岩土工程勘察概论

岩土工程勘察2概述各项建设工程在设计和施工之前，必须按基本建设程序进行岩土工程勘察。(岩土工程勘察规范GB50021-2001强制条文)岩土工程勘察应按工程建设各勘察阶段的要求，正确反映工程地质条件，查明不良地质作用和地质灾害，精心勘察、精心分析，提出资料完整、评价正确的勘察报告。岩土工程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。3几个概念岩土工程勘察——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。岩土工程勘探——岩土工程勘察的一种手段，包括钻探、井探、槽探、坑探、洞探以及物探、触探等。工程地质测绘——采用搜集资料、调查访问、地质测量、遥感解译等方法，查明场地的工程地质要素，并绘制相应的工程地质图件。岩土工程勘察报告——在原始资料的基础上进行整理、统计、归纳、分析、评价，提出工程建议，形成系统的为工程建设服务的勘察技术文件。4岩体工程勘察的任务（1）查明建筑场地的工程地质条件，选择地质条件优越合适的建筑场地；（2）查明场区内崩塌、滑坡、岩溶、岸边冲刷等物理地质作用和现象，分析判明他们对建筑场地稳定性的危害程度，为拟定改善和防治不良地质条件的措施提供地质依据；（3）查明建筑物地基岩土的地层时代、岩性、地质构造、土的成因类型及其埋藏分布规律；（4）查明地下水类型、水质、埋深及分布变化；（5）根据建筑场地的工程地质条件，分析研究可能发生的工程地质问题，提出拟建建筑物的结构形式、基础类型及施工方法的建议；（6）对于不利于修建建筑物的岩土层，提出切实可行的处理方法或防治措施。岩土工程勘察的分级岩土工程勘察等级划分的主要目的，是为了勘察工作量的布置。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。岩土工程勘察的等级，是由工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级三项因素决定的。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。56工程重要性等级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：1一级工程：重要工程，后果很严重2二级工程：一般工程，后果严重3三级工程：次要工程，后果不严重7场地等级根据场地的复杂程度，可按下列规定分为三个场地等级复杂场地中等复杂场地简单场地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。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。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。8地基等级根据地基的复杂程度，可按下列规定分为三个地基等级复杂地基中等复杂地基简单地基1）岩土种类多，很不均匀，性质变化大，需特殊处理；2）严重湿陷、膨胀、盐渍、污染的特殊性岩土，以及其他情况复杂，需作专门处理的岩土。1）岩土种类较多，不均匀，性质变化较大；2）除一级地基规定以外的特殊性岩土。1）岩土种类单一，均匀，性质变化不大；2）无特殊性岩土。9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。10工程地质勘察的阶段划分建设工程项目设计一般分为场址选择、初步设计和施工图设计三个阶段。为了提供各设计阶段所需的工程地质资料，工程地质勘察工作也相应地划分为可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察三个阶段。对于地质条件简单，建筑物占地面积不大的场地，或有建设经验的地区，可适当简化勘察阶段；对于工程地质条件复杂或有特殊施工要求的重要建筑物地基，尚应进行施工勘察。岩土工程勘察方法岩土工程勘察技术工程地质测绘勘探与取样钻探坑探地球物理勘探土体原位测试静力荷载静力触探动力触探旁压试验十字板剪切试验扁铲试验室内试验现场检验与监测钻探坑探取土器土样质量等级级别扰动程度试验内容ⅠⅡⅢⅣ不扰动轻微扰动显著扰动完全扰动土类定名、含水率、密度、强度试验、固结试验土类定名、含水率、密度土类定名、含水率土类定名地球物理勘探物探电阻率法电磁法地震勘探声波勘探物探之地质雷达18工程地质原位测试工程地质原位测试——在岩土层原来所处的位置上，基本保持其天然结构、天然含水量及天然应力状态下测定岩土的工程力学性质指标的技术。意义——因为勘察、测绘和勘探所获得的工程地质资料仅仅是某一地区或区域的可能被扰动了的地层资料，不一定能完全符合具体工程场地条件，原位测试可以获得具体工程场地的未受扰动地层资料，准确、可靠，缺点是有些原位测试费用较高。19工程地质原位测试方法常用的原位测试方法主要有：载荷试验、静力触探试验、圆锥动力触探试验、标准贯入试验、十字板剪切试验、旁压试验等。原位测试方法应根据岩土条件、设计对参数的要求、地区经验和测试方法的适用性等因素选用。20载荷试验在一定面积的承压板上向地基逐级施加荷载，并观测每级荷载下地基变形特性，从而评定地基的承载力，计算地基的变形模量并预测基础的沉降量。分为浅层平板载荷试验和深层平板载荷试验。21荷载试验分类载荷试验单桩载荷试验地基载荷试验单桩竖向载荷试验单桩水平载荷试验天然地基载荷试验复合地基载荷试验浅层载荷试验深层载荷试验静力载荷23静力触探试验通过一定的机械装置，用静压力将某种规格的金属探头匀速压入土层中，同时用压力传感器或直接量测仪表测试土层对探头的贯入阻力，通过贯入阻力变化情况，可以判断、分析、确定地基土的物理力学性质，以达到了解土层工程性质的目的。静力触探试验适用于粘性土、粉土、砂土及含少量碎石的土层。静力触探25圆锥动力触探设备1—穿心锤；2—锤垫；3—触探杆；4—尖锤头圆锥动力触探试验（DPT）26圆锥动力触探试验（DPT）圆锥动力触探试验是用一定质量的重锤，以一定高度的自由落距，将标准规格的圆锥形探头贯入土中，根据打入土中一定距离所需的锤击数，判定土的力学特性。27标准贯入试验设备1－穿心锤；2－锤垫；3－钻杆；4－贯入器头；5－出水孔；6－由两半圆形管并合而成的贯入器身；7－贯入器靴标准贯入试验（SPT）28标准贯入试验（SPT）标准贯入试验原理——用标准重量（63.5kg）的铁锤，从标准高度（760mm）自由下落，使探头贯入土层标准深度（300mm）所需的锤击数N（N63.5）值的大小，来判定土的工程性质。30十字板剪切试验十字板剪切试验是用插入软粘土中的标准十字板探头，以一定速率扭转，量测土破坏时的抵抗力矩，然后计算土的不排水抗剪强度的原位测试方法。土的抗剪强度322DHDMf旁压试验扁铲侧胀33岩土工程勘察报告内容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、工程特点等具体情况确定，一般应包括：①勘察目的、任务要求和依据的技术标准；②拟建工程概况；③勘察方法和勘察工作布置；④场地地形、地貌、地层、地质构造、岩土性质及其均匀性；⑤各项岩土性质指标，岩土的强度参数、变形参数、地基承载力的建议值；34岩土工程勘察报告内容(续)⑥地下水埋藏情况、类型、水位及其变化；⑦土和水对建筑材料的腐蚀性；⑧可能影响工程稳定的不良地质作用的描述和对工程危害程度的评价；⑨场地稳定性和适宜性的评价。此外，岩土工程勘察成果报告应对岩土利用、整治和改造的方案进行分析论证，提出建议；工程施工和使用期间可能发生的岩土工程问题进行预测，提出监控和预防措施的建议。35勘察报告图表勘探点平面布置图工程地质柱状图工程地质剖面图原位测试成果图表室内试验成果图表综合工程地质图综合地质柱状图地下水等水位线图素描、照片、综合分析图表岩土利用、整治和改造方案的有关图表岩土工程计算简图计算成果图表36勘探点平面布置图37钻孔柱状图38钻孔柱状图39工程地质剖面图