第一章 勘察緒論

巖土工程勘察

有史以來(lái)，人類的工程建設(shè)活動(dòng)都是在地殼表層進(jìn)行的。所有的工程都修建在一定的地質(zhì)環(huán)境(巖土)之中。因此，地殼的穩(wěn)定性、建筑物地基的強(qiáng)度、建筑物修建過(guò)程中和修建后地基的變化以及它們對(duì)地質(zhì)環(huán)境的影響，必將是工程建設(shè)中人們所關(guān)心的重要問(wèn)題。而如何分析、研究、認(rèn)識(shí)和解決這些問(wèn)題。正是本書所要討論的主要問(wèn)題.138051875871452643191@主講:李俊才祝同學(xué)們:新學(xué)期身體健康學(xué)習(xí)進(jìn)步！

看下圖(成績(jī)：平時(shí)30﹪考試70﹪閉卷)解放前我國(guó)最高樓-上海國(guó)際飯店（24）層木樁支承的上海龍華塔山西應(yīng)縣佛光寺塔

倫敦17世紀(jì)的教堂

河南嵩岳寺塔、西安大雁塔吉薩高地上的三座金字塔臺(tái)北101大樓

美國(guó)紐約帝國(guó)大廈香港中國(guó)銀行大樓馬來(lái)西亞佩重納斯雙塔大樓

上海金茂大廈紐約已不復(fù)存在的世貿(mào)中心

秭歸縣沙溪鎮(zhèn)千將坪滑坡

滑坡發(fā)生在青干河大橋上游約一公里處（滑坡前照片，圖中白色7層綜合樓已破壞高速基巖順層滑坡，掀起的巨浪撞擊青干河右岸陡壁后從空中返回滑坡前緣。前緣170m以下表土全部沖入河中。鑼鼓洞河躉船掀上岸坡約50m處下游涌浪痕跡牽引區(qū)居民撤離匆忙滑體左側(cè)及前緣滑體后緣大光面秭歸山體滑坡14人死亡青干河爆破未達(dá)預(yù)期效果高速塌方示意圖甬臺(tái)溫高速公路山體滑坡事故塌方現(xiàn)場(chǎng)01塌方現(xiàn)場(chǎng)02消防特勤人員帶來(lái)生命探測(cè)儀在事故現(xiàn)場(chǎng)幫助搜尋事故現(xiàn)場(chǎng)圖為挖掘機(jī)在清理塌方現(xiàn)場(chǎng)嘆為觀止的公路奇觀

道路工程

highwayengineering,roadengineering新疆海拔3100米的天山公路河南省輝縣的山區(qū)農(nóng)村公路巖土工程勘察第一章緒論第二章巖土工程勘察的一般內(nèi)容和基本要求第三章工程地質(zhì)勘探與取樣第四章原位測(cè)試第五章現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作第六章建筑地基評(píng)價(jià)第七章高層建筑及樁基工程勘察第八章特殊性巖土地基勘察第九章不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害勘察第十章特殊工程的巖土工程勘察簡(jiǎn)介第十一章工程地質(zhì)圖及巖土工程勘察報(bào)告書第一章緒論

第一節(jié)工程地質(zhì)學(xué)和巖土工程第二節(jié)巖土工程勘察的目的與任務(wù)第三節(jié)巖土工程勘察的特點(diǎn)巖土工程勘察第一章緒論幾個(gè)關(guān)鍵詞工程地質(zhì)學(xué)巖土工程巖土工程勘察巖土工程勘察的目的與任務(wù)學(xué)了本課程有什么用返回第一節(jié)工程地質(zhì)學(xué)和巖土工程一工程地質(zhì)學(xué)

組成P11.工程地質(zhì)學(xué)的任務(wù)和作用研究、評(píng)價(jià)：工程地質(zhì)條件

預(yù)測(cè)：不良地質(zhì)問(wèn)題

選擇：合理的建筑場(chǎng)地

提出：工程措施、依據(jù)例：（1）有問(wèn)題的

粗碎車間廠房

瓦依揚(yáng)水庫(kù)（P1-2）

重慶武隆縣山體滑坡

北川地震前后

舟曲（2）成功的金陵飯店

虎丘塔地基加固

工大教師公寓

2.工程地質(zhì)學(xué)的發(fā)展3.我國(guó)工程地質(zhì)學(xué)的現(xiàn)狀二巖土工程的概念

1.巖土工程什么是巖土工程？（P3）

2.巖土工程勘察什么是巖土工程勘察

返回什么是工程地質(zhì)學(xué)?簡(jiǎn)單地說(shuō)，研究與工程建設(shè)有關(guān)的地質(zhì)問(wèn)題的科學(xué)稱為工程地質(zhì)學(xué)。該學(xué)科是為工程建設(shè)服務(wù)的，它也是地質(zhì)學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科。它的基本組成內(nèi)容有土質(zhì)學(xué)、土力學(xué)、動(dòng)力工程地質(zhì)學(xué)、區(qū)域工程地質(zhì)學(xué)、專門工程地質(zhì)學(xué)。什么是巖土工程?巖土工程是一門把巖土體既作為建筑材料也作為結(jié)構(gòu)進(jìn)行工程建設(shè)的新興學(xué)科。它的研究對(duì)象是巖土體，它的研究?jī)?nèi)容是巖土體的整治、改造和利用問(wèn)題，它的工作方法是調(diào)查、勘察、測(cè)試、分析計(jì)算、論證、方案選擇、監(jiān)測(cè)(或長(zhǎng)期觀測(cè))、反演分析、再論證、方案認(rèn)定。它以土力學(xué)、巖石力學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)和基礎(chǔ)工程學(xué)為理論基礎(chǔ)以解決和處理在建設(shè)工程中出現(xiàn)的所有與巖土體有關(guān)的工程技術(shù)問(wèn)題，是一門地質(zhì)學(xué)和工程建設(shè)緊密結(jié)合的新專業(yè)學(xué)科，屬于土木建筑工程的范疇。它包括：巖土工程勘察、巖土工程設(shè)計(jì)、巖土工程處理、巖土工程監(jiān)(檢)測(cè)和巖土工程監(jiān)理。什么是巖土工程勘察？巖土工程勘察應(yīng)如《巖土工程勘察規(guī)范》GB50021-2001(2009年版)中指出的那樣：根據(jù)建設(shè)工程的要求，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，編制勘察文件的活動(dòng)。返回什么是巖土工程勘探？巖土工程勘察的一種手段，包括鉆探、井探、槽探、坑探、動(dòng)探以及物探、觸探等。第二節(jié)巖土工程勘察的目的與任務(wù)一目的二任務(wù)（P4中7條）返回巖土工程勘察工作就是要運(yùn)用各種勘察測(cè)試手段和方法、對(duì)建筑場(chǎng)地進(jìn)行調(diào)查研究、分析判斷．研究修建各種工程建筑物的地質(zhì)條件和建設(shè)對(duì)自然地質(zhì)環(huán)境的影響；研究地基、基礎(chǔ)及上部結(jié)構(gòu)共同工作時(shí)，保證地基的強(qiáng)度、穩(wěn)定性以及使其不致有不容許變形的措施；提出地基的承載能力，提供基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工以及必要時(shí)進(jìn)行地基加固所需用的工程地質(zhì)和巖土工程資料。目的任務(wù)(1)查明建筑場(chǎng)區(qū)的地形、地貌、氣象和水文等自然條件。(2)研究場(chǎng)區(qū)內(nèi)的崩坍、滑坡、巖溶、岸邊沖刷等物理地質(zhì)現(xiàn)象、分析和判明對(duì)建筑場(chǎng)地穩(wěn)定性的危害程度。(3)查明地基巖土層的構(gòu)造、形成年代、成因、土質(zhì)類型及其埋藏分布情況。(4)測(cè)定建筑物地基土層的物理力學(xué)性質(zhì)、并研究在建筑物建造和使用期間可能發(fā)生的變化。(5)查明地下水類型、水質(zhì)及埋深、分布與變化情況。(6)按照設(shè)計(jì)和施工要求，對(duì)場(chǎng)地和地基的工程地質(zhì)條件進(jìn)行綜合的巖土工程評(píng)價(jià)，提出合理的結(jié)論和建議，(7)對(duì)不利于建筑的巖土層，提出切實(shí)可行的處理方案。第三節(jié)巖土工程勘察的特點(diǎn)一特點(diǎn)關(guān)系預(yù)測(cè)定性－定量結(jié)論、建議二理論聯(lián)系實(shí)踐是學(xué)好本課程的關(guān)鍵課堂：概念、原理、條件、應(yīng)用原位測(cè)試實(shí)習(xí)：方法、儀器設(shè)備、操作、資料、試驗(yàn)報(bào)告課程設(shè)計(jì)：糸統(tǒng)、綜合生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)：實(shí)戰(zhàn)

分析不同類型建筑物在不同工程地質(zhì)條件下產(chǎn)生哪些工程地質(zhì)或巖土工程問(wèn)題，有哪些方法、措施解決這些問(wèn)題?！凌F礦選礦廠平面位置圖鄂式破碎機(jī)錘式破碎機(jī)圖1-1×鐵礦粗碎車間筒倉(cāng)廠房人工填土粉質(zhì)粘土承載力為140kPa，壓縮模量Es為3.5MPa強(qiáng)風(fēng)化閃長(zhǎng)巖，承載力為400kPaEs值為25MPa裂縫鄂式破碎機(jī)錘式破碎機(jī)蘇州虎丘塔的地基加固實(shí)例

1.概況

著名古跡蘇州虎丘塔建于宋朝建隆2年(公961年)，全塔7層高47．5m。平面呈八角形，1980年時(shí)已嚴(yán)重傾斜，塔頂偏離中線2．31m。地基為傾斜的巖石和厚度不等的覆蓋層構(gòu)成(圖1)，塔基礎(chǔ)平面范圍內(nèi)厚度由2．8m變?yōu)?．8m相差3m。塔基礎(chǔ)埋深0．5m(8皮磚)，砌于塊石填土地基上,塔重約63000kN，單位面積壓力達(dá)435kPa，估計(jì)已超出地基承載力。塔身傾斜由來(lái)已久，塔的中線是一條折線，在造第一層塔身時(shí)已發(fā)生傾斜，在造第二層時(shí)校正成鉛直，塔身繼續(xù)傾斜后，在建第三層時(shí)又加校正成鉛直，最后形成折線形拋物線。

2.傾斜原因①基底壓力太高；②覆蓋層厚度不均，是傾斜的根本原因，塔身傾斜方向與覆蓋層厚度大的方向一致說(shuō)明了此點(diǎn)；③南方暴雨沖走塊石填土間的細(xì)粒土，形成許多空洞也是傾斜的重要原因；④文革期間疏于管理，排水溝阻塞、雨水下滲，加劇了不均勻沉降。下沉大的一側(cè)塔身應(yīng)力偏大超出砌體抗壓強(qiáng)度，出現(xiàn)底層塔身的豎向裂縫，向反方向出現(xiàn)水平裂縫。塔基礎(chǔ)虎丘塔l一1’地質(zhì)剖面圖3.事故處理方法為保護(hù)千年古塔文物，1978車6月在國(guó)家文物管理局和蘇州市人民政府領(lǐng)導(dǎo)下，召開多次專家會(huì)議，決定加固虎丘塔，首先加固地基。第一期加固工程是在塔四周建造一圈樁排式地下連續(xù)墻，其目的為減少塔基土流失和地基土的側(cè)向變形。在離塔外墻約3m處，用人工挖直徑1．4m的樁孔，深入基巖50cm，澆筑鋼筋混凝土。人工挖孔灌注樁可以避免機(jī)械鉆孔的振動(dòng)。地基加固先從不利的塔東北方向開始，逆時(shí)針排列，一共44根灌注樁。施工中，每挖深80cm即澆15cm厚井圈護(hù)壁。完成6-7根樁后，在樁頂澆筑高450mm圈梁，連成整體。第二期加固工程進(jìn)行鉆孔注漿和樹根樁加固塔基。鉆孔注水泥漿位于第一期工程樁排式圓環(huán)形地下連續(xù)墻與塔基之間，孔徑90mm，由外及里分三排圓環(huán)形注漿共113孔，注漿液達(dá)26637m3。樹根樁位于塔身內(nèi)順回廊中心和八個(gè)壺門內(nèi)，共做32根垂直向樹根樁。此外，在壺門之間8個(gè)塔身，各做2根斜向樹根樁?？傆?jì)48根樹根樁，樁直徑90mm，安設(shè)3φ16受力筋，采用壓力注漿成樁?；⑶鹚鼗庸滩贾脠D

圖例o灌注樁；x、Δ鉆孔注漿；口樹根樁南京金陵飯店場(chǎng)地初勘瓦依揚(yáng)水庫(kù)

1.概況

2.工程地質(zhì)條件3.事故發(fā)生的情況4.災(zāi)情5.經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)1.概況1963年10月9日在意大利水工建筑史上，發(fā)生了一次最嚴(yán)重的事故，在瓦依揚(yáng)水庫(kù)中發(fā)生了2.4億立方巖體的滑坡。約有3000人喪生。水壩于1960年竣工，橫斷瓦依揚(yáng)河床，高于與皮揚(yáng)維(Piave)河的匯合處1英里,匯合處位于維涅茨(Venice)以北90km的意大利阿爾帕(Alps)。事故是由于水庫(kù)充水后，地下水促使不利的地質(zhì)條件更加惡化而造成的。2.地質(zhì)條件該區(qū)內(nèi)巖層為厚層沉積巖——主要是含許多下侏羅紀(jì)至上白堊紀(jì)的含薄層頁(yè)巖的石灰?guī)r及粘土質(zhì)頁(yè)巖和有泥灰?guī)r夾層的薄層灰?guī)r。巖層形成了向斜構(gòu)造，其軸部與河床方向一致向斜北翼(右側(cè))被斷層切割，上部分布有上白堊紀(jì)和中侏羅紀(jì)的巖層。主要斷層和破碎帶將石灰?guī)r巖體分割成塊狀結(jié)構(gòu)，石灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)有喀斯特溶洞。水庫(kù)區(qū)的地形為一被后期冰川切割的U形冰川谷和冰川峽谷。冰磧物沉積于冰冰川谷中。在河谷兩側(cè)的基巖斜坡上，復(fù)蓋有沖積層、沖刷物和古滑坡體的堆積物。大規(guī)模的滑坡是河谷中常見的現(xiàn)象。在外谷的側(cè)壁上，基巖被平行于斜坡表面的古老裂隙組所切割;在內(nèi)谷的側(cè)壁上，被近期的卸荷裂隙所切割。水壩建于中侏羅紀(jì)塊狀石灰?guī)r上。3.事故發(fā)生的情況1960年在水庫(kù)左岸壩體附近形成一個(gè)體積近10010m的滑坡，裂縫從滑坡體上部沿斜坡一直向東延伸。為了在滑坡復(fù)活時(shí)從上部向下排水，1960—1961年在河谷右側(cè)下面挖了一條2km長(zhǎng)的險(xiǎn)情排水隧洞。進(jìn)一步的預(yù)防措施是，將水庫(kù)的最高水位限制在低于壩頂40m。此外，在危險(xiǎn)的滑坡區(qū)還建立了地形標(biāo)志觀測(cè)網(wǎng)。鉆孔和探槽的深度，都沒有達(dá)到主要滑動(dòng)面。事故后的資料分析，證明了這一點(diǎn)。在1961一1962年間記錄中出現(xiàn)了連續(xù)的重力蠕變。1963年春夏期間，滑坡險(xiǎn)情的觀測(cè)表明，滑動(dòng)速度為每周lcm(1963年的平均速度)。9月中旬,測(cè)量標(biāo)志的滑動(dòng)速度達(dá)到了每天1cm。但滑動(dòng)的僅是個(gè)別塊體，而非整個(gè)面積。從9月23日到10月9日的連續(xù)大雨，增大了地表水流量，提高了地下水位。水庫(kù)中的最高水位達(dá)到690m。10月初，位于河右岸的卡索市，市長(zhǎng)向市民發(fā)出了警告。10月8日：已明顯地看到所有的觀測(cè)站與不穩(wěn)定的土體在一起滑動(dòng)。這—天水庫(kù)通過(guò)兩個(gè)排水隧洞排水，使水位開始下降，盡管暴雨降低了這一措施的效果。10月9日發(fā)出通知，滑動(dòng)加速了。盡管閘門大開，水庫(kù)的水位仍繼續(xù)升高。這時(shí)由于滑坡體的移動(dòng)，水庫(kù)的容積在逐漸減小。4.災(zāi)情10月9日晚，2.4億立方的巖土體從左岸向水庫(kù)滑動(dòng)約30m?；麦w滑動(dòng)的速度達(dá)15～30．5m/s。巨大的波浪在10s之內(nèi)摧毀了2km的調(diào)節(jié)池。水土俱下的滑坡引起的沖擊波，使水庫(kù)水面上形成了270m高的巨浪。隨之而產(chǎn)生的水力沖擊造成了破壞。壩頂過(guò)水高達(dá)100m。70m高的波浪沖進(jìn)了洛卡隆市(位于壩下l英里的瓦依揚(yáng)河與皮揚(yáng)維河的交匯部位)。2km以下波高仍不低于5m，大量的庫(kù)水沿河谷傾瀉數(shù)英里。約有3000人喪生。在維聶(Vienna)和布留謝里(Brussels)記錄到了由滑坡的動(dòng)能產(chǎn)生的地震效應(yīng)(L波)。5.經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)瓦依揚(yáng)水庫(kù)的事故是由不利的地質(zhì)條件(由含軟弱粘土質(zhì)頁(yè)巖夾層的白堊紀(jì)石灰?guī)r構(gòu)成的陡坡，巖體被構(gòu)造裂隙及卸荷裂隙所切割)和周圍環(huán)境變化(因長(zhǎng)期下雨，水庫(kù)水位升高，地下水水位迅速升高)綜合因素造成的。壩區(qū)及整個(gè)水庫(kù)范圍的地質(zhì)調(diào)查，不僅應(yīng)研究當(dāng)代的條件，還應(yīng)研究過(guò)去的歷史(其中包括瓦依揚(yáng)一維里河谷的滑坡)，以及類似的現(xiàn)象在今后出現(xiàn)的可能性。在變化的自然條件中，巖體能夠很快地失去穩(wěn)定性，特別是在有時(shí)出現(xiàn)蠕變的情況下(其特征在地表能經(jīng)常觀察到)。這個(gè)過(guò)程的加快，就能很快地造成徹底的破壞。意大利瓦依揚(yáng)水庫(kù)庫(kù)岸崩滑(a)一壩;(b)一滑坡根部邊界;(c)一水浪和氣流破壞的區(qū)域，

(d)一湖；(e)一滑落巖體的邊界瓦依揚(yáng)河谷地質(zhì)剖面圖1一上白堊系；2一下白堊系；3一瑪姆統(tǒng)(J2)；4一道格統(tǒng)(J2)；

5一里阿斯統(tǒng)(J1)；①一主要滑動(dòng)面，②—滑坡體；(3)一斷層；

④一冰川谷底；5一古裂隙方向；(6)一近期裂隙方向，⑦—水庫(kù)石灰?guī)r石灰?guī)r粘土質(zhì)頁(yè)巖粘土質(zhì)頁(yè)巖泥灰?guī)r夾薄層灰?guī)r重慶武隆縣山體滑坡地點(diǎn)示意圖

2001年05月02日13:56新華網(wǎng)

重慶武隆山體滑坡事故現(xiàn)場(chǎng)

大型機(jī)械設(shè)備投入重慶武隆山體滑坡救援工作

2001年05月03日11:26重慶晚報(bào)

事故的原因第一，出事樓房后的山體巖石是泥質(zhì)、鈣質(zhì)砂巖，經(jīng)過(guò)強(qiáng)烈風(fēng)化作用后，已呈碎塊狀。出事前下了雨，是誘發(fā)巖崩的外因之一。第二，樓房背靠陡坡，面臨國(guó)道，修公路時(shí)坡體已經(jīng)被挖成約60度，建房子時(shí)又被挖到了70多度，這樣的坡度很容易發(fā)生滑坡，不應(yīng)該建筑房屋。另外，設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)當(dāng)規(guī)定，施工中不許放炮。第三，樓房后的擋土墻厚度不夠，形狀也不合理，不能有效抵抗滑坡，只能遏制巖石風(fēng)化。業(yè)主恐怕沒想到應(yīng)該作抗滑設(shè)計(jì)，或是想到了也拿不出錢。第四，業(yè)主和住戶事先都覺得有滑坡的危險(xiǎn)，但不知道滑坡究竟會(huì)不會(huì)發(fā)生，這說(shuō)明他們?nèi)狈Ρ匾姆罏?zāi)減災(zāi)知識(shí)。國(guó)務(wù)院通報(bào)武隆地質(zhì)災(zāi)害事故人為責(zé)任處理情況1新華網(wǎng)北京7月24日電今年5月1日，重慶市武隆縣縣城江北西段發(fā)生高切坡垮塌事故，致使一幢建筑面積為4061平方米的9層樓房被摧毀掩埋，造成79人死亡、4人受傷。黨中央、國(guó)務(wù)院領(lǐng)導(dǎo)同志對(duì)這起地質(zhì)災(zāi)害事故高度重視，迅即對(duì)人員的搶救和善后工作作出明確指示，并先后兩次派出調(diào)查組趕赴現(xiàn)場(chǎng)深入調(diào)查，協(xié)助地方做好有關(guān)工作，使傷亡