城市建设中的工程地质课件

城市建設中的工程地質

(Geologyincityplanningandurbanconstruction)城市規劃工程地質(Geologyincityplanning)工民建工程地質(Geologyinindustrialandcivilconstruction)高層建築工程地質(Geologyinhighbuilding)

城市規劃工程地質工作的基本任務：為城市規劃部門提供切實可靠的地質資料。1、城址選擇的地質依據城址的地理環境應優越城址應儘量靠近自然資源產地城址應選在地貌單元簡單地區城址應首先選擇在地震少而基本烈度低的地區2、城市規劃中的工程地質問題

(Majorgeologyproblemsincityplanning)

區域穩定性問題(Regionalstability)

地基穩定性問題(Foundationstability)

城市供水水源問題(Watersupply)

地質環境的合理利用和保護問題

(Useandprotectthegeologyenvironment)3、城市規劃工程地質勘察要點

(Mainpointinprospecting)總體規劃階段： 以綜合性工程地質測繪為主。著重查明區域穩定性。詳細規劃階段： 以大比例尺測繪和勘探為主。詳細查明建築場地的地質條件。工業及民用建築工程地質基礎(foundation)場地選擇及分區的工程地質論證按工程地質複雜程度分為：簡單的場地、中等複雜的場地、複雜的場地按國家標準《岩土工程勘察規範》分為：一級場地、二級場地、三級場地按國家標準《建築抗震設計規範》分為：有利地段、不利地段、危險地段按地形條件劃分為：山區、平原避開強烈振動效應的地段。避開活動性斷裂帶。避開不穩定的斜坡地段。避免孤立突出的地形。避開地下水位埋深過淺的地段。避開淺埋的岩溶大溶洞。選擇建築場地時應注意以下幾點：2、工民建的主要工程地質問題基礎埋深和結構類型問題

(deptandtypeoffoundation)

地基穩定性問題(foundationstability)

建築物的配置問題(disposeofbuilding)

基礎的施工條件問題

(constructionalcondition)

地下水的侵蝕性問題

(etchityofgroundwater)基礎埋深和結構類型問題影響基礎埋深的因素：工程因素：建築物的用途、結構類型、荷載大小和性質、相鄰建築物的基礎埋深。地基土的工程性質：岩性、地層結構、地下水位。地基土凍脹和融陷的影響。施工條件：施工技術和設備。理想的持力層(braringstratum)：

岩性均一，結構緻密，強度高，層厚大而分佈均勻，含水量不大，處在硬塑至可塑的稠度狀態，變形量小等非新近沉積的土層。鬆散砂礫層：在振動荷載下易發生液 化震陷。常用樁基礎。硬塑狀粘性土：有較高的承載能力。 可用各種淺基礎。軟土：沉降量大。多層建築常用片筏 基礎、樁基礎或人工處理地基。單層地基雙層地基上軟下硬：一般可用短樁基礎或沉井，或用地基處理方法將軟土加固。上硬下軟：盡可能利用上層硬土作持力層，以減少基礎埋深，並驗算下臥軟弱層。多層地基

據地層組合形式採取相應基礎，同一建築物可採用不同的埋深來調整不均勻沉降量。

盡可能將基礎砌置於潛水位以上。對埋藏有承壓含水層的地基，應控制埋深。

在季節凍土區，基礎埋深>凍結深度。地基穩定性問題地基強度(strength)地基變形(deformation)地基的強度

以地基承載力表示。影響因素有兩方面：地基性質，基礎特點。確定方法：理論計算、原位測試、規範表格。一級建築物用原位測試結合理論計算。二級建築物用理論計算結合原位測試。三級建築物用規範查表或根據鄰近建築物經驗確定。2、地基的變形地基變形特徵量：沉降量沉降差傾斜局部傾斜均應<規範容許變形值.對於大型重要的建築物，必須同時進行地基強度和變形驗算。建築物的配置問題

首先按工程地質條件把建築場地劃分為若干區，然後根據各建築物的特點和要求以及各區建築的適宜性，進行合理配置。

工程地質條件是建築物配置的主要決定因素。

基礎的施工條件問題基坑開挖和支護方式降排水方式影響基礎施工條件的主要因素：地基土性質地下水類型和埋深建築周邊荷載

地下水的侵蝕性問題當地下水中某些化學成份(如HCO3－1、SO4－2、Cl－1、侵蝕性CO2等)含量過高時，會對混凝土具有分解性侵蝕性、結晶性侵蝕性和複合性侵蝕性。3、工民建工程地質勘察要點

可行性勘察階段：初步查清幾個可能作為建築場地的工程地質條件，以便選址。

初步勘察階段：查明建築場地的穩定性，提出地基基礎方案。採用測繪與勘探相結合的辦法。

詳細勘察階段：以勘探、原位和室內測試為主，按不同建築物提出詳細的岩土技術參數。

施工勘察階段：主要解決施工中遇到的地質問題。工程地質勘察報告(Geologicalreport)任務要求及勘察工作概況；場地位置、地形地貌、地質構造、不良地質現象及地震設計烈度；場地的地層分佈、岩石和土的均勻性、物理力學性質、地基承載力和其他設計計算指標；地下水的埋藏條件和腐蝕性以及土層的凍結深度；對建築場地及地基進行綜合的工程地質評價，對場地的穩定性和適宜性作出結論，指出存在的問題和提出有關地基基礎方案的建議。所附圖表：勘探點平面佈置圖鑽孔柱狀圖地層綜合柱狀圖工程地質剖面圖土工試驗成果表其他測試成果圖表高層建築工程地質高層建築的特點：荷重大，重心高，基礎埋深大，風力和地震力不可忽略。

建築場地的穩定性問題(stabilityofconstructionsite)

基礎類型選擇的工程地質論證(typeoffoundation)

深基坑開挖的系列問題(excavationindeepfoundation)高層建築的主要工程地質問題建築場地的穩定性問題影響因素表現在三個方面：地形條件地質構造場地岩土體的性質基礎類型選擇的工程地質論證高層建築的基礎類型：土基中:箱型基礎岩基中:錨樁基礎樁基礎墩基礎複合基礎箱基特點：基底面積大，埋置深，抗彎剛度大，整體性好，還可利用基礎中空部分作為地下室。與箱基穩定性有關的問題：地基強度與變形問題

(strengthanddeformation)2.基底水的浮力問題(upliftpressure)3.外牆土壓力問題(earthpressure)樁基特點：承載力高，沉降量小，而且不存在基坑邊坡穩定性和施工排水等問題。高層建築中,多採用大直徑鑽孔灌注樁樁基礎適用條件:上伏較厚軟弱土、膨脹土等特殊性土的地基;

地下水位較高，採用其他基礎型式有困難時；對沉降要求較高的重要建築物；地震區建築物；複合基礎既具有箱基可作為地下室的優點，而且也相容樁基承載力高、變形小的特性。基礎選型取決於:建築物的特點和要求;建築場地的地質情況;施工技術的可能性;經濟的合理性.高層建築基礎類型選擇工程地質論證：一、軟土地基基礎類型選擇首先考慮箱型基礎、箱樁基礎，對於三層以下地下室的高層建築，也可考慮用地下連續牆施工。若軟土不能滿足承載力和沉降要求時，要採取地基處理措施，如強夯固結、擠密砂樁、深層石灰攪拌樁。當場地表層是厚硬土層，房屋的層數不超於10層（高度不超過30m）、無地下室要求，故可考慮選擇“寬基淺埋”的條形基礎。若能滿足深開挖（有地下室）要求，且基礎底面下仍有足夠厚度的粘性土層(大於3～5m）時，首先應考慮採用箱形基礎。深開挖後上部粘性土所剩厚度不足3m時，一般採用樁基，或箱（片筏）加樁的複合基礎．此時下部砂層作為持力層。場地地震基本烈度>7度，淺部又存在液化的土層時，宜採用樁基礎，將樁穿透液化土層端承在非液化土層中。上部粘性土層很厚，地下水位埋深淺，粘性土層中又夾有薄層細、粉砂，開挖深基坑降水困難、邊坡又不易穩定的條件下，宜採用樁基礎或地下連續牆。上部粘性土層厚薄不均勻，在建築物範圍內厚度相差大，存在較大的地基不均勻沉降時，以選樁基礎、複合基礎為宜。若上部為砂層，下部為中、低壓縮性的粘性土層，且均可作為持力層時，則箱基礎、樁基礎及其複合基礎均可選擇。對於粘性土和砂層互層，各層厚度又不一致的場地，究竟選擇哪種基礎類型，主要決定於持力層的位置，若持力層埋深大，以選樁基礎為宜。如果一般土的厚度不大，基岩埋深較淺時，應選擇樁基礎或墩基礎，由基岩來承擔上部結構的荷載。二、一般土地基的基礎類型選擇三、濕陷性黃土地基的基礎類型選擇宜採用樁基，選擇其他基礎時應有防水措施。四、膨脹土地基的基礎類型選擇採用箱基，也可採用樁基礎。五、岩石地基的基礎類型選擇通常採用錨樁基礎或墩基礎。深基坑開挖的系列問題基坑排水基坑邊坡的穩定及支護基礎施工對周圍環境的影響地下水對建築工程的影響影響基礎埋深的選擇影響施工排水軟化地基地下室防水空心結構物浮起對基礎具侵蝕性

滲透變形(seepagedeformation)管湧：單個土顆粒發生獨立移動的現象。多發生在不均勻的砂礫土中。流土：一定體積的土粒同時發生移動的現象。多發生在均質砂土層和粉土層中。

基坑突湧隔水層的安全厚度：據得若不滿足上述厚度，需降水，使基坑中心承壓水位降深滿足：則：基坑排水方法明溝排水

(drainag