城市工程地質(zhì)勘察

1、城市工程地質(zhì)勘察第一頁(yè)，共36頁(yè)。第9章 城市工程地質(zhì)勘察第1節(jié) 城市規(guī)劃與建設(shè)的工程地質(zhì)勘察 第2節(jié) 工業(yè)與民用建筑工程的工程地質(zhì)勘察 2第二頁(yè)，共36頁(yè)。第1節(jié) 城市規(guī)劃與建設(shè)的 工程地質(zhì)勘察 城市規(guī)劃的目的是安排城市的各級(jí)建設(shè)，指導(dǎo)城市科學(xué)地發(fā)展，提高城市經(jīng)濟(jì)效益，改善城市環(huán)境。 城市規(guī)劃的主要任務(wù)是使城市在發(fā)展過(guò)程中取得良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益，并使三者相互協(xié)調(diào)；使傳統(tǒng)的以建筑和工程為主體的城市規(guī)劃，朝著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和建設(shè)的綜合規(guī)劃方向發(fā)展。 3第三頁(yè)，共36頁(yè)。一、城市規(guī)劃的主要工程地質(zhì)問(wèn)題 與城市規(guī)劃有關(guān)的主要工程地質(zhì)問(wèn)題包括：區(qū)域穩(wěn)定性問(wèn)題、地基穩(wěn)定性問(wèn)題、供水水源問(wèn)題、

2、地質(zhì)環(huán)境的合理利用與保護(hù)問(wèn)題等。 1.區(qū)域穩(wěn)定性問(wèn)題 對(duì)城市的安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生直接影響，是城市總體規(guī)劃階段應(yīng)首先論證的工程地質(zhì)問(wèn)題，以保證城市規(guī)劃方案的經(jīng)濟(jì)合理性和技術(shù)可行性。4第四頁(yè)，共36頁(yè)。 影響區(qū)域穩(wěn)定性的主要因素是地震，它的強(qiáng)度和對(duì)建筑物的危害程度常以地震基本烈度來(lái)表示。 2.地基穩(wěn)定性問(wèn)題 始終是各規(guī)劃階段的主要問(wèn)題。地基穩(wěn)定性主要是指地基中巖土體的強(qiáng)度和變形能否滿足建筑物的要求。5第五頁(yè)，共36頁(yè)。 3.供水水源問(wèn)題 城市供水量是城市中工業(yè)用水和生活用水量的總和，它在很大程度上取決于城市中工業(yè)的性質(zhì)和數(shù)量，以及人口的多少。隨著生產(chǎn)的發(fā)展和人口的增長(zhǎng)，城市供水量不斷地增加。因此，

3、在一定條件下它是制約城市發(fā)展的重要因素之一。豐富的水源，良好的水質(zhì)，能給城市的發(fā)展創(chuàng)造條件。 6第六頁(yè)，共36頁(yè)。 4.地質(zhì)環(huán)境的合理利用和保護(hù)問(wèn)題 隨著城市的發(fā)展，除了修建大量工業(yè)與民用建筑、地下建筑、道路、橋梁外，還需進(jìn)行水庫(kù)的修建、運(yùn)河的開(kāi)拓、農(nóng)業(yè)灌渠網(wǎng)絡(luò)的形成、地下水開(kāi)發(fā)利用及礦床開(kāi)采等工程活動(dòng)。這些必將引起城市地質(zhì)環(huán)境發(fā)生劇烈變化 。7第七頁(yè)，共36頁(yè)。二、城址選擇的依據(jù) 一個(gè)新建城市的城址方案，首先是根據(jù)政治和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要提出來(lái)的。同時(shí)，考慮當(dāng)?shù)氐淖匀灰蛩?，人文環(huán)境與歷史環(huán)境特點(diǎn)以及資源情況，進(jìn)一步確定擬建城市的性質(zhì)、規(guī)模和要求。然后，在幾個(gè)不同地區(qū)，按下列幾個(gè)主要方面選擇較為優(yōu)

4、良的城址。 8第八頁(yè)，共36頁(yè)。 1.城址的地理環(huán)境應(yīng)優(yōu)越 氣候條件適宜，交通條件良好，水質(zhì)優(yōu)良、水源充足，能滿足遠(yuǎn)景規(guī)劃的要求。 2.城址應(yīng)盡量靠近自然資源產(chǎn)地 重視對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)具有重大意義的礦產(chǎn)資源、能源資源和天然建筑材料的開(kāi)發(fā)和利用，并兼顧風(fēng)景優(yōu)美或有名勝古跡地區(qū)。 9第九頁(yè)，共36頁(yè)。 3.城址應(yīng)選取在地貌單元簡(jiǎn)單的地區(qū) 一般應(yīng)無(wú)難以治理的不良地質(zhì)現(xiàn)象，地形平坦寬闊，土地的開(kāi)發(fā)與利用應(yīng)滿足城市遠(yuǎn)景規(guī)劃的要求。 4.城址應(yīng)首先選擇在地震少而基本烈度低的地區(qū) 規(guī)劃區(qū)內(nèi)地下水埋深大，附近無(wú)活動(dòng)斷裂，并遠(yuǎn)離大的主斷裂。 10第十頁(yè)，共36頁(yè)。 規(guī)劃區(qū)內(nèi)地層性質(zhì)較均勻，持力層厚度大而且強(qiáng)度高，地基

5、中無(wú)飽和、軟弱的及可振動(dòng)液化的砂土層和淤泥等。 三、城市規(guī)劃工程地質(zhì)勘察要點(diǎn) 城市規(guī)劃工程地質(zhì)勘察應(yīng)以搜集整理、分析利用已有資料和工程地質(zhì)測(cè)繪與調(diào)查為主，輔以必要的勘探、測(cè)試工作。規(guī)劃區(qū)內(nèi)的各場(chǎng)地，應(yīng)根據(jù)其場(chǎng)地條件和地基的復(fù)雜程度進(jìn)行分類。 11第十一頁(yè)，共36頁(yè)。 城市規(guī)劃工程地質(zhì)勘察階段應(yīng)與規(guī)劃階段相適應(yīng)，分為總體規(guī)劃勘察和詳細(xì)規(guī)劃勘察兩個(gè)階段。 1.總體規(guī)劃階段 總體規(guī)劃勘察應(yīng)對(duì)規(guī)劃區(qū)內(nèi)各場(chǎng)地的穩(wěn)定性和工程建設(shè)適宜性做出評(píng)價(jià)。并為確定城市的性質(zhì)、發(fā)展規(guī)模、城市各項(xiàng)用地的合理選擇、功能分區(qū)和各項(xiàng)建設(shè)的總體部署，以及編制各項(xiàng)專業(yè)總體規(guī)劃提供工程地質(zhì)依據(jù)。12第十二頁(yè)，共36頁(yè)。 還應(yīng)研究和預(yù)

6、測(cè)規(guī)劃實(shí)施過(guò)程及遠(yuǎn)景發(fā)展中對(duì)地質(zhì)環(huán)境影響的變化趨勢(shì)和可能發(fā)生的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，提出相應(yīng)的建議和防治對(duì)策。 2.詳細(xì)規(guī)劃階段 詳細(xì)規(guī)劃勘察應(yīng)根據(jù)各項(xiàng)建設(shè)特點(diǎn)和擬建建（構(gòu)）筑物的要求，詳細(xì)查明各建筑物場(chǎng)地內(nèi)巖土體的工程地質(zhì)性質(zhì)、持力層性狀、水文地質(zhì)條件和不良地質(zhì)現(xiàn)象等，對(duì)規(guī)劃區(qū)13第十三頁(yè)，共36頁(yè)。內(nèi)建筑地段的穩(wěn)定性做出工程地質(zhì)評(píng)價(jià)，為確定規(guī)劃區(qū)內(nèi)近期房屋建筑、市政工程、公用事業(yè)、園林綠化、環(huán)境衛(wèi)生及其它公共設(shè)施的總平面布置，以及擬建的重大工程地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治等提供工程地質(zhì)依據(jù)、建議及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)依據(jù)。 14第十四頁(yè)，共36頁(yè)。第2節(jié) 工業(yè)與民用建筑工 程的工程地質(zhì)勘察 1.一般的工

7、業(yè)建筑主要包括專供生產(chǎn)用的各種廠房和車間，其特征是：跨度大而復(fù)雜；邊墻高度大 ；基礎(chǔ)荷載大 ；基礎(chǔ)埋置較深，常設(shè)地下室。 2.一般的民用建筑按其用途可分為住宅建筑和公共事業(yè)建筑，其特點(diǎn)是：跨度不大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；基礎(chǔ)的荷載量較小，以靜荷載為主，很少考慮動(dòng)荷載和偏心荷載。 15第十五頁(yè)，共36頁(yè)。 3.高層建筑的特點(diǎn)是重心高，荷載大，其結(jié)構(gòu)不但承受豎向荷載，而且還承受很大的水平荷載，基礎(chǔ)埋置深。因此，對(duì)地基承載力的要求比較高。此外，高層建筑不允許地基產(chǎn)生太大的沉降和不均勻沉降，并對(duì)傾斜和沉降速率均有嚴(yán)格的要求。16第十六頁(yè)，共36頁(yè)。一、工業(yè)與民用建筑的主要工程地質(zhì)問(wèn)題 工業(yè)及民用建筑的主要工程地質(zhì)

8、問(wèn)題是：地基穩(wěn)定性問(wèn)題、建筑物的合理配置問(wèn)題、地下水的侵蝕性問(wèn)題、地基的施工條件問(wèn)題等。 1.地基穩(wěn)定性問(wèn)題 17第十七頁(yè)，共36頁(yè)。 地基具有一定的承載能力，若超過(guò)承載能力，將可能引起地基變形過(guò)大，使建筑物出現(xiàn)裂縫，傾斜或地基發(fā)生滑動(dòng)破壞。所以，地基的穩(wěn)定性必須要求地基土體同時(shí)滿足強(qiáng)度和變形兩方面的要求。 a.地基承載力 影響地基承載力的因素有兩個(gè)方面：18第十八頁(yè)，共36頁(yè)。 地基巖土的特性，包括成因類型、堆積年代、結(jié)構(gòu)特征、各巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)及其分布情況以及水文地質(zhì)條件； 基礎(chǔ)的類型、大小、形狀、埋置深度等。 b.地基沉降 地基在上部荷載的作用下，土體被壓縮而產(chǎn)生相應(yīng)的變形。19第十

9、九頁(yè)，共36頁(yè)。 若地基的變形量過(guò)大，則會(huì)影響建筑物的正常使用，甚至?xí)＜敖ㄖ锏陌踩?在軟弱地基上修建建筑物時(shí)，地基的沉降與地基的承載力具有同等重要的意義。 地基的沉降是由瞬時(shí)沉降、固結(jié)沉降和蠕變（次固結(jié)）沉降所組成。20第二十頁(yè)，共36頁(yè)。 在大多數(shù)工程中，蠕變沉降所占的比重很小，只有當(dāng)土中含有大量有機(jī)物的厚層粘土?xí)r，其蠕變結(jié)果才是不可忽視的。 地基的均勻沉降在一定范圍內(nèi)對(duì)建筑物不會(huì)帶來(lái)太大的危害，而不均勻沉降卻往往會(huì)導(dǎo)致建筑物產(chǎn)生裂縫，嚴(yán)重影響使用，甚至造成破壞，尤其是修建在軟弱地基上的建筑物，其沉降量往往很大而且不均勻，沉降穩(wěn)定時(shí)間很長(zhǎng)，容易造成工程事故。 21第二十一頁(yè)，共36頁(yè)。

10、 2.建筑物的配置問(wèn)題 大型的工業(yè)建筑往往是一個(gè)建筑群，它是有工業(yè)主廠房、車間、辦公大樓、附屬建筑和宿舍所組成。由于它們的用途和工藝要求不同，各建筑物的結(jié)構(gòu)、規(guī)模和對(duì)地基的要求不一樣。因此，它們的合理配置方能保證整個(gè)工業(yè)建筑的安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)合理的正常使用。這是工程地質(zhì)勘察主要任務(wù)之一。22第二十二頁(yè)，共36頁(yè)。 在滿足各建筑物對(duì)氣候和工藝要求的條件下，工程地質(zhì)條件是建筑物配置的主要影響因素之一。 只有通過(guò)對(duì)場(chǎng)地中地基土力學(xué)性質(zhì)的分析，選擇較優(yōu)的持力層，選用合適的基礎(chǔ)類型和提供合理的砌置深度，才能為各建筑物的配置提供可靠的依據(jù)。 23第二十三頁(yè)，共36頁(yè)。二、工業(yè)與民用建筑工程地質(zhì)勘察要點(diǎn) 工業(yè)

11、及民用建筑工程地質(zhì)勘察階段的劃分，一般分為可行性研究勘察階段、初步勘察階段和詳細(xì)勘察階段。 對(duì)工程地質(zhì)條件復(fù)雜的或有特殊施工要求的重大建筑地基，當(dāng)基槽開(kāi)挖后，地質(zhì)情況與原勘察資料嚴(yán)重不符而可能影響工程質(zhì)量時(shí)，還應(yīng)配合設(shè)計(jì)和施工進(jìn)行補(bǔ)充性的工程地質(zhì)勘察。24第二十四頁(yè)，共36頁(yè)。 對(duì)工程規(guī)模不大且無(wú)特殊要求，建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件簡(jiǎn)單的地區(qū)，可適當(dāng)簡(jiǎn)化上述勘察階段。 1.可行性研究勘察階段 本階段應(yīng)對(duì)擬建場(chǎng)地的穩(wěn)定性和適宜性做出評(píng)價(jià)。著重研究場(chǎng)地存在的主要工程地質(zhì)問(wèn)題。25第二十五頁(yè)，共36頁(yè)。 確定建筑場(chǎng)地時(shí)，宜避開(kāi)下列地區(qū)（段）： a.不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育且對(duì)場(chǎng)地穩(wěn)定性有直接危害或潛在威脅的地段

12、； b.地基土性質(zhì)嚴(yán)重不良的地段； c.對(duì)建筑物抗震不利的地段； d.洪水或地下水對(duì)建筑場(chǎng)地有威脅或有嚴(yán)重不良影響的地段； e.地下有未開(kāi)采的有價(jià)值礦藏或有不穩(wěn)定的地下采空區(qū)的地段。 26第二十六頁(yè)，共36頁(yè)。 2.初步勘察階段 為確定建筑物的平面配置，主要建筑物的基礎(chǔ)類型以及對(duì)不利地質(zhì)條件的防治措施等提供可靠的工程地質(zhì)資料，對(duì)場(chǎng)地內(nèi)建筑地段的穩(wěn)定性做出評(píng)價(jià)。 3.詳細(xì)勘察階段 詳細(xì)勘察應(yīng)按不同建筑物（群）提出詳細(xì)的巖土工程資料和設(shè)計(jì)所需的巖土技術(shù)參數(shù)；對(duì)建筑地基應(yīng)做出巖土工程分析評(píng)價(jià)，并應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、地基處理、不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治等具體方案做出論證和建議。27第二十七頁(yè)，共36頁(yè)。三、高層及超

13、高層建筑的主要工程地質(zhì)問(wèn)題 由于高層建筑的基礎(chǔ)荷重大且分布不均，一般都采用深基礎(chǔ)，致使地基變形的影響深度加大，給工程地質(zhì)工作提出更高的要求和一系列新的工程地質(zhì)問(wèn)題。首先是建筑場(chǎng)地的穩(wěn)定性問(wèn)題，其次是基礎(chǔ)類型選擇的工程地質(zhì)論證。 28第二十八頁(yè)，共36頁(yè)。 1.建筑場(chǎng)地的穩(wěn)定性問(wèn)題 高層及超高層建筑物地基變形的影響深度較大，其范圍不僅是部分或全部包括地表下的松軟土體，而且有時(shí)還影響到土體下的基巖風(fēng)化帶中。地基土體的穩(wěn)定性除了密實(shí)而厚度大的持力層起主導(dǎo)作用外，下臥層的影響也不可忽視。 箱形基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)及其復(fù)合基礎(chǔ)是當(dāng)前高層建筑基礎(chǔ)的主要型式。29第二十九頁(yè)，共36頁(yè)。 a.箱形基礎(chǔ) 箱形基礎(chǔ)的主要

14、特點(diǎn)是基底面積大、埋置深、抗彎剛度大，整體性較好。當(dāng)?shù)鼗型馏w軟弱而不均勻時(shí)，選用箱基不僅可使建筑物的不均勻沉降大大減少，而且又可利用基礎(chǔ)的中空部分作為地下室。 b.樁基礎(chǔ) 包括灌注樁、預(yù)制樁、鋼管樁等，這類基礎(chǔ)不僅承載力高，沉降速度緩慢，沉降量30第三十頁(yè)，共36頁(yè)。小而均勻，又能抵抗上拔力、機(jī)器振動(dòng)或機(jī)械動(dòng)力，而且不存在基坑邊坡穩(wěn)定性和施工排水等問(wèn)題。 當(dāng)單獨(dú)采用上述任一種基礎(chǔ)都滿足不了高層建筑對(duì)地基土強(qiáng)度和變形的要求時(shí)，可采用箱基下加樁的復(fù)合基礎(chǔ)類型，這不僅具有箱形基礎(chǔ)可作為地下室等優(yōu)點(diǎn)，而且也兼容樁基承載力高、變形小的特性，但施工復(fù)雜，造價(jià)較高，可根據(jù)建筑物的要求和建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)條

15、件，酌情選用。31第三十一頁(yè)，共36頁(yè)。四、高層及超高層建筑的工程地質(zhì)勘察要點(diǎn) 高層建筑物工程地質(zhì)勘察是在城市詳細(xì)規(guī)劃的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。其勘察階段的劃分一般可分為初步勘察和詳細(xì)勘察兩階段。 1.初步勘察階段 對(duì)建筑場(chǎng)地的建筑適宜性和地基穩(wěn)定性做出明確結(jié)論，為確定建筑物的規(guī)模、平面布置、地下室層數(shù)以及基礎(chǔ)類型等提供可靠的地質(zhì)資料。 32第三十二頁(yè)，共36頁(yè)。 2.詳細(xì)勘察階段 進(jìn)一步查明建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件，詳細(xì)論證有關(guān)工程地質(zhì)問(wèn)題，并為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工措施提供準(zhǔn)確的定量指標(biāo)和計(jì)算參數(shù)。 五、基坑開(kāi)挖與支護(hù)工程的勘察 在建筑物密集的城市中興建高層建筑、高聳構(gòu)筑物、地下建筑物或其它特殊要求的結(jié)構(gòu)物時(shí)，往往需要進(jìn)行深基坑開(kāi)挖。實(shí)踐證明，基坑開(kāi)挖是否順利，不僅影響基礎(chǔ)施工質(zhì)量，而且也影響其進(jìn)度和造價(jià)。 33第三十三頁(yè)，共36頁(yè)。 基坑開(kāi)挖過(guò)程中常遇到的問(wèn)題有：坑壁坍塌、滑移、流砂及地表水和地下水的處理問(wèn)題。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和城市建設(shè)的需要，建筑有向高、大、深方向發(fā)展的趨勢(shì)，