岩土工程勘察及成果应用

1、岩土工程勘察及成果应用1、概述1.L术语岩土工程勘察根据建设工程的要求，查明、分析、评价建设场地的地质、环境特征和岩 土工程条件，编制勘察文件的活动。1.2.岩土工程勘察的目的以各种勘察手段和方法，充分了解和掌握场地的地形地貌、地质构造、岩 土物理力学性质、不良地质现象的可能性及地下水和地表水的情况等，并对场地 的工程地质条件作出正确的评估，从而为岩土工程设计和施工提供所需的工程地 质资料。设计人员需了解应通过什么勘察手段获得设计所需的有关岩土参数，以及 如何运用勘察报告，对工程地质资料进行必要的综合分析，并对资料的合理性和 可靠性作出判断，以便在设计中能正确地选取设计参数，使岩土工程设计及施

2、工 方案建立在科学的基础上。1.&岩土工程勘察般分阶段进行可分为：可行，性研究勘察-符合选择场址方案的要求；初步勘察-符合初步设计的要求；详细勘察-符合施工图设计的要求；施工勘察-场地条件复杂或有特殊要求的工程。勘察1.4岩土工程勘察分级根据工程重要性等级、场地的复杂程度等级和地基的复杂程度等级分为甲 级、乙级、丙级。不同工程类别岩土工程勘察房屋建筑和构筑物地下洞室岸边工程管道和架空线路废弃物处理工程核电厂边坡工程基坑工程桩基础地基处理既有建筑物的增载和保护1.6、不良地质作用和地质灾害岩溶滑坡危岩和崩塌泥石流采空区地面沉降场地和地基的地震效应活动断裂特殊岩性土湿陷性土红粘土软土混合土填土多年

3、冻土膨胀岩土盐渍岩土风化岩和残积土污染土1.&地下水2、岩土工程勘察的任务和内容要求（以房屋建筑和构筑物为例）2.L总体要求房屋建筑和构筑物的岩土工程勘察，应在搜集建筑物上部荷载、功能特点、 结构类型、基础型式、埋置深度和变形限制等方面资料的基础上进行。其主要工作内容如下:1.查明场地和地基的稳定，性、地层结构、持力层和下卧层的工程特，性、土2.的应力历史和地下水条件以及不良地质作用等；提供满足设计、施工所需的岩土参数，确定地基承载力，预测地基变形性状;3.提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议;4.提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议;5.对于抗震设防烈度等

4、于或大于6度的场地，进行场地与地基的地震效应评价。2.2.各阶段勘察要求2.2.1可行性研究勘察，应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价，并应符合下列要求:搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程和建 筑经验等资料；在充分搜集和分析已有资料的基础上，通过踏勘了解场地的地层、构造、 岩，性、不良地质作用和地下水等工程地质条件；当拟建场地工程地质条件复杂，已有资料不能满足要求时，应根据具体情 况进行工程地质测绘和必要的勘探工作；当有两个或两个以上拟选场地时，应进行比选分析。2.2.2初步勘察应对场地内拟建建筑地段的稳定性做出评价，并进行下列工作：搜集拟建工程的有关文件、工程地质和

5、岩土工程资料以及工程场地范围内 的地形图；初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件；查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势，并对场地的稳定 性做出评价；对抗震设防烈度等于或大于6度的场地，应对场地和地基的地震效应做出 初步评价；季节性冻土地区，应调查场地土的标）隹冻结深度；初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性；高层建筑初步勘察时，应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、 工程降水方案进行初步分析评价。初步勘察的其它工作要求：勘探工作布置勘探线、勘探点间距勘探深度取样及原位测试水文地质工作2.2.3详细勘察应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工 所需的

6、岩土参数；对建筑地基做出岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、地 基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。主要应进行下 列工作：搜集附有坐标和地形的建筑总平面图，场区的地面整平标高，建筑物的，性 质、规模、荷载、结构特点，基础形式、埋置深度，地基允许变形等资料；查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，提出 整治方案的建议；查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性，分析和评价地基 的稳定性、均匀性和承载力；对需进行沉降计算的建筑物，提供地基变形计算参数，预测建筑物的变形 特征；查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物；查明地下水的

7、埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度；在季节性冻土地区，提供场地土的标准冻结深度；判定水和土对建筑材料的腐蚀性。详细勘察的其它工作要求：地震效应桩基基坑降水防水设计水位和抗浮设计水位勘探点布置和勘探孔深度、间距取样及原位测试要求室内试验要求2.2.4施工勘察当基坑或基槽开挖后，岩土条件与勘察资料不符或发现必须查明的异常情况 时，应进行施工勘察。3、岩土工程勘察方法主要有工程地质测绘、钻探（含井探、槽探）、室内水土试验和原位测试四 大类。3.1、工程地质测绘3.1.1目的和要求当地质条件复杂或有特殊要求的工程项目，在选择厂址或在初步勘察、详细 勘察阶段之前，应先进行工程地质测绘。其目的是研究拟建场

8、地的地层、岩，性、 构造、地貌、水文地质条件及物理地质现象，对工程地质条件给予初步评价，为 厂址选择及勘探方案的布置提供依据。主要要求：测绘范围和比例尺一般情况下应稍大于建筑面积。小比例尺：1: 5000-1: 50000,-般在可行性研究勘察(选址勘察)、 城市规划或区域性的工业布局时使用，是为了解区域性的 工程地质条件；中比例尺：1： 20001: 5000,般在初步勘察阶段采用；大比例尺：1： 2001: 1000，适用于详细勘察阶段或地质条件复杂和 重要建筑物地段，以及需解决某一特殊问题时采用。测绘精读观察点、线的布置尽量利用天然露头，天然露头不足时，布置少量勘探点，条件适合时， 配合

9、物探进行。观察点一般应定在：不同时代的地层接触线、不同岩性的分界线地质构造线不同地貌单元的分界线及同一地貌的微地貌区不整合面地质现象分布地段。观察路线：采用跨越与界限追索相结合的方法，大比例尺测绘必须采 用全面查勘法。3.1.2则绘前准备资料搜集：区域地质遥感气象水文地震地球物理勘探和矿藏水文地质工程地质建筑经验（2）踏勘（3）编制纲要3.1.3则绘方法（1）相片成图法（2）实地测绘法：路线法、布点法、追索法（3）测绘对象的标测方法：目测法、半仪器法、仪器法3.1.3则绘内容3.2钻探是最常用的一种方法，主要作用是鉴别和划分地层、取样、进行原位测试、 测量水位、压水注水试验等。对于暗浜的探明也

10、可以采用小螺纹钻探。黄土取样采用探井；基岩地区为测量岩层产状、确定地质界线采用剥土及探槽。3.&室内土工试验土工试验项目粘性土：液塑限、天然重度、天然含水量、比重、压缩，性、渗透性和抗 剪强度等；粉土：颗粒分析、天然重度、液塑限、天然含水量、比重、压缩性、渗 透性和抗剪强度等；砂土：颗粒分析、天然重度、天然含水量、布比重、压缩性、抗剪强度、 自然休止角、相对密度等；碎石土：必要时，可作颗粒分析；对含粘性土较多的碎石土，宜测定粘性土的天然含水量、液塑限；必要时，可做现场大体积重度试验;岩石：一般可测定饱和状态的单轴抗压强度，泥质岩石可测定天然状态 下的单轴抗压强度，不要说，测定其它物理力学性质指

11、标。土的物理力学性质指标的应用试验 类别试验项目测定参数工程应用物理性含水率 密度 比重含水率w密度P比重G土的基本参数计算液塑限液限wL塑限wP塑性指数Ip液性指数IL粘性土与粉土的分类，判定粘性土状态颗粒分析颗粒大小分布曲线 不均匀系数Cu 曲率系数Cc粉性土和砂土的分类，确定粘粒含量，判别液化， 评价流砂、管涌可能性，盾构选型及裂缝宽度验算烧失量烧失量Q有机质土的分类水理性渗透渗透系数kv、kh土的渗透性评价，降水设计力学性固结ep曲线 压缩系数a 压缩模量Es变形计算elogp曲线 先期固结压力pc 超固结比OCR 压缩指数Cc 回弹指数Cs土的应力历史评价，考虑应力历史的沉降计算固结

12、系数cv、ch粘性土沉降速率和固结度的计算直剪快剪内摩擦角（P q 粘聚力cq粘性土地基骤然加荷时的稳定性验算直剪固快内摩擦角P 粘聚力c天然地基承载力计算 基坑及边坡稳定性验算直剪慢剪粘聚力Ps粘聚力cs边坡长期稳定性验算三轴不固 结不排水 剪（如）内摩擦角Pu 粘聚力cu地基承载力计算；施工速度较快，排水条件差的粘性土的地基稳定性 验算；桩周土极限摩阻力计算；桩端下软弱下卧层 强度验算三轴固结 不排水剪 （CU）总应力内摩擦角P cu 总应力粘聚力Ccu 有效应力内摩擦角P施工速度较慢，考虑上部荷载引起地基强度增长， 固结后地基稳定性验算；一级基坑稳定性验算有效应力粘聚力C三轴固结 排水剪

13、 (CD)内摩擦角(P d 粘聚力Cd非常缓慢建造的地基稳定性验算无侧限抗 压强度抗压强度qu 灵敏度$七饱和软粘性土地基强度计算，施工期稳定性验算静止侧压 力系数Ko静止侧压力计算击实最大干密度P max 最优含水量wopt填土压实质量控制承载比浸水后吸水膨胀量 w 承载比CBR2.5或 CBR5.0路面基层和底层材料以及各种土料的强度检测动力性动三轴 动单剪应变幅10-4 10-1范围 的动强度、动弹性模量 Ed、阻尼比人地震反应分析，地基液化判别共震柱应变幅10-6 10-3范围 的动剪切模量Gd、阻尼 比人地震反应分析，地基液化判别特殊岩 土试验34原位测试试验方法适用土层用途静力触探

14、粘性土粉性土 砂土判别土层均匀性，划分土层，判定土类别估算地基承载力和模量估算土的其它物理力学指标液化判定及砂土的密实度选择桩基持力层，估算单桩承载力，判断沉桩可能性检验地基加固效果查湿陷性黄土地基浸水湿陷事故范围和界限孔压静探测定孔隙水压力、估算土的固结系数标贯试验砂土粉性土一般粘性土采取扰动土样，确定土名估算地基承载力和压缩模量判别土层均匀性确定砂性土的密实度、估算砂性土的内摩擦角判别沉桩可能性液化判别确定粘性土、粉土、砂土的承载力确定粘性土的状态和无侧限抗压强度选择桩基持力层、估算单桩承载力轻型 动力触探浅层粘性土粉土填土评价填土的均匀性，确定填土承载力检验地基加固效果施工验槽中型 动力

15、触探粘性土 粉土确定地基土的承载力确定抗剪强度和变形模量判别土层均匀性和划分土层重型 动力触探砂土碎石土确定砂土、碎石土的孔隙比和砂土密度确定地基承载力确定土的变形模量确定桩尖持力层和单桩承载力地基处理效果检验判定地基土的均匀性和划分地层超重型 动力触探密实的碎石土 埋深、厚度较大的 碎石土确定地基承载力地基处理效果检验判别土的均匀性十字板剪切 试验饱和软粘性土测定原位应力条件下软粘土的不排水抗剪强度、残余抗剪 强度估算软粘土的灵敏度计算地基土承载力、判定软粘土的固结历史、验算饱和软 粘土边坡的稳定性确定软粘土路基的临界高度估算单柱极限承载力分析地基稳定性检验地基加固改良的效果现场 渗透试验为

16、重要工程或深基坑工程的设计提供土的渗透系数、影响半 径、单井涌水量等旁压试验粘性土 粉土 砂性土确定土的临塑压力和极限压力，评定地基承载力确定土的原位水平应力（或静止侧压力系数），自钻式尚 可测定孔隙水压力估算土的旁压模量、旁压剪切模量及侧向基床反力系数估算软粘土不排水抗剪强度和砂土的内摩擦角测求地基土的变形模量和压缩模量，从而估算沉降量估算桩基承载力检验地基加固效果扁铲侧胀 试验粘性土粉土松散一中密的砂土划分土层、判定土类确定静止侧压力系数、水平基床系数计算粘性土的不排水抗剪强度确定土的压缩模量判别地基土的液化波速测试划分场地土类别，计算场地基本周期提供地震反应分析所需的地基动力测试（动剪切

17、模量、阻 尼比、动剪切刚度等）提供动力机器基础设计所需的地基土动力参数（抗压、抗 弯、抗剪、抗扭刚度及刚度系数、阻尼等）判别地基土的液化可能性评价地基处理效果评价岩体完整性估算场地卓越周期探测地质异常体，如洞穴、古墓、地下管道等场地微震动 测试确定场地卓越周期载荷试验浅层地基土确定地基土的承载力估算土的变形模量计算土的基床系数估算基床反力系数螺旋板载荷 试验深层土确定地基土的承载力测求变形模量测求不排水抗剪强度估算土的固结系数大面积直剪 试验测定边坡和滑坡的岩体软弱结构面、岩石和土的结构面、滑 动面以及粘性土、粉土、砂土、碎石土的混合土层和其它粗 颗粒土层的抗剪强度4、勘察报告的主要内容勘察报

18、告由文字部分和图表构成4.L文字部分拟建工程概兄勘察目的、任务要求和依据的技术标准勘察方法和勘察工作布置及其完成情况场地地形、地貌、地质构造场地各层岩土的类型、分布、工程特，性、岩石的产状、结构和风化情况 埋藏的河道、浜沟、墓穴、防空洞、孤石等等对工程不利的埋藏物 场地地下水埋藏情况，类型、水位及其变化；判定水和土对建筑材料的 腐蚀性岩土参数的统计、分析和选用分析和评价场地和地基的稳定性分析和评价采用天然地基的可行性，建议天然地基持力层，并提出承载 力等参数选用桩基时，应提出适宜的桩型及桩端持力层建议，提供桩基桩基设计 所需的岩土参数，估算单桩承载力需进行地基变形验算时，应提供变形计算参数，必要时预测建筑物的变 形特征需进行地基处理时，应提出地基处理方案建议，并提供相应的岩土参数 存在特殊土的场地，应满足相关专门规范的要求，提供相关参数，分析、 论证及评价工程建设适宜，性，提出治理措施的建议存在可能影响工程稳定的不良地质作用的场地，应对其进行描述、分析， 评价对工程的危害及工程建设适宜性，提出防治建议当场地设防烈度等于或大于6度时，应对场地和地基的地震效应进行评 价边坡工程应提供边坡稳定计算参数，评价边