河南理工大学岩土工程报告

1、目录一、基坑工程1二、岩土工程勘察4三、复合地基（CFG桩）10四、隧道工程14五、采矿概论16六、青藏铁路工程建设介绍和长江三峡简介18七、桩基础（钻孔灌注桩）22实习地点1、 学校荷花池2、 中林翰苑3、 三位国贸中心项目部4、 焦作市公安局业务技术用房建设项目5、 学校体育馆6、 某轮胎储供中心7、 焦晋高速8、 九里沟9、 义煤集团巩义市铁生沟集团有限公司10、 浮戏山雪花洞11、 东方红广场人防工程12、 焦作市南水北调部分段工程- 3 -1、 基坑工程为保证基坑施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的支护结构、降水和土方开挖与回填，包括勘察、设计、施工、监测和检测等，称为

2、基坑工程，是一项综合性很强的系统工程。 基坑工程是土力学基础工程中一个古老的传统课题，同时又是一个综合性的岩土工程问题，既涉及土力学中典型的强度、稳定与变形问题,又涉及土与支护结构的共同作用问题。 随着基坑的开挖越来越深、面积越来越大，基坑围护结构的设计和施工越来越复杂，所需要的理论和技术越来越高，远远超越了作为施工辅助措施的范畴，施工单位没有足够的技术力量来解决复杂的基坑稳定、变形和环境保护问题，研究和设计单位的介入解决了基坑工程的理论计算和设计问题，由此逐步形成了一门独立的学科分支基坑工程。1、施工工艺基坑土方开挖的施工工艺一般有两种：放坡开挖（无支护开挖）和在支护体系保护下开挖（有支护开

3、挖）。前者既简单又经济，但需具备放坡开挖的条件，即基坑不太深而且基坑平面之外有足够的空间供放坡这用。因此，在空旷地区或周围环境允许放坡而又能保证边坡稳定条件下应优先选用。2、浅基坑 放坡开挖 1）开挖深度不超过4m的基坑且当场地条件允许，并经验算能保证土坡稳定性时，可采用放坡开挖。 2）开挖深度超过4m的基坑，有条件采用放坡开挖时设置多级平台分层开挖，每级平台的宽度不宜小于1.5m。 3）放坡开挖的基坑，尚应符合下列要求：坡顶或坡边不宜堆土或堆载，遇有不可避免的附加荷载时，稳定性验算应计入附加荷载的影响；基坑边坡必须经过验算，保证边坡稳定；土方开挖应在降水达到要求后，采用分层开挖的方法施工，分

4、层厚度不宜超过2.5m；土质较差且施工期较长的基坑，边坡宜采用钢丝网水泥或其他材料进行护坡；放坡开挖应采取有效措施降低坑内水位和排除地表水，严禁地表水或基坑排出的水倒流回渗入基坑。有支护结构的基坑开挖1）土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致，应遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则；2）除设计允许外，挖土机械和车辆不得直接在支撑上行走操作；3）采用机械挖土方式时，严禁挖土机械碰撞支撑、立柱、井点管、围护墙和工程桩；4）应尽量缩短基坑无支撑暴露时间，对一级、二级基坑，每一工况下挖至设计标高后，钢支撑的安装周期不宜超过一昼夜，钢筋混凝土支撑的完成时间不宜超过两昼夜；5)采用机械挖

5、土，坑底应保留200300mm厚基土，用人工平整，并防止坑底土体扰动；6)对面积较大的一级基坑，土方宜采用分块、分区对称开挖和分区安装支撑的施工方法，土方挖至设计标高后，立即浇筑垫层；7)基坑中有局部加深的电梯井、水池等，土方开挖前应对其边坡做必要的加固处理。3、深基坑深基坑工程监测基坑工程监测是基坑工程设计的必要部分，目的是为了准确了解土层的实际情况，对基坑周围环境进行有效的保护，确保基坑工程的安全。深基坑工程施工监测要点把好三个环节：a. 监测单位的确定b. 基坑工程监测项目、监测大纲的制定和内容的完备性c. 监测资料的收集和传递要求深基础其他安全问题1）基坑周边的安全 处于城市中的工程，

6、基坑周边留给施工用的空地较少，材料堆放、大型机械设备停放都必须征得基坑工程设计者的同意。深度超过2m的基坑周边还应设置不低于1.2m高的固定防护栏杆。2）行人支撑上的防护 面积较大的基坑面积，工人往往在支护结构的水平支撑上行走，应合理选择部分支撑，采取一定的防护措施，作为坑内架空便道。其他支撑上一律不得行人，并采取措施将其封堵。3）基坑内扶梯的合理设置 基坑内必须合理设置上、下人的扶梯或其他形式的通道，结构应尽可能是平稳的踏步式，以便工作人员随身携带工具或少量材料。4）大体积混凝土施工中的防火 高层建筑大体积混凝土基础底板施工，为避免温差裂缝，通常采用在混凝土表面先铺盖一层塑料薄膜，再覆盖23

7、层草包的保温措施，要特别注意防火，周围严禁烟火，应配备一定数量的灭火器材。5）钢筋混凝土支撑爆破时的安全防范 深基坑钢筋混凝土支撑的拆除往往采用爆破方法，必须由取得主管部门批准的有资质的企业承担，其爆破拆除方案必须经主管部门的审批。爆破施工除按有关规范执行外，施工现场必须采取一定的防护措施，如何理分块分批施爆、搭设防护棚、防护挡板、选择适当的爆破时间等。4、 支护结构的类型和适用条件 1） 支护结构设计应根据基坑开挖深度、地质情况、场地条件、环境条件(包括基坑内工程桩情况)以及施工条件, 通过多方案比选，制定安全可靠、技术可行、施工方便、经济合理的支护结构方案, 保证工程的顺利进行。2） 基坑

8、支护类型可根据下表所列适用条件选择。类型支护方式或结构支挡构件或护坡方法适 用 条 件放坡自稳边坡根据土质按一定坡率放坡(单一坡或分阶坡)，土工膜覆盖坡面,抹水泥砂浆或喷混凝土(砂浆)保护坡面，袋装砂、土包反压坡脚、坡面。基坑周边开阔,相邻建(构)筑物距离较远,无地下管线或地下管线不重要，可以迁移改道；坑底土质软弱时，为防止坑底隆起破坏可通过分阶放坡卸载。坡体加固加筋土重力式挡墙土钉、螺旋锚、锚管灌(注)浆等加筋土挡墙。适用于除淤泥、淤泥质土外的多种土质，支护深度不宜超过6m；坑底没有软土。水泥土重力式挡墙注浆、旋喷、深层搅拌水泥土挡墙(壁式、格栅式、拱式、扶壁式)。适用于包括软弱土层在内的多

9、种土质，支护深度不宜超过6m(加扶壁可加大支护深度)，可兼作隔渗帷幕；墙底没有软土；基坑周边需有一定的施工场地。喷锚支护钢筋网喷射混凝土面层， 锚杆。适用于填土、粘性土及岩质边坡，支护深度不宜超过6m（岩质边坡除外），坡底有软弱土层影响整体稳定时慎用；不适用于深厚淤泥、淤泥质土层、流塑状软粘土和地下水位以下的粉土、粉砂层。复合喷锚支护钢筋网喷射混凝土面层，锚杆，另加水泥土桩或其它支护桩，解决坑底抗隆起稳定问题和深部整体滑动稳定问题。坑底以下有一定厚度的软弱土层，单纯喷锚支护不能满足要求时可考虑采用复合喷锚支护，可兼作隔渗帷幕；支护深度不宜超过6m，坑底软土厚度超过4m时慎用。排桩悬臂式钻孔灌注

10、桩、人工挖孔桩、预制桩, 板桩(钢板桩组合,异型钢组合， 预制钢筋混凝土板组合)； 冠梁。悬臂高度不宜超过6m，对深度大于6m的基坑可结合冠梁顶以上放坡卸载使用, 坑底以下软土层厚度很大时不宜采用；嵌入岩层、密实卵砾石、碎石层中的刚度较大的悬臂桩的悬臂高度可以超过6m。双排桩两排钻孔灌注桩,顶部钢筋混凝土横梁连结,必要时对桩间土进行加固处理。使用双排桩可在一定程度上弥补单排悬臂桩变形大支护深度有限的缺点，适宜的开挖深度应视变形控制要求经计算确定；当设置锚杆和内支撑有困难时可考虑双排桩；坑底以下有厚层软土，不具备嵌固条件时不宜采用。锚固式(单层或多层)上列桩型加预应力或非预应力灌浆锚杆、螺旋锚或

11、灌浆螺旋锚、锚定板(或桩)； 冠梁； 围檩。可用于不同深度的基坑，支护体系不占用基坑范围内空间，但锚杆需伸入邻地，有障碍时不能设置，也不宜锚入毗邻建筑物地基内；锚杆的锚固段不应设在灵敏度高的淤泥层内, 在软土中也要慎用；在含承压水的粉土、粉细砂层中应采用跟管钻进施工锚杆或一次性锚杆。类型支护方式或结构支挡构件或护坡方法适 用 条 件排桩内支撑式(单层或多层)上列桩型加型钢或钢筋混凝土支撑,包括各种水平撑(对顶撑、角撑、桁架式支撑)，竖向斜撑;能承受支撑点集中力的冠梁或围檩；能限制水平撑变位的立柱。可用于不同深度的基坑和不同土质条件，变形控制要求严格时宜选用；支护体系需占用基坑范围内空间，其布置

12、应考虑后续施工的方便。地下连续墙悬臂式或撑锚式钢筋混凝土地下连续墙、SMW工法、连锁灌注桩； 需要时设内支撑或锚杆。可用于多层地下室的超深基坑，宜配合逆作法施工使用， 利用地下室梁板柱作为内支撑。围筒圆形、椭圆形、拱形、复合形上列各类连续墙;环形撑梁。基坑形状接近圆形或椭圆形，或局部有弧形拱段，可充分利用结构受力特点，径向位移小， 筒壁弯矩小。 3）支护结构的类型：悬臂式排桩支护结构，桩锚支护结构，地下连续墙，围筒式支护结构，内支撑，水泥土挡墙等等。 二、岩土工程勘察1、 岩土工程勘察的定义：就是遵循有关规范，通过调查，测绘，勘察与试验方法，考察具体建筑工程在建设，施工和使用营运中涉及范围内的

13、地形，地质，气象，环境条件，岩土体及其地下水体的空间分布的变化规律，工程性质以及有关地质现象与环境条件，针对不同建筑对象与工程的不同阶段，对场地的稳定性与建筑的适宜性做出客观的评价，论证与检验；对建筑的设计施工提供所需的基本资料参数与原则性建议，以及对环境与工程的相互作用做出预测与评估。 2、主要内容是岩体、土体与水体的分布、变化、性质、现象以及地形、地质、水文、气象和环境的特征与变化。 3、 岩土工程勘察分级 勘察等级与工程安全等级、场地等级和地基等级相关。安全等级为一级或安全等级为二级，而场地与地基中一个为一级的工程，勘察等级为一级；三者任意两个为三级时，是勘察等级属三级勘察。4、 岩土工

14、程勘察分阶段进行 规划阶段（勘察） 区域地质构造稳定性 初步设计阶段-初勘 场地稳定性分析 技术设计阶段-详堪 地层结构及工程性质分析 施工阶段（勘察）检验已有的勘察成果各勘察阶段特点对比：勘察阶段主要任务勘察方法可行性研究勘察对拟建场地稳定性和适宜性做出评价现场踏勘初步勘察对场地内建筑地段的稳定性做出评价工程地质测绘、勘探、物探和原位测试详细勘察对单体建筑物或建筑群提出详细岩土资料和参数；对地基进行评价，提出建议勘探原位测试5、区分不同工程进行勘察1）房屋建筑与构筑物 （1）查明场地与地基的稳定性、地层类别、厚度和坡度、持力层和下卧层的工程特性、应力历史和地下水； （2）提供满足设计、施工要

15、求的岩土参数； （3）确定地基承载力，预测地基沉降变形； （4）提出地基和基础的设计方案。 （5）提出高层建筑深基坑的支护方案建议及分析。2）地下洞室勘察的要求 （1）选择地质优越的洞址，洞位和洞口； （2）进行洞室围岩分类和评价围岩的稳定性； （3）提出设计、施工参数和支护结构的方案； （4）提出洞室洞口布置方案和施工方法的建议。3）岸边工程勘察的要求 （1）查明跨越两个和两个以上的地貌单元； （2）查明在地貌单元交接地段的复杂地层，以及高灵敏度软土、混合土、层状构造及风化岩； （3）查明岸坡坍塌、滑坡、冲淤、潜蚀、管涌等； （4）查明停靠船舶、波浪冲击、潮汐变化、水压力等荷载组合。4）管道

16、及架空线路工程勘察要求 （1）查明沿线地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质； （2）查明沿线特殊岩土与不良地质现象及其发展趋势； （3）查明跨越河流的地层、岩性、构造、河川及岸坡的稳定性，提出穿、跨方案比选； （4）调查沿线有关大型水库的分布，近期远期规划，水库水位、回水淹没、塌岸范围； （5）调查矿产分布，地震烈度。 5）尾矿坝及贮灰坝（沟谷）工程勘察要求 （1）查明地形地貌、地层岩性、水文地质； （2）查明影响坝基、坝坡、坝肩、库区岸坡稳定的工程地质条件，提出加固措施； （3）查明筑坝材料的贮量、工程性质，尾况或粉煤灰的材料特性； （4）评价安全性及危害性。6）边坡工程勘察要求 （1）地

17、貌的形态，当存在滑坡，崩塌，泥石流等不良地质现象是应查明原因。 （2）岩土的成因，种类，性质和软弱层分布；下覆基岩面的形态和坡度。 （3）主要结构面的类型、产状、分布及充填程度。 （4）地下水的类型，水位，水压，水量，动态变化，岩土的透水性和地下水出露。 （5）降雨，坡面植被，风化程度。 （6）地震烈度。 （7）岩土力学性质，软弱层抗剪强度。 7）勘察内容要注意一般性（共性）和特殊性（个性） 对象：一般建筑与高耸建筑；线性工程与场地工程；特殊岩土；地基、边坡、洞室等。 目的：安全性、适宜性、阶段性。 方法：普通方法与特殊方法。 内容：地形地貌、地层与地下水分布、岩土工程性质、设计施工参数、方案

18、建议。8）不同工程侧重面不同 对房屋建筑与构筑物，主要解决的问题是场地和地基的稳定性，设计施工的岩土体技术参数、地基的承载力和地基的沉降量与不均匀性，提出地基基础的设计方案； 对岩土洞室工程，主要解决的问题是洞址，洞位和洞口的选择，围岩稳定性的评价，洞室设计施工参数的确定与支护结构方案施工方法的建议； 对于岩土边坡工程主要解决的问题是查明边坡的工程地质条件，提出稳定性计算参数，评价边坡的稳定性和预测工程活动引起边坡稳定性的变化，提出潜在不稳定边坡的整治加固措施与监测方案。 如高层建筑的特点，一是高度大（重心高），它对整体倾斜的稳定性要求十分严格，要求地层有均匀性和低压缩性，高低部分的沉降差要小

19、，水平荷载起很大作用；二是重量大（荷载高），对地基承载力的要求高，沉降往往较大；三是深度大（基础深），深基坑开挖、降水、支护、基底隆起以及其对邻近已有建筑物的影响（沉降、水平位移）大。 管线工程（输送油、气、电力、水、热能、煤炭等）的特点，一是距离长，属线型工程，会通过不同的地貌地质单元（有平原、丘陵、山区、沼泽、河流），会遇到多种不良地质现象和各种特殊性的土类；二是穿跨多，常需穿越、跨越过河流、冲沟、山岭等，其选线方案和基础方案都涉及到沿线岩土体的稳定条件。 岸边工程（码头、船坞、防波堤等）的特点是位于水陆交界的斜坡地带，有水域的直接影响。其他如尾矿工程、核电工程等亦各有各自的特点。6、 岩

20、土工程勘察获取资料的方法 钻探 岩土工程地质钻探的任务可以随着勘察阶段的不向而不同，综合起来有如下几个方面：1 探察建筑场区的地层岩性、岩层厚度变化情况，查明软弱岩土层的性质、厚度、层数、产状和空间分布；2 了解基岩风化带的深度、厚度和分布情况；3 探明地层断裂带的位置、宽度和性质，查明裂隙发育程度及随深度变化的情况；4 查明地下含水层的层数、深度及其水文地质参数；5 利用钻孔进行灌浆、压水试验及土力学参数的原位测试；6 利用钻孔进行地下水位的长期观测、或对场地进行降水以保证场地岩(土)的相关结构的稳定性(如基坑开挖时降水或处理滑坡等地质问题)。 钻探的基本程序1 破碎岩土。要在地壳中形成钻进

21、，首先要进行破碎岩土的钻进工作，钻进可以来用人力或机械力(绝大多数情况下采用机械钻进)，以冲击力、剪切力或研磨形式使小部分岩土脱离母体而成为粉末、小岩土块或岩土芯的现象就称为破碎岩土。在孔底将岩土全部破碎成粉末或小块的钻进方法称为“全面钻进“。而钻进过程中只破坏孔底环状部分岩土，中间岩土芯保留的钻进方法称为“取芯钻进”。2 采取岩土芯或排除破碎岩土。这一过程又分为三种方法：一是采用机械的方法，如用取样器、勺钻等取出岩土芯或碎块粉末；二是将岩粉或者土碎块与水混合成岩粉浆或泥浆后，用抽筒抽出地表，如冲击钻；三是用流体(泥浆、清水、乳化液或空气)作为循环介质，将破碎的岩屑、土块输送到地表。3 加固孔

22、壁。当在地壳小形成钻孔之后，钻孔周围原来的地层平衡稳定状态遭到破坏，继而可能引起孔壁坍塌。因此钻孔后必须对孔壁进行加固，加固的方法有二种：一是借助于循环液的静水压力来平衡地层的侧向压力以维持其稳定，这种方法在现代的反循环钻进中得到充分利用；二是用惰性材料或化学材料对孔壁进行处理加固，常用的惰件材料有水泥、黏土，化学材料有混入循环液中的泥浆处理剂，还有如直接注入钻孔中的堵漏剂，如氰凝、丙凝等；三是用金属或非金属的套管下入钻孔中以支撑孔壁，这种方法虽然可靠，但成本较高。 常用的钻探方法和设备 钻探方法 适用条件 代表钻具冲击钻探 人 力粘性土、黄土、砂、砂卵石层，不太坚硬的岩层洛阳铲、钢丝绳钻探，

23、管钻机 械除上述外，还可用于坚硬岩层CZ系列回转钻探人 力粘性土、砂层 螺旋钻、勺钻机械硬合金小于级的沉积岩及部分变质岩、岩浆岩XU-300XY-l00DPP系列等钢 粒级的坚硬地层金刚石级以上的最坚硬岩层冲击回转钻探各种岩土层SH30-2型振 动 钻 探粘性土、砂土，大块碎石土，卵砾石层及风化基岩M-68型汽车式冲击回转振动钻探以各类土层为主G系列等冲洗钻探砂土、粉土和粘性土7、 原位试验1）静力载荷试验 静力载荷试验（简称载荷试验,static loading test),就是在拟建建筑场地上，在挖至设计的基础埋置深度的平整坑底放置一定规格的方形或圆形承压板，在其上逐级施加荷载，测定相应荷

24、载作用下地基土的稳定沉降量，分析研究地基土的强度与变形特性，求得地基土容许承载力与变形模量等力学数据。 其方法是在保持地基土的天然状态下，在一定面积的承压板上向地基土逐级施加荷载，并观测每级荷载下地基土的变形特性。测试所反映的是承压板以下大约1.52倍承压板宽的深度内土层的应力-应变-时间关系的综合性状。 载荷试验按边载条件分为浅层和深层；按承压板形状有平板与螺旋板之分；按用途可分为一般载荷试验和桩载荷试验；按载荷性质又可分为静力和动力载荷试验。（1）试验目的a. 确定地基土承载力的特征值；b. 确定地基土的变形模量(排水或不排水)；c. 估算地基土的不排水抗剪强度；d. 确定地基土基床反力系

25、数；e. 估算地基土的固结系数。（2）试验基本原理如图：（3）试验仪器设备 载荷试验的设备由承压板、加荷系统、反力系统和观测系统等组成。2）静力触探试验 静力触探试验的优点是连续、快速、难确，可以在现场直接得到各土层的贯入阻力指标，从而能够了解土层在原始状态下的有关物理力学参数。（1）试验目的 根据贯入阻力曲线的形态特征或数值变化幅度划分土层； 评价地基土的承载力； 估算地基土层的物理力学参数； 选择桩基持力层、估算单桩承载力，判定沉桩的可能性； 判定场地土层的液化势。（2)试验基本原理 通过一定的机械装置，用准静力将标准规格的金属探头垂直均匀地压入土层中，同时利用传感器或机械量测仪表测试土层

26、对触探头的贯入阻力，并据测得的阻力情况来分析判断土层的物理力学性质。(3) 仪器设备 静力触探试验(cone penetration test = CPT), 分为机械式和电测式两种。 电测静力触探优点：兼有勘探与测试双重作用；测试数据精度高，再现性好，且测试快速、连续、效率高、功能多；采用电子技术，便于实现测试过程自动化。(4)技术要求1 触探头应匀速垂直压入土中，贯入速率1.2m/min；2 触探头的测力传感器连同仪器、电缆应进行定期标定，室内探头标定测力传感器的非线性误差、重复性误差、滞后误差、温度零漂、归零误差均应小于1%FS，现场试验归零误差应小于3%，绝缘电阻不小于500M。3 深

27、度记录误差不应大于触探深度的1%。 4 当贯入深度大于30m，或穿过厚层软土层再贯入硬土层时，应防止孔斜或触探杆断裂，也可量测触探孔偏斜角，以修正土层界线的深度；5 孔压探头贯入前，应变腔应为液体所充满，并在现场一直饱和状态，直至探头进入水下土层止。孔压静探过程中不得上提探头，以免探头处出现负压，破坏应变腔的饱和状态，影响测试结果的准确性。6 当在预定深度进行孔压消散试验时，应量测停止贯入后不同时间的孔压值，其计时间隔应由密而疏合理控制。试验过程中不得松动探杆。3)标准贯入试验 标准贯入试验设备主要由探头、穿心锤、触探杆等三部分组成。标准贯入试验要点:a. 先用钻具钻至试验土层标高以上0.15

28、m处，清除残土。当在地下水位以下的土层进行试验时，应使孔内水位保持高于地下水位，以免出现涌砂和塌孔；必要时，应下套管或用泥浆护壁。b. 将贯入器放入孔内，注意保持贯入器、钻杆、导向杆联结后的铅直度。孔口宜加导向器，以保证穿心锤中心施力。c. 将贯入器以每分钟击打1530次的频率，先打入土中0.15m，不计锤击数；然后开始记录每打入0.10m及累计0.30m的锤击数N，并记录贯入深度与试验情况。若遇密实土层，锤击数超过50击时，不应强行打入，并记录50击的贯入深度。d. 提出贯入器，取贯入器中的土样进行鉴别、描述记录，并测量其长度。将需要保存的土样仔细包装、编号，以备试验用。e. 重复14步骤，

29、进行下一深度的标贯测试，直至所需深度。一般每隔1m进行一次标贯试验。8、 勘察成果：提交勘察报告1）基本要求(1)岩土工程勘察报告所依据的原始资料，应进行整理、检查、分析，确认无误后方可使用。(2) 岩土工程勘察报告应资料完整、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。(3) 报告应根据任务要求、勘察阶段、工程特点和地质条件等具体情况编写。(4) 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；对工程施工和使用期间可能发生的岩土工程问题进行预测，提出监控和预防措施的建议。(5) 成果报告应附下列图

30、件：勘探点平面布置图；工程地质柱状图；工程地质剖面图；原位测试成果图表；室内试验成果图表。需要时可附综合工程地质图，综合地质柱状图，地下水等水位线图，素描、照片、综合分析图表，岩土利用、整治和改造方案的有关图表，岩土工程计算简图及计算成果图表等。(6)对岩土的利用、整治和改造的建议，宜进行不同方案的技术经济论证，并提出对设计、施工和现场监测要求的建议。(7) 任务需要时，可提交下列的专题报告： 岩土工程测试报告； 岩土工程检验或监测报告； 岩土工程事故调查与分析报告； 岩土利用、整治或改造方案报告； 专门岩土工程问题的技术咨询报告。(8) 勘察报告的文字、术语、代号、符号、数字、计量单位、标点

31、，均应符合国家有关标准的规定。 (9) 对丙级岩土工程勘察的成果报告内容可适当简化，采用以图表为主，辅以必要的文字说明；对甲级岩土工程勘察的成果报告除应符合本节规定外，尚可对专门的岩土工程问题提交专门的试验报告、研究报告或监测报告。2）具体内容： 勘察目的、任务要求和依据的技术标准； 拟建工程概况 勘察方法和勘察工作布置； 场地地形、地貌、地层、地质构造、岩土性质及其均匀性； 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； 地下水埋藏情况、类型、水位及其变化； 土和水对建筑材料的腐蚀性； 可能影响工程稳定的不良地质作用的描述和对工程危害程度的评价。三、复合地基（CFG桩）1、

32、 发展概况 复合地基（Composite Foundation）一词,国外最早见于1962年。复合地基的概念已成为很多地基处理方法的理论分析及公式建立的基础和根据。它已广泛地运用于如碎石桩、砂桩、水泥土搅拌桩、旋喷桩和石灰桩等加固地基的理论分析中。 初期主要指天然地基中设置碎石桩而形成的碎石桩复合地基， 后来是指深层搅拌法和高压喷射注浆法的应用，人们开始重视水泥土桩复合地基的研究 。 复合地基是指两种刚度（或模量）不同的材料（桩体和桩间土）所组成，在相对刚性基础上两者共同分担上部荷载并协调变形（包括剪切变形）的地基。2 、复合地基的分类与形成条件（1）根据地基中增强体的方向可分为水平向增强体复

33、合地基和竖向增强体复合地基。（2）根据复合地基工作机理可作下述分类； 复合地基犹似钢筋混凝土，其中地基中的桩体有如混凝土中的钢筋。它的实质就是考虑桩、土的共同作用，这无疑较之仅仅认为荷载由桩体来承担要经济和合理。3、 复合地基作用机理和破坏模式1）作用机理 v 桩体作用v 垫层作用v 加速固结作用v 加筋作用v 挤密作用2）破坏模式 a. 对于不同的桩型，有不同的破坏模式。b. 对于同一桩型，当其桩身强度不同时，也会有不同的破坏模式。c. 对于同一桩型，当土层条件不同时，也将发生不同的破坏模式。4、 CFG桩简介 CFG(Cement Flyash Grave)桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或

34、砂和水按一定配合比均匀搅拌形成的高粘结强度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基，既能较充分的发挥桩体材料的潜力，又可充分利用天然地基承载力，并能因地制宜利用地方材料，具有工效高、成本低、工后变形小、沉降稳定快的优点。 CFG桩地基处理包括CFG桩身、桩帽（板）、褥垫层几部分组成。 结构型式：桩板，桩帽褥垫层(本标段采用此种形式）1）CFG桩施工工艺（1)设备的选型 CFG桩可选用振动沉管钻机或长螺旋钻机施工。具体选用哪一类成桩机械和什么型号，要视工程的具体情况而定。对于粘性土、粉土、淤泥质土采用振动沉管成桩工艺。对存在的夹有硬土层地质条件的地区，使用振动沉管机施工，会对已成的桩造成较大的振动，

35、导致桩体被震裂或震断。对于灵敏度较高的土，振动会造成土的结构强度破坏、承载力下降，可采用螺旋钻预引孔，再用振动沉管成桩工艺。对于成孔要求质量高的地区，使用长螺旋钻孔管内泵压成桩工艺。本标段设计采用长螺旋钻机施工。 长螺旋钻管内泵压砼施工方法的施工机械也有两种类型的机械：步履式和履带式，如下图： 履带式长螺旋钻机 步履式长螺旋钻机 （2）施工工艺1 施工机械的配备 根据进度计划及工艺试验，落实好设备配置，并及时维护，使所有机械处于正常状态，满足施工的需要，不影响施工的进度和质量。2 选用材料和配合比 选用的水泥、粉煤灰、碎石及外加剂等原材料应符合要求及原材料质量验收有关标准，并按规定进行抽检。按

36、设计要求进行室内配合比试验，选定合适的配合比。3 工艺流程a、平整场地 对施工场地内地上和地下管线进行核查、拆迁和防护。清除地表植被，根据所测得的原地面标高和设计桩顶标高对照结果，平整钻孔场地，地面标高宜高于设计桩顶标50cm，预留排水坡度，做好排水沟等措施,并用压路机将原地面碾压至K3030MPa/m，以满足长螺旋钻机自重和抗倾覆的要求。b、施工放样 在桩位用直径8mm的钢钎竖直打入20cm深孔，在孔内灌注石灰水或石灰粉，并在孔内插入标记物，可用一次性木、竹筷，便于桩位被埋没后查找。c、钻机就位 钻杆垂直度控制：钻机就位后，桩机悬挂双向垂球，旁站人员通过测设垂球与钻杆上下端的相对距离，判定机

37、身的垂直度偏差是否满足规范或设计要求，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1.0%。 桩位控制；在每一根桩施工前，通过已经标明临近的纵向、横向桩位用尺量，来确定桩机是否对准桩心。 每根桩施工前由旁站人员对桩机进行桩位对中和钻杆垂直度检查，满足要求后方可开钻。d、钻进 钻进开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动马达钻进，一般应先慢后快，这样既能减少钻杆摇晃，又能检查钻孔的偏差，以便及时纠正。在成孔过程中如发现钻杆摇晃或难钻时应放慢进尺，并及时检查钻杆垂直度和桩位，否则容易导致桩孔偏斜、位移，甚至使钻杆、钻具损坏。 桩长控制：在桩机机身上做明确的长度标识，为方便夜间施工控制，需用反光

38、材料进行标识；标识的最小刻度 一般为50cm或25cm；根据钻机塔身上的进尺标记，成孔达到设计标高时，停止钻进。钻孔弃土应及时转运到指定场地。f、灌注混凝土 长螺旋钻机钻至设计标高，停止钻进，向钻杆芯管泵送混凝土灌注，当钻杆芯管中充满混合料，开始提升钻杆，压灌混合料，一边拔管，一边泵送，严禁先提管后泵料。混凝土坍落度、拌合时间应按工艺性试验确定的参数进行控制,搅拌时间不得少于1min。泵送混凝土，严禁先拔管后泵送混凝土（特别是端承桩），拔管时钻杆必须停止转动，拔管速率应按试桩确定参数进行控制，拔管速度均匀,穿透地质较硬地段，采用低档慢速钻进，软弱地层，快速钻进，以降低扩孔系数；混凝土泵送也必须

39、连续。若混凝土供应不及时，造成钻机等料的情况，时间较长可能造成断桩或抱钻现象，尤其是在饱和砂土、粉土层。混凝土应灌注至设计CFG桩顶标高以上50cm，停止泵送混凝土。灌注混凝土方量不得少于设计桩长加超灌桩头的体积。g、钻机移位 根据钻机的具体情况，一般钻4、5个孔移动一次钻机。无论桩距大小，均不宜从四周转向圈内推进施工，因为这样限制了桩间土向外的侧向变形，容易造成土体大面积隆起，断桩的可能性较大，可采用由中心向外推进或一边向另一边推进的方案。当地下出现软弱层，发生窜孔现象时，钻机应采用跳孔作业，待相邻位置混合料凝固后，再钻相邻桩位。h、清除钻泥 钻泥在钻孔过程中必须随时清除，钻机移位后把剩余的

40、钻泥清除。应当注意： 除50小型挖掘机外，任何机械设备不得进入CFG桩钻孔灌注场地。 挖土时不得扰动设计桩顶标高以下的桩间原土。 不得挖动已经灌注的CFG桩，使桩头破坏。i、 CFG桩都埋在地面以下，桩顶有湿黏土封顶，无需专门养护。桩灌注完成后混合料龄期达14天后方能进行桩间土开挖、清理。自然养护期间必须保护钻孔灌注现场，任何机械不得进入钻孔灌注区。j、截桩头和开挖桩间土 桩间土开挖时，挖掘机易碰撞桩头造成浅层断桩，施工中采取桩头两次截桩方案，避免人为造成桩头破坏：一是在CFG桩灌注完成后砼凝固之前，湿截桩即采用小挖掘机将桩头砼和钻泥一起清理出去， 留3050cm不截，强度达到80%后，使用小

41、挖掘机（斗宽0.6m）开挖桩间土，使用改装后的切割机进行切割，减少对桩体的破坏，切割完成后，断面平整。k、桩的检测l 桩身完整性检测 CFG桩桩身完整性采用低应变动力试验检测。根据检测结果判定桩身完整性。l CFG桩混合料强度 每台班制作混合料标准立方体试件1组，进行28d标准养护后，进行试件抗压强度检测。根据检测 结果判定其质量情况。l CFG桩复合地基静力载荷试验分别进行单桩、复合地基载荷试验，计算沉降与承载 力。检验数量：桩数的0.2%，且不少于3根。5、 CFG桩质量控制措施1）施工中严格按照设计配合比进行，每台钻机每台班随机抽取混凝土试件一组，根据抗压强度作为混合料强度判定标准；2）

42、钻机进场后先用钢尺检查钻机钻杆的直径，钻杆直径不小于 设计桩径，钻机主塔高度大于桩长5m左右；3）开钻前放出控制桩位，对钻机人员进行技术交底，钻机人员根据控制桩位，用钢尺放出每根桩位。4）开钻前根据桩基设计桩长和桩头保护层厚度，在钻机主塔位置作明显标记，作为控制钻机钻进深度的依据。5）钻机到位后，指挥人员指挥钻机调整位置，利用机架上悬挂的两个方向垂直标确定钻机垂直度满足要求；6）在CFG桩开始施工时，担心逐桩施工会造成串孔，用隔桩跳打的施工方式，但是隔桩跳打时，第二遍桩机就位又容易对已施工的桩的挤压破坏， 应根据地质不同选用跳打和逐桩打。7）CFG桩在灌注砼时，上部1-3米因为砼的压力 变小，

43、砼中有细微气泡排不出来，而CFG桩的主要受力部分都在上部，因此上部桩体的不密实，极易造成桩在工程使用过程中的破坏，解决办法，一是在施工完成后，砼凝固之前使用振捣棒振捣上部砼，加强砼的密实性；二是加强砼的坍落度控制， 坍落度过小易造成蜂窝现象。8）拔管速率的控制 拔管速率太快将造成成桩桩径偏小或缩径断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不均，桩顶浮浆过多，桩身强度不足和形成混合料离析现象，导致桩身强度不足。故施工时，应严格控制拔管速率，拔管速度一般控制在2 2.5m/min比较适宜，此处的拔管速度为线速度，不是平均速度，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速率适当放慢。拔管过程不允许反插。9）断桩的原因分析

44、和处理 断桩，是指CFG桩成桩后，桩身混凝土面不连续，中间有垂直于桩中心轴线的开裂或间隔。断桩是CFG桩最大的质量事故。断桩的原因有很多，主要有：a. 施工保护不够，有大型工程机械在强度未达到的CFG桩区域运行，使桩被压断或把桩头压碎； b. 长螺旋钻机的排气阀被堵；c. 灌注混凝土时，混凝土灌注供应不及时；d. 地质原因，地下水丰富，易产生断桩；e. 拔管和泵送混凝土配合不和谐；f. 截除桩头时操作不当遭到破坏。10）防止断桩的方法1 对于施工保护不足造成断桩，最有效的方法是加强已经灌注CFG桩区域的保护，用钢管或其它较结实的材料将场区围护起来，严禁一切大型机械进入。2 对于排气阀设置不当造

45、成断桩的解决办法，一般在钻机在出厂时排气阀位置已经设置的很好，不需要作改进，只有极少数的钻机才出现这种问题， 要经常检查排气阀，并将包裹排气阀的混凝土凿除。3 混凝土供应不及时造成断桩，加强混凝土调度，及时供应CFG桩混凝土，保证混凝土连续供应，就可以防止因混凝土供应不及时造成断桩。4 对于地质原因造成的断桩，施工中是很难控制的，对流塑状和地下水丰富的地质情况应对CFG桩处理进行适应性论证。5 对拔管和泵送混凝土配合不和谐造成的断桩，应寻求操作人员之间的默契配合。6 对截除桩头时人为遭到破坏的情况，对作业工人进行培训，提高操作技能，可避免此种情况。4、 隧道工程1、隧道工程的基本概念 广义定义

46、：最终使用于地表面以下，不论以何种方式建造的所需形状和尺寸的空洞，内部净空面积在2平方米以上者。 狭义定义：是一种修建在地下的工程建筑物，修建在地下、两端有出入口，供车辆、行人、水流及管线等通过的通道。2、 隧道工程的沿革与发展 （一）发展目标： 20世纪：高层建筑； 21世纪：地下空间美国“未来学家”杂志社预测21世纪将有1/3的人口生活于地下。 在我国，地下空间的开发利用始于60 年代，主要是地铁与人防工程，65年修建北京地铁；70年代修建了大量的人防工程，经改造利用，成了地下商业街、地下工厂、仓库和招待所，较好地发挥了经济效益。 (2) 历史发展国际上l 古代：公元前1802160年前后

47、，在古巴比伦城幼发拉底河下修筑的人行隧道，是迄今已知的最早用于交通的隧道，为砖砌构构造物。 l 现代：现代隧道开挖技术的产生是在火药的发明和19世纪的产业革命后出现的，尤其是铁路的出现对交通隧道起到了很大的推动作用。 l 目前世界上最长的交通隧道： 山岭铁路隧道:日本的大清水隧； 交通隧道:日本的青函隧道，英法海峡隧道； 公路隧道:瑞士的圣哥达隧道。 国内古代 春秋时代左传就有“隧而相见”的记载 三国时期的“官度之战”，曹操掘地道 封建时期各个朝代的帝王坟墓陵寝均修在地下近代：u 最早的隧道是：台湾的狮球岭隧道u 完全由中国人自行设计和修建的隧道是詹天佑负责设计的八达岭隧道。现代： 已建成的最

48、长铁路隧道：秦岭隧道； 已建成的最长公路隧道：秦岭终南山隧道。 (3) 技术发展国际上: 隧道工程的长度标志着一个国家发展的水平，如日本的三代清水隧道，穿越海拔2000m的谷川山脉；其他的有：日本南朝鲜拟建海底隧道；意大利连接西西里岛的海底隧道正在建设之中，它们可望在本世纪实现。 国内：（1） 铁路隧道的建造：至2000年底，我国运营铁路隧道已有6880多座，总延长为3700Km。 （2）公路隧道的建造：改革开放以后随着高等级公路的修建，隧道才越来越长。近十多年来，公路隧道的建造也取得了迅猛发展，每年几乎都有十座以上的隧道建成 。目前我国已建成400余座公路隧道，总长度已超过100km。 （3

49、）水底隧道的建造：近年来，跨海隧道开始得到大力发展，目前在建的有厦门海底隧道，规划中的有山东胶州湾海底隧道，上海崇明岛海底隧道，琼州海峡隧道，台湾海峡隧道。 （4）在隧道设计与理论分析计算方面：衬砌结构的设计与计算采用了与电子计算机技术配套的数值计算方法，如有限元、边界元、离散元等。普遍采用计算机辅助设计，从而节省了大量劳力和时间。 3、 隧道工程的功能与特点 1） 隧道工程的功能a. 克服高程障碍；b. 裁弯取自；c. 避开不良地质地段；d. 避开其他重要建筑或工程等。 2）隧道工程的特点 优点：缩短线路长度，减少能耗；节约土地资源；有利于环境保护；保证行车安全；不受气候影响，提高防护能力；

50、不影响水路交通。 缺点：造价较高；施工期限长；施工作业环境和条件较差；附属设备能耗大。4、 隧道工程的种类及作用 隧道是修建在地下或水下并铺设铁路供机车动车辆通行的建筑物。 根据其所在位置可分为山岭隧道、水下隧道和城市隧道三大类。其中为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的称为山岭隧道；为穿越河流或海峡而从河下或海底通过的称为水下隧道；为适应铁路通过大城市的需要而在城市地下穿越的称为城市隧道。这三类隧道中修建最多的是山岭隧道。隧道开挖方法分为明挖法和暗挖法。明挖法多用于浅埋隧道或城市铁路隧道，而山岭铁路隧道多用暗挖法。按开挖断面大小、位置分，有分部开挖法和全断面开挖法。在石质岩层中采用钻爆

51、法最为广泛，采用掘进机直接开挖也逐渐推广。在松软地质中采用盾构法开挖较多。因而隧道按施工方法又可分为:a. 钻爆法隧道;b. 明挖法隧道c. 机械法隧道d. 掘进机法和盾构法e. 沉埋法隧道 a. 钻爆法 在隧道岩面上钻眼，并装填炸药爆破，用全断面开挖或分部开挖等将隧道开挖成型的施工方法。钻爆法开挖作业程序包括钻孔、装药、爆破、通风、支护、装碴、运输等工序。 由钻孔直到出碴完毕称为一个开挖循环。其中最主要的工序为钻孔及出碴，所用时间占全部作业时间比例较大。而钻爆法开挖采用的方法有全断面开挖法和分部开挖法： 全断面开挖法：一次开挖成型的方法。 分部开挖法：先用小断面超前开挖导坑,然后,将导坑扩大

52、到半断面或全断面的开挖方法。全断面开挖法和分部开挖法是钻爆法开挖常用的方法，但隧道施工很复杂，时常遇到各种困难情况，如大断层、流沙、膨胀地层、溶洞、大量涌水等，尚需采取相应措施。 b.盾构法 采用盾构作为施工机具的隧道施工方法。 c.掘进机法在整个隧道断面上，用连续掘进的联动机施工的方法。5、隧道结构基本构造及其建设 1） 基本构造 主体构造物 洞身衬砌 洞门构造物 附属构造物：照明，通风设施 排水，消防，通讯设施2） 建设（1）隧道勘测为确定隧道位置、施工方法和支护、衬砌类型等技术方案，对隧道地处范围内的地形、地质状况，以及对地下水的分布和水量等水文情况要进行勘测。 （2）隧道设计包括隧道选

53、线、纵断面设计、横断面设计、辅助坑道设计等。 选线 根据线路标准、地形、地质等条件选定隧道位置和长度。 纵断面设计 沿隧道中线的纵向坡度要服从线路设计的限制坡度。 横断面设计隧道横断面即衬砌内轮廓，是根据不侵入隧道建筑限界而制定的。 辅助坑道设计 辅助坑道有斜井、竖井、平行导坑及横洞四种。斜井是在中线附近的山上有利地点开凿的斜向正洞的坑道；竖井是由山顶中线附近垂直开挖的坑道，通向正洞；平行导坑是距隧道中线1725米开挖的平行小坑道，以斜向通道与隧道连接，亦可作将来扩建为第二线的导洞；横洞是在傍山隧道靠河谷一侧地形有利之处开辟的小断面坑道。此外，隧道设计还包括洞门设计，以及开挖方法和衬砌类型的选

54、择等。 （3）隧道贯通控制测量 （4）中线平面控制 （5）高程控制6、 隧道施工设备 钻孔台车、凿岩机、半边炮眼、空压机房、空压机、斗车、有轨运输、混凝土喷射机、混凝土泵、装碴机、施工通风设备、模板台车、型钢材料、隧道爆破等等。 5、 采矿概论一、采矿学解决的问题采矿科学技术的基础是岩石破碎、松散物料运移、流体输送、矿山岩石力学和矿业系统工程等理论。采矿工业在已基本达到的高度机械化基础上，通过改进综采设备的设计、造型、材质、制造工艺、检验方法和维修制度等，将进一步提高其生产能力和设备利用率。同时矿井在提升、运输、排水、通风、瓦斯监控等许多环节将实现自动化和遥控。地下和露天矿都将实现计算机集中自动管理监控。有的国家已将机器人试用于井下回采工作面开采对人员损害较大的矿种。另一方面，随着人类对地下矿产的不断开