1第二章 岩土工程勘察2/26岩土工程勘察岩土工程勘察的概念和目的勘探与取样岩土室内试验岩土原位测试岩土工程地下水岩土计算参数的分析与选定岩土工程勘察报告的阅读与使用3/26岩土工程勘察的概念和目的 根据任务要求、上部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岩土工程勘察的概念：岩土工程勘察的概念：岩土工程勘察的目的：岩土工程勘察的目的： 查明岩土体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，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4/26岩土工程勘察的概念和目的什么是工程地质条件？什么是工程地质条件？ 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包括：（1）岩土类型 是最基本的工程地质因素主要是按岩土的成因类型、沉积年代、力学性质等进行分类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3）地形地貌 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5/26岩土工程勘察的概念和目的岩土工程勘察阶段的划分岩土工程勘察阶段的划分 岩土工程勘察阶段的划分是与设计阶段的划分相一致的一定的设计阶段需要相应的岩土工程勘察工作所提供的地质资料和分析论证作为依据l可行性研究勘察阶段场址选择、拟建场地的适宜性l初步设计勘察阶段确定建筑物总平面布置、基本方案l详细设计勘察阶段施工图设计，详细的工程地质资料和参数 6/26勘探与取样勘探与取样的概念勘探与取样的概念： 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：是为了提供对岩土特性进行鉴定和各种试验所需的样品 勘探与取样是岩土工程勘察必不可少的两个手段！勘探的几种方法勘探的几种方法：l 工程物探：通过观测、分析和研究地下物理场（电场、磁场、重力场），结合地质资料，判断场地的工程地质条件的勘探方法l 坑探：用人工或机械挖掘深井、探槽、竖井等，直接观察岩土层的天然状态及各地层的关系；可取出接近实际状态的原状岩土样；l 钻探：用钻头钻进地层深部并采取试样7/26勘探与取样工程物探方法工程物探方法：分为电法和地震法两种：分为电法和地震法两种：l l 电法勘探：分析地下地质体电法勘探：分析地下地质体电阻率差异，从而区分地层、电阻率差异，从而区分地层、构造以及覆盖层和风化层厚度构造以及覆盖层和风化层厚度、含水量分布和深度等地质条、含水量分布和深度等地质条件的方法件的方法l l 地震勘探：利用地质体介质地震勘探：利用地质体介质的波动性探测地下地质构造、的波动性探测地下地质构造、覆盖层和风化层厚度的方法覆盖层和风化层厚度的方法优点：简单迅速优点：简单迅速缺点：间接判断缺点：间接判断8/26勘探与取样坑探坑探： 当需要直接了解地表下岩土层的情况时，可采用坑探。
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，并能采取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优点：直观、可取原状样优点：直观、可取原状样缺点：深度一般仅达缺点：深度一般仅达3-4m3-4m，地下水以下危险，地下水以下危险9/26勘探与取样钻探钻探：l 钻探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，称为钻孔钻孔的上口称孔口；底部称孔底；四周称孔壁钻孔断面的直径称孔径从孔口到孔底的距离称为孔深l 钻孔的直径一般为75150mm，钻孔的方向一般为垂直向下，也有打成倾斜的（斜孔）最为常用，深度可达百米以下；可进行土层划分；确定地下水位；可取样并其它原位测试10/26勘探与取样钻探成果：钻探成果： 钻探成果包括钻探野外编录、野外钻孔地质柱状图、所取岩土试样等 钻探野外编录是钻探过程的详细文字记载，是岩土工程勘察最基本的原始资料，它包括两方面的内容： 岩土描述：岩土描述：包括地层名称、分层厚度、岩土的性质等岩石的描述侧重于结构、构造、风化程度、完整程度等地基土按颗粒级配和塑性指数分为碎石土、砂土、粉土和粘性土，对于不同的土，描述的侧重点也有所不同。
钻进记录：钻进记录：包括钻进方法、护壁方式、孔内情况、取样位置及编号、原位测试类型及结果、岩芯采取率等 岩土试样是钻孔编录的辅助资料，也是试验所需的样品，即使在提交勘察报告后也应妥善保存一段时间如果应用彩色摄影，可用彩照代替实物11/2612/26岩土室内试验 含水量、密度与比重是土的三个基本的物理指标，由基本指标实验得到 土的其它物理指标如孔隙比e、干密度、饱和密度、饱和度等均可由上述三个实测指标计算得出 液限与塑限综合反映土的颗粒组成、矿物成分及土水相互作用塑性指数用于粘性土的分类，液性指数用于判断土的天然稠度状态 土的变形计算指标 -土的压缩系数、压缩指数（需高压固结）及压缩模量 土的抗剪强度计算指标（c、f） 若有动荷载作用或考虑地震作用，还需求得土的动力性质参数 主要岩土室内实验：主要岩土室内实验： 三相基本指标三相基本指标 液、塑限实验液、塑限实验 颗粒分析实验颗粒分析实验 单向压缩实验单向压缩实验 抗剪强度实验抗剪强度实验 岩石强度实验岩石强度实验13/26岩土原位测试 载荷试验 静力触探试验(Cone Penetration Test) 圆锥动力触探试验(Dynamic Penetration Test) 标准贯入试验(Standard Penetration Test) 十字板剪切试验(Vane Shear Test)主要原位测试手段：主要原位测试手段：14/26岩土原位测试载荷实验：载荷实验：千斤顶荷载板15/26岩土原位测试载荷实验：载荷实验：载荷实验的成果：l 确定地基承载力特征值；l 计算地基变形模量；S荷载沉降曲线pcr puP P16/26岩土原位测试静力触探实验静力触探实验(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，量测土层对探头的贯入阻力，分析确定地基土的物理力学性质。
适用于地层变化较复杂，土层为软土、淤泥等难以取样的情况按探头仪器分为：l 单桥探头：比贯入阻力Ps；l 双桥探头：锥尖阻力qc和侧壁摩阻力fs静力触探成果应用：l 划分土层；l 估算地基土物理力学性质；l评定地基承载力；l选择桩端持力层，估算单桩承载力；l判断饱和砂土、粉土的液化17/26岩土原位测试静力触探实验静力触探实验(CPT)(CPT)：静力触探曲线静力触探曲线18/26岩土原位测试圆锥动力触探圆锥动力触探(DPT)(DPT)： 通过一定的锤击功能，将一定规格的实心圆锥探头打入土中，由打入阻力判断土层的物理力学性质适用于强风化、全风化的硬质岩石、各种软岩等 根据锤击功能，一般分为轻型、重型和超重型三种圆锥动力触探成果应用：l 确定砂土和碎石土的密实度；l 确定地基土承载力和变形模量；l 检验地基土改良效果；l 确定单桩承载力；19/26岩土原位测试标准贯入实验标准贯入实验(SPT)(SPT)：标准贯入实验成果应用：l 采取扰动土样、鉴别和描述土类；l 评定砂土密实度和相对密度；l 提供土的强度参数、变形模量、地基承载力；l 估算单桩承载力；l 液化判别（规范方法） 将标准规格的圆筒形探头（贯入器），利用锤击动能打入钻孔孔底土层中，由打入土层的贯入阻力，评定土层的物理力学性质。
20/26岩土工程地下水地下水引起的工程问题地下水引起的工程问题：l 降水引起地面沉降（水的流动性问题）；l 地下水的浮托作用（水的流动性问题） ；l 地下水的潜蚀作用（水的流动性问题） ；l 流砂作用（水的流动性问题） ；l 基坑突涌（承压水问题）；l 地下水对钢筋混凝土的侵蚀（水质问题）地下水的设计参数：地下水的设计参数：l 地下水位；l 地下水流速和流向；l 渗透系数；l 孔隙水压力21/26岩土计算参数的分析与选定岩土参数的可靠性和适用性岩土参数的可靠性和适用性：l 可靠性：正确反映岩土体在规定条件下的性状；l 适用性：满足岩土工程设计计算的假定条件和计算精度要求岩土参数的统计分析：岩土参数的统计分析：l 强度指标l 压缩性指标；l 其它特性指标（承载力、锤击数等）；l 按所划分的工程地质单元、区段等，统计参数的平均值、标准差和变异系数，评价参数的变异性岩土工程特性指标：岩土工程特性指标： 工程特性指标的代表值有标准值、平均值和特征值设计中力学指标采用工程特性指标的代表值有标准值、平均值和特征值设计中力学指标采用标标准值准值，如抗剪强度；压缩性指标取，如抗剪强度；压缩性指标取平均值平均值；静力触探探头阻力、标准贯入试验；静力触探探头阻力、标准贯入试验锤击数、圆锥动力触探试验锤击数锤击数、圆锥动力触探试验锤击数取平均值取平均值；载荷试验承载力应取；载荷试验承载力应取特征值特征值。
22/26岩土工程勘察报告的编制、阅读和使用勘察报告内容勘察报告内容： 勘察的目的、要求和任务； 拟建工程概况； 勘察方法和勘察工作布置； 场地地形、地貌、地层、地质构造、地下水、不良地质现象的描述与评价； 场地稳定性与适宜性的评价； 岩土参数的分析与选用； 岩土体的利用、整治、改造方案及其分析和论证； 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措施的建议23/26岩土工程勘察报告的编制、阅读和使用成果报告图件应包括成果报告图件应包括： 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 24/26岩土工程勘察报告的编制、阅读和使用钻孔平面布置图钻孔平面布置图25/26岩土工程勘察报告的编制、阅读和使用钻孔柱状图钻孔柱状图26/26岩土工程勘察报告的编制、阅读和使用地质剖面图地质剖面图27/26岩土工程勘察报告的编制、阅读和使用 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，因此对设计和施工人员来说正确阅读、理解和使用勘察报告是非常重要的。
应当全面熟悉勘察报告的文字和图表内容，了解勘察的结论建议和岩土参数的可靠程度，把拟建场地的工程地质条件与拟建建筑物的具体情况和要求联合起来进行综合分析在确定基础设计方案时，要结合场地具体的工程地质条件，充分挖掘场地有利的条件，通过对若干方案的对比、分析、论证，选择安全可靠、经济合理且在技术上可以实施的较佳方案。