土地结构工程之工程地基勘察

工程地基勘察1第1节概述第2节水文地质条件第3节土中渗流的影响第4节地基勘察方法2第1节概述

地基勘察的目的在于以各种勘察手段和方法，调查研究和分析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料。3

地基勘察工作应该做在设计和施工前面，采取必要的勘察手段和方法，提供准确无误的地基勘察报告。

地基勘察的任务：认识场地的地质条件，分析场地条件与建筑物之间的相互影响。4第2节水文地质条件

存在于地面下土和岩石的孔隙、裂隙或溶洞中的水叫做地下水。

建筑场地的水文地质条件主要包括地下水的埋藏条件，地下水化学成分及其对混凝土的腐蚀等。5一、地下水的埋藏条件

地下水按其埋藏条件可分为：上层滞水、潜水和承压水三种类型。

1.上层滞水：指埋藏在地表浅处，局部隔水透镜体的上部，且具有自由水面的地下水。上层滞水地带只有在融雪或大量降水后才能聚集较多的水，因而只能作为季节性的或临时性的水源。6

2.潜水：指埋藏在地表以下第一个稳定隔水层以上的具有自由水面的地下水。潜水直接受雨水渗透或河流渗入土中而得到补给，同时也直接由于蒸发或流入河流而排泄。因此，潜水位的变化直接受气候条件变化的影响。7

3.承压水：指充满于两个连续的稳定隔水层之间的含水层中的地下水。它承受一定的静水压力。由于承压水的上面存在隔水顶板，它的埋藏区与地表补给区不一致。因此，承压水的动态变化，受局部气候因素影响不明显。8二、地下水的腐蚀性

地下水中含有多种化学成分，当某些成分含量过多时，会对混凝土等材料产生危害。

1.地下水中的含量过多时，将与水泥水化生成的发生作用，生成生石膏。生石膏再与水泥的水化产物水化铝酸钙发生反应，生成硫铝酸钙（水泥杆菌）。9

硫铝酸钙的体积比化合前膨胀了许多，可以使混凝土产生膨胀破坏。

2.pH<7的酸性地下水对混凝土中的和可以起到溶解破坏作用。

3.地下水中的游离的CO2可与混凝土中的Ca(OH)2化合生成CaCO3硬壳，对混凝土可起到保护作用。10但CO2含量过多多时，又又会与CaCO3化合，生生成可溶溶于水的Ca(HCO3)2。这种过过多的、、能与CaCO3起作用的的那一部部分游离离CO2称为腐蚀蚀性CO2。11第3节土土中中渗流的的影响地下水在在渗流过过程中受受到土骨骨架的阻阻力，作作为反作作用力，，水对土土骨架的的作用力力称为渗流力。竖向渗流流的作用用可使土土的有效重度度发生变化化。12向下渗流流使有效效应力增增加，增大土的的抗剪强强度；向向上渗流流则使有效效应力减减少，降降低土的的抗剪强强度。。向上渗渗流的水水力梯度度增加到到使有效效应力减减少为零零的某一一数值icr，此时，，土中的的有效应应力降低低为零，，砂土因因抗剪强强度丧失失而“液化”。这种种渗透液液化现象象称为流砂。13流砂出现现时的水水力梯度度icr称为临界水力力梯度。流砂是一一种不良良的工程程地质现现象，所所以在地地基勘察察中应对对可能出出现的流流砂现象象的条件件及其危危害性作作出评估估。14基坑工程程防治流流砂的原原则主要是：：1.减小小基坑内内外地下下水的水水头差；；2.增大大渗流路路径；3.在向向上渗流流出口处处地表用用透水材材料覆盖盖压重以以平衡渗渗流力。。15当土中渗渗流的水水力梯度度小于临界界水力梯梯度时，，虽不致诱发流流砂现象象，但土土中细小小颗粒仍仍有可能能穿过粗粗颗粒之之间的孔孔隙被渗渗流挟带带而去，，如果这这种现象象发生的的时间比比较长，，在土层层中将形形成管状状空洞，，使土体体强度降降低，压压缩性增增大，这这种现象象称为““管涌”。16渗流对土土坡和挡挡土墙都都会产生不利利于其稳稳定性的的影响。。1.渗流流对土坡坡稳定性性的不利利影响主主要是渗渗流力的的促滑作用用，其次是是静水浮浮托力的的减重作用用。2.渗流流对挡土土墙稳定定性的不不利影响响表现在在渗流会会使处于于主动、、静止或或被动三三者中任任何状态态的土压力明明显增大大。17第4节地地基基勘察方方法工业与民民用建筑筑工程的的设计分分为可行性研研究、初步设计计和施工图三个阶段段。为了提供供各设计计阶段所所需的工工程地质质资料，，勘察工工作也相相应分为为可行性研研究勘察察、初步勘察察和详细勘察察三个阶段段。18一、勘探探工作勘探是地地基勘察察过程中中查明地质质情况的的一种必必要手段段，它是是在地面面的工程程地质测测绘和调调查所取取得的各各项定性性资料的的基础上上，进一一步对场场地的工工程地质质条件进进行定量量的评价价。勘探工作作包括坑探、钻探、触探和地球物理理勘探等。19下面对触触探和地地球物理理勘探进行行简要介介绍。1.触探探触探是通通过探杆杆用静力力或动力力将金属属探头贯贯入土层层，并测测得能表表征土对对触探头头贯入的的阻抗能能力的指指标，从从而间接地判断土土层及其其性质的的一类勘勘探方法法和原位位测试技技术。20作为勘探探手段，，触探可可用于划分土土层；作作为测试试技术，，则可估计计地基承承载力和和土的变变形指标标等。a.静力力触探静力触探探试验凭凭借静压压力将触触探头压压入土层层，利用用电测技技术测得得贯入阻力力来判定土土的力学学性质。。与常规规的勘探探手段比比较，静静力触探探有其独独特的优优越性。。它能快快速、连连续地探探测土层层及其性性质的变变化。21单桥探头头可以测测得包括括锥尖阻力力和侧壁壁摩阻力力在内的总贯入入阻力P（kN）），通常常用比贯入阻阻力ps（kPa）表示示。双桥探头头可以分分别测得得锥尖总总阻力Qc（kN））和侧壁壁总摩阻阻力Pt（kN）），通常常以锥尖阻力力qc（kPa）和侧壁摩阻阻力fs（kPa）表示示。根据据锥尖阻阻力qc（kPa）和侧侧壁摩阻阻力fs（kPa），可可以计算算同一深深度处的的摩阻比Rs。22地基的承承载力取取决于地地基土本身身的力学学性质，，而静力触探所所测得的的比贯入入阻力等等指标在在一定程程度上也也反映了了土的某某些力学学性质。。根据静静力触探探资料可可间接地地按地区区性的经经验关系系估算地基的承承载力、土的压缩缩性指标标和单桩承载载力等。23b.动力力触探动力触探探一般是是将一定定质量的穿穿心锤，，以一定定的落距距自由下下落，将将探头贯贯入土中中，然后后记录贯贯入一定定深度所所需的锤锤击次数数，并以以此判断断土的性性质。动力触探探包括标准贯入入试验和轻便触探探两种方法法。24由标准贯贯入试验验测得的的锤击数N，可用于于确定地地基的承载力力、估计计土的抗抗剪强度度和粘性性土的变变形指标标、判别别粘性土土的稠度度和砂土土的密实实度以及及估计地地震时砂砂土液化化的可能能性。应用轻便便触探试试验测得得的锤击击数N10，可确定定粘性土土地基和和素填土土地基的的承载力力，并可可按不同同位置的的值的变变化情况况判定地地基土层层的均匀匀程度。。252.地球球物理勘勘探地球物理理勘探（（物探））是一种兼兼有勘探和测试双重功能能的技术术。物探探之所以以能够被被用来研研究和解解决各种种地质问问题，主主要是因因为不同同的岩石石、土层层和地质质构造往往往具有有不同的的物理性性质，通通过专门门的物探探仪器的的量测，，就可区区别和推推断有关关地质问问题。26对地基勘勘探的下下列方面面宜应用物物探：a.作为为钻探的的先行手手段，了了解隐蔽蔽的地质质界限、、界面或或异常地地带，为为经济合合理确定定钻探方方案提供供依据；；b.作为为钻探的的辅助手手段，在在钻孔之之间增加加地球物物理勘探探点，为为钻探成成果的内内插、外外推提供供依据；；27c.测定定岩土体体某些特特性参数，如如波速、、动弹性性模量等等。常用的物物探方法法主要有有电阻率率法、声声波法等等。28二、土性性指标的的统计整整理测试是地基勘勘察工作作的重要内容。。通过在在土工实实验室或或现场原原位进行行的测试试工作，，可以取取得土和和岩石的的物理力力学性质质和地下下水的水水质等定定量指标标，以供供设计计计算时使使用。29由于岩石石和土自自身的不不均匀性，，取样和和运输过过程的扰动，实实验仪器器及操作作方法差差异等原原因，同同类土层层测得的的土性指指标值是是离散的。在勘察中中，若取取得足够够多的数数据，可可按工程程地质单单元及层层次分别别进行统统计整理理，以便便求得具有代表表性的指指标。30统计整理理时，应应在合理理分层的基基础上，，对每层层土的有关测试试项目，，根据指指标测试试次数、、地层均均匀性和和建筑物物等级等等因素选选择合理理的数理理统计方方法。地基勘察察中所测测得的指指标，是是直接用用来计算算土体强强度和变变形的，，如抗剪剪强度指指标c、值等。31当须提供供室内试试验的抗剪强度度指标时时，对于于甲级建筑物物，应在在基础底底面以下下一倍基基坑宽深深度的土土层内，，对同一一类土至至少取6组原状状试样进进行室内内剪切试试验。室室内剪切切试验取取消了直直接剪切切试验，，而应选选择三轴轴不固结结不排水水试验或或固结不不排水试试验。321.p176：：第7行““…，将将与水泥泥硬化后生成成的Ca(OH)2起作用，，…”水第6章内内容容勘误2.p187：：倒数第15行行“地基土的承载力力取决于于土本身身的力学学性质，，…”地基333.p187：：倒数第13行行“按地