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文檔簡介

1、.:.;第十三講巖土工程勘察與地基土的巖土工程評價(jià) 一、內(nèi)容提要:本講主要講述勘探分級、各類巖土工程勘察根本要求、勘探、取樣、土工參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析;地基土的巖土工程評價(jià)。 二、重點(diǎn)、難點(diǎn):巖土工程勘察分級、土工參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析及巖土評價(jià) 三、內(nèi)容講解: 一、巖土工程勘察 在我國長期以來勘察、設(shè)計(jì)、施工是根本建立工程的三個(gè)主要程序和專業(yè)分工??辈烊蝿?wù)必需走在設(shè)計(jì)、施工之前,強(qiáng)調(diào)勘察為根本建立工程的全過程效力,勘察為設(shè)計(jì)和施工效力。在國際上已構(gòu)成了三四十年的巖土工程體制,那么是將工程建立中涉及巖土體的巖土工程問題的勘察、設(shè)計(jì)、處置和監(jiān)測親密結(jié)合,成為一體化的專業(yè)體制巖土工程體制,效力于工程建立的全過程

2、。實(shí)際證明,巖土工程體制是可以實(shí)施的、是行之有效的,遭到建立、設(shè)計(jì)、施工單位的歡迎,巖土工程專業(yè)體制已成為我國勘察行業(yè)的改革方向,將日益開展并趨于完善。 【例題1】按照我國的根本建立程序,應(yīng)堅(jiān)持的原那么為。 A.先勘察、后設(shè)計(jì)、再施工B.先設(shè)計(jì)、后勘察、再施工 C.邊勘察、邊設(shè)計(jì)、邊施工D.先施工,后勘察、設(shè)計(jì)答案:A (一)巖土工程勘察的根本義務(wù) 巖土工程勘察要經(jīng)過工程地質(zhì)調(diào)查與測繪、勘探與巖土取樣、原位測試技術(shù)、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)、巖土工程監(jiān)測等任務(wù),完成以下義務(wù): 1.場地穩(wěn)定性的評價(jià),對假設(shè)干能夠的建筑場地或一建筑場地的不同地段的建筑適宜性進(jìn)展技術(shù)論證。 2.為巖土工程設(shè)計(jì)提供場地地層和地下水空

3、間分布的幾何參數(shù)、巖土體的工程性狀的設(shè)計(jì)參數(shù)。 3.對巖土工程施工過程中能夠出現(xiàn)的各種巖土工程問題(土方與挖土、降水、沉樁等)作出預(yù)測,并提出相應(yīng)的防治措施和合理的施工方法。 4.為建筑地基做出巖土工程評價(jià),對根底方案、巖土加固與改良方案或其他人工地基設(shè)計(jì)方案進(jìn)展論證和提出建議,并監(jiān)視地基施工質(zhì)量及其能否符合設(shè)計(jì)意圖。 5.預(yù)測由于場地及臨近地域自然環(huán)境的變化對建筑場地能夠呵斥的影響,以及工程本身對場地環(huán)境能夠產(chǎn)生的變化及其對工程的影響。 6.為現(xiàn)有工程平安性的評定、擬建工程對現(xiàn)有工程的影響以及事故工程的調(diào)查分析提供根據(jù)。 7.指點(diǎn)巖土工程在運(yùn)營、運(yùn)用期間的長期觀測,如建筑物的沉降、變形觀測等

4、任務(wù)。 【例題2】巖土工程勘察需求經(jīng)過一系列手段和方法才干完成,以下不屬于其中的手段及方法的是。 A.勘探與取樣B.原位測試C.室內(nèi)實(shí)驗(yàn)D.環(huán)境監(jiān)測 答案:D (二)巖土工程勘察的分級 巖土工程勘察的分級應(yīng)根據(jù)巖土工程的平安等級、場地的復(fù)雜程度和地基的復(fù)雜程度劃分。 1.巖土工程平安等級 根據(jù)工程破壞后果(危及人的生命、呵斥經(jīng)濟(jì)損失、產(chǎn)生的社會(huì)影響和修復(fù)的能夠性)的嚴(yán)重性,按表16-7-1分為三個(gè)等級。對于房屋建筑物與構(gòu)筑物,按“建筑地基根底設(shè)計(jì)規(guī)范分級,屬于重要的工業(yè)與民用建筑物、20層以上的高層建筑、體型復(fù)雜的14層以上高層建筑、對地基變形有特殊要求的建筑物、單樁接受的荷載在4000kN以

5、上的建筑物等其平安等級均劃為一級。普通的工業(yè)與民用建筑那么劃為二級,次要的建筑物劃為三級。 劃為一級的其他巖土工程有:有特殊要求的深基開挖及深層支護(hù)工程;有劇烈地下水運(yùn)動(dòng)干擾的大型深基開挖工程;有特殊工藝要求的超精細(xì)設(shè)備根底、超高壓機(jī)器根底;大型豎井、巷道、平洞、隧道、地下鐵道、地下洞室、地下儲(chǔ)庫工程等地下工程;深埋管線、涵道、核廢料深埋工程;深沉井、沉箱;大型橋梁、架空索道、高填路堤、高壩等。 劃為二級的其他巖土工程有:公共建筑(大型劇場、體育場、醫(yī)院、學(xué)校、大飯店等);設(shè)有特殊要求的工業(yè)廠房、留念性或藝術(shù)性建筑物等。 表16-7-1平安等級破壞后果工程類型一級二級三級很嚴(yán)重嚴(yán)重不嚴(yán)重重要工

6、程普通工程次要工程不屬于一、二級巖土工程的其他工程那么劃為三級巖土工程?!纠}3】某學(xué)校擬建二層教學(xué)樓,該工程的平安等級應(yīng)定為。 A.一級B.二級C.三級答案:B 2.場地復(fù)雜程度分級 根據(jù)場地復(fù)雜程度,按以下規(guī)定劃分為三個(gè)場地等級。 (1)符合以下條件之一者為一級場地(復(fù)雜場地):對建筑抗震危險(xiǎn)的地段;不良地質(zhì)作用劇烈發(fā)育;地質(zhì)環(huán)境曾經(jīng)或能夠遭到劇烈破壞;地形地貌復(fù)雜;有影響工程的多層地下水、巖溶裂隙水或其他水文地質(zhì)條件復(fù)雜而需專門研討的場地。 (2)符合以下條件之一者為二級場地(中等復(fù)雜場地):對建筑抗震不利的地段;不良地質(zhì)作用普通發(fā)育;地質(zhì)環(huán)境曾經(jīng)或能夠遭到普通破壞;地形地貌較復(fù)雜;根底

7、位于地下水位以下的場地。 (3)符合以下條件者為三級場地(簡單場地):抗震設(shè)防烈度等于或小于6度或?qū)ㄖ拐鹩欣牡囟?;不良地質(zhì)作用不發(fā)育;地質(zhì)環(huán)境根本未受破壞;地形地貌簡單;地下水對工程無影響。 注:從一級開場,向二級、三級推定,以最先滿足的為準(zhǔn);對建筑抗震有利、不利和危險(xiǎn)地段的劃分,應(yīng)按現(xiàn)行國家規(guī)范(GB50011)的規(guī)定確定。 【例題4】某場地內(nèi)土洞劇烈發(fā)育,那么該場地的復(fù)雜程度應(yīng)為。 A.一級B.二級C.三級答案:A 3.地基等級 根據(jù)地基的復(fù)雜程度,可按以下規(guī)定分為三個(gè)地基等級。 (1)符合以下條件之一者為一級地基(復(fù)雜地基):巖土種類多,很不均勻,性量變化大,需特殊處置;嚴(yán)重濕陷、

8、膨脹、鹽漬、污染的特殊性巖土以及其他情況復(fù)雜、需做專門處置的巖土。 (2)符合以下條件之一者為二級地基(中等復(fù)雜地基):巖土種類較多,不均勻,性量變化較大;除本條第款規(guī)定以外的特殊性巖土。(3)符合以下條件者為三級地基(簡單地基):巖土種類單一,均勻,性量變化不大;無特殊性巖土。注:從一級開場,向二級、三級推定,以最先滿足的為準(zhǔn);【例題5】某場地地基土為膨脹土,該地基等級為。 A.一級B.二級C.三級答案:A 4巖土工程勘察等級 根據(jù)工程重要性等級、場地復(fù)雜程度等級和地基復(fù)雜程度等級,可按以下條件劃分巖土工程勘察等級。甲級,在工程重要性、場地復(fù)雜程度和地基復(fù)雜程度等級中,有一項(xiàng)或多項(xiàng)為一級;

9、乙級,除勘察等級為甲級和丙級以外的勘察工程; 丙級,工程重要性、場地復(fù)雜程度和地基復(fù)雜程度等級均為三級。 注:建筑在巖質(zhì)地基上的一級工程,當(dāng)場地復(fù)雜程度等級和地基復(fù)雜程度等級均為三級時(shí),巖土工程勘察等級可定為乙級?!纠}6】某醫(yī)院三層住院樓工程,場地為簡單場地、地基為簡單地基,該工程的巖土工程勘察等級定為。 A.甲級B.乙級C.丙級D.丁級答案:B 不同等級的巖土工程勘察,由于復(fù)雜程度和難度的不同,勘探測試任務(wù)、分析計(jì)算評價(jià)任務(wù)、施工監(jiān)測控制任務(wù)的規(guī)模、任務(wù)量、任務(wù)深度質(zhì)量相應(yīng)地有不同的最低要求。等級的劃分在勘察進(jìn)展前就應(yīng)劃分,在以后的設(shè)計(jì)、施工過程中是可以變卦的。對于丙級巖土工程勘察,由于為

10、小型而且比較簡單的構(gòu)造物,或場地穩(wěn)定、地基有足夠強(qiáng)度而且緊縮性低,只需經(jīng)過閱歷與定性的巖土工程勘察,就能滿足設(shè)計(jì)施工要求、設(shè)計(jì)計(jì)算采用簡單的計(jì)算方式。 對于乙級巖土工程勘察,由于為無不規(guī)那么或反常荷載的常規(guī)構(gòu)造物,往往可以采用規(guī)范的常用的根底方式(如擴(kuò)展根底、筏式根底、樁根底等),可運(yùn)用常規(guī)的設(shè)計(jì)與施工方法,需求定量的巖土工程勘察,由具有適當(dāng)工程閱歷資歷的工程師參與。巖土工程勘察采用常規(guī)的室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和原位測試方法,即可獲得所需的定量的地基土條件,有時(shí)也能夠要進(jìn)展某些特殊的勘測工程。 對于甲級巖土工程勘察,由于構(gòu)造復(fù)雜,荷載很大,要求特殊,或具有反常危險(xiǎn)的場地,特別復(fù)雜的地基條件,設(shè)計(jì)計(jì)算需采用復(fù)

11、雜的計(jì)算實(shí)際和方法,采用復(fù)雜的巖土本構(gòu)關(guān)系,思索巖土與構(gòu)造的共同作用,而不是用常規(guī)方法所能處理的,故必需由具有較高程度的有較多工程閱歷的工程師參與。巖土工程勘察除常規(guī)的室內(nèi)外實(shí)驗(yàn)外,要進(jìn)展專門制定的測試工程和方法,以獲取非常規(guī)的計(jì)算參數(shù),為保證工程質(zhì)量,常采用多種手段進(jìn)展測試,以便綜合分析,并進(jìn)展原型實(shí)驗(yàn)和施工監(jiān)測,相互檢驗(yàn)。 (三)各類巖土工程勘察根本要求: 1.建筑工程地質(zhì)勘察的根本要求: 房屋建筑與構(gòu)筑物各個(gè)工程地質(zhì)勘察階段的根本要求與內(nèi)容如下: (1)可行性研討勘察階段 可行性研討勘察階段,也是選址階段,該階段應(yīng)對擬建場地的穩(wěn)定性和適宜性做出評價(jià)。為此,在確定建筑場地時(shí),在工程地質(zhì)條件

12、方面,宜避開以下地域或地段: 1)不良地質(zhì)作用發(fā)育且對場地穩(wěn)定性有直接危害或潛在要挾的。 2)地基土性質(zhì)嚴(yán)重不良的。 3)對建(構(gòu))筑物抗震危險(xiǎn)的。 4)洪水或地下水對建(構(gòu))筑場地有嚴(yán)重不良影響的。 5)地下有未開采的有價(jià)值礦藏或未穩(wěn)定的地下采空區(qū)的。 本階段的工程地質(zhì)任務(wù)要求: 1)搜集區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、地震、礦產(chǎn)和附近地域的工程地質(zhì)資料及當(dāng)?shù)氐慕ㄖ啔v。 2)在搜集和分析已有資料的根底上,經(jīng)過踏勘,了解場地的地層、構(gòu)造、巖石和土的性質(zhì)、不良地質(zhì)景象及地下水等工程地質(zhì)條件。 3)對工程地質(zhì)條件復(fù)雜,已有資料不能符合要求,但其他條件較好且傾向于選取的場地,應(yīng)根據(jù)詳細(xì)情況進(jìn)展工程地質(zhì)測繪及必

13、要的勘探任務(wù)。 (2)初步勘察階段 初步勘察階段應(yīng)對場地內(nèi)建筑地段的穩(wěn)定性做出巖土工程評價(jià)。本階段的工程地質(zhì)勘察任務(wù)有: 1)搜集本工程的可行性研討報(bào)告、場址地形圖、工程性質(zhì)、規(guī)模等文件資料。 2)初步查明地層、構(gòu)造、巖土性質(zhì)、地下水埋藏條件、凍結(jié)深度、不良地質(zhì)景象的成因、分布及其對場地穩(wěn)定性的影響和開展趨勢。當(dāng)場地條件復(fù)雜,尚應(yīng)進(jìn)展工程地質(zhì)測繪與調(diào)查。 3)對抗震設(shè)防烈度大于或等于7度的場地,應(yīng)初步斷定場地和地基效應(yīng)。 初步勘察應(yīng)在搜集分析已有資料的根底上,根據(jù)需求進(jìn)展工程地質(zhì)測繪或調(diào)查以及勘探、測試和物探任務(wù)。 (3)詳細(xì)勘察與施工勘察階段 詳細(xì)勘察應(yīng)親密結(jié)合技術(shù)設(shè)計(jì)或施工圖設(shè)計(jì),按不同建

14、(構(gòu))筑物或建筑群提出詳細(xì)工程地質(zhì)資料和設(shè)計(jì)所需的巖土技術(shù)參數(shù),對建筑地基做出巖土工程分析評價(jià),為根底設(shè)計(jì)、地基處置、不良地質(zhì)景象的防治等詳細(xì)方案做出論證、結(jié)論和建議。詳細(xì)勘察的詳細(xì)內(nèi)容應(yīng)視建筑物的詳細(xì)情況和工程要求而定。 施工勘察主要是與設(shè)計(jì)、施工單位相結(jié)合進(jìn)展的地基驗(yàn)槽,樁基工程與地基處置的質(zhì)量和效果的檢驗(yàn),施工中的巖土工程監(jiān)測和必要的補(bǔ)充勘察,處理與施工有關(guān)的巖土工程問題,并為施工階段地基根底設(shè)計(jì)變卦提出相應(yīng)的地基資料,詳細(xì)內(nèi)容視工程要求而定。 【例題7】巖土工程勘察階段劃分中不包括。 A.可行性研討勘察B.初步勘察C.詳細(xì)勘察D.后期勘察 答案:D 2.道路工程勘察根本要求 在可行性研

15、討階段的工程地質(zhì)勘察任務(wù)是搜集資料、現(xiàn)場核對和概略了解地質(zhì)條件,為此著重引見初步勘察階段和詳細(xì)勘察階段的任務(wù)內(nèi)容。并示于表16-7-3中。(1)初步勘察階段 本勘察階段的根本義務(wù)主要是對已確定的道路范圍內(nèi)一切道路擺動(dòng)方案進(jìn)展勘察對比。確定道路在不同地段的根本走法,并以比選和穩(wěn)定道路為中心,全面查明道路最優(yōu)方案沿線的工程地質(zhì)條件。工程地質(zhì)測繪是這一階段中的一項(xiàng)重要手段??辈旆秶氐缆穬蓚?cè)各寬150200m。測繪比例尺是1:500001:200000,勘探任務(wù)主要用于查明艱苦而復(fù)雜的關(guān)鍵性工程地質(zhì)問題與不良地質(zhì)作用的深部情況?!纠}8】按照道路工程勘察要求,在初步勘察階段,勘察范圍沿道路兩側(cè)的寬度

16、各為。 A.50mB.80mC.100mD.150m答案:D (2)詳細(xì)勘察階段 是根據(jù)已同意的初步設(shè)計(jì)文件中所確定的建筑原那么、設(shè)計(jì)方案、技術(shù)要求等資料,對各種類型的工程建筑物(橋、隧、站場等)位置有針對性地進(jìn)展詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察。最終確定道路道路和構(gòu)造物的布設(shè)位置,查明構(gòu)造物地基的地質(zhì)構(gòu)造、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件,準(zhǔn)確提供工程和根底設(shè)計(jì),施工必需的地質(zhì)參數(shù)。 3.橋梁工程勘察根本要求 橋梁是公路建筑工程中的重要組成部分,由正橋、引橋和導(dǎo)流等工程組成。正橋是主體,位于河岸橋臺之間。橋墩均位于河中,引橋是銜接正橋與道路的建筑物,常位于河漫灘或階地之上,它可以是高路堤或橋梁;導(dǎo)流建筑物,包括護(hù)岸

17、、護(hù)坡、導(dǎo)流堤和丁壩等,是維護(hù)橋梁等各種建筑物的穩(wěn)定,不受河流沖刷破壞的附屬工程。橋梁構(gòu)造可分為梁橋、拱橋和鋼架橋等,不同類型的橋梁,對地基有不同的要求,所以工程地質(zhì)條件是選擇橋梁構(gòu)造的主要根據(jù)。包括以下兩方面的主要工程地質(zhì)問題。 橋墩臺地基穩(wěn)定性問題:橋墩臺地基穩(wěn)定性主要取決墩臺地基中巖土體承載力的大小。它對選擇橋梁的根底和確定橋梁的構(gòu)造方式起決議作用。當(dāng)橋梁為靜定構(gòu)造時(shí),由于各橋孔是獨(dú)立的。相互之間沒有聯(lián)絡(luò),對工程地質(zhì)條件的順應(yīng)范圍較廣,但對超靜定構(gòu)造的橋梁,對各橋墩臺之間的不均勻沉降特別敏感;拱橋受力時(shí),在拱腳處產(chǎn)生垂直和向外的程度力,因此對拱腳處地基的地質(zhì)條件要求較高,地基承載力確實(shí)定

18、取決于巖土體的力學(xué)性質(zhì)及水文地質(zhì)條件。應(yīng)經(jīng)過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和原位測試綜合斷定。 橋墩臺的沖刷問題:橋墩和橋臺的建筑,使原來的河槽過水?dāng)嗝鏈p少,部分增大了河水流速,改動(dòng)了流態(tài)。對橋基產(chǎn)生劇烈沖刷,要挾橋墩臺的平安,因此,橋墩臺根底的埋深,除決議于持力層的部位外還應(yīng)滿足: (1)橋位應(yīng)盡能夠選在河道順直,水流集中,河床穩(wěn)定的地段。以維護(hù)橋梁在運(yùn)用期間不受河流劇烈沖刷的破壞或由于河流改道而失去作用。 (2)橋位應(yīng)選擇在岸坡穩(wěn)定,地基條件良好,無嚴(yán)重不良地質(zhì)景象的地段,以保證橋梁和引道的穩(wěn)定、減低工程造價(jià)。 (3)橋位應(yīng)盡能夠避開順河方向及平行橋梁軸線方向的大斷裂帶,尤其不可在未膠結(jié)的斷裂破碎帶和具有活動(dòng)能

19、夠的斷裂帶上建橋。 【例題9】對于橋梁工程而言,工程地質(zhì)條件所涉及的主要的工程地質(zhì)問題當(dāng)中包括。 A.橋墩臺地基穩(wěn)定性問題B.場地穩(wěn)定性問題C.地基土浸透穩(wěn)定性問題 D.不良地質(zhì)作用發(fā)育問題答案:A 其勘察要點(diǎn)為: (1)初步勘察階段 在工程可行性研討地質(zhì)勘察資料的根底上,初步查明場地地基的地質(zhì)條件,即對橋位處進(jìn)展工程地質(zhì)調(diào)查或測繪、物探、鉆探、原位測試,進(jìn)一步查明工程地質(zhì)條件的優(yōu)劣。特別應(yīng)查明與橋位方案或橋型方案比選有關(guān)的主要工程地質(zhì)問題。 對普通地域的橋位選擇應(yīng)查明兩個(gè)方面的內(nèi)容:一是地形、地貌、地物等方面對橋位選擇的制約內(nèi)容,二是工程地質(zhì)條件對橋位選擇的制約。對特殊地質(zhì)地域的橋位選擇,應(yīng)

20、針對泥石流、巖溶、滑坡、沼澤、黃土等特殊地域的特點(diǎn)仔細(xì)研討比選,而不要盲目避繞。工程地質(zhì)測繪比例尺用1:5001:10000編制,調(diào)查范圍包括橋軸線縱向的河床和兩岸谷坡或階地(約5001000m),以及橫向河流上、下游各200500m。在此階段中,應(yīng)對各橋位方案進(jìn)展工程地質(zhì)勘察,并對建橋的適宜性和穩(wěn)定性有關(guān)的工程地質(zhì)條件作出結(jié)論性評價(jià)。對工程地質(zhì)條件復(fù)雜的特大橋和中橋,必要時(shí)添加技術(shù)設(shè)計(jì)階段勘察。還應(yīng)包括環(huán)境介質(zhì)對混凝土腐蝕的評價(jià)。 (2)詳細(xì)勘察階段 在初步設(shè)計(jì)階段勘察測繪根底上進(jìn)展補(bǔ)充、修正。查明橋梁墩臺地基根底巖體風(fēng)化和脆弱層特征,測試巖土體物理力學(xué)性能,提供地基承載力根本值、樁壁極限摩

21、阻力,并結(jié)合根底類型做出定量評價(jià)。隨著二級以上公路的開展,在大江、大河上以及跨海的公路工程逐漸增多,特大橋梁工程需對工程地質(zhì)勘察任務(wù)特別注重。對重要的特大橋,測繪應(yīng)針對與橋梁墩(臺)、錨固根底、引道、調(diào)治構(gòu)造物等處巖體進(jìn)展大比例尺工程地質(zhì)測繪(或進(jìn)展專題研討),所以把塔墩錨錠部位作為勘察重點(diǎn)。并采用綜合勘測手段,進(jìn)展鉆探、原位測試(靜探、標(biāo)貫、旁壓實(shí)驗(yàn)、十字板剪切實(shí)驗(yàn))、聲波測井及抽水、壓力實(shí)驗(yàn)等。查明地基根底的承載力、極限摩阻力,給設(shè)計(jì)提供可選擇的根底類型和施工方案,并提供出存在的問題及處置措施建議等。 勘察重點(diǎn)是: 1)查明橋位區(qū)地層巖性、地層構(gòu)造、不良地質(zhì)景象的分布及工程地質(zhì)特性。 2)

22、探明橋梁墩臺和調(diào)治構(gòu)造物地基的覆蓋層及基巖風(fēng)化層的厚度、墩臺根底巖體的風(fēng)化及構(gòu)造破碎程度、脆弱夾層情況和地下水情況。 3)測試巖土的物理力學(xué)特性,提供地基的根本承載力,樁壁摩阻力,鉆孔樁極限摩阻力,做出定量評價(jià)。 4)對邊坡及地基的穩(wěn)定性、不良地質(zhì)的危害程度和地下水對地基的影響程度做出評價(jià)。 5)對地質(zhì)復(fù)雜的橋基或特大的塔墩、錨錠根底應(yīng)采用綜合勘探。 4.隧道工程勘察根本要求: 公路隧道有山嶺隧道與河底隧道之分,山嶺隧道又可分為越嶺隧道與山坡隧道兩種,越嶺隧道是穿越分水嶺或山嶺埡口的隧道,這種隧道能夠有較大的深度和長度,山坡隧道是為避讓山坡上的懸崖峭壁以及雪崩、山崩、滑坡等不良地質(zhì)景象而建筑的

23、隧道,這種隧道長短不一。 對重點(diǎn)隧道或工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件復(fù)雜的隧道,應(yīng)進(jìn)展區(qū)域性的工程地質(zhì)調(diào)查、測繪。當(dāng)?shù)叵滤畬λ淼烙绊戄^大時(shí),應(yīng)進(jìn)展地下水動(dòng)態(tài)觀測,并計(jì)算隧道涌水量。 下面引見隧道勘察中的一些主要工程地質(zhì)問題。 (1)隧道位置選擇的普通原那么 1)選擇地質(zhì)構(gòu)造簡單、地層單一、,巖性完好、無脆弱夾層、工程地質(zhì)條件較好的地段,在傾斜巖層中,以隧道軸線垂直巖層走向?yàn)橐恕?2)選擇在山體穩(wěn)定、山形較完好、山體無沖溝、山洼等次地形切割不大、巖層根本穩(wěn)定的地段經(jīng)過。 3)選擇地下水影響小、無有害氣體、無礦產(chǎn)資源和不含放射性元素的地層經(jīng)過。 隧道經(jīng)過工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件極復(fù)雜地段,普通伴隨有特殊不良

24、地質(zhì)問題發(fā)生,而這些問題的發(fā)生有一個(gè)漫長變化的過程,在普通勘察階段的短短幾個(gè)月中是難以對這些問題有深化的了解,所以對其變化規(guī)律的認(rèn)識和預(yù)測它的開展,需求安排超前工程地質(zhì)和水文地質(zhì)任務(wù)。 4)對低等級公路隧道選址,原那么上應(yīng)盡量避讓各種不良地質(zhì)景象地段;但對于高等級公路,往往受道路等級的限制,不可防止地經(jīng)過各種不良地質(zhì)景象地段。在不良地質(zhì)景象區(qū)選擇隧道位置總的原那么是: 盡量避讓,以免對隧道呵斥消滅性、破壞性影響。 盡量選擇在影響范圍小,影響間隔 短,影響時(shí)間短的地段。 經(jīng)過各方面要素綜合發(fā)現(xiàn)思索,把不良地質(zhì)的影響減少到最低限制。 (2)洞口位置選擇 洞口位置選擇應(yīng)分清主次,綜合思索,全面衡量。

25、在保證隧道穩(wěn)定性、平安性、沒有隱患的前提下再思索造價(jià)、工期等要素。普通應(yīng)根據(jù)周圍的地質(zhì)環(huán)境、地表徑流、人工構(gòu)造物、地表和地下水體對隧道的影響等要素綜合思索。有以下幾點(diǎn): 1)確保洞口、洞身的穩(wěn)定,不留地質(zhì)危害。 2)便于施工場地布置,便于運(yùn)輸和棄渣處置,少占或不占可耕地。 3)洞口外接線工程數(shù)量少、里程短、工程造價(jià)低等。 4)對于水下隧道,主要應(yīng)思索地表水對洞口倒灌的影響。 (3)隧道圍巖的穩(wěn)定性 隧道圍巖系指隧道周圍一定范圍內(nèi),對隧道穩(wěn)定性能產(chǎn)生影響的巖體。山巖壓力是評定隧道圍巖穩(wěn)定性的主要內(nèi)容。也是隧道襯砌設(shè)計(jì)的主要根據(jù)。 圍巖分類是初步設(shè)計(jì)階段勘察工程地質(zhì)評價(jià)的主要內(nèi)容。圍巖分類采用多要

26、素、多目的、定性、定量相結(jié)合的原理,以使圍巖分類定性準(zhǔn)確,且具有定量目的。鐵道部的圍巖分類方案,是以圍巖構(gòu)造完好形狀及其穩(wěn)定性為根本要素,并思索了圍巖巖石的強(qiáng)度、風(fēng)化程度、圍巖組合特征及地下水作用等要素。 【例題10】在初步設(shè)計(jì)階段,隧道工程勘察地質(zhì)評價(jià)的主要內(nèi)容是。 A.圍巖分類B.圍巖的強(qiáng)度C.圍巖的風(fēng)化程度D.地下水作用要素 答案:A 其勘察要點(diǎn)為: (1)初步勘察階段 主要是經(jīng)過對地流露頭的勘察或采用簡單的揭露手段來查明隧道區(qū)地形、地貌、巖性、構(gòu)造等以及他們之間的關(guān)系和變化規(guī)律,從而推斷不完全顯露或隱埋深部的地質(zhì)情況。經(jīng)過測繪主要弄清對隧道有控制性的地質(zhì)問題(如地層、巖性、構(gòu)造),進(jìn)而

27、對隧道工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件做出定性的評價(jià)。 對不良地質(zhì)景象地域隧道應(yīng)充分利用現(xiàn)有的地質(zhì)資料和航片、衛(wèi)片等遙感信息資料,經(jīng)過大量的野外露頭調(diào)查或人工簡易揭露等手段來發(fā)現(xiàn)、揭露不良地質(zhì)景象的存在,找出它們之間的關(guān)系以及變化規(guī)律。 根據(jù)對各種勘察資料進(jìn)展的綜合分析、論證,按比選結(jié)果引薦隧道最正確方案。 (2)詳細(xì)勘察階段 詳勘內(nèi)容主要有三個(gè)方面:一是核對初勘地質(zhì)資料,二是勘探查明初勘未查明的地質(zhì)問題,三是對初勘提出的艱苦地質(zhì)問題做深化細(xì)致的調(diào)查。詳細(xì)做法是: 1)地質(zhì)調(diào)查與測繪的范圍、測點(diǎn):物探網(wǎng)的點(diǎn)線范圍和布設(shè),物探方法的運(yùn)用和鉆探孔、坑、槽探數(shù)量與位置等,應(yīng)與初勘時(shí)未能查明的地質(zhì)條件相順應(yīng),但

28、對隧道有影響的大構(gòu)造和復(fù)雜地質(zhì)地段、勘察追蹤范圍可適當(dāng)放大; 2)重點(diǎn)調(diào)查隧道經(jīng)過的嚴(yán)重不良地質(zhì)、特殊地質(zhì)地段,以確定隧道準(zhǔn)確位置的工程地質(zhì)條件。 3)實(shí)地復(fù)核、修正、補(bǔ)充初勘地質(zhì)資料,對初勘脫漏、隱蔽的工程地質(zhì)問題,應(yīng)適當(dāng)加大調(diào)繪范圍和任務(wù)量。 5.港口工程勘察根本要求 海港有水域和陸域兩大部分。水域是供船舶航行、運(yùn)轉(zhuǎn)和停靠裝卸之用,它的工程有防波堤、防潮砂堤、燈塔等建筑。陸域部分是指水面相毗連、與港務(wù)任務(wù)直接有關(guān)的港區(qū),要有碼頭、船塢、船臺、倉庫、道路、車間、辦公樓等建筑。由于海港工程建筑物種類繁多,對于工程地質(zhì)勘察來說,陸域中的工程有與水相連的工程如碼頭、護(hù)岸工程等以水域中的防波堤等皆稱

29、為海港水工建筑物,它的工程地質(zhì)勘察有特殊要求。而分開水面影響的工程是屬非水工建筑物,它的工程地質(zhì)勘察與普通的建筑工程勘察一樣。 (1)普通規(guī)定 1)對于大、中型水上工程的工程地質(zhì)勘察,普通應(yīng)按與設(shè)計(jì)階段相順應(yīng)的三個(gè)階段,即選址勘察,初步勘察和詳細(xì)勘察進(jìn)展。根據(jù)工程的重要性、規(guī)模、場地條件的復(fù)雜性,勘察階段可適當(dāng)調(diào)整、兼并或細(xì)分。 2)對于工程地質(zhì)條件熟習(xí)地域的工程或中小型工程、位置曾經(jīng)確定的單項(xiàng)建筑物,以及老廠擴(kuò)建,改造工程,可簡化勘察階段,進(jìn)展一次性的勘察。 (2)選址勘察 海港選址是港口建立的第一步。選址勘察主要經(jīng)過資料搜集,現(xiàn)場踏勘,工程地質(zhì)調(diào)查及少量的勘探任務(wù),了解候選港址的地形、地貌

30、、地層、構(gòu)造、地震、潛在災(zāi)禍地質(zhì)景象以及水文、氣候等場地條件,并據(jù)此對候選場地的穩(wěn)定性和建港的適宜性做出評價(jià)。對影響港址取舍的不穩(wěn)定問題,應(yīng)有明確的結(jié)論。 (3)初步勘察 初步勘察是在港址選定以后,為確定港區(qū)總平面布置,主要港口建筑物的構(gòu)造方式,根底類型和施工方法提供工程地質(zhì)資料而實(shí)施的。經(jīng)過工程地質(zhì)測繪、勘探和室內(nèi)實(shí)驗(yàn),劃分地貌單元的界限,判別其成因類型,初步查明土層性質(zhì)、分布規(guī)律、構(gòu)成時(shí)代、成因類型、風(fēng)化程度、埋藏條件及露頭產(chǎn)狀、地下水類型、水位變化和補(bǔ)給條件,以及與工程建立有關(guān)的地質(zhì)構(gòu)造,潛在災(zāi)禍地質(zhì)要素的分布范圍、發(fā)育程度和能夠的成因。然后根據(jù)上述勘察成果,分析場地各區(qū)段工程地質(zhì)條件,

31、判別潛在災(zāi)禍地質(zhì)要素對工程建立的影響,并引薦適宜的地段和根底持力層。 在初步勘察階段,必需進(jìn)展工程地質(zhì)測繪、測繪的范圍視詳細(xì)情況而定,比例尺普通采用1:20001:5000??碧饺蝿?wù)應(yīng)在充分思索港址特點(diǎn),建筑物類型,已有工程地質(zhì)資料的根底上來布置。 (4)詳細(xì)勘察 詳細(xì)勘察的主要目的是為建筑物的地基根底設(shè)備和施工及防治潛在災(zāi)禍地質(zhì)要素影響的措施提供工程地質(zhì)資料。詳細(xì)勘察要求查明各個(gè)建筑物地基影響范圍內(nèi)巖土的分布、埋藏情況及其物理力學(xué)性質(zhì)、地下水類型、水文地質(zhì)條件及對施工和運(yùn)轉(zhuǎn)中建筑物的影響,建筑物附近潛在災(zāi)禍地質(zhì)要素的影響范圍及其危害程度,并獲得對其防治及建筑物穩(wěn)定性評價(jià)等所需的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在詳

32、細(xì)勘察中,要根據(jù)工程類型、建筑物的特點(diǎn)、根底類型、荷載情況、巖土性質(zhì)并結(jié)合所需查明問題的特點(diǎn),在工程類型分區(qū)的根底上,分別按不同工程構(gòu)造和根底方式確定勘察線點(diǎn)的布置、數(shù)量和深度。 (四)勘探 工程地質(zhì)勘探是在工程地質(zhì)測繪的根底上,為了進(jìn)一步查明地表以下工程地質(zhì)問題,獲得深部地質(zhì)資料而進(jìn)展的,勘探的方法主要有坑、槽探、鉆探、地球物理勘探等方法,在選用時(shí)應(yīng)符合勘察目的及巖土的特性。 【例題11】勘探的方法很多,以下不屬于其中的方法是。 A.探坑B.鉆探C.物探D.規(guī)范貫入實(shí)驗(yàn)答案:D 1.坑、槽探 坑、槽探就是用人工或機(jī)械方式進(jìn)展發(fā)掘坑、槽,以便直接察看巖土層的天然形狀以及各地層之間接觸關(guān)系等地質(zhì)

33、構(gòu)造,并能取出接近實(shí)踐的原狀構(gòu)造土樣,它的缺陷是可達(dá)的深度較淺,且易受自然地質(zhì)條件的限制。 在工程地質(zhì)勘探中,常用的坑、槽探主要有坑、槽、井、洞等幾種類型,見表16-7-4。 工程地質(zhì)勘探中坑、槽、洞的類型表16-7-4 類型特 點(diǎn)用 途試坑深數(shù)十厘米的小坑,外形不定部分剝除地表覆土,揭露基巖淺井從地表向下垂直,斷面呈圓形或方形,深515m確定覆蓋層及風(fēng)化層的巖性及厚度,取原狀樣,載荷實(shí)驗(yàn),滲水實(shí)驗(yàn)探槽在地表垂直巖層或構(gòu)造線發(fā)掘成深度不大的(小于35m)長條形槽子迫索構(gòu)造線、斷層、探查殘積坡積層,風(fēng)化巖石的厚度和巖性豎井外形與淺井同,但深度可超越20m以上,普通在平緩山坡、漫灘、階地等巖層較平

34、緩的地方,有時(shí)需支護(hù)了解覆蓋層厚度及性質(zhì),構(gòu)造線、巖石破碎情況、巖溶、滑坡等,巖層傾角較緩時(shí)效果較好平洞在地面有出口的程度坑道,深度較大,適用較陡的基巖巖坡調(diào)查斜坡地質(zhì)構(gòu)造,對查明地層巖性、脆弱夾層、破碎帶、風(fēng)化巖層時(shí),效果較好,還可取樣或作原位實(shí)驗(yàn)2.鉆探 (1)工程地質(zhì)鉆探的概念 工程地質(zhì)鉆探是獲取地表下準(zhǔn)確的地質(zhì)資料的重要方法,而且經(jīng)過鉆探的鉆孔采取原狀巖土樣和做現(xiàn)場力學(xué)實(shí)驗(yàn)也是工程地質(zhì)鉆探的義務(wù)之一。 鉆探是指在地表下用鉆頭鉆進(jìn)地層的勘探方法。在地層內(nèi)鉆成直徑較小并具有相當(dāng)深度的圓筒形孔眼的孔稱為鉆孔。通常將直徑達(dá)500mm以上的鉆孔稱為鉆井。鉆孔的要素如圖16-7-1所示。鉆孔上面口

35、徑較大,越往下越小,呈階梯狀。鉆孔的上口稱孔口;底部稱孔底;周圍側(cè)部稱孔壁。鉆孔斷面的直徑稱孔徑;由大孔徑改為小孔徑稱換徑。從孔口到孔底的間隔 稱為孔深。 (2)鉆探過程和鉆進(jìn)方法 鉆探過程中有三個(gè)根本程序: 1)破碎巖土:在工程地質(zhì)鉆探中廣泛采用人力和機(jī)械方法,使小部分巖土脫離整體而成為粉末、巖土塊或巖土芯的景象,這叫做破碎巖土。巖土之所以被破碎是借助沖擊力、剪切力、研磨和壓力來實(shí)現(xiàn)的。 2)采取巖土:用沖洗液(或緊縮空氣)將孔底破碎的碎屑沖到孔外,或者用鉆具(抽筒、勺形鉆頭、螺旋鉆頭、取土器、巖心管等)靠人力或機(jī)械將孔底的碎屑或樣心取出于地面。 3)保全孔壁:為了順利地進(jìn)展鉆探任務(wù),必需維

36、護(hù)好孔壁,不使其坍塌。普通采用套管或泥漿來護(hù)壁。 工程地質(zhì)鉆探可根據(jù)巖土破碎的方式,鉆進(jìn)方法有以下三種: 1)沖擊鉆進(jìn)。此法采用底部圓環(huán)狀的鉆頭。鉆進(jìn)時(shí)將鉆具提升到一定高度,利用鉆具自重,迅猛放落,鉆具在下落時(shí)產(chǎn)生沖擊動(dòng)能,沖擊孔底巖土層,使巖土到達(dá)破碎之目的而加深鉆孔。 2)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。此法采用底部嵌焊有硬質(zhì)合金的圓環(huán)狀鉆頭進(jìn)展鉆進(jìn)。鉆進(jìn)中施加鉆壓,使鉆頭在回轉(zhuǎn)中切入巖土層,到達(dá)加深鉆孔的目的。在土質(zhì)地層中鉆進(jìn),有時(shí)為有效地、完好地揭露規(guī)范地層,還可以采用勺形鉆鉆頭或提土鉆鉆頭進(jìn)展鉆進(jìn)。 3)綜合式鉆進(jìn)。此法是一種沖擊回轉(zhuǎn)綜合式的鉆進(jìn)方法。它綜合了前兩種鉆進(jìn)方法在地層鉆進(jìn)中的優(yōu)點(diǎn),以到達(dá)提高鉆

37、進(jìn)效率的目的。其任務(wù)原理是:在鉆進(jìn)過程中,鉆頭克取巖石時(shí),施加一定的動(dòng)力,對巖石產(chǎn)生沖擊作用,使巖石的破碎速度加快,破碎粒度比回轉(zhuǎn)剪切粒度增大。同時(shí)由于沖擊力的作用使硬質(zhì)合金刻人巖石深度添加,在回轉(zhuǎn)中將巖石剪切掉。這樣就大大地提高了鉆進(jìn)的效率。 4)振動(dòng)鉆進(jìn)。此法采用機(jī)械動(dòng)力所產(chǎn)生的振動(dòng)力,經(jīng)過銜接桿和鉆具傳到圓筒形鉆頭周圍土中。由于振動(dòng)器高速振動(dòng)的結(jié)果,圓筒鉆頭依托鉆具和振動(dòng)器的分量使得土層更容易被切削而鉆進(jìn),且鉆進(jìn)速度較快。這種鉆進(jìn)方法主要適用于粉土、砂土、較小粒徑的碎石層以及粘性不大的粘性土層。 【例題12】在鉆探中采用的螺旋鉆進(jìn)方法屬于。 A.沖擊鉆進(jìn)B.回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)C.振動(dòng)鉆進(jìn)D.綜合鉆

38、進(jìn)答案:B 【例題13】按照規(guī)范要求,在地下水位以上的土層中鉆進(jìn)采用的方法為。 A.干作業(yè)螺旋鉆進(jìn)B.泥漿護(hù)壁回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)C.沖擊鉆進(jìn)D.綜合鉆進(jìn) 答案:A 上述各種鉆進(jìn)方法的適用范圍列于表16-7-5中。 鉆進(jìn)方法的適用范圍表16-7-5鉆進(jìn)方法鉆進(jìn)地層勘察要求粘性土粉土砂土碎石土巖石直觀鑒別,采取不擾動(dòng)試樣直觀鑒別,采取擾動(dòng)試樣不要求直觀鑒別,不采取試樣回轉(zhuǎn)螺紋鉆探OOOO無巖芯鉆探OOOOO巖芯鉆探OOOOOOO沖擊沖擊鉆探OOO錘擊鉆探OO振動(dòng)鉆探OOOOO注:O代表適用;代表部分情況適用;代表不適用。 (3)鉆孔地質(zhì)柱狀圖 鉆孔地質(zhì)柱狀圖是表示該鉆孔所穿過的地層而綜合成圖表表示。圖中表示

39、有地質(zhì)年代、土層埋藏深度、土層厚度、土層底部的絕對標(biāo)高、巖土的描畫、柱狀圖、地面絕對標(biāo)高、地下水水位和丈量日期、巖土樣選取位置等。柱狀圖的比例尺普通為1:1001:500。【例題14】在鉆孔地質(zhì)柱狀圖中的比例尺普通為。 A.1:501:100B.1:1001:200C.1:1001:500D.1:5001:1000 答案:C (五)取樣 1.原狀土樣的概念 工程地質(zhì)鉆探的主要義務(wù)之一是在巖土層中采取巖芯或原狀土試樣。在采取試樣過程中應(yīng)該堅(jiān)持試樣的天然構(gòu)造,假設(shè)試樣的天然構(gòu)造已遭到破壞,那么此試樣已遭到擾動(dòng),這種試樣稱為“擾動(dòng)樣。由于土工實(shí)驗(yàn)所得出的土性目的要保證可靠,因此工程地質(zhì)勘察中所取的試

40、樣必需是保管天然構(gòu)造的原狀試樣。但是在實(shí)踐工程地質(zhì)勘察的鉆探過程中,要獲得完全不擾動(dòng)的原狀土試樣是不能夠的。呵斥土樣擾動(dòng)有三個(gè)緣由:一是外界條件引起的土試樣的擾動(dòng)。二是采樣過程呵斥的土體中應(yīng)力條件發(fā)生了變化,引起土樣內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)間的相對位置的位移和組織構(gòu)造的變化,甚至出現(xiàn)質(zhì)點(diǎn)間的原有粘聚力的破壞。三是采取土試樣時(shí),不論采用何種取土器,它都有一定的壁厚,長度和面積,當(dāng)切入土層時(shí),會(huì)使土試樣產(chǎn)生一定的緊縮變形。壁愈厚所排開的土體愈多,其變形量愈大,這就呵斥土試樣更大的擾動(dòng)。從上述可見,所謂原狀土試樣實(shí)踐上都不可防止地遭到了不同程度的擾動(dòng)。 【例題15】在鉆探過程中采取土試樣時(shí),呵斥土試樣擾動(dòng)的緣由不包

41、括。 A.外界條件引起的土試樣的擾動(dòng) B.采樣過程呵斥的土體中應(yīng)力條件發(fā)生了變化,引起土樣內(nèi)的質(zhì)點(diǎn)間的相對位置的位移和組織構(gòu)造的變化,甚至出現(xiàn)質(zhì)點(diǎn)間的原有粘聚力的破壞 C.取土器對土樣的影響D.室內(nèi)實(shí)驗(yàn)時(shí)人為的對土樣的擾動(dòng) 答案:D 按照取樣方法和實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑤r土工程勘察規(guī)范對土試樣的擾動(dòng)程度分成如下的質(zhì)量等級: I級不擾動(dòng),可進(jìn)展實(shí)驗(yàn)工程有:土類定名、含水量、密度、強(qiáng)度參數(shù)、變形參數(shù)、固結(jié)壓密參數(shù)。 II級細(xì)微擾動(dòng),可進(jìn)展實(shí)驗(yàn)工程有:土類定名、含水量、密度。 III級顯著擾動(dòng),可進(jìn)展實(shí)驗(yàn)工程有:土類定名、含水量。 IV級完全擾動(dòng),可進(jìn)展實(shí)驗(yàn)工程有:土類定名。 在鉆孔取樣時(shí),采用薄壁取土器所采得

42、的土試樣定為III級;對于采用中厚壁或厚壁取土器所采得的土試樣定為IIIII級;對于采用規(guī)范貫入器、螺紋鉆頭或巖芯鉆頭所采得的粘性土、粉土、砂土和軟巖的試樣皆定為IIIIV級。 從上可見,為獲得I級質(zhì)量的土試樣,普遍采用薄壁取土器來采取,以滿足土工實(shí)驗(yàn)全部的物理力學(xué)參數(shù)的正確獲得。 【例題16】對于IV級土試樣,可進(jìn)展的實(shí)驗(yàn)工程有。 A.土樣定名B.含水量C.密度D.變形參數(shù)答案:A 【例題17】對于以泥漿護(hù)壁采用巖芯鉆頭所采得的砂土試樣,土工實(shí)驗(yàn)時(shí)所得目的哪一項(xiàng)與實(shí)踐情況相符。 A.含水量B.巖性C.密度D.固結(jié)參數(shù)答案:B 2.減少土試樣擾動(dòng)的本卷須知 為保證土樣少受擾動(dòng),采取土試樣的前后

43、及過程中應(yīng)留意如下事項(xiàng): 合理的鉆進(jìn)方法是保證獲得不擾動(dòng)土樣的第一個(gè)前提。也就是說,鉆進(jìn)方法的選用首先應(yīng)著眼于確保孔底擬取土樣不被擾動(dòng)。這一點(diǎn)幾乎對任何種土類都適用,而對構(gòu)造敏感或不穩(wěn)定的土層尤為重要。從國內(nèi)外的閱歷看,主要有以下幾點(diǎn)要求: (1)在構(gòu)造性敏感土層和較疏松砂層中需采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),而不得采用沖擊鉆進(jìn); (2)以泥漿護(hù)孔,可以減少擾動(dòng)。并留意在孔中堅(jiān)持足夠的靜水壓力,防止因孔內(nèi)水位過低而導(dǎo)致孔底軟粘性土或砂層產(chǎn)生松動(dòng)或涌起; (3)取土鉆孔的孔徑要適當(dāng),取土器與孔壁之間要有一定的間距,防止下放取土器時(shí)切削孔壁,擠進(jìn)過多的廢土。尤其在軟土鉆孔中,時(shí)有縮徑景象,那么更需加大取土器與孔壁的

44、間隙。鉆孔應(yīng)堅(jiān)持孔壁垂直,以防止取土器切刮孔壁; (4)取土前的一次鉆進(jìn)不宜過深,以免下部擬取土樣部位的土層受擾動(dòng)。并且在正式取土前,把已受一定程度擾動(dòng)的孔底土柱清理掉,防止廢土過多,取土器頂部擠壓土樣; (5)取土深度和進(jìn)土深度等尺寸,在取土前都應(yīng)丈量準(zhǔn)確。 取土過程中,如提升取土器、裝配取土器等每個(gè)操作工序,均應(yīng)細(xì)致穩(wěn)妥,以免呵斥擾動(dòng)。 取出的土應(yīng)及時(shí)用蠟密封,并注明上下,貼上標(biāo)簽,做好記錄; 另外(即除了鉆探過程的問題以外),在土樣封存、運(yùn)輸和開土做實(shí)驗(yàn)時(shí),都應(yīng)留意防止擾動(dòng)。嚴(yán)防振動(dòng)、日曬、雨淋和凍結(jié)。 (六)土工參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析 在巖土工程勘察中,經(jīng)過鉆探、取土、室內(nèi)土工實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場原位測

45、試等,可以獲得大量的土的工程性狀的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。由于土工參數(shù)具有很大的變異性,因此根據(jù)在特定時(shí)辰、特定部位采樣的有限的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)帶有很大的局限性,使工程師對土工性狀的估計(jì)與實(shí)踐性狀之間存在著某些差別,即具有不確定性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)必需經(jīng)過一定的統(tǒng)計(jì)分析,才干確定有一定可靠性的設(shè)計(jì)參數(shù),才干對性狀做出概率的預(yù)測。 土工參數(shù)的不確定性來源于: 1)土層本身固有的空間變異性; 2)取樣的擾動(dòng); 3)測試時(shí)的應(yīng)力條件、應(yīng)變條件和排水條件與實(shí)踐的不一致引起的差別; 4)實(shí)驗(yàn)誤差; 5)尺寸效應(yīng)、時(shí)間效應(yīng)等。 對待土工參數(shù)不確定性的方法有兩種。一種是采用“平均的土性值,在設(shè)計(jì)中假定土為具有這種平均性質(zhì)的均勻資料,并采

46、用一定的平安系數(shù),保證工程的平安。這樣的方法稱為定值法,在確定平安系數(shù)時(shí),思索到土的變異性、計(jì)算方式的簡化、荷載的不確定性等。要憑閱歷作出判別。由于定值法數(shù)學(xué)處置比較簡單,所以它為工程技術(shù)人員廣泛采用。另一種是思索土的不確定性的分析方法,土工參數(shù)采用隨機(jī)變量概率模型描畫,土工參數(shù)的概率分布函數(shù)和特征值,以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為根底,運(yùn)用參數(shù)估計(jì)和概率分布的假設(shè)檢驗(yàn)方法確定。在設(shè)計(jì)中用破壞概率的概念會(huì)替代單一值的平安系數(shù)。這樣的方法稱為概率分析法。【例題18】按照GB50021-2001的要求,對土工參數(shù)進(jìn)展概率分析時(shí),當(dāng)置信程度到達(dá)95%時(shí),所需同一土層的土試樣數(shù)量至少為件。 A.3B.5C.6D.9答案

47、:C 【例題19】按照GB50021-2001的規(guī)定,采用概率實(shí)際對測試數(shù)據(jù)進(jìn)展處置,根據(jù)概率實(shí)際,置信程度Ps需求到達(dá)的最小置信概率精度要求為。 A.0.80B.0.90C.0.95D.1.00答案:C 描畫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的特征參數(shù)包括:位置特征參數(shù)、離散性特征參數(shù)、分布特性參數(shù)和相關(guān)特征參數(shù)。 1.位置特征參數(shù) 常用的位置特征參數(shù)有:平均值、極大值、極小值、眾數(shù)和中位數(shù)等。 (1)平均值:有算術(shù)平均值、幾何平均值和調(diào)和平均值。計(jì)算平均值是最常用的,普通用表示: 由于極大值極小值只決議于個(gè)別的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),偶爾性很大。在工程地質(zhì)勘察資料整理時(shí),于上下限各舍去總數(shù)的10或25后,再確定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的變化范圍

48、。 (3)眾數(shù):與概率密度函數(shù)分布曲線峰值相應(yīng)的變量值,即出現(xiàn)次數(shù)最多的數(shù)值,也即誤差最小的數(shù)值,這個(gè)值稱為眾數(shù)。 對于對稱的分布曲線,算術(shù)平均值、眾數(shù)和中位數(shù)是一樣的。對于非對稱的分布曲線,算術(shù)平均值、眾數(shù)和中位數(shù)就不一致?!纠}20】對于對稱的分布曲線,以下各項(xiàng)位置特征參數(shù)的關(guān)系正確的選項(xiàng)是。 A.算術(shù)平均值眾數(shù)中位數(shù)B.算術(shù)平均值眾數(shù)中位數(shù) C.算術(shù)平均值眾數(shù)中位數(shù)D.算術(shù)平均值眾數(shù)中位數(shù)答案:A 2.離散性特征參數(shù) 離散特征參數(shù)是用來描畫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)搖特征。常用的離散特征參數(shù)有極差、均方差和變異系數(shù)等。 (1)極差 極差RX是最簡單的離散特性參數(shù), (3)變異系數(shù)V 對于不同組的實(shí)驗(yàn)數(shù)

49、據(jù),要比較它們的離散程度,不能單看均方差的絕對值,而應(yīng)比較均方差與平均值的比值即變異系數(shù)V,才比較合理。 變異系數(shù)V既反映了土性參數(shù)的固有變異性,也反映了取土技術(shù)和實(shí)驗(yàn)方法等對土性參數(shù)的實(shí)驗(yàn)誤差。普通來說,變異系數(shù)越大,反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性越差?!纠}21】以下各項(xiàng)中不屬于離散特征參數(shù)的是。 A.算術(shù)平均值B.極差C.規(guī)范差D.變異系數(shù)答案:A 【例題22】對于不同組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以較準(zhǔn)確比較各組數(shù)據(jù)之間離散程度的是。A.算術(shù)平均值B.極差C.規(guī)范差D.變異系數(shù)答案:D 3.分布特征參數(shù) 分布特征參數(shù)是用來描畫分布曲線圖形的特征:曲線的對稱性和曲線的峰度。 (1)規(guī)范偏度系數(shù)g1是用來檢查分布

50、曲線的外形能否對稱。 當(dāng)g10時(shí),為對稱分布;g10時(shí),為正偏度;g10時(shí),為狹窄尖峰曲線; g20時(shí),為伸展低峰曲線。 其直觀意義見圖16-7-3。 【例題23】當(dāng)相關(guān)特征參數(shù)即相關(guān)系數(shù)rj1時(shí),那么闡明。 A.表示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間無相關(guān)關(guān)系,可以為是相互獨(dú)立的數(shù)據(jù) B.表示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)之間存在完全相關(guān)的關(guān)系 C.表示實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)間存在一定的相關(guān)關(guān)系答案:B 二、地基土的巖土工程評價(jià) 地基評價(jià)是在巖土工程勘察的最后階段進(jìn)展的,在對勘察任務(wù)所獲得的大量實(shí)踐資料(包括對當(dāng)?shù)亟ㄖ啔v的調(diào)查研討、現(xiàn)場勘探描畫、室內(nèi)水土分析、現(xiàn)場原位測試等)分別進(jìn)展整理后,從工程地質(zhì)條件出發(fā),結(jié)合水文地質(zhì)條件、上部構(gòu)造要求和施工

51、特點(diǎn)進(jìn)展綜合的評價(jià)。 地基評價(jià)普通是在場地穩(wěn)定性評價(jià)的根底上進(jìn)展的,它的義務(wù)主要是確定地基類型、選擇適宜的持力層、評價(jià)地基的均勻性、地基變形和地基承載力,其內(nèi)容包括: 1)劃分地基土的類型,并確定其分布情況; 2)確定地基土的物理力學(xué)性質(zhì),并研討其均勻性; 3)地下水位變化及其侵蝕性; 4)針對地基根底類型和上部構(gòu)造特點(diǎn)選擇持力層,并確定地基土的承載力或單樁和群樁承載力; 5)必要時(shí)進(jìn)展地基變形驗(yàn)算和穩(wěn)定性驗(yàn)算; 6)研討地基土在勘察、施工及運(yùn)用過程中能夠的變化,并提出應(yīng)采取的措施。 這里的中心問題是正確地、合理地確定地基土的允許承載力,或不同條件下、不同類型的單樁承載力。 (一)地基承載力確

52、實(shí)定 1.確定地基承載力的原那么 確定地基承載力的原那么是: (1)保證地基不發(fā)生強(qiáng)度破壞而喪失穩(wěn)定性; (2)保證建筑物不產(chǎn)生影響其平安與正常運(yùn)用的過大或不均勻沉降。 【例題24】以下不屬于確定地基承載力的原那么的是。 A.保證地基不發(fā)生強(qiáng)度破壞而喪失穩(wěn)定性 B.保證建筑物不產(chǎn)生影響其平安與正常運(yùn)用的過大或不均勻沉降 C.保證建筑物在有效運(yùn)用年限內(nèi)不產(chǎn)生影響構(gòu)造平安的質(zhì)量缺陷或問題 答案:C 2.確定地基承載力的方法 確定地基承載力的方法有:常規(guī)法(鉆探、取樣、土工分析、按地基土的物理力學(xué)性質(zhì)查地基規(guī)范中的相應(yīng)表格);實(shí)際計(jì)算法(用強(qiáng)度公式計(jì)算);經(jīng)過現(xiàn)場原位測試手段的間接法(例如用靜力觸探

53、,規(guī)范貫入等測試手段)以及靜載荷實(shí)驗(yàn)法。不同方法的任務(wù)量及其適用性和精度是不同的,該當(dāng)結(jié)合建筑物的重要性和特點(diǎn)、勘察階段、地質(zhì)條件的復(fù)雜程度和設(shè)備條件,采取一種方法和幾種方法進(jìn)展綜合分析。 在普通情況下,對于地質(zhì)條件比較好的中、小型建筑物,可以按常規(guī)法查地基規(guī)范提供的地基承載力值,該值是在保證地基穩(wěn)定的條件下而建筑物的沉降又不超越其允許值時(shí),均可以以為它是平安的。對于平安等級為一級的重要建筑物或構(gòu)造特殊的房屋和構(gòu)筑物,應(yīng)采用載荷實(shí)驗(yàn),實(shí)際公式計(jì)算及其他原位實(shí)驗(yàn)等方法綜合確定,并應(yīng)作變形驗(yàn)算。 【例題25】利用靜力觸探確定地質(zhì)承載力的方法屬于。 A.常規(guī)法B.實(shí)際計(jì)算法C.間接法D.靜載荷實(shí)驗(yàn)法

54、答案:C 【例題26】對于平安等級為一級的重要建筑物,當(dāng)確定其地基承載力時(shí)應(yīng)采用的方法為。 A.常規(guī)法B.實(shí)際計(jì)算法C.間接法D.靜載荷實(shí)驗(yàn)法E.綜合方法答案:E 對有以下情況之一的二級建筑物,可按常規(guī)法及原位測試確定承載力,但應(yīng)作變形驗(yàn)算;對其他普通二級建筑物,可不作變形驗(yàn)算: (1)地基承載力特征值小于130kPa,且體型復(fù)雜的建筑; (2)在根底上及其附近有地面堆載或相鄰根底荷載差別較大,能夠引起地基產(chǎn)生過大的不均勻沉降時(shí); (3)脆弱地基上的相鄰建筑間隔 過近,能夠發(fā)生傾斜時(shí); (4)地基內(nèi)有厚度較大或厚薄不均的填土,其自重固結(jié)未完成時(shí)。 對三級建筑物,可根據(jù)臨近建筑物的閱歷確定承載力。 (1)常規(guī)法:即經(jīng)過鉆孔取樣,室內(nèi)或現(xiàn)場土工分析,結(jié)合根底類型、寬度和埋深等詳細(xì)條件查規(guī)范表確定地基承載力。 (2)運(yùn)用強(qiáng)度目的按強(qiáng)度公式確定地基承載力。由于不同的強(qiáng)度公式算出的地基強(qiáng)度可以相差很大,加上測定強(qiáng)度目的的實(shí)驗(yàn)方法不同,強(qiáng)度目的的變化也很大,因此,對普通建筑物只采用Pkp或Pl4公式估算地基強(qiáng)度,而且還必需結(jié)合各地域的實(shí)際閱歷來運(yùn)用,并要滿足變形要求。 (3)運(yùn)用現(xiàn)場測試手段間接地確定地基承載力。近20年來,工程地質(zhì)勘察已把經(jīng)過現(xiàn)場測試手段間接地確定地基承載力的方法列為當(dāng)前開展的方向。由于這一方法較之用鉆探方法采取原狀土樣送實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn),有簡便、快

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