第八章岩土工程勘察

南昌航空大学土木建筑学院课件第八章：工程地质勘察为工程建设规划、设计、施工提供可靠的地质依据，以充分利用有利的自然和地质条件，避开和改造不利的地质因素，保证建筑物的安全和正常使用。一、目的查明工程地质条件，分析存在的工程地质问题，对建筑地区作出工程地质评价。二、任务南昌航空大学土木建筑学院课件岩土工程勘察等级甲级乙级丙级工程地质勘察的准备工作收集资料布置钻孔现场踏勘定位南昌航空大学土木建筑学院课件勘察的基本程序•由设计单位和兴建单位（甲）向勘察单位（乙）提出《工程地质勘察委托书》；•对地质条件复杂和范围较大的建筑场地，在选址或初堪阶段，应先到现场踏勘，并进行工程地质测绘；•布置勘探点及勘探线，采用坑探、钻探、触探、地球物理勘探等方法，探明地下的地质情况，取得岩、土及地下水等试样；•在室内或现场原位进行土的物理力学测试和水质分析试验。•对场地的工程地质条件作出评价，编写“工程地质勘察报告”。南昌航空大学土木建筑学院课件工程地质勘察阶段工程项目设计可行性研究初步设计施工图设计选址勘察初步勘察详细勘察工程地质勘察南昌航空大学土木建筑学院课件选址勘察总体上判定拟建场地的工程地质条件能否适宜工程建设项目，对大型工程非常重要。•搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产和附近地区的工程地质资料及当地的建筑经验；•通过踏勘，了解场地的地层、构造、岩石和土的性质、不良地质现象及地下水等工程地质条件；•对工程地质复杂，已有资料不满足要求时，应对相对较好的场地进行工程地质测绘和必要的勘探。南昌航空大学土木建筑学院课件对下列工程地质条件应进行避让：•不良地质现象发育强烈区域；•地基土性质严重不良的地段；•对建筑抗震不利的地段；•洪水或地下水对建筑物有威胁或严重不良影响的地段；•地下有未开采的有价值的矿藏或不稳定的地下采空区上的地段。南昌航空大学土木建筑学院课件初步勘察查明建筑场地不良地质现象的成因、分布范围、危害程度及发展趋势，以便使场地主要建筑物的布置避开不良地质现象地段，为建筑总平面布置提供依据。•搜集项目的可行性研究报告及有关文件；•初步查明地层、构造、岩石和土的性质；地下水埋藏条件、冻结深度、不良地质现象的成因、范围、影响程度和发展趋势；•对地震设防烈度为7度或7度以上的建筑物，因判定场地和地基的地震效应。南昌航空大学土木建筑学院课件详细勘察提出工程设计所需的各种工程地质参数，对建筑地基作出岩土工程评价，为基础设计、地基处理和加固，不良地质现象的防治等具体方案作出论证。•详勘主要以勘探、原位测试和室内土工试验为主；•详勘勘探孔的深度以能控制地基主要受力层为原则；•取样和原位测试点，应按地基土层条件、建筑物的重要性及场地面积决定。南昌航空大学土木建筑学院课件一、工程地质测绘的目的与任务（作用）1．查明拟定工程场址、线路等的工程地质条件；2．编制工作区工程地质图件及工勘文字报告，并提交设计部门及人员使用；3．可缩小进一步勘察的面积，并初步掌握某些规律和发现需要进一步研究解决的工程地质问题，也为开展其他类型的工勘工作等奠定良好的基础，提供方向上的指导。第二节工程地质调查测绘南昌航空大学土木建筑学院课件二、工程地质调查测绘内容P1841．地形、地貌条件；2．地层、岩性条件；3．地质构造条件；4．水文地质条件；5．不良地质作用；6．土石工程性质等；7．工程地质现象。南昌航空大学土木建筑学院课件第三节：工程地质勘探工程地质勘探工作一般是在测绘工作基本完成后，根据测区内的综合条件，有针对性的布置勘探点、勘探孔。用勘探工作的成果补充、检验和修改调查测绘工作的成果。常用的勘探方法有三类：物探、钻探和坑探。南昌航空大学土木建筑学院课件坑探坑探（槽探）就是挖个坑观看土层情况。适用于了解地质构造线、断裂破碎带宽度、地层分界线、岩脉宽度及其延伸方向和采取原状土样。南昌航空大学土木建筑学院课件探槽工程的素描通常绘一壁一底展开图。当两壁的地质现象差异较大时才绘两壁一底展开图。其常用的方法是坡度展开法，即槽壁按地形坡度作图，槽底作平面投影。南昌航空大学土木建筑学院课件钻探钻探是借助于钻机打钻孔获取地下地质资料，按动力来源，可分为人工钻和机动钻；按取土方法的不同，又可分为回转、冲击、回转冲击、振动四种，钻探方法的选择要根据土性及勘察对土样振动程度的要求而定，回转钻适用于粘性土、粉土、砂土，冲击钻较适用于砂土、碎石土、振动钻探一般适用于粘性土、粉土、砂土。钻孔分鉴别孔和技术孔。南昌航空大学土木建筑学院课件南昌航空大学土木建筑学院课件南昌航空大学土木建筑学院课件南昌航空大学土木建筑学院课件物探是以观测地质体的天然物理场或人工物理场的空间或时间分布状态，不研究地层物理性质和地质构造的方法。物探常用的物探方法1．电法勘探；（高密度电法、瞬变电磁法及可挖源音频大地电磁测深法）2．地震勘探；3．声波勘探；（声波CT）4．磁法勘探；5．重力法勘探；6．触探；7．测井；8．地质雷达等。南昌航空大学土木建筑学院课件静力触探实验静力触探（CPT）是将圆锥形的金属探头以静力方式按一定的速率均匀压入土中，量测其贯入阻力，借以间接判定土的物理力学性质的试验。南昌航空大学土木建筑学院课件优点：可在现场快速、连续、较精确地直接测得土的贯入阻力指标，了解土层原始状态的物理力学性质。特别是对于不易取样的饱和砂土、高灵敏的软土层，以及土层竖向变化复杂而不能密集取样或测试以查明土层性质变化的情况下，静力触探具有它独特的优点。缺点：是不能取土直接观察鉴别，测试深度不大（常小于50m），对基岩和碎石类土层不适用。南昌航空大学土木建筑学院课件静力触探按探头结构分为单桥探头、双桥探头南昌航空大学土木建筑学院课件触探静力触探南昌航空大学土木建筑学院课件圆锥动力触探利用一定的落能量，将与探杆连接的金属探头打入土层，一定深度所需的锤击数来判定土的工程性质。动力触探按锤击能量的大小不同可分为轻型、中型、重型、超重型四种。南昌航空大学土木建筑学院课件重型动力触探锤击数N63.5密实度重型动力触探锤击数N63.5密实度N63.5≤5松散10N63.5≤20中密5N63.5≤10稍密N63.520密实重型动力触探锤击数N120密实度重型动力触探锤击数N120密实度N120≤3松散11N120≤14密实3N120≤6稍密N12014很密6N120≤11中密碎石土按重型触探N63.5分类碎石土按超重型触探N120分类南昌航空大学土木建筑学院课件标准贯入试验标准贯入试验设备主要由标准贯入器、触探杆和穿心锤三部分组成。标贯锤击数N可用于确定土的承载力，判别砂土的液化及状态，判别粘性土的稠度状态和无侧限抗压强度qu。操作时，先用钻具钻进到试验土层标高以上约15cm处，63.5kg重心穿心锤从76cm，将贯入器打入土层15cm不计数，然后再打入土层30cm的锤击数即为实例锤击数N’。当触探杆长度大于3m时，锤击数需要进行杆长修正。南昌航空大学土木建筑学院课件（3）标准贯入试验南昌航空大学土木建筑学院课件反力梁千斤顶基准梁荷载板百分表平板载荷实验平板载荷度验主要专用于确定地基土承载力特征值及土的变形模量。试验一般在试坑中进行。南昌航空大学土木建筑学院课件百分表式位移计钻孔测斜仪测斜管南昌航空大学土木建筑学院课件6.3岩土工程勘察成果报告地基勘察报告书的编制——文字任务要求及勘察工作概况；场地位置、地形地貌、地质构造、不良地质现象及地震基本烈度；场地的地层分布、岩石和土的均匀性、物理力学性质、地基承载力和其他设计计算指标；地下水的埋藏条件和腐蚀性以及土层的冻结深度；对场地及地基进行综合的工程地质评价，对场地的稳定性和适宜性作出结论，指出可能存在的问题，提出相关地基基础方案的建议。南昌航空大学土木建筑学院课件地基勘察报告书的编制——图表勘察点平面位置图钻孔柱状图工程地质剖面图土工试验成果总表南昌航空大学土木建筑学院课件南昌航空大学土木建筑学院课件南昌航空大学土木建筑学院课件南昌航空大学土木建筑学院课件南昌航空大学土木建筑学院课件某住宅小区场地的岩土工程勘察报告摘录南昌航空大学土木建筑学院课件1.工程概况、勘察要求及工作概况•根据项目委托书，拟建工程为6～7层住宅楼，初步确定采用浅基础。设计要求查明场地土层的构成、分布及埋深，获取各土层的物理力学性质指标，判定地基土会否产生液化，提供地基基础的选型及设计参数。•勘察工作按施工图设计阶段(亦称详细勘察阶段)的要求进行，采取野外钻探取样、现场原位测试及室内土工试验相结合的方法。勘察工作自XXXX年X月X日开始，至X月X日完成，完成工作量……。南昌航空大学土木建筑学院课件2.场地地形地貌•拟建场地地貌上属长江冲积高漫滩，地形较平坦。勘察时原有住宅楼未拆除。地表标高10.85～10.90m。南昌航空大学土木建筑学院课件3.场地土层划分•经钻探揭示，拟建场地土层分布可分5层，自上而下为：•第①-1层填土；灰色、松散、层厚1.60～2.60m；•第①-2层塘泥：灰黑色，软-流塑，层厚1.60～2.00m，仅在J18、G20孔附近分布；•第②-1层粉土、粉砂：灰黑色～灰色，饱和，粉土软塑一可塑，粉砂稍密，层厚4.30～7.20m，层顶标高7.20～9.29m南昌航空大学土木建筑学院课件•第②-2层粉土夹薄层粉砂：灰色，饱和，粉土软塑，粉砂稍密，层厚7.10～10.50m，层顶标高1.70～3.90m；•第②-3层粉砂：青灰色，饱和，中密，层顶标高-4.15～6.65m，本层未钻透。南昌航空大学土木建筑学院课件4.各土层主要物理力学性质指标值和地基承载力标准值某住宅小区地基土的物理力学性质指标值主要指标天然含水量天然重度γ孔隙比塑性指数液性指数压缩系数压缩模量直剪强度指标标准值比贯入阻力标贯击数地基承载力特征值%eIPIL度击②-127.218.90.8038.10.550.1910.722.226.26.111.1150②-232.718.20.9619.90.920.258.630.622.23.18.4120②-328.518.70.8400.1711.00.026.78.416.41703/mkN1MPakPaMPaMPakPa南昌航空大学土木建筑学院课件5.结论和建议•拟建场地土层分布较均匀，主要为高漫滩冲积形成的粉土、粉砂等土层。根据前述各土层物理力学性质指标值及抗震评价结果并结合上部建筑物的特点，用浅基础方案是合理的。建议将第①-1层填土及第①-2层塘泥挖除，以第②-1层作为基础持力层，该层的地基承载力特征值。kPafa150南昌航空大学土木建筑学院课件6.报告书附件•勘察点平面布置图1张(见图2—8)•工程地质剖面图l0张[只列出1张(图2—9)•静力触探试验成果分层统计表1张•标准贯入试验分层统计表3张•饱和粉土、粉砂液化判别表1张•水质分析成果表1张•土工试验成果分层统计表4张•土工试验成果总表6张南昌航空大学土木建筑学院课件勘探点的平面布置南昌航空大学土木建筑学院课件某学院住宅楼工程剖面图南昌航空大学土木建筑学院课件