工程地质勘察及报告识读..ppt

单元一 土方工程施工,任务1 土的现场鉴别,工程勘察,调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件,为设计和施工提供所需的工程地质资料,目的,任务,认识场地的地质条件，分析评价，查明地下水情况，编制报告书,重要性,工程风险控制的重要环节。,工程地质勘察报告书的阅读,著名的意大利比萨斜塔是由于地基不均匀沉降而造成倾斜的。该塔高度约55m。 1173年9月8日动工，至1178年，建至第4层高度约29m时，因倾斜而停工。 第二期，施工中断94年后，于1272年复工，至1278年建完第7层高48m时再次停工。 第三期，经第二次施工中断82年后，于1360年再复工，至1370年竣工。 该塔由于建在不均匀的高压缩性土地基之上，倾斜5.8度。,加拿大特朗斯康谷仓长59.4m。宽23.5m，高31.0m，钢筋混凝土片筏基础，厚2m，埋置深度3.6m，谷仓于1913年秋建成，10月初贮存谷物2.7万吨时发现谷仓明显下沉，谷仓西端下沉8.8m，东端上抬1.5m，最后，整个谷仓倾斜近27度。 事后勘察发现：该建筑物基础下埋藏有厚达16m的高塑性淤泥质软粘土层。谷仓加载使基础底面上的平均荷载达到330kPa，超过了地基的极限承载力280kPa，因而发生地基强度破坏而整体滑动。,我国建于公元959961年间的著名苏州虎丘塔。是一座中国式的斜塔。该塔为七级八角形砖塔。塔底直径13.66m，高47.5m，全部塔重支承在内外12个砖墩上。由于地基为厚度不等的杂填土和亚粘土夹块石，地基土的不均匀变形使塔身严重偏斜。自1957年初次测定至1978年，塔顶的位移由1.7m发展到2.32m，塔的重心偏离基础轴线0.924m。由于塔身严重向东北向倾斜，各砖墩受力不均，致使底层偏心受压处的砌体多处出观纵向裂缝。最后采用挖孔桩方法建造桩排式地下连续墙加固地基，塔体的不均匀沉降和倾斜才得以控制。,一、工程地质条件,岩土的类型及其工程性质,地质构造,地形地貌,水文地质条件,不良地质现象,可能的工程威胁,不同地区工程地质条件在性质上、主次关系配合上的不同，其勘察任务、勘察手段和评价内容也随之而异。,勘察目的：调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件,1、地 质 构 造,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,断裂构造,地壳水平运动过程,1、4砂岩；2页岩；3、5石灰岩,地壳中层状岩层在水平运动的作用下，使原始的水平产状的岩层弯曲起来，形成褶皱。褶皱的基本单元，即岩层的一个弯曲称为褶曲，它的基本形式只有两种，即背斜和向斜。,褶 皱 构 造,背斜与向斜示意图,自然中的褶皱,断 裂 构 造,断裂构造,（岩体受力断裂使原有的连续完整性遭受破坏）,节理,断层,（沿断裂面两侧的岩层发生位移或仅有微小错动）,（发生了相对位移）,自然中的断层,断层类型,2、地 形 和 地 貌,地形指的是地表形态的外部特征，如高低起伏、坡度大小和空间分布等。但是，如果研究地形形成的地质原因和年代。及其在漫长的地质历史中不断演化的过程和将来的发展趋势，那么，这种从地质学和地理学观点考察的地表形态就叫做地貌。,地貌,山地,丘陵,平原,3、水 文 地 质 条 件,地下水：存在于地面下土和岩石的孔隙、裂隙或溶洞中的水叫 做地下水。,建筑场地水文地质条件,地下水的埋藏条件,地下水位及其动态变化,地下水化学成分,地下水的腐蚀性,上层滞水,承压水,潜水,潜水,承压水,上层滞水,含水层,地下水埋藏方式简介：,地下水位面,天然地面,补给源,不透水层,喷泉,土 中 渗 流 的 影 响,渗流力 竖向渗流与流砂现象 渗流对土坡稳定性的影响 渗流对档土墙土压力的影响,地下水在渗流过程中受到土骨架的阻力，相应地，水对土骨架的反作用力，称为渗流力。,渗流力,基坑流砂现象,防治流砂的原则,减少或消除基坑内外地下水的水头差,增长渗流路径,在向上渗流出口处地表用透水材料覆盖压重以平衡渗流力,当土中渗流的水力梯度小于临界梯度时，虽不致诱发流砂现象，但土中细小颗粒仍有可能穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流挟带而去，时间长了，在土层中将形成管状空洞，使土体强度降低，压缩性增大，称为“管涌”。,4、不良地质现象,不良地质现象发育，对场地稳定性有直接危害的或潜在威胁的： 如大滑坡，强烈发育岩溶，地表塌陷，泥石流，江河岸边强烈冲淤区,5、可能的工程威胁,1、地震威胁（石家庄断裂带） 2、洪水或地下水威胁(石)： 3、可能采空区（井陉矿区）,二、地质勘察等级的确定,地基等级,工程重要性等级,场地等级,均匀程度软弱土 特殊性土等,防震设防烈度不良地质 作用地貌特征等,建筑物重要性 事故后果,勘察工作,根据工业与民用建筑设计阶段,选址勘察（可行性研究勘察）,初步勘察,详细勘察,对于地质条件复杂或有特殊施工要求的重大建筑物地基，尚应进行施工勘察,三、勘察工作阶段划分,选址勘察 （可行性研究勘察）,对拟选场地的稳定性和适宜性 作出工程地质评价和方案比较,目的,避开工程地质条件恶劣的地区或地段,搜集、分析区域地质、地形地貌、地震、矿产 和附近地区工程地质资料及当地建筑经验,了解场地的地性质、地下水情况及不良地质现象等层岩性、地质构造、岩石和土的特点,初步勘察,查明建筑场地不良地质现象的成因、分布范围、危害程度及其发展趋势,以使场地内主要建筑物的布置避开不良地质现象发育地段，确定建筑总平面位置,初步查明地层及其构造、岩石和土的物理力学性质、地下水埋藏条件等,为主要建筑物的地基基础方案以及对不良地质现象的防治方案提供工程地质资料,详细勘察,任务,手段,查明建筑物范围内的地层结构、岩土的物理力学性质，对地基的稳定性及承载能力作出评价。,为进行施工图设计和施工提供可靠的依据或设计计算参数,勘探、原位测试和市内土工试验为主,可补充适当 物探和工程地质测绘和调查工作,四、地 质 勘 察 方 法,地质勘察方法,工程地质测绘与调查,勘探工作,测试工作及指标整理,工程地质测绘与调查,目的,评价场地工程地质条件及合理确定勘察工作提供依据,手段,对场地的地形地貌、地层岩性、地质构造、地下水与地表水、不良地质现象进行调查研究与必要的测绘工作,步骤,搜集研究已有地质资料，进行现场踏勘 （可行性研究阶段）,若地质条件较复杂，继续进行工程地质测绘 （初勘阶段）,在初勘测绘基础上，对某些专门地质问题作必要的补充,勘探工作,坑探,钻探,触探,地球物理勘探（物探）,静力触探,动力触探,坑探,作用： 了解构造线、破碎带宽度； 岩土特性与分层； 取原壮土样。 适用：地质条件复杂地区,探井,岩土分层面,探坑,钻探,采用钻探设备进行钻孔勘探以获得地质资料， 应用广泛。,作用： 确定、划分地层，观测地下水位； 进行原位测试，取原壮土样试验； 获取土的物理、力学性质指标。,螺旋钻：黏土（可取原壮土样） 无岩芯钻：粘、粉、砂土、岩石 岩芯钻：粘、粉、砂土、岩石，直观鉴别。,回转钻,钻进方法与适用范围：,冲击钻,冲击钻：砂土、碎石土 （不能直观鉴别） 锤击钻：粘、粉、砂土 （可取原壮土样）,振动钻,粘土 粉土 砂土,回转振动钻,粉土 砂土,（不能直观鉴别）,回转钻探试验,触探,通过探杆用静力或动力将金属探头贯入土中，现场原位测试阻力，确定土力学性质指标。(与钻探结合用),划分地层，了解土层均匀性； 确定地基土承载力、变形指标。,方法：,静力触探：用静力加压装置将探杆上带有电测装置的触探头压入土中，测其所受阻力。,单桥头：桩尖阻力 双桥头：桩尖桩侧,静力触探试验,作用：,动力触探：一定质量穿心锤自一定高度自由下落，将触探头贯入土层内一定深度，以相应锤击数判明土的性质。,锤重、落距、贯入度,试验参数,地球物理勘探,简称物探，即用地球物理的方法来探测地层岩性地质构造等地质问题。（物理特性：导电性、磁性、弹性、湿度、密度、天然放射性等）,方法：,电法勘探： 地震勘探： 重力勘探： 磁法勘探： 声波探测：,钻探前了解隐蔽的地界线、界面或异常点、异常带等以便合理制定钻探方案； 用做钻探辅助手段，在钻孔间设物探点，修正和补充钻孔成果。,作用：,地球物理勘探（物探）,优点:简单迅速 缺点:间接判断,较大范围.,探地雷达,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。,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。,GPR(Ground penetrating radar),测试工作及指标整理,测试工作内容,土性指标的统计整理,（岩（土）自身的不均匀性，取样、仪器等原因，土性指标值较离散）,五、地质 勘 察 报 告 书,报告书内容,任务要求及勘察工作概况；,场地的地层分