岩土工程勘察总结

岩土工程勘察总结岩土工程是欧美国家于20世纪60年代在土木工程实践中建立起来的一种新的技术体制。它是以求解岩体与土体工程问题，包括地基与基础、边坡和地下工程等问题。它涉及到岩体与土体的利用、整治和改造，包括岩土工程的勘察、设计、施工和监测四个方面。岩土工程任务：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，并提出保护措施的建议。岩土工程勘察的分级：岩土工程勘察的等级，是由工程安全等级、场地和地基的复杂程度三项因素决定的。工程的安全等级，是根据由于工程岩土体或结构失稳破坏，导致建筑物破坏而造成生命财产损失、社会影响及修复可能性等后果的严重性来划分的，工程安全等级划分为三级：一级，二级，三级。场地复杂程度是由建筑抗震稳定性、不良地质现象发育情况、地质环境破坏程度和地形地貌条件四个条件衡量的，也划分为三个等级：一级，二级，三级。地基复杂程度也划分为三级：一级地基，二级地基，三级地基。所以岩土工程勘察也划为三级：一级，二级，三级。为保证工程建筑物自规划设计到施工和使用全过程达到安全、经济、合第1页共1页用的标准，使建筑物场地、结构、规模、类型与地质环境、场地工程地质条件相互适应。任何工程的规划设计过程必须遵照循序渐进的原则，即科学地划分为若干阶段进行。我国实行四阶段体制：规划阶段、初步设计、技术设计、施工设计与施工。规划阶段的任务：区域开发技术压力-沉降关系曲线，试验成果的应用：1、确定地基土承载力基本值f0；2、计算地基土变形模量E0。静力触探试验的特点：静力触探试验分为机械式和电测式两种。静力触探试验仪器设备：1、触探主机和反力装置；2、测量与记录显示装置；3、探头；4、探杆。静力触探试验要点：(1)率定探头，求出层阻地力和仪表读数之间的关系，场地，放平压入主机，下好地锚；(3)将电缆线穿入探杆，接通电路，调整好仪器；(4)边贯入，边测记，贯入速率控制在以得到探头率定系数；(2)现场测试前应先平整1~2cm/s。孔压触探还可进行超孔隙水压力消散试验，以求得土层固结系数等。静力触探测试成果整理：(1)对原始数据进行检查与校正。(2)按公式分别计算比贯入阻力ps、锥尖阻力qc，侧壁摩擦力fs，摩阻比FR及孔隙水压力U。(3)分别绘制qc、fs、ps、FR、U随着深度(纵坐标)的变化曲线。静力触探成果应用很广，主要可归纳为以下几方面：划分土层；求取各土层工程性质指标；确定桩基参数。动力触探试验是利用一定的锤击动能，将一定规第1页共1页格的探头打入土中，根据每打入土中一定深度的锤击数(或以能量表示)来判定土的性质，并对土进行粗略的力学分层的一种原位测试方法。动力触探试验方法可以归为两大类，即圆锥动力触探试验和标准贯入试验。字板剪切试验是用插入软粘土中的字板头，以一定的速率旋转，在土层中形成圆柱形破坏面，测出土的抵抗力矩，然后换算成土的抗剪强度。特点：（1）不用取样；（2）野外测试设备轻便，容易操作；（3）测试速度较快，效率高，成果整理简单。野外字板剪切试验的仪器为字板剪切仪，目前国内有三种：开口钢环式、轻便式和电测式。测试要点包括字板头扭力传感器的率定和正式测试两部分。试验成果的应用：1、估算地基允许承载力；2、预估极限端阻力和极限侧摩阻力；3、其他。现场波速试验的基本原理，是利用弹性波在介质中传播速度与介质的动弹性模量、动剪切模量、动泊松比及密度等的理论关系，从测定波的传播速度入手，求取土的动弹性参数。岩体原位测试是在现场制备试件模拟工程作用对岩体施加外荷载，进而求取岩体力学参数的试验方法，是岩土工程勘察的重要手段之一。岩体变形参数测试方法有静力法和动力法两种。静力法又可分为承压板法、狭缝法、钻孔变形法及水压法等。动力法分为声波法和地震法。承压板法又分为刚性承压板法和揉性承压板法，第1页共1页我国多采用刚性承压板法。狭缝法又称刻槽法，一般是在巷道或试验平硐底板或侧壁岩面上进行。钻孔变形法是利用钻孔膨胀计或压力计，对孔壁施加径向水压力，测记各级压力下的钻孔径向变形(U)。岩体的强度参数是工程岩体破坏机理分析及稳定性计算不可缺少的参数，目前主要依据现场岩体力学试验求得。原位岩体强度试验主要有直剪试验、单轴和三轴抗压试验等。岩体原位直剪试是岩体力学试验中常用的方法，它又可分为岩体本身、岩体沿结构面及岩体与混凝土接触面剪切三种。原位岩体三轴试验一般是在平硐中进行的，即在平硐中加工试件，并施加三向压力，然后根据莫尔论理求岩体的抗压强度及E0、μ等参数。岩体应力是工程岩体稳定性分析及工程设计的重要参数。常用的应力量测方法主要有：应力解除法、应力恢复法和水压致裂法等。应力解除法据测量方法不同可分为表面应力解除法、孔底应力解除法和孔壁应力解除法三种。应力恢复法一般在平硐壁面(也可在地表露头面)上进行。通过量测应力恢复后的应力和应变值，利用弹性力学公式即可求解出测点岩体中的应力状态。应力恢复法可分为钢弦应变计法、电阻片法和光弹应变计法。现场检验与监测是岩土工程中的一个重要环节，它与勘察、设计、施工一起，构成了岩土工程的完整体系。现场检验应包含两方面内容：第一，验证核查岩土工程勘察成果与评价建议；第二，对岩土工程施工质量的控制与检验。现场监测工作主要包含三方面内容：第一，施工和各第1页共1页类荷载作用下岩土反应性状的监测；第二，对施工或运营中结构物的监测；第三，对环境条件的监测。天然地基的基槽检验的现场检验适用于天然土层为地基持力层的浅基础，主要作基坑开挖后的验槽工作。监测的内容有：基坑底部回弹观测、建筑物基础沉降及各土层的分层沉降观测、地下水控制措施的效果及影响的监测、基坑支护系统工作状态的监测等。桩基主要功能是将荷载密实土层或岩层上，以满足承载力预制桩和灌注桩两种。桩基传递至地下较深处的和变形的要求。桩基工程按施工方法，可分为工程检测应包括桩基强度、变形和几何受力条件等三个方面，尤以前者为主。实行严格的检验与监测，以保证安全、顺利地施工。检验与监测工作内容有以下几方面：(1)对工作的现场监理。(2)监测土体变形与支护结构的位移。(3)对地下水控制设施的装设及运营情况进行监测。(4)对邻近的建筑物和支护结构施工安设重要设施进行监测。地下水对工程岩土体的强度和变形以及对建筑物稳定性的影响，都是极为重要的。因此在深基坑施工过程中要加强地下水的监测。孔隙水压力对岩土体变形和稳定性有很大的影响，因此在饱和土层中进行地基处理和基础施工过程中以及研究滑坡稳定性等问题时，孔隙水压力的监测很有必要。地下水压力(水位)和水质监测工作的布置，应根据岩土体的性状和工程类型确定。一般顺地下水流向布置观测线。勘察成果整理是在搜集已有资料后，在工程地质测绘、勘探、测试、检验与监测所得各项原始资料和数据的基础上进行的，其主要工作内容是：岩土第1页共1页参数的分析与选定、岩土工程分析评价、反分析和勘察报告的编写。岩土参数可分为两类：一类是评价指标，另一类是计算指标。工程上对这两类岩土参数的基本要求是可靠性和适用性。岩土工程分析评价的内容主要包括：(1)场地的稳定性和适宜性。(2)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。(3)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。(4)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。(5)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。反分析是通过工程实体试验或施工监测岩土体实际表现性状得的数据，反求某些岩土工程技术参数，并以此为依据验证设计计算、查验工程效果以及分析事故的技术原因。反分析是岩土工程勘察、设计的一个重要特点。反分析应以岩土工程实体或足尺试验为分析对象。只要方法得当，反分析可以求得更加符合实际的岩土工程技术参数。反分析可分为非破坏性反分析和破坏性反分析两种情况。勘察报告是岩土工程勘察的总结性文件，一般由文字报告和所附图表组成，此项工作是在岩土工程勘察过程中所形成的各种原始资料编录的第1页共1页基础上进行的。岩土工程勘察报告的内容，应根据任务要求、勘察阶段、地质条件、工程特点等情况确定。报告的内容：(1)委托单位、场地位置、工作简况，勘察的目的、要求和任务，以往的勘察工作及已有资料情况。(2)勘察方法及勘察工作量布置；(3)场地工程地质条件分析；(4)岩土参数的分析与选用；(5)工程施工和运营期间可能发生的岩土工程问题的预测及监控、预防措施的建议。(6)根据地质和岩土条件、工程结构特点及场地环境情况，提出各种方案和建议，并进行技术经济论证；(7)对建筑结构设计和监测工作的建议，工程施工和使用期间应注意的问题，下一步岩土工程勘察工作的建议等。报告由正文、附图、附件三部分组成。报告应附的图表主要包括：(1)场地工程地质图(附勘察工程布置)。(2)工程地质柱图状、剖面图或立体投影图。(3)室内试验和原位测试成果图表。(4)岩土利用、整治、改造方案的有关图表。(5)岩土工程计算简图及计算成果图表。除综合性岩土工程勘察报告外，也可根据任务要求提交单项报告，主要有：(1)岩土工程测试报告。(2)岩土工程检验或监测报告。(3)岩土工程事故调查与分析报告。(4)岩土利用、整治或第1页共1页改造方案报告。(5)专门岩土工程问题的技术咨询报告。最后需要指出的是，勘察报告的内容可根据岩土工程勘察等级酌情简化或加强。斜坡场地岩土工程勘察目的：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。斜坡岩土工程勘察是否需要分阶段进行视工程的实际情况而定。勘察需按以下阶段进行：初步勘察、详细勘察、施工勘察。勘察技术方法：工程地质测绘、勘探与取样、测试工作、监测工作。滑坡岩土工程勘察目的：查明滑坡的现状、查明引起滑动的主要原因、获得合理的计算参数、综合测绘调查、工程地质比拟、勘探及室内外测试结果，对滑坡