基础工程学Foundation EngineeringWord文档格式.docx

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大陆上厚的70公里，海洋里薄的今10公里，平均厚度在33km左右。

地幔：

中间构造层，富含铁镁的硅酸盐物质。

地核：

主要化学成分是铁，镍，所以又称铁镍核心。

第二节地质构造P5

一、构造运动：

是一种机械运动，涉及的范围包括地壳及上地幔上部即岩石圈，可分为水平运动和垂直运动。

水平方向的构造运动使岩块相互分离裂开或是相向聚汇，发生挤压、弯曲或剪切、错开；

垂直方向的构造运动则使相邻块体作差异性上升或下降。

P6

二、地质构造：

在漫长的地质历史发展过程中，地壳在内外力地质作用下，不断运动演变所造成的地层形态，统称为地质构造。

褶皱构造和断裂构造。

P6

第三节地质作用p8

一、地质作用p8内力地质作用外力地质作用p8

二、岩石的类型

（1）岩浆岩成因：

由地球内部的岩浆侵入地壳或喷出地面冷凝而成岩浆岩。

（2）沉积岩成因：

岩石经风化、剥蚀成碎屑，经水流、风力或冰川搬运至下游处沉积，再经长时代的压紧或化学作用硬结而成沉积岩。

（3）变质岩成因：

地壳外壳的原岩因地壳运动、岩浆活动，在高温、高压和化学性活泼的物质作用下，改变了原岩的结构、构造和成分，形成一种新的岩石，称为变质岩。

第四节地形和地貌p9

典型的地貌单元山地丘陵冲积平原p9

第五节水文地质条件P10

一、地下水

（1）地下水的埋藏条件p10上层滞水潜水承压水

潜水：

是位于第一个稳定隔水层以上的含在透水层中、能够自由流动的地下水。

其水面是起伏不平的面，称为潜水面。

潜水主要由大气降水和地表水补给。

多数情况下，补给区与分布区一致。

所以潜水的埋藏深度及含水层厚度经常是变化的，而且变化范围较大，其中以气候、地形的影响最为显著。

对采矿工作来说，潜水对建井及露天开采的影响较大，对地下开采影响较小。

承压水（自流水）：

是埋藏在两个隔水层之间的透水层中的地下水，其运动受上下隔水层的约束和水压的作用，通常是从补给区流向排泄区。

其补给区与分布区不一致，受大气降水变化的影响较小，不易受污染。

（2）动水力

动水力P11流砂：

当动力水的大小等于或大于土的浮重度时，土体失重，随水流动，称为流砂。

潜蚀：

土中水流把土体粗颗粒孔隙中所充填的细粒土带走，在土层中形成管状空洞，破坏土的结构，这种作用称为潜蚀。

潜蚀包括机械潜蚀和化学潜蚀.

机械潜蚀作用:

指渗流的机械冲刷力把细小的土颗粒携走,而较大的颗粒仍留在原处.

化学潜蚀作用:

指当土中含有可溶盐类的颗粒或胶结物时,水流溶蚀了它们,使土的结构变松,孔隙度增大,水流的渗透能力加强.

机械潜蚀和化学潜蚀一般是同时进行的,且二者是相互影响,相互促进的.

强烈的渗透变形会在渗流出口处侵蚀成孔洞,孔洞又会促使渗透途经已经缩短,水力梯度有所增大的渗流向它集中,而在孔洞末端集中的渗透水流就具有更大的侵蚀能力,所以孔洞就不断沿最大水力梯度线溯源发展,最终形成一条水流集中的管道,由管道中涌出的水携带较大量的土颗粒,即管涌（piping）.

管涌是由潜蚀强烈发展而出现的一种特有的不良地质作用,往往形成地质灾害.

流砂一般出现在粉砂层或粘土颗粒含量小于10％、粉粒含量大于75％的土层，地下水动水压力较大，基坑（槽）内外的水位高差大，动水将粉砂颗粒冲流冒出，粉砂层被破坏，形成流砂。

流砂挖掘愈多，将使基坑（槽）外附近的地基下陷、沉塌。

流砂与管涌的比较：

流砂管涌

现象土体局部范围的颗粒同时发生移动土体内细颗粒通过粗粒形成的孔隙通道移动

位置只发生在水流渗出的表层可发生于土体内部和渗流溢出处

土类只要渗透力足够大，可发生在任何土中一般发生在特定级配的无粘性土或分散性粘土

历时破坏过程短破坏过程相对较长

后果导致下游坡面产生局部滑动等导致结构发生塌陷或溃口

图为发生在湖南望城湘江大堤最大的管涌。

由于暴雨使湘江水猛长，使土体中的水力坡降增加，加之土结构的几何原因，发生了图中的管涌。

沙袋用来提高逸出口水位，以降低水力坡降。

此外还抛了一些大的砾石形成反滤层。

二、地下水引发的工程问题：

土中通常含有水，土中含水量的变化及土体中水的流动对土特性的影响非常大。

有时这种影响可能会带来灾难。

水对土特性影响的直观理解为：

土的含水量小时，土比较硬，土中适当含水可使散粒土颗粒粘合在一起，使其具有一定的粘结强度，但当土的含水量过大时则会变软。

当水在土中流动的比较急时，将引起坝基渗流、基坑渗流、塌方、泥石流及流砂等灾害。

板桩围护下的基坑渗流土石坝坝基坝身渗流

第六节工程地质P12

一、工程地质条件P12

二、工程地质问题：

已有的工程地质条件在工程建筑和运行期间会产生一些新的变化和发展，构成威胁影响工程建筑安全的地质问题称为工程地质问题。

P16

土木工程主要的工程地质问题包括以下四类：

①地基稳定性问题②斜坡稳定性问题③洞室围岩稳定性问题④区域稳定性问题

【第二章】工程地质勘察P22

工程地质勘察方法

工程地质勘察报告

第一节场地和地基P22

建筑场地建筑物场地P22

岩土工程勘察等级

一、工程地质勘察的目的P23

三、岩土工程勘察方法P27

Ø

工程地质测绘

工程地质勘探与取样

工程地质现场测试与长期观测

工程地质资料室内整理

（一）坑探P28该方法的特点是

（二）工程地质钻探P28

1.工程地质钻探的基本概念P28

2.钻探过程:

破碎岩土、采取岩土、保全孔壁

钻进方法：

回转钻探、冲击钻探、振动钻探和冲洗钻探四种

3.岩土取样

1目的：

2要求:

原状土样

扰动试样

应力求排除各种可能的扰动因素，使试样的扰动程度降至最小的程度。

勘察规范对土样的扰动程度分成四个等级：

土试样质量等级划分：

4成果表达

钻孔柱状图:

地质年代、岩土层埋藏深度、厚度、底部绝对标高、岩土的描述、地下水水位、测量日期、岩土取样位置等内容。

单个钻孔（柱状图）多个钻孔柱状图（工程地质剖面图）

（三）触探P29

（1）静力触探P29

（2）圆锥动力触探P31（3）标准贯入试验P32

（四）工程地质物探地球物理勘探P34

物探是以专用仪器探测地壳表层各种地质体的物理场来进行地层划分，判明地质构造、水文地质及各种物理地质现象的地球勘探方法，又称为地球物理勘探。

基本原理:

地球存在各种物理场：

电场、重力场、磁场、弹性波的应力场、辐射场等，由于地质体的不同结构和特性（成层必性、裂隙性、含水性等）物理场相应有差异性。

与钻探相比，具有设备轻便、成本低、效率高、工作空间广等优点。

但它由于不能取样，不能直接观察，故多与钻探配合使用。

研究岩土电学性质及电场、电磁场变化规律的电法勘探;

研究岩土磁性及地球磁场、局部磁异常变化规律的磁法勘探;

研究地质体引力场特征的重力勘探;

研究岩土弹性力学性质的地震勘探;

研究岩土的天然或人工放射性的放射性勘探;

研究物质热辐射场特征的红外探测方法;

研究岩土的声波和超声波传递和衰减变化规律的声波探测技术

电法勘探最为常用

电法勘探是以研究地下地质体电阻率差异的勘探方法，也称电阻率法

电阻率是岩土的一个重要电学参数，它表示岩土的导电特性。

不同的岩土有不同的电阻率，也就是说，不同岩土有不同的导电特性。

电阻率在数值上等于电流在材料里均匀分布时，该种材料单位立方体所呈现的电阻。

探地雷达GPR（Groundpenetratingradar）

利用高频电磁波在岩体传播中遇到地质界面产生反射的特性，探测异常地质体的一种方法。

探地雷达可以满足各种探测领域与不同探测深度的需求。

目前逐渐应用于在公路、铁道、机场、建筑工程、水利工程、隧道工程等领域。

四、工程地质勘察报告

（一）工程地质勘察报告的编制

工程地质勘察报告P36

岩土勘察报告的要求：

资料完整、真实准确、数据无误、图表清晰、结论有据、建议合理、便于使用和适宜长期保存，并应因地制宜，重点突出，有明确的工程针对性。

岩土勘察报告的内容：

1、勘察目的、任务要求和依据的技术标准；

2、拟建工程概况；

3、勘察方法和勘察工作布置；

4、场地地形、地貌、地层、地质构造、岩土性质及其均匀性；

5、各项岩土性质指标，岩土的强度参数、变形参数、地基承载力的建议值；

6、地下水埋藏情况、类型水位及其变化；

7、土和水对建筑材料的腐蚀性；

8、可能影响工程稳定的不良地质作用的描述和对工程危害的评价；

9、场地稳定性和适宜性评价。

⑴岩土工程勘察报告应对岩土利用、整治和改造的方案进行分析论证，提出建议；

⑵对工程施工和使用期间可能发生的岩土问题进行预测，提出监控和预防措施的建议。

成果报告应附下列图件：

1、勘探点平面布置图；

2、工程地质柱状图；

3、工程地质剖面图；

4、原位测试成果图表；

5、室内试验成果图表；

6、当需要时附加图表。

（二）勘察报告的阅读与使用

需要引起工程技术人员注意的几点：

1、场地稳定性评价2、持力层的选择3、考虑环境效应

五、基槽检验与地基的局部处理

一、基槽检验（验槽）

在基槽开挖时，根据施工揭露的地层情况，对地质勘察成果与评价建议等进行现场的检查，校核施工所揭露的土层是否与勘察成果相符，结论和建议是否符合实际情况。

如果有出入应该进行补充修正，必要时尚应作施工勘察。

二、地基的局部处理

根据勘察报告局部存在异常地基或经基槽检验，局部分布异常土层时，可根据地基的实际情况、工程要求和施工条件，采取必要的局部处理措施。

下面列举了一些常见的地基局部处理的方法：

1、古井、坑穴及局部淤泥的处理

2、局部坚硬土层的处理

3、管道的处理

4、其他情况处理

【第三、四章】浅基础P45

一、基础材料

二、浅基础的类型与特点

三、基础埋置深度

四、减轻不均匀沉降危害的措施

一、基础材料P45

（一）材料：

1、砖石砌体2、混凝土和毛石混凝土3、钢筋混凝土4、灰土5、三合土

（二）对基础材料的要求P45

1、砖：

必须用黏土砖，灰砂砖与轻质砖均不得用于基础。

一般地区稍湿地基，砖的标号不低于MU7.5，严寒地区饱和地基，砖的最低标号为MU20。

2、石料：

3、砂浆：

白灰、水泥混合砂浆不能用于含水饱和地基。

水泥砂浆在很湿的或饱和的地基中最低标号为M5。

4、混凝土：

垫层的标号常为C10。

5、钢筋混凝土：

混凝土标号不低于C15。

6、灰土：

中小型工程，常用三七灰土，分层压实。

二、浅基础的类型P46

（一）按材料及受力情况分

1.刚性基础——砖、石、混凝土、毛石混凝土等。

2.柔性基础——钢筋混凝土基础。

3.联合基础

1、刚性基础（无筋扩展基础）

定义：

由砖、毛石、素混凝土以及灰土等材料修建的基础，称为刚性基础。

适用于多层民用建筑和轻型厂房。

概念;

刚性角刚性基础

2、柔性基础（钢筋混凝土扩展式基础）

由钢筋