第8章(2) 工民建勘测中的主要工程地质问题(gai).ppt

1、第八章(2) 工民建勘测中的主要工程地质问题,张 茂 花,东北林业大学土木工程学院 岩土教研室,第一节 工业与民用建筑概述,工业建筑主要包括专供生产用的各种厂房和车间，其特征是：跨度大而结构复杂，基础承受的荷载大、且以动荷载为主，基础埋置较深，以深基础为主。 民用建筑按用途可分为住宅建筑和公共事业建筑，其特征是：跨度不大而结构简单，基础承受的荷载较小、且以静荷载为主，基础埋深不大，以浅基础为主。 基础是建筑物的下部结构，一般埋于地面以下。建筑物的自重以及其上的所有动、静荷载都通过基础传到地基上，它起着承上启下的作用。 地基是自基础面以下某一范围内，由基础传递荷载作用而引起岩土体天然应力状态发生

2、较大变化的所有岩土层。 地基中直接与基础底面接触的土层称为持力层，其下各土层均称为下卧层。,工业与民用建筑的基础深度一般为地表以下1015m。 在土基中，轻型建筑物一般采用深度为0.52.5m的浅基础；重型建筑物多采用深度大于5m的深基础。 选择建筑物基础的结构类型时，要考虑的主要因素是： 上部结构特征，荷载形式，施工条件和使用要求；基础砌置深度，地基中土体地质结构和工程地质性质，地下水的埋深及其侵蚀性等。 确定建筑物基础的砌置深度时，要考虑的主要因素是： 建筑物的类型和用途，结构特征，建筑物荷载的性质和大小，相邻建筑物和构筑物的基础砌置深度，地基中土体的结构及土层的工程地质性质，水文地质条件

3、，季节性冻结深度，持力层的选择等。,第二节 工业与民用建筑的主要工程地质问题,工业与民用建筑的主要工程地质问题是： 地基稳定性问题 建筑物的合理配置问题 地基的施工条件问题 地下水的侵蚀性问题,一、地基稳定性问题,地基稳定性必须同时满足地基强度和地基变形两方面的要求,1、地基强度,地基强度是指地基能够承受上部建筑物的全部荷载的能力。 地基强度有一定限度，若超过该值，可能使地基变形过大，使建筑物出现裂缝、倾斜，或使地基剪损而发生滑动破坏。,地基强度通常用地基容许承载力来表示。 地基容许承载力是指建筑物的沉降不超过容许值条件下，地基单位面积所承受的最大荷载，以R表示。 工程地质勘探报告书中要提供场

4、地岩土层的地基承载力值。 地基承载力值有三种： 地基承载力基本值( f0)： 地基承载力标准值( fk)： 地基承载力设计值( f )：,(1) 地基强度的表示方法,规范规定的一定基础宽度和埋置深度条件下的地基承载力,按规范规定的标准方法试验并经统计处理后的承载力值,地基承载力标准值经深度和宽度修正后的地基承载力值,地基承载力基本值、标准值和设计值需要按容许沉降和实际情形的安全系数修正后才是地基的容许承载力值。,地基土的成因类型，堆积年代，结构特征，各土层的物理力学性质及其分布情况,水文地质条件； 基础的类型、大小、形状、砌置深度、上部结构的特点。,(2) 地基容许承载力的影响因素,式中：R0

5、岩石的饱和单轴抗压强度(kPa)； K岩石地基的均质系数。,岩体地基的容许承载力主要决定于地基岩石的工程地质性质，尤其是与岩石的风化程度、岩石的结构特点、各种构造面的特性及其组合情况、场地的水文地质条件等有关。 岩体地基容许承载力的确定，需要在野外地质调查的基础上，考虑岩石的埋藏条件、风化程度、裂隙的发育情况、建筑物的重要性进行综合分析；对强风化岩石和软岩等，必要时尚需进行野外荷载试验及其它现场原位试验来确定。 岩体地基的容许承载力：R=K.R0,(3) 岩体地基的容许承载力,用理论公式计算 根据现场荷载试验确定 根据试验结果确定 由工程地质比拟法确定,(4) 土体地基的容许承载力,地基的极限

6、荷载Pu除以适当的安全系数K，即R=Pu/K,通常按下列四种方法确定土体地基的容许承载力R：,根据土的基本物理性质指标(天然含水量、孔隙比、塑性指数和液性指数)，或用标准贯入试验和轻便触探试验等结果,根据已有建筑物的地基容许承载力来确定地基土条件与之相似的建筑场地的地基容许承载力,2、地基变形,地基在上部荷载作用下，土体被压缩而产生相应的变形。 若地基变形量过大，就会影响建筑物的正常使用，甚至危及建筑物的安全。,地基变形由瞬时沉降、固结沉降和蠕变沉降三部分组成 地基变形分为均匀变形与不均匀变形两种： 地基的均匀变形在一定范围内对建筑物的危害不大； 地基的不均匀变形往往导致建筑物产生裂缝，严重影

7、响使用，甚至造成破坏。 尤其是修建在软弱地基上的建筑物，其沉降量不仅很大而且不均匀，沉降稳定所需时间很长，容易造成工程事故。 地基的变形特征包括建筑物的沉降量、沉降差、倾斜和局部倾斜等，它们都不应大于地基的容许变形值。 基础沉降量的计算主要是按土力学中有关公式计算地基的总沉降量，并以此与规范规定的地基容许变形值相比较： 若基础总沉降量地基容许变形值，则该地基符合设计要求； 反之，则需修改设计方案，或采取措施改善地基的变形条件。,2、地基变形,修建工业与民用建筑物基础时，一般都需要进行基坑开挖工作，地基的施工条件不仅会影响施工的期限和建筑物的造价，而且对基础类型的选择起着决定性作用。 影响地基施

8、工条件的主要因素是：地基中土体的结构特征，土的种类及其稠度状态，水文地质条件，基坑开挖深度，施工方法和速度、坑边荷载情况。,二、建筑物的合理配置问题,大型的工业与民用建筑往往是一个建筑群，由于它们的用途和工艺要求不同，各建筑物的结构、规模和对地基的要求不一样，因此，它们的合理配置才能保证整个建筑群的安全稳定、经济合理和正常使用。,三、地基的施工条件问题,四、地下水的侵蚀性问题,当混凝土基础埋置在地下水位以下时，必须考虑地下水对混凝土的侵蚀性问题。,第三节 厂址选择的工程地质论证,按照建筑场地工程地质条件和一般工程地质问题的复杂程度，可划分为山区厂址和平原区厂址两种基本类型。 根据建筑场地的区域稳定性、地质构造特征、地基强度、环境地质情况、水文地质条件等主要地质条件因素，把厂址综合评定为优秀的厂址、中等的厂址和不良的厂址三种类型。,第四节 一般工业与民用建筑工程地质勘察要点,复习题,