工程地质6.ppt

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第第6章章工程地质勘察工程地质勘察16.1工程地质勘察的任务和方法6.1.1工程地质勘察目的和方法简述根据建设场地明确性与否，工程地质勘察的任务可分两大类。

一类是具有明确指定建设场地的工程地质勘察任务。

另一类是需要方案比选建设场地的工程地质勘察任务。

工程地质勘察常用的主要方法有：

工程地质测绘；工程地质勘探；工程地质试验；工程地质现场观测。

各种方法在各个工程勘察阶段中使用的数量、深度与广度也各不相同。

26.1.2工程地质勘察阶段1）可行性研究勘察阶段可行性研究勘察阶段，主要满足选址或者确定场地的要求，该阶段应对拟建场地的稳定性和适宜性做出客观评价。

2）初步勘察阶段初步勘察阶段应对场地内建设地段的稳定性作出岩土工程定量分析。

33）详细勘察阶段详细勘察应密切结合工程技术设计或施工图设计，针对不同工程结构提供详细工程地质资料和设计所需的岩土技术参数，对拟建物的地基做出岩土工程分析评价，为路基路面或基础设计、地基处理、不良地质现象的预防和整治等具体方案进行具体论证并得出结论和提出建议。

详细勘察的具体内容应视拟建物的具体情况和工程要求来定。

44）施工勘察阶段施工勘察主要是与设计、施工单位相结合进行的地基验槽，深基础工程与地基处理的质量和效果的检测，施工中的岩土工程监测和必要的补充勘察，解决与施工有关的岩土工程问题，并为施工阶段路基路面或地基基础设计变更提供相应的地基资料，具体内容视工程要求而定。

56.1.3工程地质测绘1.工程地质测绘的范围工程地质测绘范围应根据工程建设类型、规模，并考虑工程地质条件的复杂程度等综合确定。

一般工程跨越地段越多、规模越大、工程地质条件越复杂、测绘范围就相对越广。

例如：

京珠高速公路的线路测绘，横亘南北、穿山越岭、跨江过水，测绘范围就比三峡大坝选地址工程测绘范围要广阔。

62.工程地质测绘的内容

（1）地层岩性。

（2）地质构造。

（3）地貌条件。

（4）水文地质。

（5）不良地质。

（6）可用材料。

73.工程地质测绘的精度工程地质测绘的精度是指对野外观察得到工程地质现象和获取的地质要素信息标记、描述和表示在有关图纸上的详细程度。

所谓地质要素，即场地的地层、岩性、地质构造、地貌、水文地质条件、物理地质现象、可利用天然建筑材料的质量及其分布等。

测绘的精度主要取决于单位面积上观察点的多少，在地质复杂地区，观察点的分布多一些，简单地区则少一些，观察点应布置在反映工程地质条件各因素的关键位置上。

一般应反映在图上大于2mm的一切地质现象，对工程有重要影响的地质现象，在图上不足2mm时，应扩大比例尺表示，并注明真实数据，如溶洞等。

84.工程地质测绘的方法和技术

（1）像片成图法。

像片成图法是利用地面摄影或航空（卫星）摄影的像片，先在室内根据判释标志，结合所掌握的区域地质资料，确定地层岩性、地质构造、地貌、水系和不良地质现象等，描绘在单张像片上，然后在像片上选择需要调查的若干布点和路线，以便进一步实地调查、校核并及时修正和补充，最后将结果转绘成工程地质图。

（2）实地测绘法。

实地测绘法就是在野外对工程地质现象进行实地测绘的方法。

实地测绘法通常有路线穿越法、布线测点法和界线追索法三种。

9（3）遥感技术应用。

遥感技术就是根据电磁波辐射理论，在不同高度观测平台上，使用光学/电子学或电子光学等探测仪器，对位于地球表面的各类远距离目标反射、散射或发射的电磁波信息进行接收并以图像胶片或数字磁带形式记录，然后将这些信息传送到地面接受站，接受站再把这些信息进一步加工处理成遥感资料，最后结合已知物的波谱特征，从中提取有用信息，识别目标和确定目标物之间相互关系的综合技术。

简言之，遥感技术是通过特殊方法对地球表层地物及其特性进行远距离探测和识别的综合技术方法。

遥感技术包括传感器技术、信息传输技术、信息处理、提取和应用技术、目标信息特征的分析和测量技术等。

106.1.4工程地质勘探1.开挖勘探开挖勘探就是对地表及其以下浅部局部土层直接开挖，以便直接观察岩土层的天然状态以及各地层之间的接触关系，并能取出接近实际的原状结构岩土样进行详细观察并描述其工程地质特性的勘探方法。

根据开挖体空间形状的不同，开挖勘探可分为坑探、槽探、井探和洞探等。

112.钻孔勘探钻孔勘探简称钻探。

钻探就是利用钻进设备打孔，通过采集岩芯或观察孔壁来探明深部地层的工程地质资料，补充和验证地面测绘资料的勘探方法。

钻探是工程地质勘探的主要手段，但是钻探费用较高，因此，一般是在开挖勘探不能达到预期目的和效果时才采用这种勘探方法。

123.地球物理勘探地球物理勘探简称物探，是利用专门仪器来探测地壳表层各种地质体的物理场，包括电场、磁场、重力场、辐射场、弹性波的应力场等，通过测得的物理场特性和差异来判明地下各种地质现象，获得某些物理性质参数的一种勘探方法。

136.1.5岩土测试1.桩基础自平衡测试法1）测试原理和特点自平衡测试法的主要装置一种经特别设计可用于加载的专利产品荷载箱，它主要由活塞、顶盖、底盖及箱壁四部分组成。

在顶、底盖上布置位移杆，将荷载箱与钢筋笼焊接成一体放入桩身适当位置。

2）测试时间及加载方式在桩身强度达到设计要求的前提下，成桩到开始试桩的时间：

对于砂土不少于10天，对于黏性土和粉土不少于15天，对于淤泥或淤泥质土不少于25天。

加载方式可采用慢速维持荷载法也可采用快速维持荷载法。

143）极限承载力的确定根据位移随荷载的变化特性确定极限承载力。

4）转换方法自平衡法测出的上段桩的摩阻力方向是向下的，与常规摩阻力方向相反。

传统加载时，侧阻力将使土层压密，而该法加载时，上段桩侧阻力将使土层减压松散，故该法测出的摩阻力小于常规摩阻力，因此必须进行等效转换。

自平衡法测试结果向传统静载试验的桩顶荷载位移曲线转换方法有两种：

一种是简化转化法；另一种是精确转化法。

152.十字板剪切试验十字板剪切试验是采用十字板剪切仪专门原位测定饱和软黏土抗剪强度的一种试验方法。

十字板剪切仪主要由十字板头、加荷传力装置（轴杆、转盘、导轮等）和测力装置（钢环、百分表）三部分组成。

3.离心模型试验简介土工离心模型试验（GeotechnicalCentrifugeModelTest）的基本原理是，将土工模型置于高速旋转的离心机中，让模型承受大于重力加速度的离心加速度的作用，来补偿因模型尺寸缩小而导致的土工构筑物自重的损失。

故对模拟以自重为主要荷载的岩土工程结构物性状的研究特别有效。

166.1.6现场监测现场监测是指在施工过程中及完成后由于施工和运营的影响而引起岩土性状及周围环境条件发生变化所进行的各种动态观测工作。

现场监测的目的是，进一步检验工程地质勘察和评价的可靠性；检验设计理论和计算的正确性；掌握施工对工程引起的影响以及监视其变化和规律，以便及时在设计、施工上采取相应的防治应对措施。

176.2工程地质勘察报告书和图件6.2.1工程地质勘察报告书工程地质勘察报告书是在工程勘察工作结束时，将直接和间接获得的各种工程资料，经过分析整理、检查校对和归纳总结后文字记录及相关图表汇总的正式书面材料。

工程地质是工程地质勘察的最终成果，也是向规划、设计、施工等部门直接提交和使用的文件性资料。

186.2.2工程地质图件1.综合工程地质平面图在选定比例尺地形图上以图形的形式标出勘察区的各种工程地质勘察的工作成果，例如工程地质条件和评价，预测工程地质问题等，即成为工程地质图。

2.勘察点平面位置图当地形起伏时，该图应绘在地形图上。

在图上除标明各勘察点（包括浅井、探槽、钻孔等）的平面位置、各现场原位测试点的平面位置和勘探剖面线的位置外，还应绘出工程建筑物的轮廓位置，并附场地位置示意图、各类勘探点、原位测试点的坐标及高程数据表193.工程地质剖面图工程地质剖面图以地质剖面图为基础，是勘察区在一定方向垂直面上工程地质条件的断面图，其纵横比例一般是不一样的。

地质剖面图反映某一勘探线地层沿竖直方向和水平方向的分布变化情况，如地质构造、岩性、分层、地下水埋藏条件、各分层岩土的物理力学性质指标等。

其绘制依据是各勘探点的成果和土工试验成果。

由于勘探线的布置是与主要地貌单元的走向垂直，或与主要地质构造轴线垂直，或建筑物的轴线相一致，故工程地质剖面图能最有效地揭示场地的工程地质条件，是工程勘察报告中的最基本的图件。

204.工程地质柱状图工程地质柱状图是表示场地或测区工程地质条件随深度变化的图件。

图中内容主要包括地层的分布，对地层自上而下进行编号和地层特征进行简要描述。

此外，图中还应注明钻进工具、方法和具体事项，并指出取土深度、标准贯入试验位置及地下水水位等资料。

215.岩土试验成果总表岩土的物理力学指标和状态指标以及地基承载力是工程设计和施工的重要依据，应将室外原位测试和室内试验（包括模型试验）的成果汇总列表。

主要是载荷试验、标准贯入试验、十字板剪切试验、静力触探试验、土的抗剪强度、土的压缩曲线等成果图件。

6.其他专门图件对于特殊土、特殊地质条件及专门性工程，根据各自的特殊需要，绘制相应的专门图件，如各种分析图等。

226.3工业与民用建筑的工程地质勘察工业建筑是指供工业生产使用的建筑物，包括专供生产使用的各种车间、厂房、电站、水塔、烟囱和栈桥等。

民用建筑是居民住宅建筑和公共事业建筑的总称。

居民住宅建筑是指供居民生活起居使用的建筑物，如住宅、宿舍等；公共事业建筑是指供人们进行社会公共活动的非生产性建筑物，例如办公楼、图书馆、学校、医院、影剧院、体育馆、展览馆、大会堂、车站等。

236.3.1工业与民用建筑的主要工程地质问题1.地基稳定性问题地基稳定性问题即地基对上部荷载安全承担的可靠性问题。

地基稳定性问题一般包括地基的强度和变形两方面的内容，对于斜坡地区而言，还应考虑抗滑稳定性问题。

2.地下水的侵蚀性问题钢筋混凝土是工业与民用建筑常用的工程材料，当钢筋混凝土基础埋置在地下水位以下时，必须考虑地下水对其侵蚀性问题。

243.建筑物的配置问题大型的现代工业建筑通常是一个建筑群体，由工业主厂房、车间、办公大楼、职工宿舍及其附属设施建筑物组成。

由于各种建筑物功能用途和工艺要求不同，其结构、规模和对地基的要求就不一样。

4.地基的施工条件问题在修建工业与民用建筑物基础时，一般都需要进行基坑开挖工作，尤其是高层建筑基础。

当基坑在地下水毛细作用影响深度范围以上开挖时，首先遇到是坑壁应采用多大的开挖坡角才能保持稳定，是否需要支撑和如何支撑等问题；其次是开挖坑底地下水问题。

256.3.2工业与民用建筑的勘察要点1.可行性研究勘察阶段可行性研究勘察阶段应对拟建场地的稳定性和适宜性作出评价。

2.初步勘察阶段初步勘察阶段主要任务是对场地内建筑地段的稳定性作出评价，为建筑物的基础类型以及不利地质条件的防治措施等提供可靠的工程地质资料。

263.详细勘察阶段详细勘察阶段的主要任务是针对不同建筑物或建筑群要求提供详细的岩土工程资料和设计所需的可靠岩土技术参数；应对建筑地基土作出岩土工程分析评价，并对其基础设计、地基处理、不良地质现象的防治等具体方案作出论证和建议。

276.3.3高层与超高层建筑的主要工程地质问题1.地基承载力问题高层与超高层建筑地基变形的范围和影响深度大，对地基承载力的要求很高，因此需要选择地基承载力的要求较高的岩土层作为基础的持力层。

2.变形和倾斜问题高层与超高层建筑的重心高，荷载大，很容易产生整体横向倾斜，因此除了需要提供一般地基变形指标外，还应查明地基土在纵横两个方向的应力分布和变形特性，以满足地基变形验算的要求。

283.基础选型问题箱形基础、桩基础和桩箱基础是目前高层与超高层建筑基础的主要型式。

4.深基坑开挖和环境问题当高层与超高层建筑基础采用箱形基础时，必须进行深基坑开挖。

深基坑开挖将引起一系列岩土工程问题。

5.抗震设计问题高层与超高层建筑对抗震设防要求高：

在地震烈度大于或等于6度的地区，应对场地土类型、建筑场地类型作出判断；在地震烈度大于或等于7度的强震地区，应对地层断裂错动、地基土液化、震陷、震动强度、地震影响系数等进行详细分析、论证和判定，并对整个场地的稳定性作出明确的结论。

296.3.4高层与超高层建筑的工程地质勘察要点