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土木工程地质勘察


初步勘察(初勘)
其目的在于通过勘察,判定场地的工程地质和水文地 质条件。根据初步设计或扩初设计提供的方案,对场地进 行全面的普查。通过普查,查明拟建场地的以下情况: 1)地层及地质构造。 2)岩石和土的物理力学性质。 3)地下水埋藏条件。 4)土的冻结深度。 5)不良地质现象及地震效应。
详细勘察(详勘)
岩土地基的工程特性将直接影响建筑物的安全。在工程设 计之前,必须先了解建设场地的自然环境及工程地质条件,通 过各种勘察手段和测试方法,对拟建场地进行岩土工程勘察, 为设计提供详实、可靠的工程地质资料,严格贯彻先勘察,后 设计,再施工的建设程序。本章主要介绍岩土工程勘察的目的, 勘察阶段的划分及技术要点,勘察及现场测试方法,勘察报告 的阅读和验槽等内容。
2.勘探点的深度
详细勘察的勘探孔深度自基础底面算起,应符合下列规定: 1)勘探孔深度应能控制地基主要受力层,当基础底面宽度不大于5m 时,勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3倍,对单独柱基 不应小于1.5倍,且不应小于5m。 2)对高层建筑和需作变形计算的地基,控制性勘探孔深度应超过地 基变形计算深度;高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下0.5~1.0倍的基 础宽度,并深入稳定分布的地层。 3)对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房,当不能满足抗浮设计的 要求,需设置抗浮或锚杆时,勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求。 4)当有大面积地面堆载或软弱下卧层时,应适当加深控制性勘探孔 的深度。 5)大型设备基础勘探孔深度不宜小于基础底面宽度的2倍。 6)当需进行地基处理和采用桩基时,勘探孔的深度应满足相应规范 的要求。 7)在上述规定深度内当遇基岩或厚层碎石土等稳定地层时,勘探孔深 度应根据情况进行调整。
图5-3 静载荷试验成果曲线 a)s-t曲线 b)p-s曲线
静力触探试验
静力触探试验是通过静压力将一个内部装有传感器的触探头(图5-4)以 匀速压入土中,通过量测土对探头的阻力,推测被测土层的工程性质。
详勘是在初步勘察基础上,配合施工图设计的要求,对 建筑地基所作的岩土工程勘察。详勘阶段的主要任务是: 1)查明建筑物基础范围内地层结构,岩土的物理力学性 质。 2)对地基的稳定性和承载力作出评价。 3)选择地基基础设计方案。 4)提供不良地质现象防治措施及地基处理方案。 5)查明有关地下水的埋藏条件和侵蚀性。
施工勘察
配合施工过程中出现的技术问题进行的勘察工作。
5.2 地基勘察方法及原位测试
5.2.1 勘察点的布置
1.勘探点的间距 详勘阶段勘探点的间距应满足表5.1的要求。
表5-1详细勘察勘探点的间距 地基复杂程度等级 复杂 中等复杂 简单 (单位:m) 勘探点间距 10~15 15~30 30~50
详勘阶段勘察点的布置,应符合下列规定:
5.1.2 岩土工程勘察阶段及技术要点
岩土工程 勘察阶段
选址勘察 (可行性研究 勘察)
初步勘察 (初勘)
详细勘察 (详勘)
施工勘察
选址勘察 (可行性研究勘察)
选址勘察的目的在于通过踏勘了解现场地形地貌、地 质构造、岩土工程特性、地下水情况以及不良地质现象, 是否存在影响建筑物基础的地下设施及采空区等,同时了 解场地位置,当地建筑经验及人文、交通等状况。选址勘 察时应尽量避开对工程建设不利的地段及区域。
直线变 形阶段 局部剪 切阶段
破坏 阶段
根据试验结果,可 绘制如图5-3a所示的荷载 沉降量s与时间t关系的曲 线和图5-3b所示的压力p 与稳定沉降量s的关系曲 线。 在p—s曲线中,A点 所对应的荷载称为比例界 限荷载pcr;B点所对应的 荷载为极限荷载pu。利用 p—s曲线的特征点,可以 确定临塑荷载与极限荷载, 以提供地基承载力标准。
5 工程地质勘察
主要内容
5.1岩土工程勘察阶段划分及技术要点 5.2地基勘察方法及原位测试 5.3工程地质勘察报告 5.4验槽
教学目标
知道岩土勘察阶段的划分及勘察技术要点,
能正确阅读使用工程地质勘察报告,知道验槽
的技术要点和方法。
重 点
岩土工程勘察阶段划分及技术要点 工程地质勘察报告
难 点
地基勘察方法及原位测试
图5-1 探坑示意图 a)探坑 b)在探坑中取原状土 c)原状土样
5.2.3 地基原位测试
原位测试是在岩土原来所处的位置上,基本保持其天 然结构、天然含水量及天然应力状态下进行的测试技术。 静荷载试验 常用的 原位测 试方法 动力触探试验 静力触探试验 十字板剪切试验 旁压试验
静荷载试验
图5-2 静载荷试验
5.1 岩土工程勘阶段划分及技术要点
5.1.1 岩土工程勘察的目的及内容 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。
工程勘察的主要内容
1)查明建设场地与地基的稳定性问题。主要查明场地 与断裂构造的位置关系,断裂地质构造的活动性以及规模, 地震的基本烈度,砂土液化的可能性,场地有无滑坡、泥 石流等不良地质现象以及其危害程度。 2)查明场地的地层类别、成分、厚度和坡度变化。 3)查明场地的水文地质条件。重点查明地下水的类型、 补给来源、排泄条件、埋藏深度及污染程度等。 4)查明地基土的物理力学性质指标。 5)确定地基承载力,预估基础沉降。 6)提出地基基础设计方案的建议。
1)勘探点宜按建筑场地周边线和角点布置。 2)同一建筑范围内的主要受力层或受影响的下卧层 起伏较大时,应加密察探点,查明其变化。 3)重大设备基础应单独布置勘探点,重大的动力机 器基础和高耸构筑物,勘探点不宜少于3个。 4)单栋高层建筑勘探点的布置,应满足对地基均匀 性的要求,且不应少于4个。 5)在复杂地质条件及特殊性土建筑场地,宜布置适 量探井。
5.2.2 地基勘察方法
钻探 地基勘察方法 井探或槽探
回转式 冲击式 振动式 冲击—回转式
每种钻进方法各有独 自特点,分别适用于不同 的地层。根据《岩土工程 勘察规范GB50021-2001》 的规定,钻进方法可根据 地层类别及勘察要求进行 选择
当用钻探方法难以查明地下情况时, 可采用探井、探槽(见图5-1)进行勘探, 直接观察地基土层情况,并从探井(槽)中 取原状土样进行试验分析。
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