word文档 郭超英主编 2第一章 岩土工程勘察的基本技术要求

第一章岩土工程勘察的基本技术要求本章提要岩土工程勘察是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。包括工程地质测绘与调查、勘察与岩土取样、原位测试与室内实验、岩土工程评价与监测等内容，岩土工程勘察应符合下列基本程序：（1）通过调查、搜集资料、现场踏勘或工程地质测绘，初步了解场地的工程地质条件及主要岩土工程问题，明确工程中设计与施工方案中所需解决的岩土工程问题以及要求提供的岩土技术参数。（2）有针对性地制定勘察方案，选择有效的勘探测试手段，积极采用新技术和综合方法，布置合理的工作量，获得所需的岩土技术参数。（3）认真分析工程中岩土体性状与室内实验和现场测试的岩土样性状间的关系，通过统计分析和判断，提供工程所需的岩土指标和计算参数。（4）运用合理的分析原理和计算模式，依据建议的岩土设计参数，加上工程经验的判断，对特定的岩土工程问题做出分析评价。岩土工程勘察的主要目的是为工程建设的规划选址、可行性研究、设计、施工、以及工程建成后的运营监测提供技术成果和技术服务。第一节岩土工程勘察分级岩土工程勘察等级划分的主要目的，是为了勘察工作的布置及勘察工作量的确定。显然，工程规模较大或较重要、场地地质条件以及岩土体分布和性状较复杂者，所投入的勘察工作量就较大。反之则较小。按《规范》规定，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。首先应分别对三项因素进行分级，在此基础上进行综合分析，以确定岩土工程勘察的等级划分。下面先分别论述三项因素等级划分的依据及具体规定，随后综合划分岩土工程勘察的等级。一、工程重要性等级工程重要性等级，是根据工程的规模和特征，以及由于岩土工程问题造成工程破坏或影响正常使用的后果，可分为三个工程重要性等级：表1-1工程安全等级工程重要性等级工程的规模和特征破坏后果一级重要工程很严重二级一般工程严重三级次要工程不严重对于不同类型的工程来说，应根据工程的规模和特征具体划分。目前房屋建筑与构筑物的设计等级，已在国家标准《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）中明确规定根据地基复杂程度，建筑物规模和功能特征以及由于地基问题可能造成建筑物破坏或影响正常使作的程度，将地基基础设计分为三个设计等级,设计时应根据具体情况,按表1-2选用。本章重点：本章介绍了岩土工程勘察的基本知识，岩土工程勘察的基本任务、基本程序、勘察的分级、勘察阶段的划分和主要工作以及岩土工程勘察的基本方法。并介绍了工程岩土的分类原则和方法。学习要求：通过学习，要十分明确岩土工程勘察在建设工程中的重要性，掌握不同勘察阶段、不同勘察等级时的任务，细化岩土工程勘察工作，实现更好地为工程服务的目的。表1-2地基基础设计等级设计等级工程的规模建筑和地基类型甲级重要工程重要的工业与民用建筑物；30层以上的高层建筑；体型复杂，层数相差超过10层的高低层连成一体建筑物；大面积的多层地下建筑物(如地下车库，商场.运动场等)；对地基变形有特殊要求的建筑物；复杂地质条件下的坡上建筑物(包括高边坡)；对原有工程影响较大的新建建筑物；场地和地基条件复杂的一般建筑物；位于复杂地质条件及软土地区的二层及二层以上地下室的基坑工程乙级一般工程除甲级，丙级以外的工业与民用建筑物丙级次要工程场地和地基条件简单，荷载分布均匀的七层及七层以下民用建筑及一般工业建筑物;次要的轻型建筑物目前，地下洞室、深基坑开挖、大面积岩土处理等尚无工程安全等级的具体规定，可根据实际情况划分。大型沉井和沉箱、超长桩基和墩基、有特殊要求的精密设备和超高压设备、有特殊要求的深基坑开挖和支护工程、大型竖井和平洞、大型基础托换和补强工程，以及其他难度大、破坏后果严重的工程，以列为一级安全等级为宜。二、场地复杂程度等级场地复杂程度等级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、地形地貌条件和地下水等五个条件衡量的。根据场地的复杂程度，可按下列规定分为三个场地等级：1.符合下列条件之一者为一级场地(复杂场地)：（1）对建筑抗震危险的地段；（2）不良地质作用强烈发育；（3）地质环境已经或可能受到强烈破坏；（4）地形地貌复杂；（5）有影响工程的多层地下水，岩溶裂隙水或其他水文地质条件复杂，需专门研究的场地。2.符合下列条件之一者为二级场地(中等复杂场地)：（1）对建筑抗震不利的地段；（2）不良地质作用一般发育；（3）地质环境已经或可能受到一般破坏；（4）地形地貌较复杂；（5）基础位于地下水位以下的场地；3.符合下列条件者为三级场地(简单场地)：（1）抗震设防烈度等于或小于6度，或对建筑抗震有利的地段；（2）不良地质作用不发育；（3）地质环境基本未受破坏；（4）地形地貌简单；（5）地下水对工程无影响；以上划分从一级开始，向二级，三级推定，以最先满足的为准。参见表1-3。表1-3场地复杂程度等级注：一级、二级场地各条件中只要符合其中任一条件者即可。等级一级二级三级建筑抗震稳定性危险不利有利(或地震设防烈度≤6度)不良地质现象发育情况强烈发育一般发育不发育地质环境破坏程度已经或可能强烈破坏已经或可能受到一般破坏基本未受破坏地形地貌条件复杂较复杂简单地下水条件多层水、水文地质条件复杂基础位于地下水位以下无影响（一）建筑抗震稳定性按国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）规定，选择建筑场地时，对建筑抗震稳定性地段的划分规定为：(1)危险地段：地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、地裂、泥石流及发震断裂带上可能发生地表位错的部位。(2)不利地段：软弱土和液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质的陡坡、河岸和斜坡边缘，平面分布上成因、岩性和性状明显不均匀的土层(如古河道、断层破碎带、暗埋的塘浜沟谷及半填半挖地基)等。(3)有利地段：稳定基岩、坚硬土，开阔、平坦、密实均匀的中硬土等。（二）不良地质现象发育情况“不良地质作用强烈发育”是指泥石流沟谷、崩塌、土洞、塌陷、岸边冲刷、地下水强烈潜蚀等极不稳定的场地，这些不良地质作用直接威胁着工程的安全；“不良地质作用一般发育”是指虽有上述不良地质作用，但并不十分强烈，对工程设施安全的影响不严重；或者说对工程安全可能有潜在的威胁。（三）地质环境破坏程度“地质环境”是指人为因素和自然因素引起的地下采空、地面沉降、地裂缝、化学污染、水位上升等。由于人类工程——经济活动导致地质环境的干扰破坏，是多种多样的。例如，采掘固体矿产资源引起的地下采空；抽汲地下液体(地下水、石油)引起的地面沉降、地面塌陷和地裂缝；修建水库引起的边岸再造、浸没、土壤沼泽化；排除废液引起岩土的化学污染；等等。地质环境破坏对岩土工程实践的负影响是不容忽视的，往往对场地稳定性构成威胁。地质环境“受到强烈破坏”，是指由于地质环境的破坏，已对工程安全构成直接威胁；如矿山浅层采空导致明显的地面变形、横跨地裂缝等。“受到一般破坏”是指已有或将有地质环境的干扰破坏，但并不强烈，对工程安全的影响不严重。（四）地形地貌条件主要指的是地形起伏和地貌单元(尤其是微地貌单元)的变化情况。一般地说，山区和丘陵区场地地形起伏大，工程布局较困难，挖填土石方量较大，土层分布较薄且下伏基岩面高低不平。地貌单元分布较复杂，一个建筑场地可能跨越多个地貌单元，因此地形地貌条件复杂或较复杂。平原场地地形平坦，地貌单元均一，土层厚度大且结构简单，因此地形地貌条件简单。（五）地下水条件地下水是影响场地稳定性的重要因素。地下水的埋藏条件、类型、和地下水位等直接影响工程及其建设。综合以上因素，把场地复杂程度划分为一级、二级、三级三个等级。三、地基复杂程度等级地基复杂程度依据岩土种类、地下水的影响；特殊土的影响也划分为三级：1.一级地基符合下列条件之一者即为一级地基：(1)岩土种类多，性质变化大，地下水对工程影响大，且需特殊处理；(2)多年冻土及湿陷、膨胀、盐渍、污染严重的特殊性岩土，对工程影响大，需作专门处理的；变化复杂，同一场地上存在多种的或强烈程度不同的特殊性岩土也属之。2.二级地基符合下列条件之一者即为二级地基：(1)岩土种类较多，性质变化较大，地下水对工程有不利影响；(2)除上述规定之外的特殊性岩土。3.三级地基(1)岩土种类单一，性质变化不大，地下水对工程无影响；(2)无特殊性岩土。四、岩土工程勘察等级综合上述三项因素的分级，即可划分岩土工程勘察的等级，根据工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级、可按下列条件划分岩土工程勘察等级。甲级：在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中，有一项或多项为一级；乙级：除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目；丙级：工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级。注:建筑在岩质地基上的一级工程，当场地复杂程度等级和地基复杂程度等级均为三级时，岩土工程勘察等级可定为乙级。第二节岩土工程勘察阶段的划分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。建筑物的岩土工程勘察宜分阶段进行,可行性研究勘察应符合选择场址方案的要求；初步勘察应符合初步设计的要求；详细勘察应符合施工图设计的要求；场地条件复杂或有特殊要求的工程，宜进行施工勘察。场地较小且无特殊要求的工程可合并勘察阶段。当建筑物平面布置已经确定,且场地或其附近已有岩土工程资料时，可根据实际情况，直接进行详细勘察。按照《规范》要求，岩土工程勘察的工作可划分为以下几个阶段：一、可行性研究勘察可行性研究勘察也称为选址勘察，其目的是根据建设条件进行经济技术论证，提出设计比较方案。勘察的主要任务是对拟选场址的稳定性和适宜性做出岩土工程评价；进行技术、经济论证和方案比较，满足确定场地方案的要求。这一阶段的勘察范围是在可能进行建筑的建筑地段，一般有若干个可供选择的场址方案，都要进行勘察；各方案对场地工程地质条件的了解程度应该是相近，并对主要的岩土工程问题的作初步分析评价，以此比较说明各方案的优劣，选取最优的建筑场地。本阶段的勘察方法主要是在搜集、分析已有资料的基础上，进行现场踏勘、了解场地的工程地质条件。如果场地工程地质条件比较复杂，已有资料不足以说明问题时，应进行工程地质测绘，或必要的勘探工作。工程结束时，应对场址稳定性和适宜性做出岩土工程评价，进行技术经济论证和方案比较。并应符合下列要求：1.搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程和建筑经验等资料；2.在充分搜集和分析已有资料的基础上，通过踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件；3.当拟建场地工程地质条件复杂，已有资料不能满足要求时，应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作；4.当有两个或两个以上拟选场地时应进行比选分析。二、初步勘察初步勘察的目的，是密切结合工程初步设计的要求，提出岩土工程方案设计和论证。其主要任务是在可行性勘察的基础上，对场地内拟建建筑地段的稳定性做出岩土工程评价，为确定建筑物总平面布置、主要建筑物地基基础方案、对不良地质现象的防治工程方案进行论证。勘察阶段的工作范围一般限定于建筑地段内，相对比较集中。本阶段的勘察方法，在分析已有资料的基础上，根据需要进行工程地质测绘，并以勘探、物探或原位测试为主。应根据具体的地形地貌、地层和地质结构条件，布置勘探点、线、网，其密度和孔（坑）按不同的工程类型和岩土工程勘察等级确定。原则上每一岩土层应取样和进行原位测试，取样和原位测试的坑孔的数量应占相当大的比重。此阶段进行下列主要工作：1.搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图；2.初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件；3.查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势，并对场地的稳定性做出评价。4.对抗震设防烈度等于或大于6度的场地，应对场地和地基的地震效应做出初步评价；5.季节性冻土地区，应调查场地土的标准冻结深度；6.初步判定水和土对建筑材料