基础工程学工程勘察.ppt

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1、2023/10/11,2-1,基础工程学陈福全学年第一学期,2023/10/11,2-2,2.0 问题的提出,土木工程包括各种不同的结构和体系，如建筑物、大坝、隧道、道路、桥梁、港口等，所有这些设施都离不开岩土。对与工程有关的岩土体的充分了解是进行土木工程分析、设计与施工的前提。要了解岩土体，首先就要查明它在空间上的分布和构成情况，获得与岩土相关的物理力学性质参数，然后才能对工程所在场地的稳定性、建筑适宜性作出明确判定，进而对拟建工程的基础设计、地基处理以及不良地质现象的防治等具体方案进行论证，提出安全可靠、经济合理的建议。,2023/10/11,2-3,根据任务要求、勘察阶段、地质条件、上部

2、结构的型式和荷重特点等，按照规范的技术要求，以一定的手段和方法，按照一定的步骤，对场地的工程地质条件进行调查、分析、论证、评价，并将所得成果编制成岩土工程勘察报告书，提交相关部门，为工程建设的规划布局、设计计算、施工等提供详实可靠的技术依据。,2.1 概述,工程地质条件 工程地质条件是指工程建筑所在场区地质及环境各项因素的综合。这些因素包括：,2023/10/11,2-4,（1）岩土类型是最基本的工程地质因素。各个行业都制定了结合本行业特点的岩土分类体系，主要是按岩土的成因类型、沉积年代、主要力学性质等进行分类，建立一套通用的岩土鉴别标准。不同的岩土类型，其物质组成、结构构造不同，基本性质存在

3、差异，决定了它的工程特性也不同。（2）地质构造 是基本的工程地质因素。地质构造是指构造运动使岩层发生变形和变位后所遗留下来的产物，常见的有褶皱、断层和节理。地质构造，尤其是时代新、规模大的新构造断裂，对工程场地的稳定起着控制作用。,2023/10/11,2-5,（3）地形地貌：主要包括地表的高低起伏状况、山坡陡缓程度、河谷宽窄及形态特征、不同地貌单元的特征及其相互关系等。地形地貌直接影响场址和线路的选择。（4）地下水条件：是重要的工程地质因素，主要包括地下水的成因、埋藏、分布，地下水的补给、径流和排泄条件，地下水的渗流对工程建筑的影响以及地下水的水质和对混凝土的侵蚀性等。（5）不良地质现象：指

4、地表地质作用，诸如地震、滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、河流冲刷以及风化、侵蚀等，这些不良地质现象对建筑物的稳定和正常使用构成威胁，可以根据它们的发生和发展规律预测工程地质条件的变化。,2023/10/11,2-6,勘察阶段的划分 岩土工程勘察阶段的划分是与设计阶段的划分相一致的。现行的工程建设中，岩土工程勘察阶段一般分为可行性研究勘察阶段、初步设计勘察阶段和详细勘察（施工图设计勘察）阶段。对面积不大、工程地质条件简单或有建筑经验的地区，可简化勘察阶段。（1）可行性研究勘察阶段：主要搜集场区和附近地区的工程地质资料，初步了解场地的地层结构、岩土性质、不良地质现象和地下水情况等，对拟建场地稳定性和建筑

5、适宜性作出评价。,2023/10/11,2-7,选择场地时，一般应避开下列地段：不良地质现象发育，对场地稳定性有直接危害或潜在威胁的地段；地基土性质严重不良的地段；对建筑抗震不利的地段；洪水或地下水对建筑场地有严重威胁或不良影响的地段；地下有未开采的有价值的矿藏或不稳定的地下采空区。,2023/10/11,2-8,（2）初步设计勘察阶段主要包括搜集本项目的可行性研究阶段岩土工程勘察报告等基本资料；初步查明地层、构造、岩土性质、地下水埋藏条件、不良地质现象的成因、分布及其对场地稳定性的影响程度和发展趋势；对抗震设防烈度等于或大于7度的场地，初步判定场地和地基的地震效应。通过以上工作，对场地内建筑

6、地段的稳定性作出评价，为确定建筑物总平面布置、选择主要建筑物地基基础方案和不良地质现象的防治对策进行论证。,2023/10/11,2-9,（3）详细勘察阶段详细勘察密切结合技术设计或施工图设计，按不同建筑物或建筑群提出详细的工程地质资料和设计所需的岩土设计参数，对建筑地基作出岩土工程分析评价，为基础设计、地基处理、不良地质现象的防治等具体方案作出论证、结论和建议。,2023/10/11,2-10,施工勘察主要解决与施工有关的岩土工程问题，如基槽检验、桩基工程与地基处理的质量和效果的检测、施工中的岩土工程监测和必要的补充勘察，具体内容视工程要求而定。为达到岩土工程勘察的目的、要求和内容，必须有一

7、套勘察方法来配合实施。岩土工程勘察的基本方法有：工程地质测绘、勘探与取样、原位测试、室内试验以及资料的分析与整理等。,2023/10/11,2-11,如果场地的工程地质条件复杂或工程项目有特殊要求，在进行各勘察阶段之前，应先进行工程地质测绘，以初步了解拟建场地的地层、岩性、构造、地貌、水文地质条件及不良地质现象，为场址选择及勘探方案的合理布置提供依据。,2.2 工程地质测绘,2023/10/11,2-12,2.2.1测绘内容和比例尺 工程地质测绘是在野外进行地质填图，其内容包括工程地质条件的全部要素。工程地质测绘的比例尺一般分为以下三种：（1）小比例尺测绘：比例尺1：50001：50000，一

8、般在可行性研究勘察、城市规划或区域性的工业布局时使用，是为了了解区域性的工程地质条件。,2023/10/11,2-13,（2）中比例尺测绘：比例尺1：20001：5000，一般在初步勘察阶段使用。（3）大比例尺测绘：比例尺1：2001：1000，适用于详细勘察阶段或地质条件比较复杂和重要建筑物地段，以及需要解决某一特殊问题时使用。2.2.2 测绘方法 工程地质测绘方法有像片成图法和实地测绘法。,2023/10/11,2-14,实地测绘法有三种：（1）路线法。沿着一定路线，把沿途观察到的地质情况标绘在地形图上。（2）布点法。预先在地形图上布置观察点及观察路线，达到广泛观察地质现象的目的。（3）追

9、索法。沿地层走向或某一构造线方向追索，以查明某些局部的复杂构造情况。,2023/10/11,2-15,勘探是了解地表以下地质情况的一种可靠方法，它可以直接或间接地取得有关地下岩土层的工程地质和水文地质资料。取样则是为了提供对岩土特性进行鉴定和各种试验所需的样品。勘探方法有坑探、钻探和工程物探（地球物理勘探）。触探也属于勘探之一种，将在后面岩土的原位测试部分介绍。,2.3 勘探与取样,2023/10/11,2-16,坑探 坑探就是用人工或机械挖掘探井、探槽、竖井、平洞或大口径钻孔，以便直接观察岩土层的天然状态以及各地层之间的接触关系，并能取出接近实际状态的原状岩土样，还可利用坑槽作岩土体原位试验

10、。,坑探,2023/10/11,2-17,钻探 钻探几乎是了解深部地层并采取试样的唯一方法。钻探是指用钻头钻进地层，在地层内钻成直径较小并具有相当深度的圆形孔，称为钻孔。钻孔的上面口径较大，越往下越小，呈阶梯状。钻孔的上口称孔口；底部称孔底；四周称孔壁。钻孔断面的直径称孔径，由大孔径改为小孔径称换径。从孔口到孔底的距离称为孔深。,钻探,2023/10/11,2-18,钻探,2023/10/11,2-19,钻孔的直径、深度、方向取决于钻孔用途和钻探地点的地质条件。钻孔的直径一般为75150mm，在一些大型建筑物的工程地质钻探时，孔径往往大于150mm，有时可达到 500mm。钻孔的深度由数米至上

11、百米，视工程要求和地质条件而定。一般的建筑工程地质钻探深度在数十米以内。钻孔的方向一般为垂直向下，也有打成倾斜的（斜孔）。在地下工程中有水平钻孔，甚至有直立向上的钻孔。,2023/10/11,2-20,（一）钻探过程 钻探过程有三个基本程序：（1）破碎岩土：采用人力和机械方法，使小部分岩土脱离整体而成为粉末、岩土块或岩土芯叫做破碎岩土。岩土被破碎是借助钻头冲击、回转、研磨和施压来实现的。（2）采取岩土：用冲洗液或压缩空气将孔底破碎的碎屑冲到孔外，或者用钻具（抽筒、勺形钻头、螺旋钻头、取土器、岩芯管等）靠人力或机械将孔底的碎屑或样心取出于地面。,2023/10/11,2-21,（3）保全孔壁：为

12、了顺利地进行钻探工作，必须保护好孔壁，不使其坍塌。一般采用套管或泥浆来护壁。（二）钻进方法 表21根据岩土工程勘察规范GB50021-2001,列举了各种钻进方法及其适用范围。,2023/10/11,2-22,物探Geophysical Exploration,地球物理勘探 方法:重力场,磁电场,声,弹性波,放射性勘探,地震勘探(规范,剪切波速)优点:简单迅速 缺点:间接判断,较大范围.,2023/10/11,2-23,现场勘探所取的岩石或土试样经封装后运至实验室进行拟定项目的试验，以揭示岩土的特性，进行分类定名和土层划分。一般的中、小型工程设计或初步设计，用土的某些物理指标，按有关规范中的经

13、验表格，或地区经验公式，确定地基承载能力；当需计算建筑物沉降，预估发展趋势时，要求提供压缩性指标和固结系数；重大或有特殊要求的工程，还需测定前期固结压力，土的应力应变关系和强度参数；若有动荷载作用或考虑地震作用，还需确定土的动力性质指标等。,2.4 岩土工程室内试验,2023/10/11,2-24,2023/10/11,2-25,2023/10/11,2-26,2023/10/11,2-27,2023/10/11,2-28,2023/10/11,2-29,2023/10/11,2-30,2023/10/11,2-31,2.5 岩土原位测试,原位测试是在土层原来所处的位置，在基本保持土体的天然结

14、构、天然含水量以及天然应力状态下，测定土的工程力学性质指标。与室内土工试验相比，具有主要优点：,2023/10/11,2-32,（1）能够测定难以取样（如饱和的砂土、粉土、淤泥及淤泥质土等）土层的工程性质；（2）能够避免取样过程中应力释放的影响；（3）测定土体的范围远比室内试验大，因而代表性好；（4）测试时间相对较短，效率高。缺点：测试土体的边界条件不明确，试验的应力路径及排水条件不能很好控制，应变速率比实际要大，再就是所得参数与土性质间的关系往往建立在统计经验基础上。,2023/10/11,2-33,室内试验与原位测试，通常配合使用，相互验证。对土而言，岩土工程原位测试的主要方法包括：载荷试

15、验（浅层平板载荷试验和深层平板载荷试验）、静力触探（圆锥静力触探和孔压静力触探）、动力触探（圆锥动力触探和标准贯入试验）、十字板剪切试验、旁压试验、现场剪切试验、波速试验等。岩石的原位测试方法主要有：岩基载荷试验、现场直剪试验、现场三轴剪切试验。这些试验可以提供岩石地基的承载力和变形参数以及岩石或岩体的抗剪强度参数。,2023/10/11,2-34,载荷试验载荷试验是在拟建建筑场地上，在挖至设计的基础埋置深度的平整坑底放置一定规格的方形或圆形承压板，在其上逐级施加荷载，测定相应荷载作用下地基土的稳定沉降量，分析研究地基土的强度与变形特性，求得地基土的承载力特征值与变形模量等工程特性参数。载荷试

16、验实际上是一种与建筑物基础工作条件相似，而且直接对天然埋藏条件下的土体进行的现场模拟试验，成果真实可靠。,2023/10/11,2-35,1.浅层平板载荷试验地基土浅层平板载荷试验可适用于确定浅部地基土层的承压板下应力主要影响范围内的承载力和变形参数，承压板面积不应小于0.25m2，对于软土不应小于0.5m2。,2023/10/11,2-36,现场载荷试验,2023/10/11,2-37,反压重物,反力梁,千斤顶,基准梁,荷载板,百分表,2023/10/11,2-38,(1).方法要点试验基坑宽度不应小于承压板宽度或直径的三倍。应注意保持试验土层的原状结构和天然湿度。宜在拟试压表面用不超过20

17、mm厚的粗、中砂层找平。加荷分级不应少于8级，最大加载量不应少于设计要求的两倍。每级加载后，按间隔10、10、10、15、15min，以后为每隔半小时测读一次沉降，当连续两小时内，每小时的沉降量小于0.1mm时，则认为已趋稳定，可加下一级荷载。最终得到载荷试验ps曲线如图2-2所示（p施加于承压板上的压力，s在相应压力下的沉降）。,2023/10/11,2-39,当出现下列情况之一时，即可终止加载：.承压板周围的土明显地侧向挤出；.沉降s急剧增大，ps曲线出现陡降段：.某级荷载下24小时内沉降速率不能达到稳定标准；.s/b0.06（b为承压板宽度或直径）。满足前三种情况之一时，其对应的前一级荷

18、载定为极限荷载。,2023/10/11,2-40,(2).承载力特征值的确定.ps曲线上有比例界限时，取比例界限所对应的荷载值.当极限荷载小于对应比例界限荷载值的2倍时，取极限荷载值的一半；.当不能按上述二点确定时，如压板面积为0.250.50m2，可取s/b=0.010.015所对应的荷载，但其值不应大于最大加载量的一半。同一土层参加统计的试验点不应少于三点，各试验实测值的极差不得超过其平均值的30%，取此平均值作为该土层的地基承载力特征值。,2023/10/11,2-41,pcr,pu,2023/10/11,2-42,2023/10/11,2-43,2023/10/11,2-44,2023

19、/10/11,2-45,2023/10/11,2-46,2023/10/11,2-47,静力触探试验（CPT）CPT通过一定的机械装置，将一定规格的金属探头用静力压入土中，同时直接用仪表量测土层对触探头的贯入阻力，以此来判断、分析、确定地基土的物理力学性质。目前采用的电测静力触探，可以直接量测探头的贯入阻力，能实现资料的自动采集和静力触探曲线的自动绘制，直观地反映土层剖面的连续变化。CPT主要优点是连续、快速、精确，可在现场直接测得各土层的贯入阻力指标，特别适合于地基土层竖向变化比较复杂，或土层为饱和砂土、粉土以及高灵敏度软粘土等难以取样的情况，是最常用的一种勘探方法。,2023/10/11,

20、2-48,Static Cone Penetration,单桥探头 端部Ps=Q/A 比贯入阻力 双桥探头 端部和侧壁 土的密实度压缩性强度桩和地基的承载力,2023/10/11,2-49,2023/10/11,2-50,2023/10/11,2-51,图2-3 静力触探psh曲线,2023/10/11,2-52,2023/10/11,2-53,3.静力触探试验成果的应用 静力触探试验适用于粘性土、粉土和砂土，设备的贯入能力必须满足测试土性、深度等需要，反力必须大于贯入总阻力。可用于下列目的：(1).根据贯入阻力曲线的形态特征或数值变化幅度划分土层；(2).估算地基土的物理力学参数；(3).评

21、定地基土的承载力；(4).确定桩端持力层、单桩竖向极限承载力，判定沉桩可能性；(5).判定饱和砂土、粉土的液化和场地地震的液化势。,2023/10/11,2-54,孔压静力触探把测孔隙水压力的传感组件与标准的静力触探相组合，故在测定qc和fs的同时，也能量测土中的孔隙水压力。当停止贯入时，还可量测超孔隙水压力的消散。利用孔压静力触探大大提高了土类判别和土层划分的能力。它是一种新的有效的原位测试技术。,2023/10/11,2-55,2.5.3 圆锥动力触探(DPT,Dynamic Penetration)利用一定的锤击动能，将一定规格的实心圆锥探头打入土中，根据打入土中的阻力大小判别土层的变化

22、，对土层进行力学分层，并确定试验土层的物理力学性质。通常以打入土中一定距离所需的锤击数来表示土的阻力。优点是设备简单、操作方便、工效较高、适应性广，并具有连续贯入的特性。对难以取样的砂土、粉土、碎石类土等，对静力触探难以贯入的土层，动力触探是十分有效的原位测试手段。圆锥动力触探的缺点是不能采样对土进行直接鉴别描述，试验误差稍大，再现性差。,2023/10/11,2-56,1.动力触探的类型和规格目前动力触探设备的规格较多，不同设备规格所测得触探指标不同，也就是说，某种动力触探指标对应其相应的设备规格。岩土工程勘察规范50021-2001根据锤击能量按表2-2分为轻型、重型和超重型三种。,202

23、3/10/11,2-57,2023/10/11,2-58,2.动力触探试验的适用范围和成果应用动力触探试验适用于强风化、全风化的硬质岩石，各种软质岩石及静力触探难以贯入的各类土，主要成果是锤击数和锤击数随深度变化的关系曲线。其成果主要应用于：(1).确定砂土和碎石土的密实度；(2).确定地基土的承载力和变形模量；(3).检验评估地基土加固与改良的效果；(4).确定单桩的承载力。,2023/10/11,2-59,轻型动力触探10kg,中型动力触探28kg,重型动力触探63.5kg,锥状探头,2023/10/11,2-60,圆锥动力触探,2023/10/11,2-61,2.5.4 标准贯入试验(S

24、PT)标准贯入试验实质上仍属动力触探方法之一，所不同的是其触探头不是圆锥形探头，而是标准规格的圆筒形探头(由两个半圆管合成的取土器)，称为贯入器。标准贯入试验就是利用定的锤击动能，将一定规格的对开管式贯入器打入钻孔孔底待测试的土层中，根据打入土层中的贯入阻力，评定土层的变化和土的物理力学性质。贯入阻力用贯入器贯入土层中的30cm的锤击数N表示，也称标贯击数。,2023/10/11,2-62,标准贯入试验一般结合钻孔进行，其优点是：操作筒便，设备简单，土层的适应性广，而且通过贯入器可以采取扰动土样，对它进行直接鉴别描述和有关的室内土工试验，如取砂土做颗粒分析试验。该试验特别对钻探中难以取样的砂土

25、和粉土的工程性质的评定具有独特意义。1.标准贯入试验设备规格 岩土工程勘察规范50021-2001规定：标准贯入试验设备应符合表23的要求,2023/10/11,2-63,。,2023/10/11,2-64,SPTStandard Penetration Test,2023/10/11,2-65,Standard Penetration Test,2023/10/11,2-66,Standard Penetration Test,2023/10/11,2-67,2.标准贯入试验条件和成果应用标准贯入试验可用于砂土、粉土和一般粘性土，最适用于N250击的土层。标准贯入试验的主要成果有：标贯击数N

26、与深度的关系曲线，标贯孔工程地质柱状剖面图。采用标贯击数N评定土的有关工程性质时，主要应用于：(1).采取扰动土样，鉴别和描述土类，按颗粒分析成果给土定名；(2).根据标准贯入击数N，利用地区经验，评定砂土的密实度和相对密度；,2023/10/11,2-68,(3).利用地区经验，提供土的强度参数、变形模量、地基承载力等；(4).估算单桩的竖向极限承载力，判定沉桩可能性；(5).判定饱和砂土、粉土的地震液化可能性及液化等级。,2023/10/11,2-69,2.5.5 十字板剪切试验(VST)十字板剪切试验是快速测定饱和软粘土层不排水剪强度的一种简易而可靠的原位测试方法，它所测得的抗剪强度值，

27、相当于试验深度处天然土层的不排水抗剪强度，在理论上它相当于三轴不排水剪的总强度，或无侧限抗压强度的一半(=0)。由于十字板剪切试验不需采取土样，特别对适用于难以取样的灵敏性高的粘性土，它可以在现场基本保持天然应力状态下进行扭剪。十字板剪切试验在沿海软土地区已被广泛使用，土体的扰动较小，试验简便。对于不均匀土层，特别是夹有薄层粉、细砂或粉土的软粘性土，十字板剪切试验会有较大的误差。,2023/10/11,2-70,地基勘探,VSTVane Shear Test,Mmax=FD,2023/10/11,2-71,十字板剪切试验主要适用于灵敏度St10，固结系数C vl00 m2年的均质饱和软粘性土。

28、十字板剪切试验成果有：十字板不排水抗剪强度Cu随深度的变化曲线即Cuh关系曲线。十字板剪切试验用于：（1）测定原位应力条件下软粘土的不排水抗剪强度Cu；（2）估算软粘性土的灵敏度St；（3）评定地基土的承载力。,2023/10/11,2-72,旁压仪 Pressuremeter,水箱,钻孔内进行横向载荷试验,用以测定较深处土层的变形模量和承载力,旁压试验,2023/10/11,2-73,2023/10/11,2-74,岩土工程勘察、设计、施工过程中，地下水的影响与作用不容忽视。地下水能降低岩土的强度和地基承载能力；对砂土、粉土产生潜蚀作用，破坏土体结构；地下工程施工中若遇砂土、粉土，还会产生流

29、砂现象，给施工带来困难；有些地下水还会腐蚀地下结构物。因此，在进行岩土工程勘察时应根据设计和施工的需要提供有关参数，进行分析评价，预测可能产生的后果，提出监测和防护措施。,2.6 岩土工程地下水,2023/10/11,2-75,地下水的作用和影响1.降水引起地面沉降基坑开挖时，往往需要人工降低地下水位，以提高坑壁土体的强度，为土方开挖和基础施工提供良好的环境。若降水不当，会使基坑周围土体产生固结沉降，导致基坑外围建筑物和地下管线发生破坏。另外，大面积的深井抽水会在井周形成降落漏斗，在这一降落漏斗范围内的土层将产生固结沉降，影响该范围内建（构）筑物的安全和正常使用。工程实践中经常在基坑外围设置止

30、水帷幕（如深层搅拌桩或薄壁地下连续墙），切断坑内外水体的水力联系，不致因降水引起坑外地层的沉降。在城市中应严格控制地下水的开采量。,2023/10/11,2-76,2.地下水的浮托作用地下水对水位以下的岩土体产生静水压力，并产生浮托力。浮托力的大小可以按阿基米得原理确定，即当岩土体空隙或孔隙中的水与岩土体外界的地下水相通，浮托力等于岩土体骨架颗粒体积部分的浮力。当建筑物以粉土、砂土、碎石土和节理裂隙发育的岩石作地基时，按设计水位100%计算浮托力；当建筑物以节理裂隙不发育的岩石作地基时，按设计水位50%计算浮托力；当建筑物以粘性土作地基时，其浮托力难以确切地确定，应结合地区的实际经验考虑。,2

31、023/10/11,2-77,根据建筑地基基础设计规范Gb50007-2002的规定，确定地基承载力特征值时，无论是基础底面以下土的天然重度或是基础底面以上土的加权平均重度的确定，地下水位以下均取有效重度。,2023/10/11,2-78,2023/10/11,2-79,2023/10/11,2-80,2023/10/11,2-81,2023/10/11,2-82,图27 基坑下存在承压地下水的情况,图26 基坑底最小不透水层厚度,2023/10/11,2-83,2023/10/11,2-84,2023/10/11,2-85,2023/10/11,2-86,岩土参数的可靠性和适用性岩土参数是岩

32、土工程设计的基础，可靠性和适用性是对岩土参数的基本要求。可靠性是指参数能正确反映岩土体在规定条件下的性状；适用性是指参数能满足岩土工程设计计算的假定条件和计算精度的要求。,2.7 岩土计算参数的分析与选定,2023/10/11,2-87,岩土参数的可靠性和适用性，首先取决于岩土结构受扰动的程度，不同取样方法对土的扰动程度是不同的。采用厚壁取土器、锤击法取土，对土样结构的扰动较大，使土的无侧限抗压强度qu明显降低，变异系数显著增大。其次，对于同一地层的同一指标，用不同试验标准所得的结果会有很大差异。,2023/10/11,2-88,2023/10/11,2-89,2023/10/11,2-90,

33、2023/10/11,2-91,2023/10/11,2-92,2023/10/11,2-93,2023/10/11,2-94,岩土工程勘察报告的主要内容岩土工程勘察报告书是勘察工作的文字成果，说明通过各种勘察手段（如现场钻探、原位测试、室内土工试验等）获取建筑场地岩土层的分布规律和物理力学性质指标，通过归纳、整理、分析研究，为地基的设计和整治利用提供具有一定可靠程度的计算依据。,2.7 岩土工程勘察报告的阅读与使用,2023/10/11,2-95,勘察报告是基础施工的参考资料和编制基础工程预决算的依据之一。全面掌握勘察报告中所包含的工程地质信息，仔细研究报告中为解决岩土工程问题所提出的合理建

34、议，正确选择地基和基础的形式，是非常必要的。对基础施工人员来说，勘察成果对合理选择和使用施工机具，预测并解决施工中可能碰到的问题，也具有极大的参考价值。勘察的目的已不仅仅是提供地质资料，而要更多地涉及场地地基岩土体的整治、改造和利用的分析论证；设计工程师必须具备岩土工程学科的广泛的背景知识，以应对变化复杂的地质条件。,2023/10/11,2-96,常见于实际工程中的岩土工程报告书中的格式和内容基本上应包括以下各个方面（因工程大小和性质不同，报告书在内容和形式上可有所不同）：(1)勘察的目的、要求和任务；(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、地

35、下水、不良地质现象的描述与评价；(5)场地稳定性与适宜性的评价；(6)岩土参数的分析与选用；,2023/10/11,2-97,(7)岩土体的利用、整治、改造方案及其分析和论证；(8)工程施工和运营期间可能发生的岩土工程问题的预测及监控预防措施的建议；(9)成果报告应附必要的图件，主要有：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；岩土利用、整治、改造方案的有关图表；岩土工程计算简图及计算成果图表；必要时，尚可附综合工程地质图、综合地质柱状图、地下水位线图、素描及照片等。,2023/10/11,2-98,可根据任务要求，提交单项报告，主要的有：(1)岩土

36、工程测试报告；(2)岩土工程检测或监测报告；(3)岩土工程事故调查与分析报告；(4)岩土利用、整治或改造方案；(5)专门岩土工程问题的技术咨询报告。岩土工程勘察报告实例 某住宅小区场地的岩土工程勘察报告摘录如下：1.工程概况、勘察要求及工作概况,2023/10/11,2-99,根据项目委托书，拟建工程为67层住宅楼，初步确定采用浅基础。设计要求查明场地土层的构成、分布及埋深，获取各土层的物理力学性质指标，判定地基土会否产生液化，提供地基基础的选型及设计参数。勘察工作按施工图设计阶段(亦称详细勘察阶段)的要求进行，采取野外钻探取样、现场原位测试及室内土工试验相结合的方法。勘察工作自XXXX年X月

37、X日开始，至X月X日完成，完成工作量。2.场地地形地貌 拟建场地地貌上属长江冲积高漫滩，地形较平坦。勘察时原有住宅楼未拆除。地表标高 10.8510.90m。,2023/10/11,2-100,3.场地土层划分经钻探揭示，拟建场地土层分布可分5层，自上而下为：第-1层填土；灰色、松散、层厚1.602.60m；第-2层塘泥：灰黑色，软-流塑，层厚1602OOm，仅在J18、G20孔附近分布；第-1层粉土、粉砂：灰黑色灰色，饱和，粉土软塑一可塑，粉砂稍密，层厚4.30 7.20m，层顶标高7.209.29m,2023/10/11,2-101,第-2层粉土夹薄层粉砂：灰色，饱和，粉土软塑，粉砂稍密，

38、层厚7.1010.50m，层顶标高1.703.90m；第-3层粉砂：青灰色，饱和，中密，层顶标高-4.156.65m，本层未钻透。4.各土层主要物理力学性质指标值和地基承载力标准值见表25。5.地下水情况该场地地下水类型为潜水，地下水位随季节变化，勘察期间测得的稳定地下水位为1.802.00m，据水质试验分析资料，地下水对混凝土无侵蚀性。,2023/10/11,2-102,6.场地抗震评价根据建筑抗震设计规范GB50011-2001的判别标准：（1）该场地土类型为中软场地土，建筑场地类别为类；（2）拟建场地在20.Om深度范围内分布有饱和粉土、粉砂，本地区设防烈度为7度，且设计地震分组为I组，

39、由标准贯入试验和颗粒分析成果资料判断，第-1层粉土、粉砂为不液化土层；由于采用天然地基，且上覆非液化土层厚度满足规范要求，故可不考虑第-2层粉土的液化问题。,2023/10/11,2-103,注：1.地基承载力特征值是综合土工试验、原位测试所得结果的建议值。2.除直剪强度指标和标贯贯入击数为标准值、地基地基承载力为特征值 外，其余指标为算术平均值或加权平均值。,2023/10/11,2-104,7.结论和建议:拟建场地土层分布较均匀，主要为高漫滩冲积形成的粉土、粉砂等土层。根据前述各土层物理力学性质指标值及抗震评价结果并结合上部建筑物的特点，用浅基础方案是合理的。建议将第-1层填土及第-2层塘

40、泥挖除，以第-1层作为基础持力层，该层的地基承载力特征值。(八)报告书附件：(1)勘察点平面布置图1张(见图28)；(2)工程地质剖面图l0张只列出1张(图29),2023/10/11,2-105,(3)静力触探试验成果分层统计表1张；(4)标准贯入试验分层统计表3张；(5)饱和粉土、粉砂液化判别表1张；(6)水质分析成果表1张；(7)土工试验成果分层统计表4张；(8)土工试验成果总表6张。,2023/10/11,2-106,岩土工程勘察报告的阅读与使用岩土工程勘察报告书是建（构）筑物基础设计和基础施工的依据，必须正确阅读、理解和使用勘察报告是非常重要的。以下几点应当引起设计人员的重视：,20

41、23/10/11,2-107,1.场地稳定性评价涉及到区域稳定性和场地稳定性两个方面的问题。前者是指一个地区或区域的整体稳定，如有无新的、活动的构造断裂带通过。后者是指一个具体的工程建筑场地有无不良地质现象及其对场地稳定性的直接与潜在的危害。原则上采取区域稳定性和地基稳定性相结合的观点。当地区的区域稳定性条件不利时，找寻一个地基好的场地，会改善区域稳定性条件。对勘察中指明宜避开的危险场地，则不宜布置建筑物，如不得不在其中较为稳定的地段进行建筑，须事先采取有效的防范措施，以免中途更改场地或花费极高的处理费用。对建筑场地可能发生的不良地质现象，如泥石流、滑坡、崩塌、岩溶、塌陷等，应查明其成因、类型

42、、分布范围、发展趋势及危害程度，采取适当的整治措施。因此，勘察报告的综合分析首先是评价场地的稳定性和适宜性，然后才是地基土的承载力和变形问题。,2023/10/11,2-108,2.持力层的选择如果建筑场地是稳定的，或在一个不太利于稳定的区域选择了相对稳定的建筑地段，地基基础的设计须满足地基承载力和基础沉降要求；如建筑物受到的水平荷载较大或建在倾斜场地上，尚应考虑地基的稳定性问题。基础的型式有深、浅之分，前者主要把所承受的荷载相对集中地传递到地基深部，而后者则通过基础底面，把荷载扩散分布于浅部地层，因而基础型式不同、持力层选择时侧重点不一样。对浅基础（天然地基）而言，在满足地基稳定和变形要求的

43、前提下，基础应尽量浅埋。如果上层土的地基承载力大于下层土时，尽量利用上层土作基础持力层。若遇软弱地基，有时可利用上部硬壳层作为持力层。冲填土、建筑垃圾和性能稳定的工业废料，当均匀性和密实度较好时，亦可利用作为持力层而不应一概予以挖除。如果荷载影响范围内的地层不均匀，有可能产生不均匀沉降时，应采取适当的,2023/10/11,2-109,排放对环境产生污染等等。因此选定基础方案时就要预测到施工过程防治措施，或加固处理，或调整上部荷载的大小。如果持力层承载力不能满足设计要求，则可采取适当的地基处理措施，如软弱地基的深层搅拌、预压堆载、化学加固，湿陷性地基的强夯密实等。需要指出的是，由于勘察详细程度

44、有限，加之地基土特殊的工程性质和勘察手段本身的局限性，勘察报告不可能做到完全准确地反映场地的全部特征，因而在阅读和使用勘察报告时，应注意分析和发现问题，对有疑问的关键性问题应设法进一步查明，布置补充勘察，确保工程万无一失。对深基础而言，主要的问题是合理选择桩端持力层。一般地，桩端持力层宜选择层位稳定的硬塑坚硬状态的低压缩性粘性土层和粉土层，中密以上的砂土和碎石土层，中微风化的基岩。,2023/10/11,2-110,当以第四系松散沉积层作桩端持力层时，持力层的厚度宜超过6l0倍桩身直径或桩身宽度。持力层的下部不应有软弱地层和可液化地层。当持力层下的软弱地层不可避免时，应从持力层的整体强度及变形

45、要求考虑，保证持力层有足够的厚度。此外，还应结合地层的分布情况和岩土层特征，考虑成桩时穿过持力层以上各地层的可能性。地基的承载力和变形特性是选择持力层的关键，而地基承载力和变形特性实际上由众多的因素所决定，单纯依靠某种方法确定承载力指标和变形参数未必十分合理，因此其取值可以通过多种测试手段，并结合当地的实践经验适当予以调整。,2023/10/11,2-111,3.考虑环境效应任一个基础设计方案的实施不可能仅局限于拟建场地范围内，它或多或少、或直接或间接要对场地周围的环境甚至工程本身产生影响。如降排水时地下水位要下降，基坑开挖时要引起坑外土体的位移变形和坑底土的回弹，打桩时产生挤土效应，灌注桩施工时泥浆中可能出现的岩土工程问题，并提出相应的防治措施和合理的施工方法。岩土工程勘察规范(GB5002l一94)已经对这些问题的分析、计算与论证作了相应的规定，设计和施工人员在阅读和使用勘察报告时，应不仅仅局限于掌握有关的工程地质资料，而要从工程建设的全过程出发来分析和考虑问题。,2023/10/11,2-112,2023/10/11,2-113,2023/10/11,2-114,2023/10/11,2-115,2023/10/11,2-116,2023/10/11,2-117,2023/10/11,2-118,请提问！The End of this Chapter,