工程地质之实例分析
工程不利的埋藏物;
f.提供场地土的标准冻结深度; g.判定水和土对建筑物的腐蚀性;
3、详勘阶段:
方法及工作量- 勘探点宜按建筑物周边或角点 a.勘探点距 布置,或按建筑群范围布置;
同一建筑范围内的 主要受力层或有影 响的下卧层起伏较 大时,应加密勘探 点,查明其变化;
单栋高建点距应满足评 价地基均匀性要求,且应 不少于4个;建筑群可适 当减少,但每栋建筑物至 少有1个控制性勘探点。
再:提出建议(基础、施工、治灾) 场地(烈度≧6度)与地基→地震效应评价
设计方案要求安全可靠、技术可行、经济合理
2、阶段划分及各阶段任务要求: 一般分可研、初勘、详勘三阶段; 简单合并,重要则加施工阶段。
1)可研阶段:
重点-评价场地稳定性、适宜性、方案比选。 特点-范围大、角度宏观、程度浅。
并深入稳定地层;
加深控制性孔深度;
3、详勘阶段:
方法及工作量-c.取样、测试
取样、原位测试数据 地层结构、地基均匀 性及设计要求,甲级 建筑每栋不少于3个。
场地中每一主要土层 不少于6个原状土样, 原位测试不少于6组。
主要受力层范围内, 厚度大于0.5m的夹层应 取样或进行原位测试。
3、详勘阶段:
方法及工作量-b.勘探孔深
对高层建筑和需作变 形计算的地基,控制性 孔应超过地基变形计算
孔深应控制地基主要受 力层,当b≦5m,条基: 孔深不小于基宽3倍,柱 基:不小于基宽1.5倍, 且不应小于5m;
深度,一般性孔应达到 当有大面积堆载或软
基底以下0.5~1.0倍基宽, 弱下卧层时,应适当
物
沉降量、局部倾斜
变 形 高层建筑与高耸结构-
控
沉降量、倾斜
制
要求:允许变形,不得超限
变形特征值中,沉降量是基本值。
3、沉降量计算方法-分层总和法。
平均附加应力系数计算沉降量(规范法)
一般建筑沉降计算:
S
sS
s
n i 1
p0 E si
zi i zi1 i1
勘察工作程序
设计标书、投标、竞标 收集资料、现场踏勘、完成勘察工程设计(勘察纲要) 确定勘察工作量、做勘探孔平面布置图、钻探设计书、室内
土层不均匀时,应增加取土和原位测试数量。
◈勘探工作布置
随阶段深入,勘察范围大变小;点距稀变密;工 作方法简到繁;土样数量少到多;研究程度浅至深
阶段
可研
初勘
详勘
重点
选场
建筑配置
地基强度
程度 方法
了解
初步查明
查明-确定
测绘、物探 钻、物、室内 钻、坑、原、室内
布置依据 复杂程度、建筑特性
建筑物等级
选场时需避开的地段
地基性质差;
洪水或地下水有威胁; 地下有未开采的矿藏或采空区。
2)初勘阶段:
工作重点-准备工作--
确定建筑物平面布置、 主要建筑地基类型、 不良地质现象防治方案。
取得前期勘察报告、场地地形图、工程性质 和规模等资料→
2)初勘阶段:
任务、 要求--
的地基承载力值。
修正的承载力 承载力特征值经基础深度和宽
特征值—
度修正后用于建筑设计的值。
2、原位测试:
规范要求: 一级建筑必须做载荷 试验
原位测试方法确定承载 力是常用方法之一。 最大特点-可靠。 首选-载荷试验。
其他原位测试方法(动探、静探、旁压、十字板 剪切)需要与载荷试验对比,建立经验公式,再用 于确定地基承载力。
a. 初步查明地层、构造、 岩土物理力学性质、地下水 埋藏条件、最大冻深;
b. 查明场地不良地质 现象的类型、规模、成 因、分布、对场地稳定 性的影响及发展趋势;
c. 对抗震设防烈度 大于或等于6度的场地, 应判定场地和地基的 地震效应。
2)初勘阶段:
方法 工作量-
应垂直于地貌单元边界线、 地质构造线及地层界限;
b.查明建筑物范围内各层 岩土的类型、分布、工程性 质,分析评价地基稳定性、 均匀性和承载力值;
c.提供地基变形 计算参数,预测建 筑物变形特征;
3、详勘阶段:
任务与要求(续)-
e.查明地下水 的埋藏条件,提
d.查明埋藏的河道、沟滨、 供地下水位及其
墓穴、防空洞、孤石等对 变化幅度;
→配合设计分阶段,满足建筑要求,考虑施工条件。
核心- 地基稳定性 强度:承载力-持力层选择-基础类型与埋深确定 变形:沉降量--变形控制--下卧层验算
扩展-
深基:基坑稳定--施工条件--方案设计(支护、降水) 桩基:桩型--桩承载力--沉降分析-施工条件
1、勘察的主要内容:
三个查明--场地、岩土、地下水 多个提供--设计、施工的各项参数 →确定承载力→检验变形
初设方案:桩基,置于中等风化岩层; 最终方案:箱基,置于卵石层,埋深提高1m,位于地下水位以上
技术关键:顶部强风化粘土岩的力学强度是否满足要求?采 用水下深层(10.30m)载荷试验,确定容许承载力值 (f0=550kPa),实际采用fk=180kPa 经济效益:桩→箱,工程造价节约107万,工期缩短半年。
变
沉降差-相邻单独基础沉降量之差
形 特
△S=S1-S2;
征 倾斜-单独基础倾斜方向两端点沉降差与其
值
:
距离之比 θ=tg-1(S1-S2)/b
局部倾斜-砌体承重结构沿纵墙6~10m之内 基础两点沉降差与距离之比
θ′=tg-1(S1-S2)/l。
不
框架结构沉降量、沉降差
同
建 筑
砌体承重结构-
a.勘探点线布置-
交界处、变化较大部位加密点距,一般成网格; 深度参表,可酌情加减,软土-加深; 基岩-提前终孔。
2)初勘阶段: 方法及工作量--
b. 取样及测试在平面上均匀分布,数量为总数的1/4~1/2,竖向间 距按地层特点确定,每层有样控制,且不少于6个。
c. 水文地质工作调查类型、补排条件;实测水位,取水样 测试,必要时作长期观测。
S’为分层总和法计算的地基沉降量;Ψ s:经验系数;
n为地基变形计算深度范围内所划分的土层数;
p0为对应于荷载标准值时的基础底面处的附加应力(kPa);Esi 为 基础底面下第i层土的压缩模量(MPa); zi, zi-1 为基础底面至 第i层土和第i-1层土底面的距离(m);α i、α i-1为基础底面计算 点至第i层土和第i-1层土底面范围内平均的附加应力系数。
土层中含石膏; 盐湖、盐渍土; 其他含盐(岩盐、芒硝)地区及海水入渗地区;
相关地质环境: 工业废水渗入区;
强透水层(粗碎屑土) 中从泥碳、淤泥及大量有 机质土层内渗入的水;
硫化矿及煤矿水流入区;
使水矿化富集的地形地貌。
施工条件考虑
基坑边坡稳定、
坑底隆起、
基坑涌水流砂 施工条件影响因素
支护 主要工作 降水
①地基土性质—
②水文地质条件
结构特征、
种类、
③基坑开挖情况—
稠度状态, 深度、方法、速度、坑边荷载情况。
实例:京西宾馆东楼基础方案调整
建筑物特征:主楼29层(105.60m),地下 3层,埋深10.0m;群楼2~4层(11.7m),地 下1层,8度设防。
地层条件:填土、粉细砂、卵石层、第三 纪泥砾岩;地下水位:9.20m
方法-收集资料、踏勘、测绘、必要的勘探等。 对象-场地工程地质条件各方面要素。
查明场地条件
◈强震场地效应液化、震陷、斜 坡坍滑、采塌;
◈大断裂的位置、规模、 活动性、力学性质、与 场地和地基的关系等;
◈ 不稳定斜坡 ◈ 岩溶作用 ◈ 人类活动
不良地质现象发育、对建筑物有危害或威胁;
对建筑抗震危险的;
也不同,需合理配置,确定合适的基础类型。
5、地下水侵蚀性 测定地下水的化学成分,并评价其对混凝
土的各种侵蚀性。
6、地基施工条件—考虑深基边坡支护、降水。
、建筑物配置依据 工程地质条件是决定因素
选择较优的持力层 考虑: 合适的基础类型
合理的基础埋深
强度高、变形小; 持力层选择-- 层厚大、均匀、延展性好;
3、地基承载力深度、宽度修正:
由载荷试验、其他原位测试、经验值等方法确定 的地基承载力特征值,还需按实际的深度、宽度进 行修正后,方可作为地基承载力值。
当基础宽度大于3m或埋深大于0.5m时,按下式 计算:
fa fak b b 3 d m d 0.5
fa _ 修正后地基承载力特征值(kPa); fak _ 地基承载力特征值(kPa)。
4、确定沉降计算深度zn:
n
满足→
S
' n
0.025
S
' i
i 1
受压层底面深度zn即沉降计算深度。其下有软弱 下卧层,还需继续向下验算。
确定Δ z 值
b (m)
b≤2
Δ z (m)
0.3
2<b≤4 0.6
4<b≤8 0.8
8<b 1.0
五、房屋建筑工程勘察要点
特点- 结合建筑物、关注持力层
地下水位以上、最大冻深以下 。
•a-建筑物特性
基
a-1,建筑物类型、结构特征、用途;
础 埋
a-2,荷载性质、大小;
深
a-3,相邻建筑物的基础埋深。
确
定
•b-工程地质条件
--
b-1,地基中岩土体结构及工程地质性质;
b-2,水文地质条件;
b-3,季节性冻土深度。
地下水侵蚀性-- 水中(HCO3 -、 SO42-、CL - 、侵蚀性CO2等) 含量过高时对建筑材料有侵蚀性。
竖向荷载 竖向荷载 与水平荷载