第一章 勘察绪论

岩土工程勘察

有史以来，人类的工程建设活动都是在地壳表层进行的。所有的工程都修建在一定的地质环境(岩土)之中。因此，地壳的稳定性、建筑物地基的强度、建筑物修建过程中和修建后地基的变化以及它们对地质环境的影响，必将是工程建设中人们所关心的重要问题。而如何分析、研究、认识和解决这些问题。正是本书所要讨论的主要问题.138051875871452643191@主讲:李俊才祝同学们:新学期身体健康学习进步！

看下图(成绩：平时30﹪考试70﹪闭卷)解放前我国最高楼-上海国际饭店（24）层木桩支承的上海龙华塔山西应县佛光寺塔

伦敦17世纪的教堂

河南嵩岳寺塔、西安大雁塔吉萨高地上的三座金字塔台北101大楼

美国纽约帝国大厦香港中国银行大楼马来西亚佩重纳斯双塔大楼

上海金茂大厦纽约已不复存在的世贸中心

秭归县沙溪镇千将坪滑坡

滑坡发生在青干河大桥上游约一公里处（滑坡前照片，图中白色7层综合楼已破坏高速基岩顺层滑坡，掀起的巨浪撞击青干河右岸陡壁后从空中返回滑坡前缘。前缘170m以下表土全部冲入河中。锣鼓洞河趸船掀上岸坡约50m处下游涌浪痕迹牵引区居民撤离匆忙滑体左侧及前缘滑体后缘大光面秭归山体滑坡14人死亡青干河爆破未达预期效果高速塌方示意图甬台温高速公路山体滑坡事故塌方现场01塌方现场02消防特勤人员带来生命探测仪在事故现场帮助搜寻事故现场图为挖掘机在清理塌方现场叹为观止的公路奇观

道路工程

highwayengineering,roadengineering新疆海拔3100米的天山公路河南省辉县的山区农村公路岩土工程勘察第一章绪论第二章岩土工程勘察的一般内容和基本要求第三章工程地质勘探与取样第四章原位测试第五章现场监测工作第六章建筑地基评价第七章高层建筑及桩基工程勘察第八章特殊性岩土地基勘察第九章不良地质作用和地质灾害勘察第十章特殊工程的岩土工程勘察简介第十一章工程地质图及岩土工程勘察报告书第一章绪论

第一节工程地质学和岩土工程第二节岩土工程勘察的目的与任务第三节岩土工程勘察的特点岩土工程勘察第一章绪论几个关键词工程地质学岩土工程岩土工程勘察岩土工程勘察的目的与任务学了本课程有什么用返回第一节工程地质学和岩土工程一工程地质学

组成P11.工程地质学的任务和作用研究、评价：工程地质条件

预测：不良地质问题

选择：合理的建筑场地

提出：工程措施、依据例：（1）有问题的

粗碎车间厂房

瓦依扬水库（P1-2）

重庆武隆县山体滑坡

北川地震前后

舟曲（2）成功的金陵饭店

虎丘塔地基加固

工大教师公寓

2.工程地质学的发展3.我国工程地质学的现状二岩土工程的概念

1.岩土工程什么是岩土工程？（P3）

2.岩土工程勘察什么是岩土工程勘察

返回什么是工程地质学?简单地说，研究与工程建设有关的地质问题的科学称为工程地质学。该学科是为工程建设服务的，它也是地质学的一个分支学科。它的基本组成内容有土质学、土力学、动力工程地质学、区域工程地质学、专门工程地质学。什么是岩土工程?岩土工程是一门把岩土体既作为建筑材料也作为结构进行工程建设的新兴学科。它的研究对象是岩土体，它的研究内容是岩土体的整治、改造和利用问题，它的工作方法是调查、勘察、测试、分析计算、论证、方案选择、监测(或长期观测)、反演分析、再论证、方案认定。它以土力学、岩石力学、工程地质学和基础工程学为理论基础以解决和处理在建设工程中出现的所有与岩土体有关的工程技术问题，是一门地质学和工程建设紧密结合的新专业学科，属于土木建筑工程的范畴。它包括：岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程处理、岩土工程监(检)测和岩土工程监理。什么是岩土工程勘察？岩土工程勘察应如《岩土工程勘察规范》GB50021-2001(2009年版)中指出的那样：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。返回什么是岩土工程勘探？岩土工程勘察的一种手段，包括钻探、井探、槽探、坑探、动探以及物探、触探等。第二节岩土工程勘察的目的与任务一目的二任务（P4中7条）返回岩土工程勘察工作就是要运用各种勘察测试手段和方法、对建筑场地进行调查研究、分析判断．研究修建各种工程建筑物的地质条件和建设对自然地质环境的影响；研究地基、基础及上部结构共同工作时，保证地基的强度、稳定性以及使其不致有不容许变形的措施；提出地基的承载能力，提供基础设计和施工以及必要时进行地基加固所需用的工程地质和岩土工程资料。目的任务(1)查明建筑场区的地形、地貌、气象和水文等自然条件。(2)研究场区内的崩坍、滑坡、岩溶、岸边冲刷等物理地质现象、分析和判明对建筑场地稳定性的危害程度。(3)查明地基岩土层的构造、形成年代、成因、土质类型及其埋藏分布情况。(4)测定建筑物地基土层的物理力学性质、并研究在建筑物建造和使用期间可能发生的变化。(5)查明地下水类型、水质及埋深、分布与变化情况。(6)按照设计和施工要求，对场地和地基的工程地质条件进行综合的岩土工程评价，提出合理的结论和建议，(7)对不利于建筑的岩土层，提出切实可行的处理方案。第三节岩土工程勘察的特点一特点关系预测定性－定量结论、建议二理论联系实践是学好本课程的关键课堂：概念、原理、条件、应用原位测试实习：方法、仪器设备、操作、资料、试验报告课程设计：糸统、综合生产实习、毕业设计：实战

分析不同类型建筑物在不同工程地质条件下产生哪些工程地质或岩土工程问题，有哪些方法、措施解决这些问题。×铁矿选矿厂平面位置图鄂式破碎机锤式破碎机图1-1×铁矿粗碎车间筒仓厂房人工填土粉质粘土承载力为140kPa，压缩模量Es为3.5MPa强风化闪长岩，承载力为400kPaEs值为25MPa裂缝鄂式破碎机锤式破碎机苏州虎丘塔的地基加固实例

1.概况

著名古迹苏州虎丘塔建于宋朝建隆2年(公961年)，全塔7层高47．5m。平面呈八角形，1980年时已严重倾斜，塔顶偏离中线2．31m。地基为倾斜的岩石和厚度不等的覆盖层构成(图1)，塔基础平面范围内厚度由2．8m变为5．8m相差3m。塔基础埋深0．5m(8皮砖)，砌于块石填土地基上,塔重约63000kN，单位面积压力达435kPa，估计已超出地基承载力。塔身倾斜由来已久，塔的中线是一条折线，在造第一层塔身时已发生倾斜，在造第二层时校正成铅直，塔身继续倾斜后，在建第三层时又加校正成铅直，最后形成折线形抛物线。

2.倾斜原因①基底压力太高；②覆盖层厚度不均，是倾斜的根本原因，塔身倾斜方向与覆盖层厚度大的方向一致说明了此点；③南方暴雨冲走块石填土间的细粒土，形成许多空洞也是倾斜的重要原因；④文革期间疏于管理，排水沟阻塞、雨水下渗，加剧了不均匀沉降。下沉大的一侧塔身应力偏大超出砌体抗压强度，出现底层塔身的竖向裂缝，向反方向出现水平裂缝。塔基础虎丘塔l一1’地质剖面图3.事故处理方法为保护千年古塔文物，1978车6月在国家文物管理局和苏州市人民政府领导下，召开多次专家会议，决定加固虎丘塔，首先加固地基。第一期加固工程是在塔四周建造一圈桩排式地下连续墙，其目的为减少塔基土流失和地基土的侧向变形。在离塔外墙约3m处，用人工挖直径1．4m的桩孔，深入基岩50cm，浇筑钢筋混凝土。人工挖孔灌注桩可以避免机械钻孔的振动。地基加固先从不利的塔东北方向开始，逆时针排列，一共44根灌注桩。施工中，每挖深80cm即浇15cm厚井圈护壁。完成6-7根桩后，在桩顶浇筑高450mm圈梁，连成整体。第二期加固工程进行钻孔注浆和树根桩加固塔基。钻孔注水泥浆位于第一期工程桩排式圆环形地下连续墙与塔基之间，孔径90mm，由外及里分三排圆环形注浆共113孔，注浆液达26637m3。树根桩位于塔身内顺回廊中心和八个壶门内，共做32根垂直向树根桩。此外，在壶门之间8个塔身，各做2根斜向树根桩。总计48根树根桩，桩直径90mm，安设3φ16受力筋，采用压力注浆成桩。虎丘塔地基加固布置图

图例o灌注桩；x、Δ钻孔注浆；口树根桩南京金陵饭店场地初勘瓦依扬水库

1.概况

2.工程地质条件3.事故发生的情况4.灾情5.经验与教训1.概况1963年10月9日在意大利水工建筑史上，发生了一次最严重的事故，在瓦依扬水库中发生了2.4亿立方岩体的滑坡。约有3000人丧生。水坝于1960年竣工，横断瓦依扬河床，高于与皮扬维(Piave)河的汇合处1英里,汇合处位于维涅茨(Venice)以北90km的意大利阿尔帕(Alps)。事故是由于水库充水后，地下水促使不利的地质条件更加恶化而造成的。2.地质条件该区内岩层为厚层沉积岩——主要是含许多下侏罗纪至上白垩纪的含薄层页岩的石灰岩及粘土质页岩和有泥灰岩夹层的薄层灰岩。岩层形成了向斜构造，其轴部与河床方向一致向斜北翼(右侧)被断层切割，上部分布有上白垩纪和中侏罗纪的岩层。主要断层和破碎带将石灰岩岩体分割成块状结构，石灰岩中发现有喀斯特溶洞。水库区的地形为一被后期冰川切割的U形冰川谷和冰川峡谷。冰碛物沉积于冰冰川谷中。在河谷两侧的基岩斜坡上，复盖有冲积层、冲刷物和古滑坡体的堆积物。大规模的滑坡是河谷中常见的现象。在外谷的侧壁上，基岩被平行于斜坡表面的古老裂隙组所切割;在内谷的侧壁上，被近期的卸荷裂隙所切割。水坝建于中侏罗纪块状石灰岩上。3.事故发生的情况1960年在水库左岸坝体附近形成一个体积近10010m的滑坡，裂缝从滑坡体上部沿斜坡一直向东延伸。为了在滑坡复活时从上部向下排水，1960—1961年在河谷右侧下面挖了一条2km长的险情排水隧洞。进一步的预防措施是，将水库的最高水位限制在低于坝顶40m。此外，在危险的滑坡区还建立了地形标志观测网。钻孔和探槽的深度，都没有达到主要滑动面。事故后的资料分析，证明了这一点。在1961一1962年间记录中出现了连续的重力蠕变。1963年春夏期间，滑坡险情的观测表明，滑动速度为每周lcm(1963年的平均速度)。9月中旬,测量标志的滑动速度达到了每天1cm。但滑动的仅是个别块体，而非整个面积。从9月23日到10月9日的连续大雨，增大了地表水流量，提高了地下水位。水库中的最高水位达到690m。10月初，位于河右岸的卡索市，市长向市民发出了警告。10月8日：已明显地看到所有的观测站与不稳定的土体在一起滑动。这—天水库通过两个排水隧洞排水，使水位开始下降，尽管暴雨降低了这一措施的效果。10月9日发出通知，滑动加速了。尽管闸门大开，水库的水位仍继续升高。这时由于滑坡体的移动，水库的容积在逐渐减小。4.灾情10月9日晚，2.4亿立方的岩土体从左岸向水库滑动约30m。滑坡体滑动的速度达15～30．5m/s。巨大的波浪在10s之内摧毁了2km的调节池。水土俱下的滑坡引起的冲击波，使水库水面上形成了270m高的巨浪。随之而产生的水力冲击造成了破坏。坝顶过水高达100m。70m高的波浪冲进了洛卡隆市(位于坝下l英里的瓦依扬河与皮扬维河的交汇部位)。2km以下波高仍不低于5m，大量的库水沿河谷倾泻数英里。约有3000人丧生。在维聂(Vienna)和布留谢里(Brussels)记录到了由滑坡的动能产生的地震效应(L波)。5.经验与教训瓦依扬水库的事故是由不利的地质条件(由含软弱粘土质页岩夹层的白垩纪石灰岩构成的陡坡，岩体被构造裂隙及卸荷裂隙所切割)和周围环境变化(因长期下雨，水库水位升高，地下水水位迅速升高)综合因素造成的。坝区及整个水库范围的地质调查，不仅应研究当代的条件，还应研究过去的历史(其中包括瓦依扬一维里河谷的滑坡)，以及类似的现象在今后出现的可能性。在变化的自然条件中，岩体能够很快地失去稳定性，特别是在有时出现蠕变的情况下(其特征在地表能经常观察到)。这个过程的加快，就能很快地造成彻底的破坏。意大利瓦依扬水库库岸崩滑(a)一坝;(b)一滑坡根部边界;(c)一水浪和气流破坏的区域，

(d)一湖；(e)一滑落岩体的边界瓦依扬河谷地质剖面图1一上白垩系；2一下白垩系；3一玛姆统(J2)；4一道格统(J2)；

5一里阿斯统(J1)；①一主要滑动面，②—滑坡体；(3)一断层；

④一冰川谷底；5一古裂隙方向；(6)一近期裂隙方向，⑦—水库石灰岩石灰岩粘土质页岩粘土质页岩泥灰岩夹薄层灰岩重庆武隆县山体滑坡地点示意图

2001年05月02日13:56新华网

重庆武隆山体滑坡事故现场

大型机械设备投入重庆武隆山体滑坡救援工作

2001年05月03日11:26重庆晚报

事故的原因第一，出事楼房后的山体岩石是泥质、钙质砂岩，经过强烈风化作用后，已呈碎块状。出事前下了雨，是诱发岩崩的外因之一。第二，楼房背靠陡坡，面临国道，修公路时坡体已经被挖成约60度，建房子时又被挖到了70多度，这样的坡度很容易发生滑坡，不应该建筑房屋。另外，设计时就应当规定，施工中不许放炮。第三，楼房后的挡土墙厚度不够，形状也不合理，不能有效抵抗滑坡，只能遏制岩石风化。业主恐怕没想到应该作抗滑设计，或是想到了也拿不出钱。第四，业主和住户事先都觉得有滑坡的危险，但不知道滑坡究竟会不会发生，这说明他们缺乏必要的防灾减灾知识。国务院通报武隆地质灾害事故人为责任处理情况1新华网北京7月24日电今年5月1日，重庆市武隆县县城江北西段发生高切坡垮塌事故，致使一幢建筑面积为4061平方米的9层楼房被摧毁掩埋，造成79人死亡、4人受伤。党中央、国务院领导同志对这起地质灾害事故高度重视，迅即对人员的抢救和善后工作作出明确指示，并先后两次派出调查组赶赴现场深入调查，协助地方做好有关工作，使伤亡