第三篇 工程地質(zhì)勘察_第1頁
第三篇 工程地質(zhì)勘察_第2頁
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文檔簡介

第三篇工程地質(zhì)勘察(investigation)第二節(jié)工程地質(zhì)測繪第六節(jié)工程地質(zhì)勘察資料的整理第五節(jié)現(xiàn)場檢驗(yàn)與長期監(jiān)測主要內(nèi)容第一節(jié)工程地質(zhì)勘察的任務(wù)與方法第三節(jié)工程地質(zhì)勘探第四節(jié)工程地質(zhì)原位試驗(yàn)張?jiān)诿髦袊こ淘涸菏恐袊刭|(zhì)勘察大師王思敬中國工程院院士中國地質(zhì)勘察大師張?jiān)诿髦袊こ淘涸菏恐袊刭|(zhì)勘察大師工程地質(zhì)勘察的目的和任務(wù)查明條件分析問題作出評價(jià)選擇場地提出建議制定措施預(yù)測新問題第一節(jié)工程地質(zhì)勘察的任務(wù)和方法新技術(shù):地理信息系統(tǒng)(GIS)、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、監(jiān)測遙感系統(tǒng)(RS)、地球物理層析成像技術(shù)(CT)調(diào)查收集資料

測繪物探坑探和鉆探室內(nèi)外試驗(yàn)長期觀測工程地質(zhì)勘察的一般程序不同的工程對象,對工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容和精度的要求是不一樣的。即使是同一工程,在不同的勘察階段對其工作要求和研究的內(nèi)容也不盡相同。工程地質(zhì)勘察階段的劃分可行性研究勘察階段初步勘察階段詳細(xì)勘察階段

施工勘察階段不同部門的名稱:

鐵道部門:草測初測詳測定測;

水電部門:規(guī)劃可行性研究初步設(shè)計(jì)技施設(shè)計(jì)運(yùn)行;城建部門:總體規(guī)劃、詳細(xì)規(guī)劃初步設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)施工設(shè)計(jì)與施工??辈旆椒?搜集資料踏勘物探可行性研究勘察階段主要任務(wù)是選定建筑場址(或線路方案)。通過勘察對其穩(wěn)定性和適宜性作出評價(jià),經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證選擇最優(yōu)方案。初步勘察階段勘察方法:鉆探試驗(yàn)補(bǔ)充測繪和物探長期觀測 主要任務(wù)是確定建筑物的具體位置、選擇建筑物地基基礎(chǔ)方案、對不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治措施進(jìn)行論證。需詳細(xì)查明建筑場地工程地質(zhì)條件。詳細(xì)勘察階段勘察方法:試驗(yàn)補(bǔ)充勘探配合技術(shù)設(shè)計(jì)或施工圖設(shè)計(jì),按不同建筑物提出詳細(xì)的工程地質(zhì)資料和設(shè)計(jì)所需的巖土技術(shù)參數(shù)。對基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案、地基處理方案、不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治方案作出論證和建議。

對工程地質(zhì)條件復(fù)雜或有特殊要求的重要工程,還需進(jìn)行施工勘察。它包括施工地質(zhì)編錄、地基驗(yàn)槽與監(jiān)測和施工超前預(yù)報(bào),以校核已有的勘察成果資料。施工勘察階段第三節(jié)工程地質(zhì)勘探(exploration)勘探工作的主要任務(wù)是:查明建筑場地地下有關(guān)的地質(zhì)情況。提取巖土樣及水樣,供室內(nèi)試驗(yàn)分析之用。利用勘探坑孔進(jìn)行現(xiàn)場原位試驗(yàn)和布設(shè)長期觀測點(diǎn)。

二.坑探(subsurfaceexcavation)

是用人工或機(jī)械掘進(jìn)的方式來探明地表淺部的工程地質(zhì)條件,包括:探坑、探槽、斜井、淺井、豎井、平洞等??犹焦こ陶故緢D三、鉆探(drilling)

利用鉆探機(jī)械和工具在巖土層中鉆孔的勘探方法??芍苯犹矫鞯貙訋r性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水埋深、含水層類型和厚度、滑坡位置及巖溶情況,還可取巖心,在鉆孔中試驗(yàn)。(一)鉆探方法和設(shè)備沖擊鉆沖擊鉆:砂土、碎石土(不能直觀鑒別)錘擊鉆:粘、粉、砂土(可取原狀土樣)振動鉆粘土粉土砂土回轉(zhuǎn)振動鉆粉土砂土(不能直觀鑒別)回轉(zhuǎn)鉆探試驗(yàn)鉆桿鉆機(jī)鉆頭鉆架操縱室工民建勘察常用簡易、輕便的SH-30鉆機(jī)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn),對軟土用薄壁取土器,對松散的砂卵石層采用沖擊鉆進(jìn)或振動鉆進(jìn);對軟弱地層或破碎帶采用干鉆法、雙層巖芯管法。工程地質(zhì)鉆探的常規(guī)口徑為:開孔168mm,終孔91mm。有些工程還采用大口徑或小口徑鉆進(jìn)方法。(二)鉆孔觀測、編錄與資料整理巖心觀察、描述和編錄鉆孔水文地質(zhì)觀測鉆進(jìn)動態(tài)觀測

多個鉆孔柱狀圖工程地質(zhì)剖面圖第四節(jié)工程地質(zhì)原位試驗(yàn)優(yōu)點(diǎn):可測定難以取樣的巖土體的性質(zhì)。影響范圍大,因而更具代表性??蛇B續(xù)進(jìn)行,因而可得到完整的地層剖面??焖?、經(jīng)濟(jì),能大大縮短勘察周期。缺點(diǎn):難以控制邊界條件費(fèi)工費(fèi)時,成本高所測參數(shù)和巖土工程性質(zhì)之間關(guān)系建立在大量統(tǒng)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系之上。一、載荷試驗(yàn)

(Loadingtest)在一定面積的承壓板上向地基逐級施加荷載,并觀測每級荷載下地基變形特性,從而評定地基的承載力,計(jì)算地基的變形模量并預(yù)測基礎(chǔ)的沉降量。荷載試驗(yàn)—地錨式載荷板千斤頂百分表荷載試驗(yàn)—堆載式二、靜力觸探試驗(yàn)(conepenetrationtest)

用靜力將一個內(nèi)部裝有阻力傳感器的圓錐形探頭均勻壓入土中,測定土層對探頭的貫入阻力,以此來間接判斷分析地基土的物理力學(xué)性質(zhì)。探頭電測裝置靜力加壓裝置靜力觸探成果的應(yīng)用1、劃分土層2、估算土的物理力學(xué)指標(biāo)3、確定淺基礎(chǔ)的承載力4、預(yù)估單樁承載力5、判定飽和砂土和粉土的液化勢靜力觸探具有測試連續(xù)、快速、效率高、功能多的特點(diǎn),兼勘探與測試雙重作用。適用于粘性土、粉土、砂土,但對碎石類土難以貫入。三、動力觸探試驗(yàn)(dynamic

penetrationtest)利用一定的錘擊動能,將一定規(guī)格的探頭打入土中,根據(jù)每打入土中一定深度所需的能量來判定土的性質(zhì),并對土進(jìn)行分層。

類型分為:輕型(10kg錘)、落距50cm重型(63.5kg錘)、落距76cm超重型(120kg錘)、落距100cm30cm錘重:63.5kN落距:76cm標(biāo)準(zhǔn)貫入器重型圓錐標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)(SPT)設(shè)備主要是由貫入器、貫入探桿和穿心錘三部分組成的,錘重63.5kg,在76cm的自由落距下,通過圓筒型的貫入器,貫入土層15cm,再打入30cm深度,以后30cm的錘擊數(shù)稱為標(biāo)貫擊數(shù),用N63.5來表示,一般寫作N。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)成果的應(yīng)用1.劃分土的類別或土層剖面;2.判斷砂土的密實(shí)度及地震液化問題;3.判斷粘性土的稠度狀態(tài)及C、值;4.評定土的變形模量E0和壓縮模量ES;5.確定砂土、粘性土和粉土的地基承載力;四、十字板剪切試驗(yàn)(VST)十字板剪切試驗(yàn)是用插入軟粘土中的十字板頭,以一定的速率旋轉(zhuǎn),測出土的抵抗力矩,然后換算成土的抗剪強(qiáng)度。第五節(jié)現(xiàn)場檢驗(yàn)與監(jiān)測(observation)巖土體形狀的監(jiān)測:物理力學(xué)特性測試

變形觀測應(yīng)力量測環(huán)境條件的監(jiān)測:地下水監(jiān)測滑坡監(jiān)測地基基礎(chǔ)的監(jiān)測:天然地基的驗(yàn)槽與監(jiān)測樁基工程的監(jiān)測地基加固和處理的監(jiān)測深基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的監(jiān)測建筑物沉降的監(jiān)測

第六節(jié)工程地質(zhì)勘察資料的整理資料整理的內(nèi)容主要有:巖土參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析和選定;測區(qū)內(nèi)各種工程地質(zhì)問題的綜合分析評價(jià);各種圖表的編繪制作以及工程地質(zhì)勘察報(bào)告書的編寫??辈靾?bào)告的基本內(nèi)容:緒論部分主要說明勘察工作任務(wù),采用的工作方法和取得的成果等。通論主要闡明工作區(qū)工程地質(zhì)條件,區(qū)域自然地理和地質(zhì)背景也應(yīng)適當(dāng)介紹。專論是整個報(bào)告的中心內(nèi)容,主要論證工程建筑所涉及到的有關(guān)工程地質(zhì)問題,評價(jià)工程的適宜性,提出防治不良地質(zhì)作用措施的建議。結(jié)論是在專論的基礎(chǔ)上,對各種具體問題給予簡要的結(jié)論性意見。

報(bào)告應(yīng)附的圖表:(1)工程地質(zhì)平面圖(房屋建筑附勘察工程布置)。(2)鉆孔柱狀圖或工程地質(zhì)綜合柱狀圖。(3)工程地質(zhì)縱、橫剖面圖。(4)室內(nèi)試驗(yàn)和原位測試成果圖表。

單項(xiàng)報(bào)告(1)工程地質(zhì)測試報(bào)告。(2)工程地質(zhì)檢驗(yàn)或監(jiān)測報(bào)告。(3)工程地質(zhì)事故調(diào)查與分析報(bào)告。(4)巖土利用、整治或改造方案報(bào)告。(5)專門工程地質(zhì)問題的技術(shù)咨詢報(bào)告。1.巖土工程勘察等級應(yīng)根據(jù)建筑工程安全等級、建筑場地等級、建筑地基等級綜合確定。工民建工程地質(zhì)勘察甲級在工程重要性、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。乙級除勘察等級為甲級和丙級以外的勘察項(xiàng)目。丙級工程重要性、場地復(fù)雜場地和地基復(fù)雜程度均為三級。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,巖土工程勘察等級可定為乙級。確定勘察等級:根據(jù):建筑工程安全等級建筑場地等級建筑地基等級確定勘察等級:一級二級三級重要工程一般工程次要工程復(fù)雜場地中等復(fù)雜簡單場地復(fù)雜地基中等復(fù)雜簡單地基甲級乙級丙級2.巖土工程勘察的主要內(nèi)容(1)查明場地和地基的穩(wěn)定性、地層結(jié)構(gòu)、持力層和下臥層的工程特性、土的應(yīng)力歷史和地下水條件以及不良地質(zhì)作用等;(2)提供滿足設(shè)計(jì)、施工所需的巖土參數(shù),確定地基承載力、預(yù)測地基變形性狀;(3)提出地基基礎(chǔ)、基坑支護(hù)、工程降水和地基處理設(shè)計(jì)與施工方案的建議;(4)提出對建筑物有影響的不良地質(zhì)作用的防治方案建議;(5)對于抗震設(shè)防烈度≥6度的場地,進(jìn)行場地與地基的地震效應(yīng)評價(jià)。

可行性勘察階段:初步查清幾個可能作為建筑場地的工程地質(zhì)條件,以便選址。

初步勘察階段:查明建筑場地的穩(wěn)定性,提出地基基礎(chǔ)方案。采用勘探與測繪相結(jié)合的辦法。

詳細(xì)勘察階段:以勘探、原位和室內(nèi)測試為主,按不同建筑物提出詳細(xì)的巖土技術(shù)參數(shù)。

施工勘察階段:主要解決施工中遇到的地質(zhì)問題。3.勘察階段及各勘察階段的任務(wù)要求勘探點(diǎn)的布置:

初步勘察階段:勘探線應(yīng)垂直地貌單元、地質(zhì)構(gòu)造和地層界線布置,每個地貌單元均應(yīng)布置勘探點(diǎn);詳細(xì)勘察階段:按建筑物周邊線或角點(diǎn)布置;對丙級建筑物可按建筑物或建筑群的范圍布置;對重大設(shè)備基礎(chǔ),應(yīng)單獨(dú)布置勘探點(diǎn),且數(shù)量不宜少于3個??碧近c(diǎn)間距視地基復(fù)雜程度等級而定。對每幢重要建筑物都應(yīng)設(shè)有控制性勘探孔,一般占勘探孔總數(shù)的1/5~1/3。樁基——每個單獨(dú)基礎(chǔ)有一個鉆孔;筏片、箱基——基礎(chǔ)角點(diǎn)、中心點(diǎn)應(yīng)有鉆孔;勘探孔深度確定勘探孔深度以能控制地基主要受力層為原則。當(dāng)基礎(chǔ)短邊<5m,條形基礎(chǔ)一般為3b,單獨(dú)基礎(chǔ)一般為1.5b但不應(yīng)小于5m。對需進(jìn)行變形驗(yàn)算的地基,控制性勘探孔應(yīng)超過地基沉降計(jì)算深度。當(dāng)遇下列情況之一時,應(yīng)適當(dāng)增減勘探孔深度:1.當(dāng)場地地形起伏較大時,應(yīng)根據(jù)預(yù)計(jì)的整平地面標(biāo)高調(diào)整孔深。2.在預(yù)定深度內(nèi)遇基巖時,除控制性勘探孔應(yīng)鉆入基巖適當(dāng)深度外,其它勘探孔在確認(rèn)達(dá)到基巖后即可終孔。3.當(dāng)預(yù)計(jì)基礎(chǔ)埋深以下有厚度超過3~5m且分布均勻的堅(jiān)實(shí)土層(如碎石土、老堆積土等)時,控制性勘探孔應(yīng)達(dá)到規(guī)定深度外,其它勘探孔深度可適當(dāng)減小。4.當(dāng)預(yù)定深度內(nèi)有軟弱土層時,勘探孔深度應(yīng)適當(dāng)加大。5.對重型工業(yè)建筑物應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和荷載條件適當(dāng)增加勘探孔深度。取土試樣與原位測試:取土試樣和進(jìn)行原位測試的勘探孔(井)宜在平面上均勻分布,其數(shù)量可占勘探孔總數(shù)的1/4~1/2。對工程重要性等級為甲級的建筑物每幢不得少于3個。取土試樣或原位測試的數(shù)量和豎向間距,應(yīng)按地層特點(diǎn)和土的均勻程度確定。一般在地基主要受力層內(nèi)間隔1~2m,各土層一般需采取試樣或取得測試數(shù)據(jù)。每層土均應(yīng)采取土試樣或進(jìn)行原位測試,其數(shù)量不得少于6個。勘察規(guī)范對土樣的擾動程度分成四個等級:I級—不擾動;II級—輕微擾動;III級—顯著擾動,IV級—完全擾動工程勘察費(fèi)用勘察費(fèi)用占工程建設(shè)費(fèi)用的1~4%,與地質(zhì)條件及工程重要性有關(guān),簡單場地0.5~1%,復(fù)雜場地2%,地下工程3%,重大工程復(fù)雜條件4%。工程地質(zhì)勘察報(bào)告(Geologicalreport)任務(wù)要求及勘察工作概況;場地位置、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)現(xiàn)象及地震設(shè)計(jì)烈度;場地的地層分布、巖石和土的均勻性、物理力學(xué)性質(zhì)、地基承載力和其它設(shè)計(jì)計(jì)算指標(biāo);地下水的埋藏條件和腐蝕性以及土層的凍結(jié)深度;對建筑場地及地基進(jìn)行綜合的工程地質(zhì)評價(jià),對場地的穩(wěn)定性和適宜性作出結(jié)論,指出存在的問題和提出有關(guān)地基基礎(chǔ)方案的建議。所附圖表:勘探點(diǎn)平面布置圖鉆孔柱狀圖地層綜合柱狀圖工程地質(zhì)剖面圖土工試驗(yàn)成果表其它測試成果圖表工程地質(zhì)勘察報(bào)告的閱讀與使用建筑場地穩(wěn)定性評價(jià)區(qū)域穩(wěn)定性

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