第九章 工程地质勘察

第九章工程地质勘察9.1工程地质勘察的目的和要求一、工程地质勘察的目的：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。地基勘察必须遵守《岩土工程勘察规范》（GB50021—94）的有关规定。地基勘察和评价的任务：认识场地的地质条件，分析它与建筑物之间的相互影响。地质条件包括（岩土的类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质条件、不良地质现象和可资利用的天然建筑材料等。）9.1工程地质勘察的目的和要求二、决定勘察任务的因素：勘察任务工作内容、工作量、工作方法应按下列四个因素确定：1、建筑场地的复杂程度。（场地、地基等级）2、建筑规模及建筑物等级（安全等级）。3、对建筑场地地质条件的研究程度及当地建筑经验。4、地基基础设计、施工的特殊要求。三、工程地质勘察三阶段：对应于工程设计中场址选择、初步设计和施工图三阶段，为了提供各设计阶段所需的工程地质资料，勘察工作也相应分为选址勘察、初步勘察和详细勘察三阶段。对于地质条件复杂或有特殊施工要求的重大建筑物地基，尚应进行施工勘察。9.1工程地质勘察的目的和要求（一）选址勘察（可行性研究勘察）基本要求选址勘察的目的是为了取得几个场址方案的主要工程地质资料，对拟选场地的稳定性和适宜性作出工程地质评价和方案比较。选择场址时，应进行技术经济分析，避开不利地段。可行性研究阶段的勘察工作，主要侧重于收集和分析区域地质、地形地貌、地震、矿产和附近地区的工程地质资料及当地的建筑经验。9.1工程地质勘察的目的和要求（二）初步勘察基本要求初步勘察的任务是查明地层构造、岩土性质、地下水埋藏条件、冻结深度、不良地质现象的成因、分布及对场地稳定性的影响以及地基土的地震效应等，对场地内建筑地段的稳定性作出岩土工程评价，为确定建筑总平面布置，选择主要建筑物地基基础设计方案和不良地质现象的防治对策提供工程地质资料。（三）详细勘察

详细勘察的任务在于针对具体建筑物地基或具体的地质问题，为进行施工图设计提供可靠的依据或设计计算参数。因此必须查明建筑物范围内的地层结构、岩土的物理力学性质，对地基的稳定性及承载力作出评价，并提供不良地质现象防治工作所需的计算指标及资料，此外，还要查明有关地下水的埋藏条件和腐蚀性、地层的透水性和水位变化规律等情况。详勘的手段主要以勘探、原位测试和室内土工试验为主，必要时可补充一些物探和工程地质测绘和调查工作。勘探点的布置应按岩土工程等级确定：对一二级建筑物，宜按主要柱列线或建筑物周边线布置。9.1工程地质勘察的目的和要求

详勘勘探孔深度以能控制地基主要受力层为原则。对须进行变形验算的地基，控制性勘探孔深度应超过地基沉降计算深度。一般情况下按《勘察规范》选定。取试样和进行原位测试的井、孔数量，应按地基土层的均匀性、代表性和设计要求确定，一般占勘探孔总数的1/2~2/3，对一级建筑物每栋不得少于3个。试样或进行原位测试部位的竖向间距为1~2米，每一主要土层的试样不少于6个，原位测试数据不少于6组。对于地基主要受力层内厚度大于0.5m的夹层或透镜体，一般均需采取试样或进行原位测试。9.1工程地质勘察的目的和要求9.2地基勘察方法一、岩土工程勘察等级1、岩土工程勘察等级确定依据：工程重要性等级，场地复杂程度等级，地基复杂程度等级。2、岩土工程勘察等级：甲级，乙级，丙级。二、勘察点的布置三、地基勘察方法

在实际工程地质勘察中，可采取测绘与调查、勘探、原位测试与室内试验等勘察方法。一、测绘与调查

测绘与调查的目的是通过对场地的地形地貌、地层岩性、地质构造、地下水与地表水、不良地质现象进行调查研究与必要的测绘工作，为评价场地工程条件及合理确定勘探工作提供依据。对建筑场地的稳定性进行研究是工程地质调查和测绘的重点问题。9.2地基勘察方法二、勘探

勘探是地基勘察过程中查明地质情况的一种必要手段在测绘和调查的基础上，进一步对场地的工程地质条件进行定量的评价。常用的勘探方法有坑探、钻探、触探和地球物理勘探等。（一）坑探

坑探是在建筑场地挖深井（槽）以取得直观资料和原状土样，这是一种不必使用专门机具的一种常用的勘探方法。当场地的地址条件比较复杂时，利用坑探能直接观察地层的结构变化，但坑探可达的深度较浅。探井的平面形状为矩形或圆形，深度为2~3米。较深时应支护坑壁以策安全。9.2地基勘察方法坑探示意图9.2地基勘察方法（二）钻探

钻探是用钻机在地层中钻孔，以鉴别和划分地层，并可沿孔深取样，用以测定岩石和土层的物理力学性质，此外，土的某些性质也可直接在孔内进行原位测试。钻机一般分回转式与冲击式两种。回转式转机是利用钻机的回钻器带动钻具旋转，磨削孔底地层而钻进，通常使用管状钻具，能取柱状岩芯标本。冲击式钻机则是利用卷扬机借纲丝绳带动有一定重量的钻具上下反复冲击，使钻头击碎孔底地层形成钻孔后以抽筒提取岩石碎块或扰动土样。9.2地基勘察方法9.颤2奏地基慰勘察缠方法（三跪）触条探触探芹是通兰过探势杆用亮静力款或动打力将梯金属设探头含贯入瓣土中勿，并筑量测辆能表愚征土香对触勾探头煌贯入庙的阻倚抗能裤力的倘指标变，从荒而间降接地披判断滋土层标及其驰性质嫌的一舱类勘打探方逐法和捷原位欠测试彩技术逆。作办为勘也探手奶段，运触探程可用传于划杯分土穗层，贷了解超地层黑的均只匀性冲；作始为测屿试技牲术，绩则可乐估计桃地基港承载烟力和煎土的军变形僚指标特。触探罪可分挂为静焦力触从探和拒动力牧触探。9.礼2宫地基虏勘察剃方法1.夹静力郊触探静力低触探漂试验旨借静税压力崖将触碧探头皮压入咬土中狂，利绘用电走测技纲术测载得贯崖入阻条力来术判定母土的窃力学彩性质毅。静轮力触证探仪他可分修为机口械式艳和油东压式铅（如锡下图鸟）两爪类。9.央2幼地基旱勘察挑方法静力苍触探疗设备递中核王心部葡分是委触探例头。迫触探芽杆将涌探头亡匀速有贯如恨土层敏时，处触探猪头可友以测培得土孝层作拳用于储探头子的锥搞尖阻逮力和印侧壁思阻力歇。探基头按沃结构当分为抹单桥抖和双累桥两公类。单桥报探头基所测筝到的意是包社括锥踩尖阻毛力和拦侧壁雀阻力预在内嚼的总萄贯入瓶阻力衫P（检kN侮）。舅通常筹用比因贯入鱼阻力炭PS（k怪Pa黎）表链示，挽即Ps=组P/快A9.吗2晒地基息勘察坚方法双桥洒探头亮可测布出锥携尖总皂阻力下Qc（k杀N）旨和侧千壁总铜摩阻备力Pt（k茫N）胆。通旷常以调锥尖帐阻力qc（k血Pa航）和喝侧壁怨阻力践fs（k阿Pa即）表农示：qc=Qc/A概fs=Ps/Fs还可侦计算蛮同一工深度弓处的择摩阻械比Rs=fs/qc·1训00秧%在现丝式场实身测以素后进糊行触骆探资劝料整娘理，迁绘制协有关槐的曲楼线(条如下明图）身。从叨而划纺分土轮层，裙间接回地估别算土已的承测载力蹲、压涛缩性但指标颠和单权桩承舅载力葡等。9.醋2要地基迅勘察供方法9.伏2柜地基脆勘察宽方法2.动力触探

动力触探是将一定质量的穿心锤，以一定高度自由下落，将探头贯入土中，然后记录贯入一定深度的锤击次数，以此判别土的性质。下面介绍标准贯入试验和轻便触探两种动力触探方法。（1）标准贯入试验

标准贯入试验应与钻探工作相配合。其设备是在钻机的钻杆下端联结标准贯入器，将质量为63.5kg的穿心锤套在钻杆上端。试验时，穿心锤以76cm的落距自由下落，将贯入器垂直打入土层中15cm（此时不计锤击数），随后打入土层30cm的锤击数，即为实测的锤击数。9.见2弊地基咳勘察将方法当钻杆长度大于3m时，锤击数应按下式校正：按N的大小,确定土的承载力、估计土的抗剪强度和粘性土的变形指标、判别粘性土的稠度和砂土的密实度以及估计砂土液化的可能性。穿心锤贯入器9.煎2千地基盏勘察手方法（2撑）轻腔便触脸探轻便睛触探备设备李组成描（如摧右图伞）。试验甜时，航先用禽轻便凤钻具懂开孔抗至被让试土鹊层，神然后烛以手带提高铅质量挂为1匙0k武g的犁穿心吓锥，答使其违以5瓜0c订m的昏落距瓦自由杯下落掌，将宜触探帽杆垂速直打炉入土泄中，例记录劈燕每打额入3权0c延m的替锤击泻数称脏为N10。应用亚轻便知触探惹指标荡N10，可吩确定签粘性杜土和拜素填颤土的橡承载漆力，法判别狸土层闸的均崇匀性迫。穿心锤触探杆尖锥头锤垫9.捕2共地基俊勘察阻方法(四访)旁动压试华验旁压燃试验建适用掏于原俩位测碗定粘松性土司、粉矿土、军砂土惧、软贫质岩捉石和裳风化俊岩石音的承尾载力链、旁牌压模封量和疲土的康应力谦应变污关系全。它是疤由旁诊压器狡、量框测与堪输送僻系统拿、加扩压系男统三毕部分佩组成锄。9.伶2螺地基招勘察棒方法

量测所加的压力大小以及引起的中腔压力室体积变化，得到压力与体积变化的关系曲线。该曲线可划分为三个阶段。第一阶段是橡皮膜膨胀与孔壁接触的阶段，最后与孔壁完全帖紧，帖紧时的压力P0相当于原位总的水平应力。第二阶段相当于弹性变形阶段，压力Pf为开始屈服的压力。第三阶段发生局部缩性流动，最后达到极限压力Pl。利用旁压结果，可以区分土类及土的物理状态，确定土的强度参数及变形参数以及土的承载力。9.脱2咐地基逐勘察屠方法（五款）地黑球物勤理勘清探地球窝物理诱勘探胳（简叫称物项探）问也是涌一种议兼有温勘探弱和测挽试双未重功欢能的涨技术助。物爹探之兼所以愿能够烈用来辫研究坟和解属决各买种地怒质问认题，片主要郑是因瘦为不拉同的丘岩石堡、土螺层和终地质挥构造蜡往往何具有劳不同悄的物秆理性桥质，撒利用细其导竟电性素、磁泰性、恭弹性裙、湿筛度、吹密度葵、天娘然放艰射性阻等差培异，档通过耀专门态的物卡探仪匹器的刻量测朝，就衔可区椅别和淡推断塌有关栗地址狸问题谋。常用麦的物术探方且法主搭要有铁：电池阻率法法、流电位邮法、右地震书、声奸波、冻电视异测井划等。9.皱2章地基砍勘察理方法三、亏测试认工作谊及指蔑标整振理（一忍）测汁试工亚作的姻内容测试衬是地肢基勘朋察工论作的洒重要袋内容新。在巴土工肾实验清室或锋现场另原位侵进行僻测试抵工作暖，可鬼以取响得土胡和岩刘石的低物理渡力学统性质码和地堤下水醒的水之质等愈定量厦指标御。室内峰试验灰项目邪应根脾据岩略土类域别、估工程衡类型哲、工旗程分转析计左算要咬求确搜定。卸如对处一般袍粘性档土、吴粉土轮应进纲行天痰然密梅度、察天然包含水仆量、适土粒廊比重取、液热限、沿塑限轻、压溪缩系相数及饶抗剪行强度样（三愉轴或疯直剪巡寿）试粮验。原位狐测验圣包括缎静载子荷试侨验、醋旁压吧试验莲、土那的现坦场剪阳切试餐验、柿地基愿土的歌动参些数测验定、观触探予试验打等。9.剖2布地基月勘察胸方法（二）土性指标的统计整理

由于岩（土）自身的不均匀性，取样和运输过程的扰动，试验仪器及操作方法差异等原因，同类土层测得的土性指标值是离散的。在取得足够多数据后，应选择合理的数理统计方法。地基勘察中所测得指标，一些是直接用以计算土体强度和变形的，如抗剪强度指标值c、等，另一些多用于从规范表格（表6-5~6-9）确定地基承载力值。当用室内物理、力学指标查取地基承载力时，常用数理统计方法、求取有关部门指标平均值，从有关部门表格查取地基承载力基本值。而地基承载力标准值则由基本值乘以回归修正系数求得。9.度2蒙地基跑勘察形方法

根据试验样品数量、指标的离散程度、要求的置信度等，可用下式计算回归修正系数：—变异系数。变异系数按下式计算：—为标准差。9.酱2巴地基睛勘察晚方法当表中并列两个指标时，变异系数应按下式计算：—第一指标变异系数；—第二指标变异系数；—第二指标的折算系数，见承载力表（6-5、6-6、6-8）的注。例题5-1已测得该粘土层力学指标，确定其承载力标准值。0.7070.7080.7090.7100.7110.7120.7130.210.220.220.230.240.240.25e9.趋2恋地基壮勘察悬方法9.回3上地类基勘先察报践告书一、唤勘察既报告胁书的旁编制地基春勘察坏的最格终成萄果是本以报捕告书移的形迁式提垂出的伯。勘附察工绝作结证束后牌，把序取得绪的野帖外工热作和趁室内肉试验甚记录们和数摩据以贵及收芹集到规的各健种直督接间书接资玻料分险析整搞理、嫌检查翠校对爷、归丧纳总幅结后横作出置建筑筝场地敲的工浓程地弟质评肚价。师最后遮以简吨要明责确的纪文字计和图呀表编掌成报窜告书集。报告色书应推包括疲如下刘内容生：（1达）任竞务要么求及多勘察剖工作炉概况缠；（2移）场拾地位割置、房诚地形湖地貌叠、地炮质构锋造、盼不良调地质代现象泽及地协震设自计烈独度；（3革）场压地的抹地层飞分布斥、岩孙石和成土的紫均匀吸性、裹物理更力学邪性质妄、地李基承势载力樱和其疲它设惧计计尾算指丝式标；（4练）地烫下水辨的埋俊藏条雾件和档腐蚀伟性以脱及土忠层的绸冻结洗深度蜜；（5职）对担建筑坛场地遗及地菊基进蔑行综迹合的董工程驶地质桨评价初，对世场地炕的稳聚定性盾和适守宜性币作出恭结论象，指登出存妙在