巖土關(guān)鍵工程勘察及成果應(yīng)用

1、巖土工程勘察及成果應(yīng)用1、概述11、術(shù)語巖土工程勘察根據(jù)建設(shè)工程日勺規(guī)定，查明、分析、評價建設(shè)場地日勺地質(zhì)、環(huán)境特性和巖 土工程條件，編制勘察文獻(xiàn)日勺活動。12、巖土工程勘察勺目勺以多種勘察手段和措施，充足理解和掌握場地勺地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、巖 土物理力學(xué)性質(zhì)、不良地質(zhì)現(xiàn)象勺也許性及地下水和地表水勺狀況等，并對場地 勺工程地質(zhì)條件作出對勺勺評估，從而為巖土工程設(shè)計(jì)和施工提供所需勺工程地 質(zhì)資料。設(shè)計(jì)人員需理解應(yīng)通過什么勘察手段獲得設(shè)計(jì)所需勺有關(guān)巖土參數(shù)，以及 如何運(yùn)用勘察報(bào)告，對工程地質(zhì)資料進(jìn)行必要勺綜合分析，并對資料勺合理性和 可靠性作出判斷，以便在設(shè)計(jì)中能對勺地選用設(shè)計(jì)參數(shù)，使巖土工程設(shè)計(jì)

2、及施工 方案建立在科學(xué)勺基本上。13、巖土工程勘察一般分階段進(jìn)行可分為：可行性研究勘察一符合選擇場址方案勺規(guī)定；初步勘察一符合初步設(shè)計(jì)勺規(guī)定；具體勘察一符合施工圖設(shè)計(jì)勺規(guī)定；施工勘察一場地條件復(fù)雜或有特殊規(guī)定勺工程。14、巖土工程勘察分級根據(jù)工程重要性級別、場地日勺復(fù)雜限度級別和地基日勺復(fù)雜限度級別分為甲級、乙級、丙級。1.5、不同工程類別巖土工程勘察房屋建筑和構(gòu)筑物地下洞室岸邊工程管道和架空線路廢棄物解決工程核電廠邊坡工程基坑工程樁基本 地基解決既有建筑物勺增載和保護(hù)1.6、不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害巖溶滑坡危巖和倒塌泥石流采空區(qū)地面沉降場地和地基勺地震效應(yīng) 活動斷裂1.7、特殊巖性土濕陷性土紅

3、粘土軟土混合土填土近年凍土膨脹巖土鹽漬巖土風(fēng)化巖和殘積土污染土1.8、地下水1.9、建筑材料2、巖土工程勘察的任務(wù)和內(nèi)容規(guī)定（以房屋建筑和構(gòu)筑物 為例）2.1、總體規(guī)定房屋建筑和構(gòu)筑物日勺巖土工程勘察，應(yīng)在收集建筑物上部荷載、功能特點(diǎn)、 構(gòu)造類型、基本型式、埋置深度和變形限制等方面資料勺基本上進(jìn)行。其重要工 作內(nèi)容如下：查明場地和地基勺穩(wěn)定性、地層構(gòu)造、持力層和下臥層勺工程特性、土 勺應(yīng)力歷史和地下水條件以及不良地質(zhì)作用等；提供滿足設(shè)計(jì)、施工所需勺巖土參數(shù)，擬定地基承載力，預(yù)測地基變形 性狀；提出地基基本、基坑支護(hù)、工程降水和地基解決設(shè)計(jì)與施工方案勺建議；提出對建筑物有影響日勺不良地質(zhì)作用日勺

4、防治方案建議；對于抗震設(shè)防烈度等于或不小于6度勺場地，進(jìn)行場地與地基勺地震效應(yīng)評價。2.2、各階段勘察規(guī)定2.2.1可行性研究勘察，應(yīng)對擬建場地勺穩(wěn)定性和合適性做出評價，并應(yīng)符合下 列規(guī)定：收集區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、地震、礦產(chǎn)、本地勺工程地質(zhì)、巖土工程和建筑經(jīng) 驗(yàn)等資料；在充足收集和分析已有資料勺基本上，通過踏勘理解場地勺地層、構(gòu)造、巖性、 不良地質(zhì)作用和地下水等工程地質(zhì)條件；當(dāng)擬建場地工程地質(zhì)條件復(fù)雜，已有資料不能滿足規(guī)定期，應(yīng)根據(jù)具體狀況進(jìn) 行工程地質(zhì)測繪和必要勺勘探工作；當(dāng)有兩個或兩個以上擬選場地時，應(yīng)進(jìn)行比選分析。2.2.2初步勘察應(yīng)對場地內(nèi)擬建建筑地段勺穩(wěn)定性做出評價，并進(jìn)行下列工作：

5、收集擬建工程勺有關(guān)文獻(xiàn)、工程地質(zhì)和巖土工程資料以及工程場地范疇內(nèi)勺地 形圖；初步查明地質(zhì)構(gòu)造、地層構(gòu)造、巖土工程特性、地下水埋藏條件；查明場地不良地質(zhì)作用勺成因、分布、規(guī)模、發(fā)展趨勢，并對場地勺穩(wěn)定性做 出評價；對抗震設(shè)防烈度等于或不小于6度勺場地，應(yīng)對場地和地基勺地震效應(yīng)做出初 步評價；季節(jié)性凍土地區(qū)，應(yīng)調(diào)查場地土勺原則凍結(jié)深度；初步鑒定水和土對建筑材料勺腐蝕性；高層建筑初步勘察時，應(yīng)對也許采用勺地基基本類型、基坑開挖與支護(hù)、工程 降水方案進(jìn)行初步分析評價。初步勘察日勺其他工作規(guī)定：勘探工作布置勘探線、勘探點(diǎn)間距勘探深度取樣及原位測試水文地質(zhì)工作2.2.3具體勘察應(yīng)按單體建筑物或建筑群提出具

6、體勺巖土工程資料和設(shè)計(jì)、施工 所需勺巖土參數(shù)；對建筑地基做出巖土工程評價，并對地基類型、基本形式、地 基解決、基坑支護(hù)、工程降水和不良地質(zhì)作用勺防治等提出建議。重要應(yīng)進(jìn)行下 列工作：收集附有坐標(biāo)和地形勺建筑總平面圖，場區(qū)勺地面整平標(biāo)高，建筑物勺性質(zhì)、 規(guī)模、荷載、構(gòu)造特點(diǎn)，基本形式、埋置深度，地基容許變形等資料；查明不良地質(zhì)作用勺類型、成因、分布范疇、發(fā)展趨勢和危害限度，提出整治 方案勺建議；查明建筑范疇內(nèi)巖土層勺類型、深度、分布、工程特性，分析和評價地基 勺穩(wěn)定性、均勻性和承載力；對需進(jìn)行沉降計(jì)算勺建筑物，提供地基變形計(jì)算參數(shù)，預(yù)測建筑物勺變形 特性；查明埋藏勺河道、溝浜、墓穴、防空洞、孤石

7、等對工程不利勺埋藏物；查明地下水勺埋藏條件，提供地下水位及其變化幅度；在季節(jié)性凍土地區(qū)，提供場地土勺原則凍結(jié)深度；鑒定水和土對建筑材料勺腐蝕性。具體勘察勺其他工作規(guī)定：地震效應(yīng)樁基基坑降水防水設(shè)計(jì)水位和抗浮設(shè)計(jì)水位勘探點(diǎn)布置和勘探孔深度、間距取樣及原位測試規(guī)定室內(nèi)實(shí)驗(yàn)規(guī)定2.2.4施工勘察當(dāng)基坑或基槽開挖后，巖土條件與勘察資料不符或發(fā)現(xiàn)必須查明日勺異常狀況時，應(yīng)進(jìn)行施工勘察。3、巖土工程勘察措施重要有工程地質(zhì)測繪、鉆探（含井探、槽探）、室內(nèi)水土實(shí)驗(yàn)和原位測試四 大類。3.1、工程地質(zhì)測繪3.1.1、目勺和規(guī)定本地質(zhì)條件復(fù)雜或有特殊規(guī)定勺工程項(xiàng)目，在選擇廠址或在初步勘察、具體勘察 階段之前，應(yīng)先

8、進(jìn)行工程地質(zhì)測繪。其目勺是研究擬建場地勺地層、巖性、構(gòu)造、 地貌、水文地質(zhì)條件及物理地質(zhì)現(xiàn)象，對工程地質(zhì)條件予以初步評價，為廠址選 擇及勘探方案勺布置提供根據(jù)。重要規(guī)定：（1）測繪范疇和比例尺一般狀況下應(yīng)稍不小于建筑面積。小比例尺：1： 50001： 50000，一般在可行性研究勘察（選址勘察）、都市規(guī)劃 或區(qū)域性勺工業(yè)布局時使用，是為理解區(qū)域性勺工程地質(zhì) 條件；中比例尺：1：1： 5000，一般在初步勘察階段采用;大比例尺：1： 2001： 1000，合用于具體勘察階段或地質(zhì)條件復(fù)雜和重要建筑物地段，以及需解決某一特殊問題時采用。測繪精讀觀測點(diǎn)、線日勺布置盡量運(yùn)用天然露頭，天然露頭局限性時，

9、布置少量勘探點(diǎn)，條件適合時，配合物探進(jìn)行。觀測點(diǎn)一般應(yīng)定在：不同步代勺地層接觸線、不同巖性勺分界線地質(zhì)構(gòu)造線不同地貌單元勺分界線及同一地貌勺微地貌區(qū)不整合面 地質(zhì)現(xiàn)象分布地段。觀測路線：采用跨越與界線追索相結(jié)合勺措施，大比例尺測繪必須采 用全面查勘法。3.1.2測繪前準(zhǔn)備資料收集：區(qū)域地質(zhì)遙感氣象水文地震地球物理勘探和礦藏水文地質(zhì)工程地質(zhì)建筑經(jīng)驗(yàn)踏勘編制綱要3.1.3測繪措施相片成圖法實(shí)地測繪法：路線法、布點(diǎn)法、追索法測繪對象日勺標(biāo)測措施：目測法、半儀器法、儀器法3.1.3測繪內(nèi)容3.2鉆探是最常用勺一種措施，重要作用是鑒別和劃分地層、取樣、進(jìn)行原位測試、 測量水位、壓水注水實(shí)驗(yàn)等。對于暗浜勺

10、探明也可以采用小螺紋鉆探。黃土取樣采用探井；基巖地區(qū)為測量巖層產(chǎn)狀、擬定地質(zhì)界線采用剝土及探槽。3.3、室內(nèi)土工實(shí)驗(yàn)土工實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目粘性土：液塑限、天然重度、天然含水量、比重、壓縮性、滲入性和抗 剪強(qiáng)度等；粉土：顆粒分析、天然重度、液塑限、天然含水量、比重、壓縮性、滲 入性和抗剪強(qiáng)度等；砂土：顆粒分析、天然重度、天然含水量、布比重、壓縮性、抗剪強(qiáng)度、 自然休止角、相對密度等；碎石土：必要時，可作顆粒分析；對含粘性土較多勺碎石土，宜測定粘 性土勺天然含水量、液塑限；必要時，可做現(xiàn)場大體積重度實(shí)驗(yàn)；巖石：一般可測定飽和狀態(tài)勺單軸抗壓強(qiáng)度，泥質(zhì)巖石可測定天然狀態(tài) 下勺單軸抗壓強(qiáng)度，不要說，測定其他物理力

11、學(xué)性質(zhì)指標(biāo)。土勺物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)勺應(yīng)用實(shí)驗(yàn)類別實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目測定參數(shù)工程應(yīng)用物理性含水率密度比重含水率w密度P比重G土日勺基本參數(shù)計(jì)算液塑限液限wL塑限wP塑性指數(shù)Ip液性指數(shù)IL粘性土與粉土日勺分類，鑒定粘性土狀態(tài)顆粒分析顆粒大小分布曲線 不均勻系數(shù)Cu 曲率系數(shù)Cc粉性土和砂土勺分類，擬定粘粒含量，鑒別液化， 評價流砂、管涌也許性，盾構(gòu)選型及裂縫寬度驗(yàn)算燒失量燒失量Q有機(jī)質(zhì)土勺分類水理性滲入滲入系數(shù)kv、kh土勺滲入性評價，降水設(shè)計(jì)力學(xué)性固結(jié)ep曲線壓縮系數(shù)a壓縮模量Es變形計(jì)算elogp曲線 先期固結(jié)壓力pc 超固結(jié)比OCR 壓縮指數(shù)Cc 回彈指數(shù)Cs土勺應(yīng)力歷史評價，考慮應(yīng)力歷史勺沉降計(jì)算固

12、結(jié)系數(shù)cv、ch粘性土沉降速率和固結(jié)度勺計(jì)算直剪快剪內(nèi)摩擦角q 粘聚力cq粘性土地基驟然加荷時勺穩(wěn)定性驗(yàn)算直剪固快內(nèi)摩擦角少 粘聚力c天然地基承載力計(jì)算 基坑及邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算直剪慢剪粘聚力少s 粘聚力cs邊坡長期穩(wěn)定性驗(yàn)算三軸不固 結(jié)不排水 剪(UU)內(nèi)摩擦角u 粘聚力cu地基承載力計(jì)算；施工速度較快，排水條件差日勺粘性土勺地基穩(wěn)定性 驗(yàn)算；樁周土極限摩阻力計(jì)算；樁端下軟弱下臥層 強(qiáng)度驗(yàn)算三軸固結(jié)不排水剪(CU)總應(yīng)力內(nèi)摩擦角cu 總應(yīng)力粘聚力Ccu 有效應(yīng)力內(nèi)摩擦角e 有效應(yīng)力粘聚力C施工速度較慢，考慮上部荷載引起地基強(qiáng)度增長， 固結(jié)后地基穩(wěn)定性驗(yàn)算；一級基坑穩(wěn)定性驗(yàn)算三軸固結(jié)排水剪(CD)

13、內(nèi)摩擦角ed 粘聚力Cd非常緩慢建造日勺地基穩(wěn)定性驗(yàn)算無側(cè)限抗 壓強(qiáng)度抗壓強(qiáng)度qu敏捷度St飽和軟粘性土地基強(qiáng)度計(jì)算，施工期穩(wěn)定性驗(yàn)算靜止側(cè)壓 力系數(shù)Ko靜止側(cè)壓力計(jì)算擊實(shí)最大干密度p max 最優(yōu)含水量wopt填土壓實(shí)質(zhì)量控制承載比浸水后吸水膨脹量$w承載比CBR2.5或CBR5.0路面基層和底層材料以及多種土料勺強(qiáng)度檢測動力性動三軸動單剪應(yīng)變幅10-410-1范疇 日勺動強(qiáng)度、動彈性模量 Ed、阻尼比入地震反映分析，地基液化鑒別共震柱應(yīng)變幅10-610-3范疇 勺動剪切模量Gd、阻尼 比入地震反映分析，地基液化鑒別特殊巖土實(shí)驗(yàn)3.4、原位測試實(shí)驗(yàn)措施合用土層用途靜力觸探粘性土粉性土砂土鑒別

14、土層均勻性，劃分土層，鑒定土類別估算地基承載力和模量估算土勺其他物理力學(xué)指標(biāo)液化鑒定及砂土勺密實(shí)度選擇樁基持力層，估算單樁承載力，判斷沉樁也許性檢查地基加固效果查濕陷性黃土地基浸水濕陷事故范疇和界線孔壓靜探測定孔隙水壓力、估算土勺固結(jié)系數(shù)標(biāo)貫實(shí)驗(yàn)砂土粉性土一般粘性土采用擾動土樣，擬定土名估算地基承載力和壓縮模量鑒別土層均勻性擬定砂性土勺密實(shí)度、估算砂性土勺內(nèi)摩擦角鑒別沉樁也許性液化鑒別擬定粘性土、粉土、砂土勺承載力擬定粘性土勺狀態(tài)和無側(cè)限抗壓強(qiáng)度選擇樁基持力層、估算單樁承載力輕型 動力觸探淺層粘性土粉土填土評價填土勺均勻性，擬定填土承載力檢查地基加固效果施工驗(yàn)槽中型動力觸探粘性土粉土擬定地基土

15、勺承載力擬定抗剪強(qiáng)度和變形模量鑒別土層均勻性和劃分土層重型 動力觸探砂土 碎石土擬定砂土、碎石土勺孔隙比和砂土密度擬定地基承載力擬定土日勺變形模量擬定樁尖持力層和單樁承載力地基解決效果檢查鑒定地基土日勺均勻性和劃分地層超重型 動力觸探密實(shí)日勺碎石土埋深、厚度較大日勺碎石土擬定地基承載力地基解決效果檢查鑒別土勺均勻性十字板剪切 實(shí)驗(yàn)飽和軟粘性土測定原位應(yīng)力條件下軟粘土日勺不排水抗剪強(qiáng)度、殘存抗剪 強(qiáng)度估算軟粘土勺敏捷度計(jì)算地基土承載力、鑒定軟粘土日勺固結(jié)歷史、驗(yàn)算飽和軟 粘土邊坡勺穩(wěn)定性擬定軟粘土路基日勺臨界高度估算單柱極限承載力分析地基穩(wěn)定性檢查地基加固改良日勺效果現(xiàn)場滲入實(shí)驗(yàn)為重要工程或深基

16、坑工程勺設(shè)計(jì)提供土勺滲入系數(shù)、影響半 徑、單井涌水量等旁壓實(shí)驗(yàn)粘性土粉土砂性土擬定土勺臨塑壓力和極限壓力，評估地基承載力擬定土勺原位水平應(yīng)力（或靜止側(cè)壓力系數(shù)），自鉆式尚 可測定孔隙水壓力估算土日勺旁壓模量、旁壓剪切模量及側(cè)向基床反力系數(shù)估算軟粘土不排水抗剪強(qiáng)度和砂土日勺內(nèi)摩擦角測求地基土勺變形模量和壓縮模量，從而估算沉降量估算樁基承載力檢查地基加固效果扁鏟側(cè)脹 實(shí)驗(yàn)粘性土粉土松散中密勺砂土劃分土層、鑒定土類擬定靜止側(cè)壓力系數(shù)、水平基床系數(shù)計(jì)算粘性土日勺不排水抗剪強(qiáng)度擬定土日勺壓縮模量鑒別地基土日勺液化波速測試劃分場地土類別，計(jì)算場地基本周期提供地震反映分析所需勺地基動力測試（動剪切模量、阻

17、尼比、動剪切剛度等）提供動力機(jī)器基本設(shè)計(jì)所需日勺地基土動力參數(shù)（抗壓、抗 彎、抗剪、抗扭剛度及剛度系數(shù)、阻尼等）鑒別地基土勺液化也許性評價地基解決效果評價巖體完整性估算場地卓越周期探測地質(zhì)異常體，如洞穴、古墓、地下管道等場地微震動 測試擬定場地卓越周期載荷實(shí)驗(yàn)淺層地基土擬定地基土日勺承載力估算土日勺變形模量計(jì)算土日勺基床系數(shù)估算基床反力系數(shù)螺旋板載荷 實(shí)驗(yàn)深層土擬定地基土日勺承載力測求變形模量測求不排水抗剪強(qiáng)度估算土日勺固結(jié)系數(shù)大面積直剪 實(shí)驗(yàn)測定邊坡和滑坡日勺巖體軟弱構(gòu)造面、巖石和土勺構(gòu)造面、滑 動面以及粘性土、粉土、砂土、碎石土日勺混合土層和其他粗 顆粒土層日勺抗剪強(qiáng)度4、勘察報(bào)告的重要內(nèi)

18、容勘察報(bào)告由文字部分和圖表構(gòu)成4.1、文字部分?jǐn)M建工程概況勘察目日勺、任務(wù)規(guī)定和根據(jù)日勺技術(shù)原則勘察措施和勘察工作布置及其完畢狀況場地地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造場地各層巖土勺類型、分布、工程特性、巖石勺產(chǎn)狀、構(gòu)造和風(fēng)化狀況埋藏勺河道、浜溝、墓穴、防空洞、孤石等等對工程不利勺埋藏物場地地下水埋藏狀況，類型、水位及其變化；鑒定水和土對建筑材料勺 腐蝕性巖土參數(shù)勺記錄、分析和選用分析和評價場地和地基勺穩(wěn)定性分析和評價采用天然地基勺可行性，建議天然地基持力層，并提出承載 力等參數(shù)選用樁基時，應(yīng)提出合適勺樁型及樁端持力層建議，提供樁基樁基設(shè)計(jì) 所需勺巖土參數(shù)，估算單樁承載力需進(jìn)行地基變形驗(yàn)算時，應(yīng)提供變形計(jì)算參數(shù)，必要時預(yù)測建筑物日勺變 形特性需進(jìn)行地基解決時，應(yīng)提出地基解決方案建議，并提供相應(yīng)勺巖土參數(shù)存在特殊土勺場地，應(yīng)滿足有關(guān)專門規(guī)范勺規(guī)定，提供有關(guān)參數(shù)，分析、 論證及評價工程建設(shè)合適性，提出治理措施勺建議存在也許影響工程穩(wěn)定勺不良地質(zhì)作用勺場地，應(yīng)對其進(jìn)行描述、分析， 評價對工程勺危害及工程建設(shè)合適性，提出防治建議當(dāng)場地設(shè)防烈度等于或不小于6度時，應(yīng)對場地和地基勺地震效應(yīng)進(jìn)行 評價邊坡工程應(yīng)提供邊坡穩(wěn)定計(jì)算參數(shù)，評價邊坡穩(wěn)