巖土工程勘察第一章緒論P(yáng)PT課件

1、 巖 土 工 程 勘 察緒論1、巖土工程的含義和研究對(duì)象2、巖土工程勘察的特點(diǎn)和任務(wù)3、我國(guó)巖土工程勘察的現(xiàn)狀4、本課程學(xué)習(xí)目的、內(nèi)容與基本要求5、巖土工程勘察所涉及的規(guī)范一、巖土工程的含義和研究對(duì)象 巖土工程是歐美國(guó)家于20世紀(jì)60年代在土木工程實(shí)踐中建立起來的一種新的技術(shù)體制。它的英文為 Geotechnical Engineering , 直譯之可謂“地質(zhì)技術(shù)工程”。 巖土工程是以求解巖體與土體工程問題，包括地基與基礎(chǔ)、邊坡和地下工程等問題，作為自己的研究對(duì)象。它涉及到巖體與土體的利用、整治和改造，包括巖土工程的勘察、設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)測(cè)四個(gè)方面。 工程建筑與巖土體之間處于相互依存，又相互制

2、約的矛盾中。研究?jī)烧咧g的關(guān)系，促使矛盾的轉(zhuǎn)化和解決，是巖土工程的基本任務(wù)。 在地基基礎(chǔ)方面：高層建筑， 尤其是超高層建筑的涌現(xiàn)，對(duì)天然地基穩(wěn)定性計(jì)算和評(píng)價(jià)、樁基計(jì)算與評(píng)價(jià)、基坑開挖與支 護(hù)、巖土加固與改良等方面，都提出了新的研究課題，要求對(duì)勘探、取樣、原位測(cè)試和監(jiān)測(cè)的儀器設(shè)備、操作技術(shù)和工藝流程等不斷創(chuàng)新。結(jié)構(gòu)荷載基底壓力 當(dāng)今世界上邊坡工程規(guī)模也很大，土質(zhì)邊坡最高的達(dá)上百米，而巖質(zhì)露天礦坑邊坡則高達(dá)千余米。在邊坡工程中，巖土體既是建筑材料，又是工程結(jié)構(gòu)。高邊坡工程的穩(wěn)定性問題十分突出，尤其是巖質(zhì)邊坡，分析其穩(wěn)定性時(shí)必須要弄清楚巖體結(jié)構(gòu)，并采用工程地質(zhì)和巖體力學(xué)理論分析其變形、破壞的機(jī)制，對(duì)

3、穩(wěn)定性的現(xiàn)狀和演化趨勢(shì)作出科學(xué)的評(píng)價(jià) 。 對(duì)地下工程而言，巖土體既是建筑材料，又是工程結(jié)構(gòu)和建筑環(huán)境。它的巖土工程問題更為復(fù)雜和多樣，諸如圍巖穩(wěn)定、施工開挖、涌水、瓦斯爆炸等，尤其是在復(fù)雜地質(zhì)條件下大埋深、大跨度、高邊墻的地下工程，上述問題更具特殊性。巖土工程學(xué)科 巖土工程以工程地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、巖體力學(xué)和基礎(chǔ)工程學(xué)為理論基礎(chǔ)，以解決在建設(shè)過程中出現(xiàn)的與巖體和土體有關(guān)的工程技術(shù)問題，是一門地質(zhì)與工程緊密結(jié)合的學(xué)科。 它是由土木工程、地質(zhì)、力學(xué)和材料科學(xué)等多學(xué)科相互滲透、融合而形成的邊緣學(xué)科。就學(xué)科的內(nèi)涵和屬性來說，巖土工程是一門服務(wù)于工程建設(shè)的綜合性和應(yīng)用性都很強(qiáng)的技術(shù)學(xué)科，屬土木工程范疇。 二

4、、巖土工程勘察的特點(diǎn)和任務(wù) 據(jù)巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2001）： 巖土工程勘察是指根據(jù)建設(shè)工程的要求，查明、分析、評(píng)價(jià)場(chǎng)地的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件，編制勘察文件的活動(dòng)。巖土工程勘察 與其他的勘察工作相比，巖土工程勘察具有明確的針對(duì)性，即其目的是為了滿足工程建設(shè)的要求，因此所有的勘察工作都應(yīng)圍繞這一目的展開。 巖土工程勘察的內(nèi)容是要查明、分析、評(píng)價(jià)建設(shè)場(chǎng)地的地質(zhì)、環(huán)境特征和巖土工程條件。 其具體的技術(shù)手段包括：工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查、勘探和取樣、各種原位測(cè)試技術(shù)、室內(nèi)土工試驗(yàn)和巖石試驗(yàn)、檢驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)、分析和計(jì)算、數(shù)據(jù)處理等等。巖土工程勘察的對(duì)象 建設(shè)場(chǎng)地（包括相關(guān)部分）的地質(zhì)、環(huán)

5、境特征和巖土工程條件，具體而言主要是指場(chǎng)地巖土的巖性或土層性質(zhì)、空間分布和工程特征，地下水的補(bǔ)給、貯存、排泄特征和水位、水質(zhì)的變化規(guī)律，以及場(chǎng)地及其周圍地區(qū)存在的不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害情況。巖土工程勘察工作的任務(wù) 查明情況，提供各種相關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)，分析和評(píng)價(jià)場(chǎng)地的巖土工程條件并提出解決巖土工程問題的建議，以保證工程建設(shè)安全、高效進(jìn)行，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。 （1）闡述建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件，指出場(chǎng)地內(nèi)不良地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)育情況及其對(duì)工程建設(shè)的影響，對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià)。 （2）查明工程范圍內(nèi)巖土體的分布、性狀和地下水活動(dòng)條件，提供設(shè)計(jì)、施工和整治所需的地質(zhì)資料和巖土技術(shù)參數(shù)。 （3）分析、研究

6、有關(guān)的巖土工程問題，并作出評(píng)價(jià)結(jié)論。 巖土工程勘察的具體任務(wù)： （4）對(duì)場(chǎng)地內(nèi)建筑總平面布置、各類巖土工程設(shè)計(jì)、巖土體加固處理、不良地質(zhì)現(xiàn)象整治等具體方案作出論證和建議。 （5）預(yù)測(cè)工程施工和運(yùn)行過程中對(duì)地質(zhì)環(huán)境和周圍建筑物的影響，并提出保護(hù)措施的建議。巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2001）規(guī)定： 各項(xiàng)工程建設(shè)在設(shè)計(jì)和施工之前，必須按基本建設(shè)程序進(jìn)行巖土工程勘察。巖土工程勘察應(yīng)按工程建設(shè)各勘察階段的要求，正確反映工程地質(zhì)條件、查明不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害，精心勘察、精心分析，提出資料完整、評(píng)價(jià)正確的勘察報(bào)告。三、我國(guó)巖土工程勘察的現(xiàn)狀 工業(yè)與民用建筑工程地質(zhì)勘察規(guī)范（TJ 21-77）巖土

7、工程勘察規(guī)范（GB50021-94）巖土工程勘察規(guī)范（GB50021-2001） 我國(guó)的巖土工程勘察體制形成于20世紀(jì)80年代，而在此之前一直采用前蘇聯(lián)模式的勘察體制，即工程地質(zhì)勘察體制。 工程地質(zhì)勘察體制提出的勘察任務(wù)是查明場(chǎng)地或地區(qū)的工程地質(zhì)條件，為規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工提供地質(zhì)資料。因此在實(shí)際工程地質(zhì)勘察工作中，一般只提出勘察場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件和存在的地質(zhì)問題，而不涉及解決問題的具體方法。 同時(shí)對(duì)于所提供的資料，設(shè)計(jì)單位如何應(yīng)用也很少了解和過問，使得勘察工作與設(shè)計(jì)、施工嚴(yán)重脫節(jié)，對(duì)工程建設(shè)產(chǎn)生了不利的影響，也影響了勘察工作社會(huì)地位和經(jīng)濟(jì)效益的提高；這種體制很顯然不能適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要。

8、 一、是側(cè)重定性分析，定量評(píng)價(jià)不夠；二、是側(cè)重于“宏觀”研究，結(jié)合工程具體較差，在建筑結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)方案和地基處理措施等方面，往往缺乏權(quán)威性意見和建議。工程地質(zhì)勘察理論范疇：（地質(zhì)范疇）地質(zhì)學(xué)理論 、工程地質(zhì)學(xué) 、巖石力學(xué) 、土力學(xué)目的任務(wù)： 查明工程地質(zhì)條件，提供地質(zhì)資料，為設(shè)計(jì)服務(wù)。應(yīng)用情況、應(yīng)用過程中的問題很少了解。方法手段：鉆探、取樣、試驗(yàn)、測(cè)試。成 果：提供報(bào)告：埋藏條件、巖土性狀、測(cè)試結(jié)果巖土工程勘察理論范疇： （土木工程范疇）工程地質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、巖石力學(xué)、地基基礎(chǔ)工程學(xué)、工程機(jī)械學(xué)。目的任務(wù)：正確反映工程地質(zhì)條件及巖土性狀；同時(shí)結(jié)合工程設(shè)計(jì)、施工治理（地基處理、開挖、支護(hù)、降 水）的

9、具體要求進(jìn)行技術(shù)論證，提出 巖土工程問題，并給出解決具體問題的建議，服務(wù)于設(shè)計(jì)、施工、使用全過程。方法手段：調(diào)查、鉆探、取樣、試驗(yàn)、測(cè)試、檢驗(yàn)、監(jiān)測(cè)、設(shè)計(jì)、治理、咨詢。成 果：增加巖土利用、整治、改造方案的分析論證，對(duì)設(shè)計(jì)、施工、使用過程中巖土問題進(jìn)行預(yù)測(cè)、提出控制，預(yù)防措施建議，提交有關(guān)圖表和專業(yè)報(bào)告。 針對(duì)上述問題，自20世紀(jì)80年代以來，我國(guó)開始實(shí)施巖土工程勘察體制。與工程地質(zhì)勘察相比，巖土工程勘察任務(wù)不僅要正確反映場(chǎng)地和地基的工程地質(zhì)條件，還應(yīng)結(jié)合工程設(shè)計(jì)、施工條件進(jìn)行技術(shù)論證和分析評(píng)價(jià)，提出解決具體巖土工程問題的建議，并服務(wù)于工程建設(shè)的全過程。 經(jīng)過 20 的努力，這一勘察體制已經(jīng)較

10、為完善，最近兩次修訂的中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)巖土工程勘察規(guī)范（分別為1994年和2001年修訂）都嚴(yán)格遵循了這一重要的指導(dǎo)思想。 目前我國(guó)已經(jīng)形成了一支龐大的巖土工程勘察隊(duì)伍， 它們遍布全國(guó)各大、中城市，主要從事工業(yè)與民用建筑和市政設(shè)施的勘察。由于勘察工作與設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)結(jié)合緊密 ，勘察真正成為工程咨詢性工作，為保證工程安全和提高經(jīng)濟(jì)效益作出了很大的貢獻(xiàn)， 并積累了許多勘察經(jīng)驗(yàn)和資料?？梢哉J(rèn)為：勘察與設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)的緊密結(jié)合，是巖土工程技術(shù)體制的最大優(yōu)越性。 從目前國(guó)內(nèi)大量的實(shí)踐可看出，巖土工程勘察側(cè)重于解決土體工程場(chǎng)地評(píng)價(jià)和地基穩(wěn)定性問題，而對(duì)地質(zhì)條件較復(fù)雜的巖體工程，尤其是重大工程（如

11、水電站、核電站、鐵路干線等 ）的區(qū)域地殼穩(wěn)定性，邊坡和地下洞室圍巖穩(wěn)定性的分析、評(píng)價(jià)，僅由巖土工程師是無法勝 任的，必須有工程地質(zhì)人員的參與才能解決。這就要求巖土工程與工程地質(zhì)在發(fā)揮各自學(xué)科專業(yè)優(yōu)勢(shì)的前提下，互相滲透、交叉，二者互為補(bǔ)充而相得益彰。 我國(guó)的巖土工程自1986 年實(shí)行巖土工程體制以來，取得 了很大進(jìn)步。隨著各類工程建設(shè)規(guī)模愈來愈大，活動(dòng)范圍愈來愈廣，工程難度也日益增大，這就要求我們不斷提高巖土工程技術(shù)水平。 從20世紀(jì)末，我們國(guó)家決定實(shí)行注冊(cè)土木工程師（巖土）執(zhí)業(yè)資格制度，規(guī)定注冊(cè)巖土工程師必須經(jīng)過全國(guó)統(tǒng)一考試，合格后才能獲得執(zhí)業(yè)資格，并于2002年開始了定期考試。我國(guó)的巖土工程

12、師執(zhí)業(yè)資格制度目前執(zhí)行注冊(cè)土木工程師(巖土)執(zhí)業(yè)及管理工作暫行規(guī)定（2009年9月1日至2012年8月31日） 明年正式推行：注冊(cè)土木工程師（巖土）執(zhí)業(yè)管理制度 四、本課程學(xué)習(xí)目的、內(nèi)容與基本要求1、掌握巖土工程勘察的基本理論和技術(shù)技能；2、基本掌握采用勘探、原位測(cè)試及室內(nèi)試驗(yàn)手段 獲取巖土物理、力學(xué)指標(biāo)的方法；3、學(xué)會(huì)基本的巖土物理、力學(xué)指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析方 法；4、根據(jù)不同的巖土類型和環(huán)境條件、測(cè)試結(jié)果， 對(duì)巖土體作出科學(xué)合理的評(píng)價(jià)。學(xué)習(xí)目的第一部分：巖土類型及其工程性質(zhì)。該部分共有兩章，即第2章：巖石、巖體及其工程性質(zhì)；第3章：土的類型及其工程性質(zhì)。第二部分：巖土工程勘察方法。該部分由五章組

13、成，即第4章：巖土工程勘察等級(jí)劃分及基本要求；第5章：工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查；第6章：巖土工程勘探與取樣；第7章：原位測(cè)試技術(shù)；第8章：室內(nèi)試驗(yàn)。學(xué)習(xí)內(nèi)容第三部分：具體巖土工程的勘察、分析評(píng)價(jià)和成果報(bào)告。該部分由四章構(gòu)成，即第9章：房屋建筑與構(gòu)筑物的勘察與評(píng)價(jià)；第10章：地下洞室的勘察與評(píng)價(jià)；第11章：邊坡工程的勘察與評(píng)價(jià)；第12章：巖土工程分析評(píng)價(jià)和成果報(bào)告編寫?；疽?通過本課程學(xué)習(xí)，要求學(xué)生熟練掌握巖土的工程性質(zhì)及其分類，熟悉巖土工程勘察的基本方法，學(xué)會(huì)巖土室內(nèi)試驗(yàn)及原位測(cè)試數(shù)據(jù)的整理運(yùn)用，能夠完成勘察報(bào)告的編寫工作。五、巖土工程所涉及的相關(guān)規(guī)范1.巖土工程勘察規(guī)范【GB 50021-20

14、01】2.建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范條文說明【GB 50011-2001】3.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范【GB 50007-2002】4.最新工程地質(zhì)手冊(cè)5.土的工程分類標(biāo)準(zhǔn)【GB/T 50145-2007】6.工程巖體試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)【GB/T 50266-99】7.土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)【GBT 50123-1999】8.注水試驗(yàn)規(guī)程【YS 5214-2000】9.抽水試驗(yàn)規(guī)程條文說明【YS 5215-2000】10.靜力觸探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)【CECS 04：88】11.中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖【GB 18306-2001】12.滑坡防治工程勘查規(guī)范【DZ/T 0218-2006】13.高層建筑巖土工程勘察規(guī)程【JGJ 72-

15、2004】14.建筑工程地質(zhì)鉆探技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)【JGJ 87-92】15.膨脹土地區(qū)建筑技術(shù)規(guī)范【GBJ 112-87】16.巖土工程勘察技術(shù)規(guī)程【YS 5203-2000】17.公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范【JTJ 064-98】18.公路土工試驗(yàn)規(guī)程釋義手冊(cè)【JTG E40-2007】19.公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范【JTG D30-2004】20.公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范【JTJ 004-89】21.公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范【JTG D70-2004】22.鐵路工程地質(zhì)勘察規(guī)范【TB 10012-2001】23.鐵路工程特殊巖土勘察規(guī)程【TB 10038-2001】24.鐵路工程不良地質(zhì)勘察規(guī)程【TB 10027-2001

16、】25.鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范【TB 10001-2005】26.鐵路橋涵地基和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范【TB 10002.5-2005】27.水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范【GB 50287-99】28.水利水電工程鉆孔壓水試驗(yàn)規(guī)程【SL 31-2003】29.水利水電工程鉆孔抽水試驗(yàn)規(guī)程【SL 320-2005】30.工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)【GB 50218-94】案例二：加拿大特朗斯康谷倉(cāng) 加拿大的特朗斯康谷倉(cāng)建于1913年，谷倉(cāng)的平面為矩形，長(zhǎng)59.44m,寬23.47m，高度為31m，由65個(gè)圓柱形筒倉(cāng)組成，采用鋼筋混凝土閥板基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)地基未作勘察，不了解基底下有厚達(dá)15m左右的軟粘土層，僅根據(jù)對(duì)臨近建筑的調(diào)查判定地基承載力。建成后于當(dāng)年9月開始均勻地向谷倉(cāng)內(nèi)裝載谷物，至10月發(fā)現(xiàn)谷倉(cāng)產(chǎn)生大量快速沉降，1小時(shí)內(nèi)的垂直沉降量竟達(dá)到30.5cm，在其后的24小時(shí)內(nèi)谷倉(cāng)傾倒，傾倒后谷倉(cāng)的西側(cè)下沉達(dá)7.32m，東側(cè)則抬高了1.53m，整體傾斜達(dá)盡27度。因谷倉(cāng)整體性很強(qiáng)，筒倉(cāng)本身完好無損。（地基發(fā)生整體滑