工程地质与工程建设的关系十分密切

项目一工程地质与勘察工程地质与工程建设的关系十分密切，工程地质条件的优劣直接影响建筑物的施工方案与施工工期。规范规定：各类工程在施工之前，必须进行工程勘察。项目一工程地质与勘察常见土方工程分类：场地平整、基坑(槽)与管沟开挖、土壁支护、施工排水、降水、路基填筑以及基坑回填等。项目一工程地质与勘察一、施工特点（1）量大面广；（2）劳动强度大，人力施工效率低、工期长；（3）施工条件复杂，受地质、水文、气侯影响大，不确定因素多。项目一工程地质与勘察二、土的工程分类与现场鉴别按开挖的难易程度分为八类一类土（松软土）、二类土（普通土)三类土（坚土）、四类土（砂砾坚土）——机械或人工直接开挖五类土（软石）、六类土（次坚石）七类土（坚石）、八类土（特坚石）——爆破开挖项目一工程地质与勘察土方开挖难易直接影响其施工方案、劳动量消耗和工程费用。项目一工程地质与勘察三、土的工程性质1、土的可松性：自然状态下的土经开挖后，体积因松散而增加，以后虽经回填压实，仍不能恢复.项目一工程地质与勘察最初可松性系数KS=V2/V11.08~1.5最后可松性系数KS’=V3/V11.01~1.3V1——土在自然状态下的体积。V2——土经开挖后松散状态下的体积。V3——土经回填压实后的体积。用途：开挖、运输、存放，挖土回填，留回填松土项目一工程地质与勘察2、土的渗透性：指土体被水透过的性能。它与土的密实程度有关，土的空隙比越大，则其渗透系数越大。土的渗透性由土的渗透系数表示。用途：降低水位方法、回填。项目一工程地质与勘察项目一工程地质与勘察3、土的天然含水量:在天然状态下，土中水的重量和固体颗粒重量之比的百分率，反映了土的干湿程度，用W表示W=（G湿-G干）/G干—开挖、行车（25~30%陷车）、边坡稳定项目一工程地质与勘察四、地下水对工程施工的影响（一）、流砂现象基坑挖土至地下水位以下，土质为细砂土或粉砂土的情况下，采用集水坑降低地下水时，坑下的土有时会形成流动状态，随着地下水流入基坑，这种现象称为流砂现象。项目一工程地质与勘察引起流砂的因素大致有：１)．地下水位越高，基坑挖深越大，水力压力差越大，越容易产生流砂现象；２)．颗粒组成中粘土含量小于10%，粉砂含量大于75%３)．土的含水量大于30%；４)．土的空隙率大于43%；５)．在粘性土中有砂夹层的地质构造中，砂质粉土或砂层的厚度大于250mm项目一工程地质与勘察2、流砂的防治防治流砂的原则是“治流砂必先治水”。防治流砂的主要途径有：减少或平衡动水压力；设法使动水压力方向向下；截断地下水流。项目一工程地质与勘察具体措施有：（1）枯水期施工法。枯水期地下水位较低，基坑内外水位差小，动水压力小，就不易产生流砂。（2）抢挖并抛大石块法。分段抢挖土方，使挖土速度超过冒砂速度，在挖至标高后立即铺竹、芦席，并抛大石块，以平衡动水压力，将流砂压住。此法适用于治理局部的或轻微的流砂项目一工程地质与勘察（3）设止水帷幕法。将连续的止水支护结构（如连续板桩、深层搅拌桩、密排灌注桩等）打入基坑底面以下一定深度，形成封闭的止水帷幕，从而使地下水只能从支护结构下端向基坑渗流，增加地下水从坑外流入基坑内的渗流路径，减小水力坡度，从而减小动水压力，防止流砂产生。项目一工程地质与勘察（4）人工降低地下水位法。即采用井点降水法，使地下水位降低至基坑底面以下，地下水的渗流向下，则动水压力的方向也向下，从而水不能渗流入基坑内，可有效地防止流砂的发生。因此，此法应用广泛且较可靠。此外，采用地下连续墙、压密注浆法、土壤冻结法等，阻止地下水流入基坑，以防止流砂发生。项目一工程地质与勘察四、工程地质勘察1．地质勘察的目的、任务及内容(1)地质勘察的目的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。项目一工程地质与勘察(2)地质勘察的任务与内容①查明场地和地基的稳定性、地层结构、持力层和下卧层的工程特性、土的应力历史和地下水条件以及不良地质作用等。②提供满足设计、施工所需的岩土参数，确定地基承载力，预测地基变形性状。项目一工程地质与勘察③提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议。④提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议。⑤对于抗震设防烈度等于或大于6度的场地，进行场地与地基的地震效应评价。项目一工程地质与勘察2．地质勘察及测试方法(1)现场勘探包括坑探、钻探、触探和地球物理勘探等。①坑探是在建筑场地挖探井以取得直观资料和原状土样。②钻探包括三个方面：破碎孔底岩土、提取岩芯岩粉和土、加固孔壁。项目一工程地质与勘察③触探触探是通过探杆用静力或动力将金属探头压人土层，并且测出各层土对触探头的贯人阻力大小的指标，从而间接地判断土层及其性质的一类勘探方法和原位测试技术。a、静力触探b、动力触探项目一工程地质与勘察项目二土方量计算1、基坑土方量：基坑土方量按拟柱体体积公式计算Ａ1、Ａ2表示基坑上下底的面积Ａ0表示基坑中截面的面积项目一工程地质与勘察项目二土方量计算2、基槽土方量：基槽土方量可以按照长度方向分段后，再用同样的方法计算。计算公式：项目一工程地质与勘察项目二土方量计算二、场地平整的土方量计算（一）、场地平整的三种方案：1、先平整整个场地，后开挖建筑物基坑特点：大型机械有较大工作面，可充分发挥工作效率；工期长，适用场地挖填方量大的工程。2、先开挖基坑或基槽，后平整整个场地适用于地形平坦的场地，特点可加快施工速度，减少填挖土方的数量。3、边平整场地，边开挖基坑或基槽项目一工程地质与勘察项目二土方量计算（二）、场地设计标高的确定：1、确定场地设计标高应该确定的因素1)、满足建筑规划和生产工艺及运输的要求；2)、尽量利用地形，减少挖填方数量；3)、场地内的挖、填方力求平衡，使土方运输费用最少；4)、有一定的排水坡度，满足排水要求。我们常常采用方格网法初步确定场地平整的土方量项目一工程地质与勘察项目二土方量计算2、初步计算场地设计标高的原则：场地内挖方总量等于填方总量方法：将场地划分为每格边长20～40m的方格网，找出每个方格各个角点的地面标高（实测法、等高线插入法）。则场地设计标高为：H0=（∑H1+2∑H2+3∑H3+4∑H4）/4MH1－一个方格所仅有角点的标高；H2、H3、H4－－分别为两个、三个、四个方格共用角点的标高项目一工程地质与勘察项目二土方量计算项目一工程地质与勘察项目二土方量计算考虑泄水坡度对设计标高的影响由于排水要求，场地表面场有一定的泄水坡度。因此，还需根据场地泄水坡度的要求（单面泄水或双面泄水），计算出场地内各方格角点实际施工时的设计标高。00nnxxyyHHliHHlili;项目一工程地质与勘察项目二土方量计算4、场地土方量计算：1)、计算各方格角点的施工高度hn：hn=Hn－H即：hn=该角点的设计标高—自然地面标高（m）hn—角点的施工高度，即填挖高度，以“＋”为填，以“—”为挖。Hn—角点的设计标高（无泄水坡度时按照场地设计标高计算）Ｈ—角点的自然地面标高项目一工程地质与勘察项目二土方量计算2)、计算零点位置：在一个方格内同时有挖和填方时，先要算出方格网上的零点位置，并标注在方格网上，连接零点即得零点。它是填方区和挖方区的分界线。项目一工程地质与勘察项目二土方量计算（1）四角棱柱体法1）全挖、全填格：V挖（填）=a2(h1+h2+h3+h4)/4h1~h4—方格角点施工高度绝对值V挖（填）—挖方或填方的体积。2）部分挖、部分填格：V挖（填）=a2[h挖（填）]2/4hh挖（填）—方格角点挖或填施工高度绝对值之和；h—方格四个角点施工高度绝对值总和。项目一工程地质与勘察项目二土方量计算项目一工程地质与勘察项目二土方量计算【例】某建筑场地方格网、地面标高如图,格边长a=20m。泄水坡度Ix=2‰，Iy=3‰，不考虑土的可松性的影响，确定方格各角点的设计标高项目一工程地质与勘察项目二土方量计算70.09项目一工程地质与勘察项目三施工机械选择主要内容：1。土方机械的类型2。常见土方机械的特点，适用范围及作业方法3。土方机械的选择及配套计算项目一工程地质与勘察一、土方机械的类型1.挖掘机械：正铲、反铲、拉铲、抓铲挖土机2.挖运机械：推土机、装载机、铲运机3.运输机械：自卸汽车、翻斗车……4.密实机械：压路机、蛙式夯、振动夯项目一工程地质与勘察二、常见土方机械的特点，适用范围及作业方法1．推土机：工作特点：操纵灵活，运转方便，用途多，费用低；适用于：（1）平整场地－－经济运距在100m内，一～三类土的挖运，压实；（2）坑槽开挖－－深度在1.5m内、一～三类土。提高效率的作业方法：下坡推士，多次切土、一次推运，跨铲法，并列法，加挡板。项目一工程地质与勘察液压履带式和轮胎式推土机索式履带式推土机并列推土法下坡推土法槽形推土法分堆集中，一次推送法2、铲运机：由牵引机械和土斗组成。自行式、拖式工作特点：铲运机是一种能够单独完成铲土、装土、运土、卸土、压实和平土的机械。运土效率高；适用于：运距60～800m、多用于大面积场地平整、开挖大型基坑填筑路基等土方工程。作业方法：环形线路，“8”字线路；助推法。铲运机下坡铲土法铲运机开行路线示意图（a）环形路线（b）“8”字形路线项目一工程地质与勘察挖土机械3、单斗挖土机（按工作装置不同分为如下类型）正铲挖掘机反铲挖掘机拉铲挖掘机抓铲挖掘机（1）正铲挖土机工作特点：“前进向上，强制切土”；挖土、装车效率高，易与汽车配合；适用于：停机面以上。含水量30％以下、一～四类土的大型基坑开挖作业方法：正向挖土后方卸土，正向挖土侧向卸土。（2）反铲挖土机工作特点：“后退向下，强制切土”，可与汽车配合；适用于：停机面以下、一～三类土的基坑、基槽、管沟开挖。作业方法：沟端开挖一一挖宽0.7～1.7R，效率高、稳定性好；沟侧开挖一一挖宽0.5~0.8R。反铲挖土机开挖方式（3）拉铲挖土机工作特点：‘后退向下，自重切土”；开挖深度、宽度大，甩土方便：•适用于：•停机面以下、一～二类土的较大基坑开挖，填筑堤坝，河道清淤。（4）抓铲挖土机工作特点：“直上直下，自重切土”，效率较低；适用于：停机面以下、一～二类土的、面积小而深度较大的坑、井开挖。抓土斗工作示意图项目一工程地质与勘察4.装载机及其他运土车履带式轮胎式，用于装卸土方和散料。项目一工程地质与勘察自卸式运土车三、土方挖土机的选择与配套1。挖土机的选择原则：效率高、费用低，保证挖土机连续工作1）地形起伏不大，坡度20。以内，平整土方量面积大，土方含水量适当，平均运距短时，用铲运机。2）地形起伏较大，挖土高度3米以上，运距超过1千米：正铲挖土机＋自卸汽车推土机＋自卸汽车推土机＋装载机＋自卸汽车3）基坑开挖：根据运距长短和挖土深浅：推土机、铲运机或正铲挖土机＋自卸汽车项目一工程地质与勘察2。挖土机与运土车辆的配套计算1)挖土机数量N确定台班生产率、工程量、工期Pd=8×3600/t×q×Kc/Ks×KBN=Q/Pd/(T×C×K)2)汽车载重量：以装3～5斗土为宜；汽车数量：N＝汽车每一工作循环的延续时间T／每次装车时间t；或：N＝（挖土机台班产量／汽车台班产量）+1四、开挖方式1．基坑开挖方式（1）下坡分层开挖－－1：7～8的坡道（2）墩式开挖－－用于不修坡道(搭设栈桥)的场地（3）盆式开挖－－用于逆作法施工下坡挖土和运土示意图分层开挖方案盆式开挖示意图项目一工程地质与勘察墩式开挖示意图五、开挖注意问题（1）挖前先验线（2）连续开挖尽快完，防止水流入（3）坑边堆土防坍塌：及时清运；堆土0.8m以外，高≯1.5m（4）严禁扰动基底土，加强测量防超挖：预留层，保护层，抄平清底打木桩（5）发现文物，古墓停挖、上报、待处理（6）注意安全，雨后复工先检查项目一工程地质与勘察项目四基坑验槽及处理1.场地清理土方工程开工前，应对施工场地内所有障碍物认真调查清楚，确定处理方案。2.地面水排除