巖土工程勘察二

1第二章巖土工程勘察任課教師：高洪梅副教授南京工業(yè)大學交通學院2/26巖土工程勘察巖土工程勘察的概念和目的勘探與取樣巖土室內試驗巖土原位測試巖土工程地下水巖土計算參數的分析與選定巖土工程勘察報告的閱讀與使用3/26巖土工程勘察的概念和目的

根據任務要求、上部結構的型式和荷重特點等，按照規(guī)范的技術要求，以一定的手段和方法，按照一定的步驟，對場地的工程地質條件進行調查、分析、論證、評價，并將所得成果編制成巖土工程勘察報告書，提交相關部門，為工程建設的規(guī)劃布局、設計計算、施工等提供詳實可靠的技術依據。巖土工程勘察的概念：巖土工程勘察的目的：

查明巖土體在空間上的分布和構成情況，獲得與巖土相關的物理力學性質參數，對工程所在場地的穩(wěn)定性、建筑適宜性作出明確判定，進而對擬建工程的基礎設計、地基處理以及不良地質現象的防治等具體方案進行論證，提出安全可靠、經濟合理的建議。4/26巖土工程勘察的概念和目的巖土工程勘察階段的劃分

巖土工程勘察階段的劃分是與設計階段的劃分相一致的。一定的設計階段需要相應的巖土工程勘察工作所提供的地質資料和分析論證作為依據?？尚行匝芯靠辈祀A段－場址選擇、擬建場地的適宜性初步設計勘察階段－確定建筑物總平面布置、基本方案詳細設計勘察階段－施工圖設計，詳細的工程地質資料和參數5/26勘探與取樣勘探與取樣的概念：

勘探：是了解地表以下地質情況的一種可靠方法，它可以直接或間接地取得有關地下巖土層的工程地質和水文地質資料。取樣：是為了提供對巖土特性進行鑒定和各種試驗所需的樣品?？碧脚c取樣是巖土工程勘察必不可少的兩個手段！勘探的幾種方法：

工程物探：通過觀測、分析和研究地下物理場（電場、磁場、重力場），結合地質資料，判斷場地的工程地質條件的勘探方法?？犹剑河萌斯せ驒C械挖掘深井、探槽、豎井等，直接觀察巖土層的天然狀態(tài)及各地層的關系；可取出接近實際狀態(tài)的原狀巖土樣；鉆探：用鉆頭鉆進地層深部并采取試樣。6/26勘探與取樣工程物探方法：分為電法和地震法兩種：電法勘探：分析地下地質體電阻率差異，從而區(qū)分地層、構造以及覆蓋層和風化層厚度、含水量分布和深度等地質條件的方法。地震勘探：利用地質體介質的波動性探測地下地質構造、覆蓋層和風化層厚度的方法。優(yōu)點：簡單迅速缺點：間接判斷7/26勘探與取樣坑探：

當需要直接了解地表下巖土層的情況時，可采用坑探?？犹骄褪怯萌斯せ驒C械挖掘探井、探槽、豎井、平洞或大口徑鉆孔，以便直接觀察巖土層的天然狀態(tài)以及各地層之間的接觸關系，并能采取接近實際狀態(tài)的原狀巖土樣，還可利用坑槽作巖土體原位試驗。優(yōu)點：直觀、可取原狀樣缺點：深度一般僅達3-4m，地下水以下危險8/26勘探與取樣鉆探：

鉆探是了解深部地層并采取試樣的唯一方法。鉆探是指用鉆頭鉆進地層，在地層內鉆成直徑較小并具有相當深度的圓形孔，稱為鉆孔。鉆孔的上口稱孔口；底部稱孔底；四周稱孔壁。鉆孔斷面的直徑稱孔徑。從孔口到孔底的距離稱為孔深。

鉆孔的直徑一般為75～150mm，鉆孔的方向一般為垂直向下，也有打成傾斜的（斜孔）最為常用，深度可達百米以下；可進行土層劃分；確定地下水位；可取樣。9/26勘探與取樣鉆探成果：

鉆探成果包括鉆探野外編錄、野外鉆孔地質柱狀圖、所取巖土試樣等。

鉆探野外編錄是鉆探過程的詳細文字記載，是巖土工程勘察最基本的原始資料，它包括兩方面的內容：

巖土描述：包括地層名稱、分層厚度、巖土的性質等。巖石的描述側重于結構、構造、風化程度、完整程度等。地基土按顆粒級配和塑性指數分為碎石土、砂土、粉土和粘性土，對于不同的土，描述的側重點也有所不同。

鉆進記錄：包括鉆進方法、護壁方式、孔內情況、取樣位置及編號、原位測試類型及結果、巖芯采取率等。巖土試樣是鉆孔編錄的輔助資料，也是試驗所需的樣品，即使在提交勘察報告后也應妥善保存一段時間。如果應用彩色攝影，可用彩照代替實物。10/2611/26巖土室內內試驗含水量、、密度與與比重是是土的三三個基本本的物理理指標，，由基本本指標實實驗得到到。土的其它它物理指指標如孔孔隙比e、干密度度、飽和和密度、、飽和度度等均可可由上述述三個實實測指標標計算得得出。液限與塑塑限綜合合反映土土的顆粒粒組成、、礦物成成分及土土水相互互作用。。塑性指指數用于于粘性土土的分類類，液性性指數用用于判斷斷土的天天然稠度度狀態(tài)。。土的變形形計算指指標--土的壓縮縮系數、、壓縮指指數（需需高壓固固結）及及壓縮模模量。土的抗剪剪強度計計算指標標（c、f）若有動荷荷載作用用或考慮慮地震作作用，還還需求得得土的動動力性質質參數。。主要巖土土室內實實驗：三相基本本指標液液、塑塑限實驗驗顆顆粒粒分析實實驗單向壓縮縮實驗抗抗剪強強度實驗驗巖巖石石強度實實驗12/26巖土原位位測試載荷試驗驗(Plateloadtest)靜力觸探探試驗(ConePenetrationTest)圓錐動力力觸探試試驗(DynamicPenetrationTest)標準貫入入試驗(StandardPenetrationTest)十字板剪剪切試驗驗(VaneShearTest)主要原位位測試手手段：13/26巖土原位位測試載荷實驗：千斤頂荷載板14/26巖土原位測試試載荷實驗：載荷實驗的成成果：確定地基承載載力特征值；；計算地基變形形模量；S荷載沉降曲線pcrpuP15/26巖土原位測試試靜力觸探實驗驗(CPT)：通過一定的機機械裝置，將將一定規(guī)格的的金屬探頭用用靜力壓入土土中，量測土土層對探頭的的貫入阻力，，分析確定地地基土的物理理力學性質。。適用于地層層變化較復雜雜，土層為軟軟土、淤泥等等難以取樣的的情況。按探頭儀器分分為：單橋探頭：比比貫入阻力Ps；雙橋探頭：錐錐尖阻力qc和側壁摩阻力力fs靜力觸探成果果應用：劃分土層；估算地基土物物理力學性質質；評定地基承載載力；選擇樁端持力力層，估算單單樁承載力；；判斷飽和砂土土、粉土的液液化。16/26巖土原位測試試靜力觸探實驗驗(CPT)：靜力觸探曲線線17/26巖土原位測試試圓錐動力觸探探(DPT)：通過一定的錘錘擊功能，將將一定規(guī)格的的實心圓錐探探頭打入土中中，由打入阻阻力判斷土層層的物理力學學性質。適用用于強風化、、全風化的硬硬質巖石、各各種軟巖等。。根據錘擊功能能，一般分為為輕型、重型和超重型三種。圓錐動力觸探探成果應用：：確定砂土和碎碎石土的密實實度；確定地基土承承載力和變形形模量；檢驗地基土改改良效果；確定單樁承載載力；18/26巖土原位測試試標準貫入實驗驗(SPT)：標準貫入實驗驗成果應用：：采取擾動土樣樣、鑒別和描描述土類；評定砂土密實實度和相對密密度；提供土的強度度參數、變形形模量、地基基承載力；估算單樁承載載力；液化判別（規(guī)規(guī)范方法）。。將標準規(guī)格的的圓筒形探頭頭（貫入器）），利用錘擊擊動能打入鉆鉆孔孔底土層層中，由打入入土層的貫入入阻力，評定定土層的物理理力學性質。。19/26巖土工程地下下水地下水引起的的工程問題：：降水引起地面面沉降；地下水的浮托托作用(地下室的抗浮浮設計)；地下水的潛蝕蝕作用（Karst）；流砂和管涌；；基坑突涌；地下水對鋼筋筋混凝土的侵侵蝕（水質問題）地下水的設計計參數：地下水位；地下水流速和和流向；滲透系數；孔隙水壓力20/26巖土計算參數數的分析與選選定巖土參數的可可靠性和適用用性：可靠性：正確確反映巖土體體在規(guī)定條件件下的性狀；；適用性：滿足足巖土工程設設計計算的假假定條件和計計算精度要求求巖土參數的統統計分析：按所劃分的工工程地質單元元、區(qū)段等，，統計參數的的平均值、標標準差和變異異系數，評價價參數的變異異性。巖土工程特性性指標：工程特性指標標的代表值有有標準值、平平均值和特征征值。設計中中力學指標采采用標準值，如抗剪強度度；壓縮性指指標取平均值；靜力觸探探探頭阻力、標標準貫入試驗驗錘擊數、圓圓錐動力觸探探試驗錘擊數數取平均值；載荷試驗承承載力應取特征值。21/26巖土工程勘察察報告的編制制、閱讀和使使用勘察報告內容容：勘察的目的、、要求和任務務；擬建工程概況況；勘察方法和勘勘察工作布置置；場地地形、地地貌、地層、、地質構造、、地下水、不不良地質現象象的描述與評評價；場地穩(wěn)定性與與適宜性的評評價；巖土參數的分分析與選用；；巖土體的利用用、整治、改改造方案及其其分析和論證證；工程施工和運運營期間可能能發(fā)生的巖土土工程問題的的預測及監(jiān)控控措施的建議議。22/26巖土工程勘察察報告的編制制、閱讀和使使用成果報告圖件件應包括：①勘探點平面布布置圖；②工程地質質柱狀圖；③工程地質質剖面圖；④原位測試試成果圖表；；⑤室內試驗驗成果圖表；；⑥巖土利用用、整治、改改造方案的有有關圖表；⑦巖土工程程計算簡圖及及計算成果圖圖表；⑧必要時，，尚可附綜合合工程地質圖圖、綜合地質質柱狀圖、地地下水位線圖圖、素描及照照片等。23/26巖土工程勘察察報告的編制制、閱讀和使使用鉆孔平面布置置圖24/26巖土工程勘察察報告的編制制、閱讀和使使用鉆孔柱狀圖25/26巖土工程勘察察報告的編制制、閱讀和使使用地質剖面圖26/26巖土工程勘察察報告的編制制、閱讀和使使用巖土工程勘察察報告書是建建（構）筑物物基礎設計和和基礎施工的的依據，因此對設計計和施工人員員來說正確閱閱讀、理解和和使用勘察報