加固改良效果。②定量估算地基土层的物理力學参数，如确定砂土孔隙比、相對密度等以及土的变形和强度的有关参数，评估天然地基土的承载力和單桩承载力。●圆锥動力触探试验的试验设备①探頭部分②穿心落锤③穿心锤导向的触探杆●原则贯入试验设备规格及合用土类：落锤：①质量（kg）：63.5②落距（cm）：76③直径d（mm）：74贯入指標：贯入30cm的锤击数N63.5●正式试验前，应预先将贯入器打入土中15cm，然後開始记录每打入10cm的锤击数，合计打入30cm的锤击数為原则贯入试验锤击数N。當锤击数已到达50击，而贯入深度未到达30cm時，可记录50击的实际贯入深度，并按下式换算成相称于30cm贯入度的原则贯入试验锤击数N，并终止试验：N=30×50/∆S∆S——50击時的实际贯入深度（cm）●拾字板剪切试验试验目的：①测定原位应力条件下软黏土的不排水抗剪强度②估算软黏土的敏捷度●拾字板剪切试验设备构成：拾字板頭、传力系统、加力装置和力的测量装置●拾字板插入至试验深度後，至少应静置2-3min，方可開始试验●拾字板试验成果：各试验點土的不排水抗剪峰值强度、残存强度、重塑土强度和敏捷度及其随深度变化曲线；抗剪强度与扭转角的关系曲线等。●旁压试验的优越性：①旁压试验的物理模型為轴對称的圆柱形孔的扩张問題，這個問題的弹塑性理论解已經得到很好的处理。②旁压试验可以用来估计原位水平应力。③测试以便，不受地下水位的限制，与室内试验相比，具有试样大、代表性强、扰動小的長处。④旁压试验具有较广泛的适应性，可适合于黏性土、粉土、砂土、碎石土、软岩等各类岩土的测试。●旁压试验也有其局限，那就是试验成果受成孔质量影响很大。●旁压试验的目的：①测量土的旁压模量和应力应变的关系②估算黏性土、粉土、砂土、软质岩石和風化岩石的承载力●试验點的垂直距离应根据地层条件和工程规定确定，但不适宜不不小于1m，试验孔与已經有钻孔的水平距离不适宜不不小于1m●加荷等级可采用预期临塑压力的1/7-1/5第九章●建（构）筑物的岩土工程评价的問題有：①区域地壳稳定性問題②地基稳定性③设计与施工方案的提议④不良地质作用防治提议●控制区域地壳稳定性的原因：地壳构造和演化、深断裂和地壳現代应力場等原因。●地壳演化的動力重要来自重力均衡和热對流。●重力和热對流是产生构造运動的動力原因，历史上和近代的构造运動是由地球重力变化和热對流作用导致地壳与地幔互相作用，新生代和第四纪地壳运動和构造变形還受新生代此前形成的岩石圈内的多种软弱带制约。●地震震级与地震烈度（看一下）：一次地震只有一种震级，而烈度却随地方而不一样（多种）。●地震效应：①地震力效应②地震破裂效应③地震激发地质灾害的效应④地震液化效应●砂土的液化會引起土体和建筑物产生严重的破壞，其破壞形式重要有四种：①涌砂②滑塌③沉陷④浮起●液化的概念：當孔隙水压力合计至相称于土层的上覆压力時，粒间没有有效压力，土丧失抗剪强度,這時若稍微受剪切作用，即发生黏滞性流動，称為液化。●影响液化的原因：①砂土的相對密度②地震强度及其持续時间③饱水砂土的埋藏条件。●地震液化的勘察内容：①場地有無液化的也許②评价液化等级和危害程度③提出抗液化的措施。●地震液化的深入鉴别应在地而如下15m的范围内進行；對于桩基和基础埋深不小于5m的天然地基，鉴别深度应加深至20m，對鉴别液化面布置的勘探點不应少于3個，勘探孔深度应不小于液化鉴别深度。●活断裂的基本特性：①深大断裂复活运動是产生活動断裂的基础②继承性活動是活断裂最基本特性③位移速率④活動周期●對基坑围护体系的规定:（3個方面）①保证基坑四面围坡的稳定性，满足地下室施工有足够空间的规定②保证基坑四面相邻建筑物、构筑物和地下管线在基坑工程施工期间不受损害③保证基坑工程施工作业面在地下水位以上●基坑围护体系包括两部分：●围护体系截水、降水、排水等措施，保证基坑工程施工作业面在地下水位以上。●围护构造的形势及合用范围：①放坡開挖，合用于土质很好、開挖深度不深以及施工現場有足够放坡場所的工程②悬臂式围护构造，合用于土质很好、開挖深度较浅的基坑工程③水泥土重力式围护构造，合用于较浅基坑，其变形也比较大④内撑式围护构造，合用范围广，也可合用于多种土层和基坑深度⑤拉锚式围护构造，较合用于砂土地基或黏土地基，對于软黏土则很少使用⑥土钉墙围护构造，合用于地下水位以上或人工降水後的黏性土、粉土、杂填土及非松散砂土、卵石土等，一般不合用于淤泥质土●围护体系的选用原则：安全、經济、方使施工，选用围护体系要因地制宜。●止水帷幕常用的三种形式：①深层搅拌法水泥土止水帷幕②高压旋喷注浆法止水帷幕③素混凝土地下持续墙止水帷幕●围护构造的内力与变形分析：①等值梁法②弹性地基梁法●稳定性分析：①整体稳定性分析②抗隆起稳定分析●基坑勘察规定与评价：（基坑工程设计规定围护体系能起挡土作用）①围护构造保持稳定，并能控制其变形和发展②止水体系能不漏水，地下開挖可以干作业●勘察深度一般宜為開挖深度的2~3倍，勘察平面范围宜超過開挖边界外2~3倍。●基坑工程的勘察包括：①工程地质勘察②水文地质勘察●桩的类型划分：①按桩的承载性状（桩侧阻力和桩端阻力的发挥程度和分担荷载比）：摩擦型桩和端承型桩两大类②按桩的使用功能：竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平受荷桩、复合受荷桩③按桩身材料：混凝土桩、钢桩、组合材料桩④按成桩措施：非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩●桩承载力计算：①静载试验②静力触探法③土的物理指標●桩负摩阻力概念：當桩周土体发生下沉，其沉降速率不小于桩的下沉速率時，桩侧土体将對桩产生向下的摩阻力，從而增長了桩的负荷。由于负摩阻力的出現，建筑物也許會出現過量沉降、倾斜、開裂等，有的则無法使用而拆除。●负摩阻力产生条件：①桩周土在自重作用下固結沉降或浸水导致土体构造破壞，强度減少而固結②外界荷载作用导致桩周土固結沉降，例如在桩附近地面大面积堆载而引起地面下沉③降水导致有效应力增大而固結●桩基础的勘察与评价【P223（概括）】●桩基础的勘察：①勘察的内容包括：a.查明場地各层岩土的类型、深度，分布，工程特性和变化规律。b.當采用基岩作為柱的持力层時，应查明基岩的岩性、构造、岩面变化、風化程度，确定其坚硬程度、完整程度和基本质量等级，鉴定有無洞穴、临空面、破碎岩体或软弱岩层。c.查明水文地质条件，评价地下水對桩基设计和施工的影响，鉴定水质對建筑材料的腐蚀性。d.查明不良地质作用,可液化土层和特殊性岩土的分布及其對桩基的危害程度，并提出防治措施的提议。e.评价成桩也許性，论证桩的施工条件及其對环境的影响。②勘探措施：桩基础的勘察可結合當地經验；對软土、黏性土、粉土和砂土的测试；對碎石土③勘探點间距：勘探點的间距取决于岩土条件的复杂程度，對端承桩宜為12～24m，相邻勘探孔揭发的持力层层面高差宜控制為1～2m，對摩擦桩宜為20～35m④勘探孔深度●桩基础的评价【P224（概括）】①單桩签向和水平承载力，应根据工程等级、岩土性质和原位测试成果并結合當地經验估算岩土的基桩侧阻力和端阻力，必要時提出估算的竖向和水平承载力及抗拔承载力。對地基基础设计等级為甲级的建筑物和缺乏經验的地区，应提议做静载荷试验。试验数量不适宜少于工程桩数的1%，且每個場地不少于3個。對承受较大水平荷载的桩，应