工程地质勘察

1、 一、工程地质勘察的目的一、工程地质勘察的目的 就在于用各种勘察手段和方法、调查就在于用各种勘察手段和方法、调查 研究和评价建筑场地和地基的工程地质条研究和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件，为设计和施工提供所需的工程地质资 料，以保证工程的技术可能、经济合理和料，以保证工程的技术可能、经济合理和 安全可靠。安全可靠。 工程地质条件：工程地质条件：就是和工程建设有关的地 质条件，它包括：地形地貌、地质构造、 土石特征、水丈地质条件、物理地质现象、 工程地质现象、天然建筑材料等七方面条 件。 工程地质性质：工程地质性质：指工程建筑的设计、 施工和保证正常使用可

2、能产生影响的 那些性质，一般掐培土体的容重、比 重、孔隙性、压缩性、抗剪性等五方 面内容。 规定，所有建筑必须先要有工程 勘察设计资料，否则视为无证施工。 其程序为：可行性勘察、初步勘 察、详细勘察。 可行性研究勘察的目的是为了取得几个 场址方案的主要工程地质资料，并对拟选 场地的稳定性和适宜性作出工程地质评价。 选址阶段勘察的内容，主要侧重于收集 和分析区域地质、地形、地貌、地震、矿 产和附近地区曲工程地质资料及当地的建 筑经验，并在搜集和分析已有资料的基础 上，通过工程地质工作去了解场地的地层、 岩性、地质构造、岩石和土的性质、地下 水状态、不良地质现象等问题。 选择场址的原则之一是避开下

3、列工程地质 条件恶劣的地区： 1、不良地质现象发育且对建筑物构成直接 危害或潜在威胁的场地； 2、设计地震烈度为8度或9度的发震断裂带； 3、受洪水或地下水不利影响的场地。 4、在可开采的地下矿床或矿区的未稳定的 采空区上的场地。 工程地质条件：工程地质条件：就是和工程建设有关 的地质条件，它包括：地形地貌、地质构 造、土石特征、水丈地质条件、物理地质 现象、工程地质现象、天然建筑材料等七 方面条件。 工程地质性质：工程地质性质：指工程建筑的设计、 施工和保证正常使用可能产生影响的那些 性质，一般掐培土体的容重、比重、孔隙 性、压缩性、抗剪性等五方面内容。 规定，所有建筑必须先要有工程勘察设

4、计资料，否则视为无证施工。 其程序为：可行性勘察、初步勘察、详 细勘察。 可行性研究勘察的目的是为了取得几个场址 方案的主要工程地质资料，并对拟选场地的稳定 性和适宜性作出工程地质评价。 选址阶段勘察的内容，主要侧重于收选址阶段勘察的内容，主要侧重于收 集和分析区域地质、地形、地貌、地震、集和分析区域地质、地形、地貌、地震、 矿产和附近地区曲工程地质资料及当地的矿产和附近地区曲工程地质资料及当地的 建筑经验，并在搜集和分析已有资料的基建筑经验，并在搜集和分析已有资料的基 础上，通过工程地质工作去了解场地的地础上，通过工程地质工作去了解场地的地 层、岩性、地质构造、岩石和土的性质、层、岩性、地质

5、构造、岩石和土的性质、 地下水状态、不良地质现象等问题。地下水状态、不良地质现象等问题。 选择场址的原则之一是避开下列工程地质 条件恶劣的地区： 1、不良地质现象发育且对建筑物构成直接 危害或潜在威胁的场地； 2、设计地震烈度为8度或9度的发震断裂带； 3、受洪水或地下水不利影响的场地。 4、在可开采的地下矿床或矿区的未稳定的 采空区上的场地。 初步勘察内容应符合初步设计或扩大初 步设计阶段的要求。 初步勘察阶段应对场地内各建筑地段的 稳定性作出局部评价，从而对工程建筑提 供地质资料。同时还对不良地质现象的防 治方案提供资料和建议。 初步勘察的任务： 1、地层及构造 2、岩石和土的物理力学性质

6、 3、地下水埋藏条件。 4、不良地质现象的成因、分布范围、对场 地稳定性的影响及其发展趋势。 5、对地震设防烈度为7及7以上建筑物， 应判定场地和地震效应。 （三）详细勘察（三）详细勘察 1、 详细勘察的目的是对建筑地基作出 工程地质评价，为地基基础设计地基处理 和加固以及不良地质现象的防治提供工程 地质资料。 详细勘察的任务就在于针对具体建筑地 基或具体地质问题，为进行施工图设计和 施工提供依据 必须查明： 1、建筑物范围内地层结构、岩石和土的物 理力学性质； 2、对地基的稳定性、承载力作出评价。 3、有关地下水的埋藏条件、侵蚀性、地层 和透水性和水位变化。 4、地基土及地下水在建筑物施工和

7、使用中 可能产生的变化及影响。 5、基坑发生涌水和流砂的可能性，并提供 防治建议。 二、工程地质勘察的内容及要求：二、工程地质勘察的内容及要求： （一）查明建筑物范围内的地层结构、岩 石和土的物理力学性质，并对地基的稳定 性及承载能力作出评价。 （二）提供不良地质现象防止工作所需的 计算指标及资料。 （三）查明地下水的埋藏条件，渗透性、 水位变化。 要求：工程地质勘察的点线布置按勘察规 范进行。 （一）收集资料 收集资料工作十分重 要，对可能出现的地 层情况及工作方法起 到关键性的指导作用。 对现场的地层组合、 特点须认真分析，收 集曾工作过的施工人 员工作资料。 （二）现场踏看 在进场前踏看

8、，对地 形、地貌特征有充分 了解，为钻探工作做 好准备，避免误工。 （三）气象资料 以野外工作为主，气 象资料收集工作很重 要，气候条件对工作 能否顺利非常重要。 （四）后勤工作： 勘察场地的条件，后 勤材料的提供是否及 时，能高效、经济地 完成勘察工作很重要。 目前，我国国内在工程地质勘察中普遍采用 掘探法、钻探法和触探法。 （）掘探法）掘探法 掘探法是一种不必使用专门机具的常用勘探方法。 采用现场开挖探槽或探井，直观地了解地层情况。 该方法一般只能了解3米深度内的地层情况，在开 挖时还须进行必要的支护。 （二）钻探法（二）钻探法 （二）钻探法（二）钻探法 1、钻探工作简述 在工程地质勘察中

9、，钻探是目前最广泛 使用和最有效的勘探手段之一，它是利用机 械动力设备，使钻具回转或冲击，在地壳中 钻进直径小、深度大的圆柱形空间的钻孔， 在钻孔内进行原位测试，取出岩芯进行分析， 直达到预计深度为止。目的是查明拟建场地 内地基土层的特征、土层划分、厚度及其分 布情况。并测定其物理力学性质指标，为选 定建筑场地的位置，确定地基持力层和基础 方案提供工程地质资料，作为设计的依据。 我国工程地质钻探工艺有冲击钻探、 回转钻探、振动钻探等单一和组合的多种 钻进工艺。工程钻探用的钻机类型有轻型 取样钻机、岩芯钻机、车装式钻机、冲击 式钻机等。目前使用较为普遍的是液压回 转钻机，如北京探矿厂XY1型油压

10、式钻机。 钻探时应符合下列规定： a、钻进深度、岩土分层深度的测量误差范 围应为0。05米。由钻机记录员进行班报 表登记，检查和丈量钻杆，钻进中要准确 计量钻杆总长和机上余尺长度，立轴主动 钻杆十钻杆十岩芯钻头机上余尺一机 高，即为孔深。现场编录地质员根据班报 表和岩芯进行岩土分层描述工作。 b、非连续取芯钻进的田次进尺，对螺旋钻 探应在1米以内；对岩芯钻探应在2米以内 （并小于吉芯管长度）。 c、对鉴别地层天然湿度的钻孔，在地下水 位以上应进行干钻。当必须加水或使用循 环液（例泥浆钻进）时，应采用双层岩芯 管钻进。 d、岩芯钻探应保证岩芯采取率。 由钻机记录员负责记录的回次岩芯采 取率反映的

11、是钻进每一回次的情况，不是 分层或整个钻孔的情况。地质编录员负责 在柱状图上表示的岩芯采取率一般是分层 岩芯采取率，即分层岩芯长度盼层进尺之 比（%）。 对既要求直观鉴别地层，又要求采取 不扰动土样的情况下，回次采取率粘性土 不应小于80%，砂性土、花岗岩残积土不 应小于65，强风化岩破碎岩石不应小于 65，坚硬完整岩层不应小子80。如果 勘察要求降低，对钻探的要求也可相应地 放宽。对需要重点查明的部位或有特殊要 求的工程则应提高岩芯采取率可采用单动 二重管等取土器采取95100 %的岩芯。 （）静力触探适用范围）静力触探适用范围 静力触探试验（CPT）是在静压力作 用下，将一定规格的圆锥形探

12、头匀速地压 人试验土层，用阻力传感器量测出土的贯 人阻力，由于贯人阻力的大小与土层工程 地质性质有关。是普遍采用的一种原位测 试手段。 静力触探试验主要适用于软土、粘性 土、粉土、疏松中密的砂土，对杂填土、 密实的砂土、碎石土和基岩是不适用的。 静力触探是一种快速、精密、简单的勘测 手段，对于薄层，软弱夹层、软层、用钻 探难以采样者具有显著的优越性。一般粘 性土和砂的勘探深度30m左右，饱和软粘 50m左右，上海地区曾做到75m左右。 1、静力触探的贯入设备 （1）加压装置：加压装置的作用是将探头 压人土层中，按加压方式可分为：手摇式、 齿轮机械式、液压式和液化连续贯人程序 控制式四种。 （2

13、）反力装量：反力装置有地锚、重物和 车辆自重三种类型。 2、探头 国内常用的电阻或探头（即电阻应变式 阻力传感器）可分为单桥探头和双桥探头 两种（图121 ），单桥探头的主要规格见 表122。 3、操作要点 （1）整平场地，设置反力装置，安装触探机，以保证探杆垂 直贯人。 （2）选用适当探头，检查探头和量测记录仪器是否合格和正 常，接通电源。 （3）贯入土中0510砘，然后提升5 crn左右，静置约10 分钟，调整零位或测记初读数。 （4）正式开始贯人，并记录贯人阻力，在6m以内每l2m测 记一次零读数，超过6m后每56m测记一次需读数。 （5）到达预定深度后，测记窜渎数，提升探杆和探头，拆除

14、 设备。 （6）试验中注意监视探头和仪器工作是否正常，探头是否偏 斜；探杆是否弯曲，反力系统是否有效等并详细记录。 4、主要技术要求 （1）探头的非线性误差、重复性误差、滞 后误差、温飘、归苓误差在室内率定时均 不应大于1Fs。在现场试验时，应检验现 场的归零误差（3）。它是试验质量的重 要指标。 （2）触探仪安置要稳要，用水准尺将支架 调平。钻杆应垂直贯人，先下的5m直线度 误差应小于0.05，以后的钻杆直线度误差 小于0.1。 （3贯人速度应匀速，贯人标准速率宜为 205 mrns。 （4）应保证有足够的反力和起拨力，贯人 深度记录的误差范围应为0.1 （5）触探仪要注慧养护及维修，操作时

15、要 注意安全，操作现场应避开地下电缆、高 压输电线路等。 （三）静力触探的资料整理和成果应用（三）静力触探的资料整理和成果应用 1、静力触探资料整理、静力触探资料整理 （1）原始数据修正。当记录深度与实际深）原始数据修正。当记录深度与实际深 度有出录时，应按深度线性修正深度误差。度有出录时，应按深度线性修正深度误差。 归零检查的深度间隔按线性内插法对测试归零检查的深度间隔按线性内插法对测试 值加以零飘修正。值加以零飘修正。 （2）算出各点的比贯人阻力）算出各点的比贯人阻力Ps（单桥探（单桥探 头）、锥头阻力头）、锥头阻力qc及侧壁摩阻力及侧壁摩阻力fs以及摩以及摩 阻力贯阻力贯Rs（双桥探头）

16、。（双桥探头）。 （3）绘制触探曲线： （4）划分土层界线。结合相邻钻孔资料和 地区经验，根据静探曲线的大小和形态特 征进行土层工程分层，确定分层界线。土 层划分应考虑超前和滞后的影响。 （5）计算单孔各分层的贯人阻力时，可采 用算术平均值法和按线采用面积法。 2、静力触探的成果应用 根据静力触探资料，利用地区经验关 系可以估算土的强度、压缩性、承载力、 单桩承载力、沉桩可能性和判定液化趋势 等。 在岩土工程勘察时，岩土工程师应结 合工程特点，有针对性地着眼于设计和施 工的需要，提供地下水的完整资料。并评 价地下水的作用和影响，从而预测可能的 后果和提出工程防治措施。 一、岩土工程勘察中应重点

17、评价地下水对 岩土体和建筑物基础的作用和影响，预测 可能产生的岩土工程危害，提出防治措施 建议。 二、岩土工程勘察中还应密切结合建筑物 基础选型的需要，查明有关水文地质问题， 提供选型所需要的水文地质资料。 三、岩土工程勘察中不仅要查明地下水的 天然状态和天然条件，更重要的是要分析 预测在人为工程活动中地下水天然状态和 天然条件的变化，及其对岩土体和建筑物 的反作用，这是岩土工程设计与施工中必 然遇到的问题。 四、岩土工程勘察中的水文地质评价内容， 应根据工程特点、气候条件等，分析地下 水位、水质及动态变化产生的对岩土体及 建筑物的力学作用和物理、化学作用。 （）地下水对岩土体及建筑物的物理、

18、 化学作用的评价内容举例如下： 1、对埋藏在地下水位以下的基础，应根据 环境类别如气候、渗透性等，评价地下水 对混凝土和钢结构的腐蚀性； 2、对选用软质岩石、强风化岩、残积土、 膨胀土等土体作为地基塞础持力层的建筑 场地，应根据地下水位埋藏深度及动态变 化资料，评价地下水活动对上述岩土体可 能产生的软化、崩解、胀缩等有害作用； （二）地下水对岩土体及建筑物的力学作 用的评价内容举例如下： 1、在地基基础压缩层的范围内存在松散饱 和的粉细砂或粉土层，基础工程施工过程 中可能引起水头差时，应根据地下水动水 压力变化资料，预测产生潜蚀、流砂、管 涌的可能性； 2、当基础下部存在承压含水层时，在评价

19、基坑开挖后，应注意引起承压水头压力冲 毁基坑底板，造成突涌的可能性； 3、在地下水位以下开挖基坑、采取排 水措施时，应根据抽水试验资料，评价含 水层的渗透性和富水性，以及由于工程施 工降水，在地下水位下降影响范围内，能 否引起土体沉降、地面沉降或边坡失 稳影响周围建筑物的稳定性。 （）、前言）、前言 报告应叙述工程项目、地点、类型、规 模、荷载、拟采用的基础形式；工程勘 察的发包单位，承包单位；勘察任务和 技术要求；勘察场地的位置、范围；布 置钻孔的单位（甲方或设计单位）和布 置原则；孔位座标和孔口标高的测量方 法及引测点；施工机具，机器设备和钻 探、取样、原位测试方法；勘察的起止 时间；完成

20、的工作量和质量评述；勘察 工作所依据的主要规范、规程；其它需 要说明的问题。 地质地貌决定了一个建筑工地的场地条 件和地基岩土条件： 1、场地的地形和地貌 包括勘察场地的地貌部位，主要形态、 次一级地貌单元的划分。如场地小及地貌 简单，就着重论述地形的平整程度、相对 高差。 2、场地地质构造、地质环境和不良地质现 象 调查勘察场地及其周围地质构造、地质 环境破坏程度、有无泥石流沟谷、滑坡、 崩塌、潜蚀、土洞等不良地质现象。如在 碳酸盐类分布区，则要叙述岩溶的发育及 其分布、埋藏情况。 1、分层原则 土层按地质时代、成因类型、岩性、状态、物理 力学性质划分。岩层按岩性、风化程度、物理力 学性质划

21、分。岩土分层时，应首先将不同地质时 代或不同地质成因的岩土划分为一级单元，再按 一级单元的岩性细分为二级单元，逐级进行划分。 钻孔之间的连线应符合地质规律。厚度小、分布 局限的可作夹层、透镜体处理，厚度小而反复出 现者可作互层处理。 2、分层编号方法 一般在剖面图上进行分层，然后按自上 而下由小到大顺序编号 （1）分布：通常有“普通”“较普 遍”“广泛”“较广泛”“局限”“仅见 于”等用语。对于分布较普遍或较广泛的 层位，要说明缺失的孔号。 （2）埋藏条件：包括土岩层顶面埋藏深度、 标高、厚度。如场地较大，分层埋深和厚 度变化较大，则应指出埋深和厚度最大、 最小的孔号或地段。 （3）岩性和状态：见柱状图。 （4）取样和实验数据：应叙述取样个数、 主要物理力学指标。尽量列表表示实验结果， 文中可只叙述决定土层力学强度的主要指标， 例如填土的压缩模量、淤泥和淤泥质土的天 然含水量、粘性土的孔隙比和液性指数、粉 土的孔隙比和含水量、红粘土的含水比和液 塑比。对叙述这些物理力学指标，应说明删 除异常数据的原因，应有数据的数量、数据 的范围值、平均值、标准差、变异系数，以 及计算出的地基承载力和强度指标的标准值 （也可列表表示）以便设计部门选用。 （5）原位测试情况：说明测试的方法，应 说明删除异常数值的原因，提供有关岩土 参数的数据的数量、数据的