工程地質(zhì)勘察講義清楚明了

第二章

工程地質(zhì)勘察第一節(jié)概述場地和地基的概念

場地是工程建筑所處的和直接使用的有效面積的土地。

地基是指直接承托建筑物基礎(chǔ)的那一部分范圍很小的場地。地基評價

為保證工程安全，一方面必須通過工程勘察來確定場地本身的穩(wěn)定性，另一方面還必須驗證地基本身的強度及變形是否滿足建筑物的安全及使用要求。第二節(jié)工程勘察目的與原則工程勘察的目的

工程勘察的目的在于以各種勘察手段和方法，調(diào)查研究和分析評價建筑場地和地基的工程地質(zhì)條件，為設(shè)計和施工提供所需的工程地質(zhì)資料。第二節(jié)工程勘察目的與原則工程勘察原則(1)在理論、方法和經(jīng)驗上，做到工程地質(zhì)、土力學和巖體力學相結(jié)合，定性與定量相結(jié)合(2)在工程實踐上，做到勘察與設(shè)計、施工密切配合，技術(shù)可靠與經(jīng)濟合理統(tǒng)一，巖土條件與建設(shè)要求統(tǒng)一(3)把巖土體既看成地質(zhì)體，又看成力學介質(zhì)體，及工程的實體(4)參數(shù)選擇考慮巖土體的變異，非均勻性及各項異性(5)工程勘察以實際觀測數(shù)據(jù)和巖土性狀為依據(jù)(6)方案比較第三節(jié)工程勘察分類工程勘察（按工程門類）建筑工程勘察線路勘察水工建筑勘察港工建筑勘察近海工程勘察核電工程勘察第四節(jié)工程勘察階段工程勘察階段規(guī)劃性勘察初步勘察詳細勘察施工勘察勘察基本要求

規(guī)劃性勘察（選址勘察）：取得幾個場址方案的主要工程地質(zhì)資料。

初步勘察：查明建筑場地不良地質(zhì)現(xiàn)象的原因、分布范圍、危害程度及其發(fā)展趨勢詳細勘察：針對具體建筑物地基或具體工程地質(zhì)問題，為進行施工圖設(shè)計和施工提供可靠的依據(jù)或設(shè)計參考數(shù)據(jù)詳勘的手段主要是勘探、原位測試和室內(nèi)土工試驗勘察任務(wù)書第五節(jié)工程勘察方法工程地質(zhì)測繪與調(diào)查

工程地質(zhì)測繪與調(diào)查的目的是通過對場地的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水與地表水、不良地質(zhì)現(xiàn)象進行調(diào)查研究的測繪工作，為評價場地工程地質(zhì)條件及合理確定勘查勘探工作提供依據(jù)。對建筑場地的穩(wěn)定性進行研究是工程地質(zhì)調(diào)查和測繪的重點。

勘探工作

勘探是地基勘查工程中查明地下地質(zhì)情況的一種必要的手段，它是在地面的工程地質(zhì)測繪和調(diào)查所取得各項定性資料的基礎(chǔ)上，進一步對場地的工程地質(zhì)條件進行定量的評價。

勘探工作包括坑探、鉆探、觸探和地球物理勘探?？犹?/p>

坑探是在建筑場地挖探井（槽）以取得直觀資料和原狀土樣。

探井的平面形狀一般采用1.5m×1.0m的矩形或直徑0.8~1.0m的圓形，深度視地層土質(zhì)和地下水埋藏深度等條件而定，一般是2~3m。

取樣步驟：

（1）指定深度挖一土柱，土柱直徑略大于取土筒直徑；（2）土柱頂削平，放兩端開口的金屬筒，一邊削土，一邊下壓，筒完全套入土柱后切斷土柱；

（3）削平筒兩端土，蓋上筒蓋。鉆探

鉆探是利用鉆機在地層中鉆孔，以鑒別和劃分地層，并可沿孔深取樣，以測定巖石和土層的物理力學性質(zhì)，有些性質(zhì)也可直接在孔內(nèi)進行原位測試。

鉆機分回旋式、沖擊式兩種。

鉆孔分技術(shù)孔和鑒別孔兩類。

取土器按上部封閉裝置的結(jié)構(gòu)形式，可分為活閥式和球閥式兩種。鉆探時，采用擊入式和壓入式兩種方式在鉆孔中取得原狀土樣。

觸探

觸探是通過探桿用靜力或動力將金屬探頭壓入土層，并測出各層土對觸頭的貫入阻力大小的指標，間接判斷土層性質(zhì)的勘探方法和原位測試技術(shù)。作為勘探手段，可用于劃分土層。作為測試技術(shù)，可估計地基承載力和土的變形指標。

靜力觸探

借靜力將觸探頭壓入土層，用電測技術(shù)測得貫入阻力來判斷土的力學性質(zhì)。優(yōu)點：快速、連續(xù)，在擬定樁基方案時采用。靜力觸探儀分機械式和油壓式兩類。靜力觸探設(shè)備中的核心部分是觸探頭，按結(jié)構(gòu)分為單橋和雙橋兩種。單橋橋頭所測到的是包括錐尖阻力和側(cè)壁摩擦力在內(nèi)的總貫入阻力P(kPa)

，通常用貫入比阻力表示

Ps=P/A

雙橋探頭可以測出錐尖總阻力Qc（kN）和側(cè)壁總摩阻力Pt（kN）。通常以錐尖阻力qc(kPa)和側(cè)壁摩阻力fs(kPa)表示：qc

=Qc/Afs=

Pt/Fs摩阻比

Rs

=fs/qc

×100%

地基土的承載力取決于土本身力學性質(zhì)，而靜力觸探所得的比貫入阻力等指標在一定程度上反映了土的某些力學性質(zhì)。根據(jù)靜力觸探資料可間接地按地區(qū)性經(jīng)驗關(guān)系估算土的承載力、壓縮性指標和單樁承載力特征值。動力觸探

動力觸探一般是將一定質(zhì)量的穿心錘，以一定高度自由下落，將探頭貫入土中，記錄貫入一定深度所需要的錘擊次數(shù)，并以此判斷土的性質(zhì)。

動力觸探的兩種方法

標準貫入實驗輕便觸探實驗標準貫入實驗應(yīng)與鉆探工作相配合，并以鉆機為基礎(chǔ)，加上標準貫入器、觸探桿和穿心錘等設(shè)備等來進行。實驗時，以63.5kg的穿心錘以76cm的落距自由下落，將貫入器垂直打入土層中15cm（此時不計錘擊數(shù)），以后打入土層30cm的錘擊數(shù)，即為實測的錘擊數(shù)N’，然后拔出貫入器，取出其中的土樣進行鑒別描述。標準三貫入三實驗三中，三隨著三鉆桿三入土三長度三的增三加，三桿側(cè)三土層三的摩三阻力三以及三其他三形式三的能三量消三耗也三增大三，因三而使三得錘三擊數(shù)N’值偏三大。三當鉆三桿長三度大三于3m，錘三擊數(shù)三按下三式矯三正：N=三a×三N三’標準三貫入三實驗三測得三的錘三擊數(shù)N，可三用于三確定三地基三土的三承載三力。三估計三土的三抗剪三強度三和黏三性土三的變?nèi)沃溉龢?、三判別三黏性三土的三稠度三和砂三土的三密實三度以三及估三計地三震時三砂土三液化三的可三能性三。輕便三觸探三實驗優(yōu)點三：設(shè)備三簡單三、操三作方三便，三適用三于粉三土、三黏性三土和三黏性三素填三土地三基的三勘察三。缺點三：觸探三深度三限于4m以內(nèi)實驗三方法三：先用三輕便三鉆具三開孔三至被三試土三層，三然后三以手三提高三質(zhì)量三為10三kg的穿三心錘三，使三其以50三cm的落三距自三由下三落，三這樣三連續(xù)三沖擊三，把三尖錐三垂直三打入三土層三，每三貫入30三cm的錘三擊數(shù)三稱為N10。應(yīng)用三輕便三觸探三指標三，可三確定黏性三土和三素土三的承三載力三。旁（三橫）三壓實三驗適用三于原三位測三定黏三性土三、粉三土、三砂土三、軟三質(zhì)巖三石和三風化三巖石三的承三載力三、旁三壓模三量和三土的三應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)P(guān)系三。19三33年，三德國Ko三ng三le三r曾用三一根三可以三膨脹三的橡三皮管三在鉆三孔中三加壓三，測三定不三同深三度處三土的三壓縮三性。三后來Me三na三rd改進三了這三種儀三器，三這種三儀器三稱為Me三na三rd旁測三儀。我國三早期三設(shè)計三的一三種旁三壓儀三，由三旁壓三器、三量測三與輸三送系三統(tǒng)、三加壓三系統(tǒng)三三部三分組三成。量測三所加三壓力三大小三以及三引起三的中三腔壓三力室三體積三變化三，得三到壓三力與三體積三變化三的關(guān)三系曲三線。三該曲三線分三為三三個階三段：一、三橡皮三膜膨三脹與三孔壁三接觸三的階三段，三最后三與孔三壁完三全貼三緊，三貼緊三時的三壓力三，P0相當三于原三位總?cè)乃綉?yīng)三力；二、三相當三于彈三性變?nèi)坞A三段，三壓力Pt為開三始屈三服的三壓力三；三、三發(fā)生三局部三塑性三流動三，最三后達三到極三限壓三力P1地球三物理三勘探兼有三勘探三和測三試雙三重功三能。利用三不同三巖層三、土三層、三地質(zhì)三構(gòu)造三的不三同物三理性三質(zhì)，三如導三電性三、磁三性、三彈性三、濕三度、三密度三等差三異，三通過三專門三的物三理探三測儀三器的三測量三。測試三工作三及指三標整三體（一三）測三試工三作的三內(nèi)容粘性三土、三粉土——天然三密度三、天三然含三水量三、土三粒比三重、三液限三、塑三限、三壓縮三系數(shù)三和抗三剪強三度實三驗。砂土——顆粒三分析三，天三然密三度、三天然三含水三量、三土粒三比重三及自三然休三止角三。碎石三土——必要三時，三進行三顆粒三分析巖石——飽和三單軸三抗壓三強度三實驗判斷三地下三水對三混凝三土的三腐蝕三性時三，一三般測三定：第六三節(jié)三工程三勘察三報告勘察三報告三書的三內(nèi)容地基三勘察三的最三終成三果是三以報三告書三的形三式提三出的三。勘察三結(jié)束三后，三把取三得的三野外三工作三和室三內(nèi)試三驗記三錄和三數(shù)據(jù)三以及三搜集三到各三種直三接和三間接三資料三分析三整理三、檢三查校三對、三歸納三總結(jié)三后做三出場地三的工三程地三質(zhì)評三價。這些三內(nèi)容三，最三后以三簡要三明確三的文三字和三圖表三編成三報告三書?？辈烊龍蟾嫒龝娜齼?nèi)容三：（1）任三務(wù)要三求和三勘察三工作三概況（2）場三地位三置、三地形三地貌三、地三質(zhì)構(gòu)三造、三不良三地質(zhì)三現(xiàn)象三及地三震設(shè)三計烈三度（3）場三地的三地層三分布三、巖三石和三土的三均勻三性、三物理三力學三性質(zhì)三、地三基承三載能三力和三其他三設(shè)計三計算三指標（4）地三下水三的埋三藏條三件和三腐蝕三性以三及土三層的三凍結(jié)三深度（5）對三建筑三場地三地基三進行三綜合三的工三程地三質(zhì)評三價，三對場三地的三穩(wěn)定三性和三適宜三性做三出結(jié)三論，三指出三存在三的問三題和三提出三有關(guān)三地基三基礎(chǔ)三方案三的建三議。所附三圖表三有下三列幾三種：勘探三點平三面布三置圖工程三地質(zhì)三剖面三圖地質(zhì)三柱狀三圖或三綜合三地質(zhì)三柱狀三圖土工三試驗三成果三表其他三測試三成果三表（現(xiàn)三場荷三載測三試、三標準三貫入三試驗三、靜三力初三探試三驗、三旁壓三試驗三）常用三圖表三的編三制方三法（一三）勘三探點三平面三布置三圖在建三筑場三地地三形圖三上，三把建三筑物三的位三置、三各類三勘探三、測三試點三的編三號、三位置三用不三同的三圖例三表示三出來三。并三注明三各勘三探、三測試三點的三標高三和深三度、三剖面三線及三編號三等。（二三）鉆三孔柱三狀圖根據(jù)三鉆孔三的現(xiàn)三場記三錄整三理出三來的三。記三錄中三除標三明鉆三進的三工具三、方三法和三具體三事項三外，三其主三要的三內(nèi)容三是關(guān)三于地三層的三分布三（層三面的三深度三、層三厚）三和地三層的三名稱三和特三征的三描述三。試驗三成果三與野三外鑒三別不三一致三時，三一般三以測三試結(jié)三果為三主。（三三）工三程地三質(zhì)剖三面圖柱狀三圖只三反映三場地三某一三勘探三點處三地層三的豎三向分三布情三況；剖面三圖則三反映三某一三勘探三線上三的地三層沿三豎向三和水三平方三向的三分布三情況?？碧饺€的三布置三常與三主要三地貌三單元三或地三質(zhì)構(gòu)三造線三垂直三或與三建筑三物軸三線一三致，三所以三工程三地質(zhì)三剖面三圖是三勘察三報告三的最基三本的三圖件。剖面三圖的三垂直三距離三和水三平距三離可三以采三用不三同的三比例三尺。繪圖三時，三先將三勘探三線的三地形三剖面三線畫三出，三標出三勘探三線上三各鉆三孔中三的地三層層三面，三然后三在鉆三孔的三兩側(cè)三分別三標出三層面三的高三度和三深度三，再三將相三鄰鉆三孔中三相同三的土三層分三界點三以直三線相三連。（四三）綜三合地三質(zhì)柱三狀圖為了三簡明三扼要三的表三示所三勘察三的地三層的三層次三及主三要特三征和三性質(zhì)三，可三將該三地區(qū)三的地三層按三新老三次序三自上三而下三以1：50到1：20三0的比三列繪三成柱三狀圖三。圖三上標三明層三厚、三地質(zhì)三年代三，并三對巖三石和三土的三特征三和進三行概三括的三描述三。（五三）土三工試三驗成三果總?cè)硗恋娜锢砣W三指標三是地三基基三礎(chǔ)設(shè)三計的三重要三依據(jù)三，應(yīng)三將土三