岩土工程勘查复习

1、岩土工程勘察的基本任务，就是按照建筑物或构筑物不同勘察阶段的要求，为工程的设计、施工以及岩土体治理加固、开挖支护和降水等工程提供地质资料和必要的技术参数，对有关的岩土工程问题作出论证、评价。工程地质条件定义为与工程建设有关的地质因素的综合。这些因素包括：岩土类型及其工程性质、地质构造及岩土体结构、地貌、水文地质、工程动力地质作用和天然建筑材料等方面。不良地质现象定义为对工程建设不利或有不良影响的动力地质现象。岩土工程重要性等级划分破坏后引起的后果 工程类型 岩土工程重要性等级不严重 次要工程 三级工程严重 一般工程 二级工程很严重 重要工程 一级工程根据地基的复杂程度、建筑物规模和功能特征、由

2、于地基问题造成建筑物破坏及影响正常使用的程度将地基基础设计分为三个设计等级。“地质环境”是指人为因素和自然因素引起的地下采空、地面沉降、地裂缝、化学污染、水位上升等。岩石质量指标RQD，可分为：好的(RQD90)、较好的(RQD=7590)、较差的(RQD=5075)、差的(RQD=2550)和极差的(RQD25)。对同一土层中相间呈韵律沉积，当薄层与厚层的厚度比大于13时，宜定为“互层”；厚度比为11013时，宜定为“夹层”；厚度比小于110的土层，且多次出现时，宜定为“夹薄层”。岩土工程勘察的阶段可行性研究勘察场址选择阶段，应符合选址或确定场地的要求；初步勘察初步设计阶段，应符合初步设计或

3、扩大初步设计的要求；详细勘察施工图阶段，应符合施工图设计的要求。地质条件复杂或有特殊施工要求的重要工程 施工勘察。总体要求详细勘察的勘探深度自基础底面算起，应符合下列规定： 勘探孔深度应能控制地基主要受力层，当基础底面宽度不大于5m时 ，勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3 倍 ，对于单独柱基不应小于1.5 倍 ，且不应小于5m。岩土工程勘察的方法和技术手段，有以下几种：1 、工程地质测绘与调查2 、勘探与取样3 、原位测试与室内试验4 、现场检验与监测工程地质测绘是运用地质、工程地质理论，对与工程建设有关的各种地质现象进行观察和描述，初步查明拟建场地或各建筑地段的工程地质条件。工程

4、地质测绘不像一般的区域地质或区域水文地质测绘那样，严格按比例尺大小由地理坐标确定测绘范围，而是根据拟建建筑物的需要在与该项工程活动有关的范围内进行。原则上，测绘范围应包括场地及其邻近的地段。工程地质条件愈复杂，研究程度愈差，工程地质测绘范围就愈大。观测点的密度应根据测绘区的地质和地貌条件、成图比例尺及工程特点等确定。一般控制在图上的距离为25cm。例如在1：5000的图上，地质观测点实际距离应控制在100250m之间。通常野外测绘填图所用的地形图应比提交的成图比例尺大一级。工程地质测绘与调查的主要内容1、 地层岩性 2、 地质构造 3、地貌4、 水文地质5、不良地质现象已有建筑物调查人类活动对

5、场地稳定性影响岩土工程勘探的任务(1) 详细研究岩土体和地质构造特征。(2) 研究水文地质条件。(3) 研究地貌和不良地质现象。(4) 取样及提供野外试验条件。(5) 提供检验与监测的条件。(6) 其他。岩土工程钻探的特点优点： 可以在各种环境下进行，一般不受地形、地质条件的限制； 能直接观察岩芯和取样，勘探精度较高； 能提供进行原位测试和监测工作，最大限度地发挥综合效益； 勘探深度大，效率较高。局限性： 耗费人力物力较多； 平面资料连续性较差； 钻进和取样有时技术难度较大。岩土工程勘探常用的钻探方法有冲击钻探、回转钻探、振动钻探和冲洗钻探 。钻进方法的要求a、鉴别地层和取样钻孔，均应采用回转

6、方式钻进以取得岩土样品；b、地下水位以上土层应干钻，不得使用冲洗液或水；c、钻进岩层宜采用金刚石钻头，软质岩层及风化破碎带应采用双层岩芯。管钻头钻进；需测定岩石质量指标RQD时应采用外径75mm的双层岩芯管钻头；d、在湿陷性黄土中必须采用螺旋钻头钻进。钻孔口径根据钻探目的和钻进工艺确定，满足取样、原位测试的要求。采取原状土样钻孔：口径不小于91mm;鉴别地层岩性钻孔：口径不小于36mm；湿陷性黄土钻孔：口径不小于150mm。抽水试验：土层中不小于325mm，岩层中不小于146mm。压水试验：59-150mm。6.岩芯钻探的岩芯 采 取 率 要求：一般岩石不低于80%，破碎岩石不应低于65%。对

7、需重点查明的部位（如滑动带、软弱夹层），应采用双层岩芯管连续取芯。 进尺的要求。（进尺不超过岩心管长度，软质岩层不应超过2.0m ，土层中螺旋钻进，不宜大于1.0m ，持力层重点研究部位不超过0.5m ）。岩心采取率：钻探取出的完整岩石+破碎岩石总长度与回次进尺比值。是反映钻探质量的指标，和地层岩性破碎程度、钻探技术和质量控制有关。岩芯块度划分 长柱状20cm；柱状1020cm；块状105cm；碎块状52cm；碎屑状2cm。Rock Quality Designation (RQD)：岩石质量指标，是国际上通用的鉴别岩石工程性质好坏的方法，用直径为75mm的金刚石钻头和双层岩芯管在岩石中钻进，

8、连续取芯，回次钻进所取岩芯中，长度大于10cm的岩芯段长度之和与该回次进尺的比值，以百分比表示。坑探优点：勘察人员能直接观察到地质结构，准确可靠，且便于素描；可不受限制从中采取原状岩土样和用作大型原位测试。对研究 断层 破碎 带、 软弱泥化夹 层和 滑动面 （带）等的 空间分 布特点及其工程性 质等，具有重要意义。缺点 ： 勘探的深度较浅，对于地下水位以下深度的勘探比较困难； 使用时往往受到自然地质条件的限制，耗费资金大而勘探周期长；尤其是重型坑探工程不可轻易采用。勘探布置主要取决于勘察阶段、建筑物类型和岩土工程勘察等级三个重要因素。“原状土样”（不扰动土样）的基本质量要求是：(1)没有结构扰

9、动。(2)没有含水量和孔隙比的变化。(3)没有物理成分和化学成分的改变。 原 状 土样的 采 取方法1、 击入法2、压入法2、 回转法3） 地基承载力基本值：按标准方法试验，未经数理统计处理的数据。可由土的物理性质指标查规范得出的承载力。（4）地基承载力标准值：在正常情况下，可能出现承载力最小值，系按标准方法试验，并经数理统计处理得出的数据。可由野外鉴别结果和动力触探试验的锤击数直接查规范承载力表确定，也可根据承载力基本值乘以回归修正系数即得。6）地基承载力的特征值：正常使用极限状态计算时的地基承载力。即在发挥正常使用功时地基所允许采用抗力的设计值。它是以概率理论为基础，也是在保证地基稳定的条

10、件下使建筑物基础沉降计算值不超过允许值的地基承载力。岩土工程分析评价的内容主要包括以下几点。场地的稳定性和适宜性。为岩土工程设计提供场地地层结构和地下水空间分布的参数、岩土体工程性质和状态的设计参数。预测拟建工程施工和运营过程中可能出现的岩土工程问题，并提出相应的防治对策和措施以及合理的施工方法。提出地基与基础、边坡工程、地下洞室等各项岩土工程方案设计的建议。预测拟建工程对现有工程的影响、工程建设产生的环境变化，以及环境变化对工程的影响。岩土体的变形、强度和稳定应定量分析；场地的适宜性、场地地质条件的稳定性，可仅作定性分析。红粘土是指在湿热气候条件下碳酸盐系岩石经过第四纪以来的红土化作用形成并

11、覆盖于基岩上，呈棕红、褐黄等色的高塑性粘土。其主要特征是：液限(W L )大于50，孔隙比(e)大于1.0；沿埋藏深度从上到下含水量增加，土质由硬到软明显变化；在天然情况下，虽然膨胀率甚微，但失水收缩强烈，故表面收缩、裂隙发育。软土定义为：天然孔隙比大于或等于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。由细颗粒土和粗颗粒土混杂且缺乏中间颗粒的土，应判定为混合土。根据其物质组成和堆填方式，可将填土分为素填土、杂填土、冲填土和压实填土四类。膨胀土自由膨胀率一般大于40。7.1.1 岩土工程勘察应根据工程要求，通过搜集资料和勘察工作，掌握下列水文地质条件：1 ）地下水

12、的类型和赋存状态；2 ）主要含水层的分布规律；3 ）区域性气候资料，如年降水量、蒸发量及其变化和对地下水位的影响；4） 地下水的补给排泄条件、地表水与地下水的补排关系及其对地下水位的影响；5 ）勘察时的地下水位、历史最高地下水位、近3-5年最高地下水位、水位变化趋势和主要影响因素；6 ）是否存在对地下水和地表水的污染源及其可能的污染程度。7.1.2 对缺乏常年地下水位监测资料的地区，在高层建筑或重大工程的初步勘察时，宜设置长期观测孔，对有关层位的地下水进行长期观测。7.1.3 对高层建筑或重大工程，当水文地质条件对地基评价、基础抗浮和工程降水有重大影响时，宜进行专门的水文地质勘察。7.1.4

13、专门的水文地质勘察应符合下列要求：1） 查明含水层和隔水层的埋藏条件，地下水类型、流向、水位及其变化幅度，当场地有多层对工程有影响的地下水时，应分层量测地下水位，并查明互相之间的补给关系；2 ）查明场地地质条件对地下水赋存和渗流状态的影响；必要时应设置观测孔，或在不同深度处埋设孔隙水压力计，量测压力水头随深度的变化；3 ）通过现场试验，测定地层渗透系数等水文地质参数。7.1.5 水试样的采取和试验应符合下列规定：1） 水试样应能代表天然条件下的水质情况；2 ）水试样的采取和试验项目应符合本章第4节的规定；3 ）水试样应及时试验，清洁水放置时间不宜超过72小时，稍受污染的水不宜超过48小时，受污

14、染的水不宜超过12小时。抽水试验宜三次降深，最大降深应接近工程设计所需的地下水位降深的标高；渗水试验和注水试验可在试坑或钻孔中进行。对砂土和粉土，可采用试坑单环法；对黏性土可采用试坑双环法；试验深度较大时可采用钻孔法。地下水的作用：（1） 力学作用（2） 物理化学作用对地下水位以下的工程结构，应评价地下水对混凝土、金属材料的腐蚀性。水试样和土试样应在混凝土结构所在的深度采取，每个场地不应少于2件。当土中盐类成分和含量分布不均匀时，应分区、分层取样，每区、每层不应少于2件。在房屋建筑与构筑物中，常常遇到以下几种岩土工程问题：(1) 区域稳定性问题(2) 斜坡稳定性问题(3) 地基稳定性问题(4)

15、 建筑物的配置问题(5) 地下水的侵蚀性问题 (6) 地基的施工条件问题地基土工程特性指标的代表值应分别为标准值、平均值及特征值。 抗剪 强度指标应 取 标准值， 压缩 性指标应 取 平均值，载 荷试验承载力应 取 特征值。岩石试料可用钻孔的岩芯或坑、槽探中采取的岩块。岩样尺寸一般为50mm100mm，数量不宜少于6个，进行饱和处理。岩石地基承载力不需做基础深度和宽度。对抗震设防烈度大于或等于6度的场地，应划分场地土类型和场地类别；对抗震设防烈度大于或等于7度的场地，尚应分析预测地震效应判定饱和砂土或饱和粉土的地震液化，并应计算液化指数。由于斜坡的特殊工程性质，斜坡场地的勘察目的包括以下方面：查明斜坡场地的工程地质条件，提出斜坡稳定性计算参数；分析斜坡的稳定性，预测因工程活动引起的斜坡稳定性的变化；确定人工边坡的最优开挖坡形和坡角；提出潜在不稳定斜坡的整治与加固措施和监测方案；进行场地建筑适宜性评价。岩溶场地可能发生的岩土工程问题有如下几个方面：主要受压层范围内，若有溶洞、暗河等存在，在附加荷载或振动作用下，溶洞顶板坍塌引起地基突然陷落。地基主要受压层范围