工程地质之实例分析

1、 承载力确定承载力确定 变形验算变形验算 基础论证基础论证 深基问题深基问题 勘察要点勘察要点 基础面以下某深度范围内，由基础传递基础面以下某深度范围内，由基础传递 荷载引起岩土体中天然应力状态发生较大变化荷载引起岩土体中天然应力状态发生较大变化 的所有岩土体。的所有岩土体。 -建筑物的下部结构。建筑物的下部结构。 p 一、一、 基础底面至地表的距离。基础底面至地表的距离。 基本概念与主要工程地质问题基本概念与主要工程地质问题 直接与基础底面接触的岩土层。直接与基础底面接触的岩土层。 持力层以下各岩土层。持力层以下各岩土层。 - -地基在建筑地基在建筑。 v 地基及相关问题地基及相关问题 -

2、-地基在上部荷载作用下，土体压缩产地基在上部荷载作用下，土体压缩产 生变形。变形量过大会危及建筑物的安全生变形。变形量过大会危及建筑物的安全。 u1 1、主要主要 涉及涉及与与 u2 2、 稳定性（滑坡、稳定性（滑坡、 等）。等）。 u3 3、 同时满足要求。同时满足要求。 p 二、二、 u6 6、考虑深基边坡支护、降水。考虑深基边坡支护、降水。 u4 4、 建筑物的结构、规模、用途不同，对地基要求建筑物的结构、规模、用途不同，对地基要求 也不同，需合理配置，确定合适的基础类型。也不同，需合理配置，确定合适的基础类型。 u5 5、 选择较优的选择较优的 合适的合适的 合理的合理的 - 强度高、

3、变形小；强度高、变形小； 层厚大、均匀、延展性好；层厚大、均匀、延展性好； 地下水位以上、地下水位以上、最大冻深以下最大冻深以下 。 b-1,b-1,； b-2,b-2,； b-3,b-3,。 a-1,建筑物类型、结构特征、用途；建筑物类型、结构特征、用途； a-2,荷载性质、大小；荷载性质、大小； a-3,相邻建筑物的基础埋深。相邻建筑物的基础埋深。 a-a- l - ： l土层中含石膏；土层中含石膏； l盐湖、盐渍土；盐湖、盐渍土； l其他含盐（岩盐、芒硝）地区及海水入渗地区；其他含盐（岩盐、芒硝）地区及海水入渗地区； l强透水层（粗碎屑土）强透水层（粗碎屑土） 中从泥碳、淤泥及大量有中从

4、泥碳、淤泥及大量有 机质土层内渗入的水；机质土层内渗入的水； l使水矿化富集的地形地貌。使水矿化富集的地形地貌。 l硫化矿及煤矿水流入区；硫化矿及煤矿水流入区； l工业废水渗入区；工业废水渗入区； 水中（水中（HCOHCO3 3 - -、 、 SOSO4 42- 2-、 、CLCL - - 、侵蚀性 、侵蚀性COCO2 2等）等） 含量过高时对建筑材料有侵蚀性。含量过高时对建筑材料有侵蚀性。 - 深度、方法、速度、坑边荷载情况。深度、方法、速度、坑边荷载情况。 结构特征、结构特征、 种类、种类、 稠度状态，稠度状态， 基坑边坡稳定、基坑边坡稳定、 坑底隆起、坑底隆起、 基坑涌水流砂基坑涌水流砂

5、 支护支护 降水降水 技术关键：顶部强风化粘土岩的力学强度是否满足要求？采技术关键：顶部强风化粘土岩的力学强度是否满足要求？采 用水下深层（用水下深层（10.30m10.30m）载荷试验，确定容许承载力值）载荷试验，确定容许承载力值 （f f0 0=550kPa)=550kPa)，实际采用，实际采用f fk k=180kP=180kPa a 经济效益：桩经济效益：桩箱，工程造价节约箱，工程造价节约107107万，工期缩短半年。万，工期缩短半年。 最终方案：箱基，置于卵石层，埋深提高最终方案：箱基，置于卵石层，埋深提高1m1m，位于地下水位以上，位于地下水位以上 实例：京西宾馆东楼基础方案调整实

6、例：京西宾馆东楼基础方案调整 初设方案：桩基，置于中等风化岩层；初设方案：桩基，置于中等风化岩层； d,混凝土条形基础混凝土条形基础 e,钢筋混凝土条形基础钢筋混凝土条形基础 f,柱下条形基础柱下条形基础 a,柱下单独基础柱下单独基础 b,墙下单独基础墙下单独基础 c ,砖砌条形基础砖砌条形基础 g, h 联合基础联合基础 i, 板式基础板式基础 j ,壳体基础壳体基础 a b c d e f g h i j 常用基础结构形式常用基础结构形式 场地条件与基础埋深关系场地条件与基础埋深关系 基础埋深与相邻建筑距离基础埋深与相邻建筑距离 基槽开挖引起邻建墙体开裂基槽开挖引起邻建墙体开裂 相邻荷载对

7、地基附加应力的影响相邻荷载对地基附加应力的影响 冻涨对地基土的危害冻涨对地基土的危害 基础埋深与冻结深度关系基础埋深与冻结深度关系 基础埋深与地下水位基础埋深与地下水位 d h0 水文地质条件与基础埋深关系水文地质条件与基础埋深关系 修正的修正的承载力承载力 地基承载力地基承载力 地基在同时满足地基在同时满足 两方面要求条件下，单位面积两方面要求条件下，单位面积 所能承受的最大荷载。所能承受的最大荷载。 由理论公式计算、原位由理论公式计算、原位 测试、经验值等方法确定测试、经验值等方法确定 的地基承载力值。的地基承载力值。 承载力特征值经基础承载力特征值经基础 后用于建筑设计的值。后用于建筑设

8、计的值。 1、 原位测试方法确定承载原位测试方法确定承载 力是常用方法之一。力是常用方法之一。 最大特点最大特点-。 首选首选-。 其他原位测试方法（动探、静探、旁压、十字板其他原位测试方法（动探、静探、旁压、十字板 剪切）需要与载荷试验对比，建立经验公式，再用剪切）需要与载荷试验对比，建立经验公式，再用 于确定地基承载力。于确定地基承载力。 由载荷试验、其他原位测试、经验值等方法确定由载荷试验、其他原位测试、经验值等方法确定 的地基承载力特征值，还需按实际的深度、宽度进的地基承载力特征值，还需按实际的深度、宽度进 行修正后，方可作为地基承载力值。行修正后，方可作为地基承载力值。 f fa a

9、 _ _ 修正后地基承载力特征值修正后地基承载力特征值(kPa); (kPa); f fak ak _ _ 地基承载力特征值地基承载力特征值(kPa)(kPa)。 b b、d d：承载力修正系数：承载力修正系数 b3m,b6m,6m,取取6m6m； 计算所得计算所得f fa a1.1f1.1fak ak；取 ；取f fa a=1.1f=1.1fak ak。 。 当基础宽度大于当基础宽度大于3m3m或埋深大于或埋深大于0.5m0.5m时，按下式时，按下式 计算计算： 3 3、 5 .03 dbff mdbaka - 地基在上部荷载作用下，土体压缩产生变形。地基在上部荷载作用下，土体压缩产生变形。

10、 变形量过大会危及建筑物的安全。变形量过大会危及建筑物的安全。 -砌体承重结构沿纵墙砌体承重结构沿纵墙6 610m10m之内之内 基础两点沉降差与距离之比基础两点沉降差与距离之比 =tg=tg-1 -1(S (S1 1-S-S2 2)/)/。 -单独基础倾斜方向两端点沉降差与其单独基础倾斜方向两端点沉降差与其 距离之比距离之比 =tg=tg-1 -1(S (S1 1-S-S2 2)/b)/b -相邻单独基础沉降量之差相邻单独基础沉降量之差 S=SS=S1 1-S-S2 2； -基础中心点的沉降量值基础中心点的沉降量值S S； 高层建筑与高耸结构高层建筑与高耸结构- 砌体承重结构砌体承重结构-

11、框架结构框架结构- p 计算沉降量（规范法计算沉降量（规范法) SS为分层总和法计算的地基沉降量；为分层总和法计算的地基沉降量；s s：经验系数；：经验系数； n n为地基变形计算深度范围内所划分的土层数；为地基变形计算深度范围内所划分的土层数； p p0 0为对应于荷载标准值时的基础底面处的附加应力为对应于荷载标准值时的基础底面处的附加应力(kPa)(kPa)；E Esi si 为 为 基础底面下第基础底面下第i i层土的压缩模量层土的压缩模量(MPa)(MPa)； z zi i, z, zi-1 i-1 为基础底面至第 为基础底面至第 i i层土和第层土和第i-1i-1层土底面的距离层土底

12、面的距离(m)(m)；i i、 、 i-1 i-1为基础底面计算点 为基础底面计算点 至第至第i i层土和第层土和第i-1i-1层土底面范围内平均的附加应力系数。层土底面范围内平均的附加应力系数。 一般建筑沉降计算：一般建筑沉降计算： 1 1 1 0 i i i i n i si ss zz E p SS n i in SS 1 025.0满足满足 确定 z 值 五、房屋建筑工程勘察要点五、房屋建筑工程勘察要点 ：沉降量：沉降量-变形控制变形控制-下卧层验算下卧层验算 ：承载力：承载力-持力层选择持力层选择-基础类型与埋深确定基础类型与埋深确定 桩基：桩型桩基：桩型-桩承载力桩承载力-沉降分析

13、沉降分析-施工条件施工条件 深基：基坑稳定深基：基坑稳定-施工条件施工条件-方案设计（支护、降水）方案设计（支护、降水） u再：再：（基础、施工、治灾）（基础、施工、治灾） -设计、施工的设计、施工的 -场地场地、岩土、地下水、岩土、地下水 1、： -场地工程地质条件各方面要素。场地工程地质条件各方面要素。 -收集资料、踏勘、测绘、必要的勘探等。收集资料、踏勘、测绘、必要的勘探等。 -范围大、角度宏观、程度浅。范围大、角度宏观、程度浅。 -评价场地稳定性、适宜性、方案比选。评价场地稳定性、适宜性、方案比选。 n 1 1）： 2、及各阶段及各阶段： 简单合并，重要则加施工阶段。简单合并，重要则加

14、施工阶段。 不稳定不稳定 作用作用 场地效应场地效应- - 液化、震陷、斜液化、震陷、斜 坡坍滑、采塌；坡坍滑、采塌； 的位置、规模、的位置、规模、 活动性、力学性质、与活动性、力学性质、与 场地和地基的关系等；场地和地基的关系等； 不良地质现象发育、对建筑物有危害或威胁；不良地质现象发育、对建筑物有危害或威胁； 地下有未开采的矿藏或采空区。地下有未开采的矿藏或采空区。 洪水或地下水有威胁；洪水或地下水有威胁； 对建筑抗震危险的；对建筑抗震危险的； 地基性质差；地基性质差； 确定建筑物平面布置、确定建筑物平面布置、 主要建筑地基类型、主要建筑地基类型、 不良地质现象防治方案。不良地质现象防治方

15、案。 n 2 2）： 取得前期勘察报告、场地地形图、工程性质取得前期勘察报告、场地地形图、工程性质 和规模等资料和规模等资料 - u准备工作准备工作- 对抗震设防烈度对抗震设防烈度 大于或等于大于或等于6度的场地，度的场地， 应判定场地和地基的应判定场地和地基的 地震效应。地震效应。 查明场地不良地质查明场地不良地质 现象的类型、规模、成现象的类型、规模、成 因、分布、对场地稳定因、分布、对场地稳定 性的影响及发展趋势；性的影响及发展趋势； - 初步查明地层、构造、初步查明地层、构造、 岩土物理力学性质、地下水岩土物理力学性质、地下水 埋藏条件、最大冻深；埋藏条件、最大冻深； n 2 2）：

16、勘探勘探- 基岩基岩-提前终孔。提前终孔。 深度参表，可酌情加减，软土深度参表，可酌情加减，软土- -加深；加深； 交界处、变化较大部位加密点距，一般成网格；交界处、变化较大部位加密点距，一般成网格； 应垂直于地貌单元边界线、应垂直于地貌单元边界线、 地质构造线及地层界限；地质构造线及地层界限； n 2 2）： - 在平面上均匀分布，数量为总数的在平面上均匀分布，数量为总数的1/41/2，竖向间，竖向间 距按地层特点确定，每层有样控制，且不少于距按地层特点确定，每层有样控制，且不少于6个。个。 调查类型、补排条件；实测水位，取水样调查类型、补排条件；实测水位，取水样 测试，必要时作长期观测。测

17、试，必要时作长期观测。 2 2）： t准备准备-取得建筑总平面图，可能采取的基础形式、取得建筑总平面图，可能采取的基础形式、 尺寸、预计埋深，对基础设计的特殊要求尺寸、预计埋深，对基础设计的特殊要求 - 3 3）： 提供详细的岩土工程资料及设计所需参数；提供详细的岩土工程资料及设计所需参数； 评价建筑物地基的岩土工程性质；评价建筑物地基的岩土工程性质； 提出地基类型、基础形式、地基处理、基坑支提出地基类型、基础形式、地基处理、基坑支 护、工程降水及不良地质作用防治的建议；护、工程降水及不良地质作用防治的建议； 提供地基变形提供地基变形 计算参数，预测建计算参数，预测建 筑物变形特征；筑物变形特

18、征； 查明建筑物范围内各层查明建筑物范围内各层 岩土的类型、分布、工程性岩土的类型、分布、工程性 质，分析评价地基稳定性、质，分析评价地基稳定性、 均匀性和承载力值；均匀性和承载力值； 不良地质现象的类型、不良地质现象的类型、 成因、分布范围、发展趋势及成因、分布范围、发展趋势及 危害并提出整治方案；危害并提出整治方案； 3 3）： （续）（续）- 查明地下水查明地下水 的埋藏条件，提的埋藏条件，提 供地下水位及其供地下水位及其 变化幅度；变化幅度； d.d.查明埋藏的河道、沟滨、查明埋藏的河道、沟滨、 墓穴、防空洞、孤石等对墓穴、防空洞、孤石等对 工程不利的埋藏物；工程不利的埋藏物； f.f.提供场地土的标准冻结深度；提供场地土的标准冻结深度； g.g.判定水和土对建筑物的腐蚀性；判定水和土对建筑物的腐蚀性； n 3 3、： - n 3 3、： -