2如何读懂地质报告

一、岩土勘察报告包括的内容各项工程建设在设计和施工之前，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》岩土工程勘察规范GB50021-2001（2009版）1.1岩土工程勘察报告包括：根据任务要求、工程特点和地质条件等具体情况编写，包括下列内容：（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、地基承载力建议值（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；场地稳定性和适宜性的评价。1.2桩基工程（1）查明场地各层岩土的类型、深度、分布、工程特性和变化规律（2）当采用基岩作为桩的持力层时，应查明基岩的岩性、构造、岩面变化、风化程度，确定其坚硬程度、完整程度和基本质量等级，判定有无洞穴、临空面、破碎岩体或软弱岩层（3）查明水文地质条件，评价地下水对桩基设计和施工的影响，判定水质对建筑材料的腐蚀性（4）查明不良地质作用，可液化土层和特殊性岩土的分布及其对桩基的危害程度，并提出防治措施的建议；1.3桩基评价《高层建筑岩土工程勘察规程》(JGJ72-2004)（1）推荐经济合理的桩端持力层（2）对可能采用的桩型、规格及相应的桩端入土深度(或高程)提出建议（3）提供建议桩型的侧阻力、端阻力和设计、施工所需的其他岩土参数（4）对沉(成)桩可能性、桩基施工对环境影响的评价和对策以及其他设计、施工应注意事项提出建议。二、岩土工程特性指标常见地层重要参考指标地层参考参数参考性质承载力特征值液性指数塑性指数内摩擦角粘聚力渗透系数抗压强度标准贯入击数孔隙比密度压缩模量含水量动力触探击数岩石质量指标层厚完整性指数成分颗粒级配均匀性充填物包含物风化程度湿陷性地下水岩石破碎原因fakILIpΦCKR0NeρEsWN63.5/N120RQDh——kPa————度kPacm/sMPa————g/cm3MPa%——%m——填土黏性土粉土砂层碎石土泥岩砂岩砾岩花岗岩2.1承载力特征值—反映土的承载能力标准值、设计值、特征值之间的关系混凝土立方体抗压强度标准值fcuk（强度等级，用C表示）：混凝土的抗压强度是通过试验得出的。我国最新标准规定，C60强度以下，采用边长为100mm的立方体试件，作为混凝土抗压强度的标准尺寸试件。在标准养护（温度20±2℃、相对湿度在95%以上）条件下，养护至28d龄期，用标准试验方法测得的极限抗压强度，称为混凝土标准立方体抗压强度，以fcuk表示。按照GB50010-2010《混凝土结构设计规范》规定，在立方体极限抗压强度总体分布中，具有95%强度保证率的立方体试件抗压强度，称为混凝土立方体抗压强度标准值（以MPa计）。该值为界定混凝土强度等级的重要指标。如C30混凝土，即表示该混凝土立方体抗压强度标准值为30MPa，且具有95%强度保证率，否则该混凝土质量不合格。混凝土抗压强度的标准值fck：结构构件设计时，表示材料强度的基本代表值。由标准试件150×150×300mm，按标准试验方法，经数理统计以概率分布规定的分位数确定。由于该值的受力状态与混凝土结构构件的真实状态最为接近，故设计时通常采用fck进行计算。fck=0.67fcuk混凝土抗压强度的设计值fc：材料强度设计值是指材料强度标准值除以材料分项系数值得到的值。fc=fck/rc=fck/1.35例如，对C30混凝土，fcuk=30Mpa，fck=0.67×30=20Mpa，fc=20/1.35=15Mpa地基承载力特征值《建筑地基基础设计规范》（GB-50007-2011）中规定：地基承载力特征值是指由载荷试验确定的，在地基的压力-变形曲线上，达到规定变形时，所对应的压力值，其最大值为比例界限值。影响地基承载力的主要因素有：地基土的成因与堆积年代、地基土的物理力学性质、基础的形式与尺寸、基础埋深及施工速度等。也可以认为，建筑地基所允许承受的，由结构基础传递下来的最大压力。当基础给地基施加的压力如果大于该值，可能会发生过大变形。在地基设计里，大多采用特征值，而不是设计值或标准值。实际上，这里的特征值，同时具备了设计值和标准值的含义。地基承载力特征值可以直接拿来设计，和设计值含义差不多。但是在取值上，它不带分项系数，所以它在取值上与标准值是一样的。为什么不叫标准值呢？主要就是使它与一般意义上的设计值、标准值区分开来。为什么地基设计要采用特征值（标准值）呢？为什么不采用带分项系数的设计值呢？主要是因为地基变形一般是大变形，而且其极限承载力差异性很大，往往难以统一界定。所以地基设计的时候，不按承载力极限状态原则来设计，而按正常使用极限状态原则来设计，类似于混凝土结构的裂缝挠度验算。所以地基承载力的取值就采用了与标准值相对应的特征值。在取值原则上，特征值和标准值的本质是一样的。但是在使用意义上，它是设计值。过去地基规范有的叫标准值，有的叫设计值，现在新规范为了避免混淆，才将地基承载力称为“特征值”。有些地勘报告里的标准值，实际上就是我们所说的特征值。如果给出的是极限值，就应该除以2.0，就是特征值了。这里的2.0是安全系数，不是抗力分项系数。将极限承载力除以2.0，与直接取比例极限，取值是一样的。例如一级钢筋的比例极限（即屈服强度）是235MPa，这是标准值，除以1.1的抗力分项系数等于210MPa，这就是设计值了。而对于特征值来说，其含义就相当于直接取235MPa，没有1.1的抗力分项系数。特征值取值：（1）地基承载力特征值可由载荷试验或其它原位测试、公式计算，并结合工程实践经验等方法综合确定。（2）得到地基承载力特征值后，还要考虑基础尺寸的影响，进行修正。规范规定，当基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m时，从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按下式修正：式中fa修正后的地基承载力特征值fak地基承载力特征值nb、nd基础宽度和埋深的地基承载力修正系数γ基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度b基础底面宽度，当基宽小于3m按3m取值，大于6m按6m取值γm基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度d基础埋置深度，一般自室外地面标高算起。在填方整平地区，可自填土地面标高算起。但填土在上部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起。对于地下室，如采用箱形基础或筏基时，基础埋置深度自室外地面标高算起；当采用独立基础或条形基础时，应从室内地面标高算起。2.2压缩模量土的压缩模量，是指在侧限条件下，土的垂直向应力与应变之比，是通过室内试验得到的，是判断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标之一。土的压缩模量Es与钢材或混凝土的弹性模量E有着本质的区别。因为土的侧限压缩试验中，竖向变形包括残留变形和弹性变形两部分，其中的残留变形时在卸荷至零时土样仍保留的变形。压缩模量Es越小，土的压缩性越高。Es4MPa高压缩土4MPaEs20MPa中等压缩性土20MPaEs低压缩性土Es=(1+e1)/ae1：初始孔隙比a：土的压缩系数2.3液性指数、塑性指数液限、液性指数（不叫液限指数）以及塑限、塑性指数在土力学中是评价粘性土的主要指标。同一种粘性土随其含水量的不同而分别处于固态、半固态、可塑状态及流动状态。土由半固态转到可塑状态的界限含水量称为塑限wp。随含水量增大，由可塑状态到流动状态的界限含水量称为液限wL。土的塑限和液限都可通过试验得到。塑性指数和液性指数可以根据土的塑限和液限通过计算求得：塑性指数Ip=液限含水量－塑限含水量=wL－wp液性指数IL=（土的天然含水量－塑限含水量）÷塑性指数=(w-wp)/Ip。得到液性指数后，即可以对粘性土进行分类。根据液性指数可以判断土物理状态，土的液性指数越小，土越硬。液性指数IL的范围土的软硬状态IL≤0坚硬0IL≤0.25硬塑0.25IL≤0.75可塑0.75IL≤1软塑IL1流塑塑性指数，可塑性是粘性土区别于砂土的重要特征。可塑性的大小用土处在塑性状态的含水量变化范围来衡量，从液限到塑限含水量的变化范围愈大，土的可塑性愈好。这个范围即塑性指数Ip。塑性指数习惯上用不带％的数值表示。塑性指数是粘土的最基本、最重要的物理指标之一，它综合地反映了粘土的物质组成，广泛应用于土的分类和评价。塑性是表征细粒土物理性能一个重要特征。细粒土的许多力学特性和变形参数均与塑性指数有密切的关系。它也是表征材料接触状态的指标。可塑性是粘性土区别于砂土的重要特征。塑性指数在一定程度上综合反映了影响粘性土特征的各种重要因素。塑性指数愈大，表明土的颗粒愈细，比表面积愈大，土的粘粒或亲水矿物（如蒙脱石）含量愈高，土处在可塑状态的含水量变化范围就愈大。也就是说塑性指数能综合地反映土的矿物成分和颗粒大小的影响。因此，在工程上常按塑性指数对粘性土进行分类。粉土：为塑性指数小于等于10，且粒径大于0.075的颗粒含量不超过总质量50%的土。黏性土为塑性指数大于10且粒径大于0.075的颗粒含量不超过总质量50%的土，其中：10Ip17粉质黏土，Ip17黏土。2.4内摩擦角φ和粘聚力C—反映土的抗剪强度土的抗剪强度指土对剪切破坏的极限抵抗能力，土体的强度问题实质是土的抗剪能力问题。土的抗剪强度取决于土的粘聚力和内摩擦角，由滑动面上土的黏聚力和土的内摩阻力两部分组成。内摩擦角大小取决于土粒间的摩阻力和连锁作用。内摩擦角反映了土的摩阻性质。黏聚力是黏性土的特性指标，黏聚力包括土粒间分子引力形成的原始黏聚力和土中化合物的胶结作用形成的固化黏聚力。因而内摩擦角与黏聚力是土抗剪强度的两个重要力学指标。φ、C与土的性质有关，还与实验方法、实验条件有关。因此，谈及强度指标时，应注明它的试验条件。（直剪实验、三轴剪切试验等）对于黏性土，C不为0，对于砂土，C为0。测定土的抗剪强度最简单的方法是直接剪切试验，但存在缺点：（1）剪切破坏面人为的固定为上下盒之间的水平面，不符合实际情况。（2）试验中不能严格控制排水条件，不能量测土样的孔隙水压力。相对于直接剪切试验，还有三轴压缩试验，具有以下优点：（1）试验中能严格控制试样排水条件，受力状态明确。（2）试验中可以控制大小主应力，剪切面不固定，能准确地测定土的孔隙压力和体积变化。根据莫尔—库仑破坏准则，土体在各向主应力的作用下，作用在某一应力面上的剪应力（τ）与法向应力（σ）之比达到某一比值（即土的内摩擦角正切值tanφ），土体就将沿该面发生剪切破坏，而与作用的各向主应力的大小无关。常规的三轴压缩试验是取3~4个圆柱体试样，分别在其四周施加不同的恒定周围压力，随后逐渐增加轴向压力，直至破坏为止。根据破坏时的大主应力与小主应力分别绘制莫尔圆，莫尔圆的切线就是剪应力与法向应力的关系曲线，通常近似的以直线表示，其倾角为φ，在纵轴上的截距为c。土的三轴剪切实验根据排水条件的不同，分不固结不排水、固结不排水、固结排水三种实验方法。适用于测定细粒土的总抗剪强度参数或有效抗剪强度参数。不固结不排水剪试验，是在施加周围压力和增加轴向压力，直至破坏过程中均不允许试样排水。试验可以测得总抗剪强度参数。这种方法适用于实际工程中饱和软粘土快速加荷时的应力状况。固结不排水剪试验，是试样先在某一周围压力作用下排水固结，然后在保持不排水的情况下增加轴向压力直至破坏。试验可以测得总抗剪强度参数或有效抗剪强度参数和孔隙压力系数。与实际情况最为接近，因此在基坑稳定性验算中应用最为广泛。固结排水剪试验，是试样先在某一周围压力作用下排水固结，然后在允许试样充分排水的情况下，增加轴向压力直到破坏。试验可以测得有效抗剪强度参数和变形参数。2.5渗透系数—土的渗透性指标。表示岩土透水性能的数量指标，亦称水力传导度。可由达西定律求得：v=KI式中v为单位渗流量，也称渗透速度（米/日）K为渗透系数（米/日）I为水力坡度，无量纲。当I=1时，q=K，表明当水力坡度为1时，渗透系数在数值上等于通过单位面积的