第2章边坡工程勘察

§2.1岩土工程勘察§2.2斜坡场地岩土工程勘察要点§2.3滑坡岩土工程勘察要点§2.４基坑工程勘察要点§2.５危岩崩塌勘察要点第二讲边坡工程勘察边坡工程为了使岩土工程勘察能贯彻执行国家有关的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、确保工程质量和提高经济效益，由国家建设部会同有关部门，共同制订了中华人民共和国国家标准《岩土工程勘察规范》GB50021-94作为强制性国家标准于1995年3月1日正式颁布施行，后经修改，《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)。该规范是对原《工业与民用建筑工程地质勘察规范》TJ21-77的修订，它既总结了中国50多年来工程实践的经验和科研成果，又注意尽量与国际标准接轨。§2.1岩土工程勘察边坡工程1.岩土工程勘察的任务按照建(构)筑物不同勘察阶段的要求，为工程的设计、施工以及岩土体治理加固、开挖支护和降水等工程提供地质资料和必要的技术参数，对有关的岩土工程问题作出论证、评价。§2.1岩土工程勘察边坡工程2.岩土工程勘察基本技术要求岩土工程勘察等级划分的主要目的，是为了勘察工作量的确定。显然，工程规模较大或较重要、场地地质条件以及岩土体分布和性状较复杂者，所投入的勘察工作量就较大，反之则较小。岩土工程勘察的等级，是由工程安全等级、场地和地基复杂程度三项因素决定的。首先应分别对三项因素进行分级，在此基础上进行综合分析，以确定岩土工程勘察的等级划分。岩土工程勘察的分级§2.1岩土工程勘察边坡工程(1)工程安全等级工程的安全等级，是根据由于工程岩土体或结构失稳破坏，导致建(构)筑物破坏而造成生命财产损失、社会影响及修复可能性等后果的严重性来划分的。安全等级破坏后果工程类型一级很严重重要工程二级严重一般工程三级不严重次要工程§2.1岩土工程勘察边坡工程目前对于边坡工程而言，按其损坏后可能造成的破坏后果(危及人的生命、造成经济损失、产生社会不良影响)的严重性、边坡类型和坡高等因素，将边坡工程划分为三级。此外，各产业部门和地方根据本部门(地方)建筑物的特殊要求和经验，在颁布的有关技术规范中也划分了适用于本部门(地方)的工程安全等级，一般均划分为三级。对于不同类型的工程来说，应根据工程的规模和重要性具体划分。§1岩土工程勘察边坡工程§1岩土工程勘察边坡工程场地复杂程度是由建筑抗震稳定性、不良地质现象发育情况、地质环境破坏程度和地形地貌条件四个条件衡量的，也划分为三个等级。等级场地条件一级二级三级建筑抗震稳定性危险不利有利(或地震设防烈度6度)不良地质现象发育情况强烈发育一般发育不发育地质环境破坏程度已经或可能强烈破坏已经或可能受到一般破坏基本未受破坏地形地貌条件复杂较复杂简单(2)场地复杂程度等级§2.1岩土工程勘察边坡工程一级地基:符合下列条件之一者即为一级地基：(a)岩土种类多，性质变化大，地下水对工程影响大，且需特殊处理；(b)多年冻土及湿陷、膨胀、盐渍、污染严重的特殊性岩土，对工程影响大，需作专门处理的；变化复杂，同一场地上存在多种或强烈程度不同的特殊性岩土。(3)地基复杂程度等级地基复杂程度也划分为三级：§2.1岩土工程勘察边坡工程二级地基：符合下列条件之一者即为二级地基：(a)岩土种类较多，性质变化较大，地下水对工程有不利影响；(b)除上述规定之外的特殊性岩土。三级地基：(a)岩土种类单一，性质变化不大，地下水对工程无影响；(b)无特殊性岩土。§2.1岩土工程勘察边坡工程(4)岩土工程勘察等级勘察等级确定勘察等级的因素工程安全等级场地等级地基等级一级一级任意任意二级一级任意任意一级二级二级二级二级或三级三级二级三级一级任意任意一级二级二级三级二级三级三级三级二级三级三级二级或三级§2.1岩土工程勘察边坡工程岩土工程勘察阶段我国工程实行四阶段体制，与国际通用体制相同。规划阶段、初步设计、技术设计、施工设计与施工不同部门的名称：铁道部门：草测、初测、详测、定测；水电部门：规划、可行性研究、初步设计、技术设计、运行；城建部门：总体规划、详细规划、初步设计、技术设计、施工设计与施工。§2.1岩土工程勘察边坡工程规划阶段的任务：•区域开发技术—经济论证，比较选择第一期工程开发地段。定性概略评价。初步设计的任务：•场地方案比较，选场址。定性、定量评价。技术设计的任务：•选定建（构）筑物位置、类型、尺寸。定量评价。施工设计与施工：•施工详图。补充验证已有资料。§2.1岩土工程勘察边坡工程(1)可行性研究勘察（选址勘察）搜集、分析已有资料，进行现场踏勘，工程地质测绘，少量勘探工作，对场址稳定性和适宜性作出岩土工程评价，进行技术经济论证和方案比较。(2)初步勘察建（构）筑地段稳定性的岩土工程评价，、主要建（构）筑物地基基础方案、对不良地质现象的为确定建（构）筑物总平面布置防治工程方案进行论证。岩土工程勘察阶段的划分：§2.1岩土工程勘察边坡工程(3)详细勘察对地基基础设计、地基处理与加固、不良地质现象的防治工程进行岩土工程计算与评价，满足施工图设计的要求。！施工勘察不作为一个固定阶段，视工程的实际需要而定，对条件复杂或有特殊施工要求的重大工程地基，需进行施工勘察。施工勘察包括：施工阶段的勘察和施工后一些必要的勘察工作，检验地基加固效果。§2.1岩土工程勘察边坡工程3岩土工程勘察方法岩土工程勘察方法或技术手段，主要以下四类：(1)工程地质测绘(2)勘探与取样(3)原位测试与室内实验(4)现场检验与监测§2.1岩土工程勘察边坡工程(1)工程地质测绘工程地质测绘是工程地质勘察过程中的基础工作，是勘察中最先进行的项目。工程地质测绘的目的是为编制工程地质图，系统地获取原始资料。§2.1岩土工程勘察边坡工程•工程地质测绘的任务是运用工程地质理论，通过系统地野外工作，观察、描述各种地质要素的表现，从而查明工程地区的工程地质条件，并将所获取的资料反映在地形底图上，并编制工程地质图件，为编写报告书提供准确依据。•工程地质测绘是由掌握一定理论的人员来进行的，野外的第一手资料和对现象的认识，比用其它间接方法所得结论要直接和切合实际。它是一种可在短期内用少量投资的情况下，取得对工作区地表工程地质条件的认识的重要手段。§2.1岩土工程勘察边坡工程工程地质图的测制(野外填图)§2.1岩土工程勘察边坡工程测绘是在充分搜集和详细研究已有资料(包括区域地质资料)的基础上进行的。除一般的测绘内容外，应侧重与斜坡稳定有关的内容。如斜坡的坡形与坡角、软弱层产状与分布、结构面优势方位与坡面的关系、不良地质现象的成因、性质，当地治理斜坡的经验等。测绘范围应包括可能对斜坡场地稳定有影响的所有地段。在有大面积岩石露头的地区，测绘路线按垂直于主要构造线或坡面走向布置，路线间距100～300m，当地质条件复杂时应缩小路线间距。每个地质构造不同的区段均应布置测绘路线。观测点间距视地质条件而定。对于断层破碎带等重要地质界线应进行追索。在露头不好的地区，应采用露头全面标绘法。§2.1岩土工程勘察边坡工程§2.1岩土工程勘察边坡工程岩体斜坡节理调查是一项重要且繁重的工作。调查方法通常采用测线法或分块法。采用前者时每条测线长10～30m，采用后者时每一测区面积约25平方米。详细记录与测线相交或测区内的每条节理性状(长度小于2m的节理可略去不计)。每一节理组均应取样。除平面图外，工程地质剖面图是斜坡稳定分析的重要图件。剖面的方向多取平行于坡面倾向的方向，其长度一般应大于自坡底至坡顶的长度，剖面的数量不宜少于2～3条。同时，按需要可绘制平行坡面走向的剖面。§2.1岩土工程勘察边坡工程(2)岩土工程勘探岩土工程勘探常用的手段：钻探工程坑探工程地球物理勘探钻探和坑探工程是直接勘探手段，能较可靠地了解地下地质情况，在岩土工程勘察中是必不可少的。钻探工程是使用最广泛的一类勘探手段，普遍应用于各类工程的勘探；由于它对一些重要的地质体或地质现象有时可能会误判、遗漏，所以也称它为“半直接”勘探手段。坑探工程勘探人员可以在其中观察编录，以掌握地质结构的细节；但是重型坑探工程耗资高，勘探周期长，使用时应具经济观点。§2.1岩土工程勘察边坡工程最常用的办法,可达100m以下划分地层确定地下水取样可以结合原位试验钻探回转式钻机回转式钻机泥浆槽沉淀槽§2.1岩土工程勘察边坡工程泥炭粉质粘土粘土砂砾石杂填§2.1岩土工程勘察边坡工程坑探优点:直观,取原状样缺点:一般3~4m,地下水以下危险§2.1岩土工程勘察边坡工程地球物理勘探(物探)物探:根据如密度、导电性等物理性质的差别，勘测地层分布、地质构造和地下水位置方法:重力场,磁电场,声,弹性波,放射性勘探,地震勘探(规范,剪切波速)优点:简单迅速缺点:间接判断,较大范围.§2.1岩土工程勘察边坡工程地球物理勘探简称物探，是一种间接的勘探手段，它的优点是较钻探和坑探轻便、经济而迅速，能够及时解决工程地质测绘中难于推断而又急待了解的地下地质情况，且具有立体透视性的优点。所以常常与测绘工作配合使用。它又可作为钻探和坑探的先行或辅助手段。但是，物探成果判释往往具多解性，方法的使用又受地形条件等的限制，其成果需用钻探或坑探工程来验证。考虑到三类勘探手段的特点，布置勘探工作时应综合使用，互为补充。§2.1岩土工程勘察边坡工程物理性质力学特性直剪试验,三轴,压缩(渗透)三轴试验压缩试验§2.1岩土工程勘察(3)原位测试与室内试验边坡工程室内实验历史较久其优点是：试验条件比较容易控制(边界条件明确、应力应变条件可以控制等)；可以大量取样。缺点是：试样尺寸小，不能反映宏观结构和非均质性对岩土性质的影响，代表性差；试样不可能真正保持原状，而且有些岩土也很难取得原状试样。§2.1岩土工程勘察边坡工程原位测试与室内试验的主要目的，是为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数，包括岩土的物性指标、强度参数、固结变形特性参数、渗透性参数和应力、应变时间关系的参数等。原位测试亦称现场试验、就地试验、野外试验。许多试验方法是随着对岩土体的深入研究而发展起来的。原位测试一般都借助于勘探工程进行，是详细勘察阶段一种主要勘察方法。§2.1岩土工程勘察边坡工程原位试验的目的1)在岩土体处于天然状态下，利用原地切割的较大尺寸的试件进行各种测试取得可靠的岩土体物理、力学、水理性质指标。2)对于某些因无法采取原状样品进行室内实验的岩土体的测试。如：裂隙化岩石、液态粘性土(低液限粘土、淤泥)、砂砾。3)完成或实现室内无法测定的实验内容。如：地下洞室围岩应力、岩体裂隙的连通性、透水性、含水层的渗透性等。4)为施工(基坑开挖、地基处理)提供可靠的数据。§2.1岩土工程勘察边坡工程原位测试与室内试验相比，各有优缺点：原位测试的优点:1)试样不脱离原来的环境，基本上在原位应力条件下进行试验；2)所测定的岩土体尺寸大，能反映宏观结构对岩土性质的影响，代表性好；3)试验周期较短，效率高；4)尤其对难以采样的岩土层仍能通过试验评定其工程性质。缺点：试验时的应力路径难以控制；边界条件也较复杂；有些试验耗费人力、物力较多，不可能大量进行。§2.1岩土工程勘察边坡工程原位试验的分类1)岩土力学性质的野外测定①土体力学性质试验载荷试验、旁压试验、静、动触探试验、十字板剪切试验②岩体力学性质试验岩体变形静力法试验、声波测试(动力法)试验、岩体抗剪试验、点荷载强度试验、回弹锤测试、便携式弱面剪试验§2.1岩土工程勘察边坡工程2)岩体应力测定测定岩体天然应力状态下及工程开挖过程中应力的变化。如：地下洞室开挖。3)水文地质试验钻孔压水试验(裂隙岩体)、抽水试验(中、强富水性含水层)、注水试验(干、松散透水层)、岩溶裂隙连通试验等。4)改善土、石性能的试验为地基改良和加固处理提供依据。如：灌浆试验、桩基试验等。§2.1岩土工程勘察边坡工程动力触探§2.1岩土工程勘察边坡工程a.静力触探是可以迅速、连续的反映土质变化b.划分土层,确定承载力、压缩性、不排水抗剪强度、砂土密实度等c.静力触探适用于粘性土和砂类土静力触探§2.1岩土工程勘察边坡工程对于斜坡而言，岩土测试是为斜坡的设计、施工和加固提供数据。需要为斜坡的各个