建筑物工程地质勘察

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1、第六章第六章建筑物工程地质勘察建筑物工程地质勘察 n n第一节 概述n n一、地基基础概念一、地基基础概念n n地基地基n n由于建筑物的兴建，导致岩土体中某一范围内原来的应由于建筑物的兴建，导致岩土体中某一范围内原来的应力状态发生了变化。这部分由建筑物荷载引起应力变化力状态发生了变化。这部分由建筑物荷载引起应力变化的岩土体叫地基。换句话讲，承受建筑物全部荷载的那的岩土体叫地基。换句话讲，承受建筑物全部荷载的那部分岩土体叫地基。地基又分持力层及下卧层两部分，部分岩土体叫地基。地基又分持力层及下卧层两部分，直接与基础接触的岩土体叫持力层。持力层下部的岩土直接与基础接触的岩土体叫持力层。持力层下部

2、的岩土体叫下卧层。体叫下卧层。n n类型：类型：n n天然地基天然地基n n人工地基人工地基 ：人工土基、人工桩基：人工土基、人工桩基n n（二）基础n n建筑物的基础也叫建筑物的下部结构，是建筑物在建筑物的基础也叫建筑物的下部结构，是建筑物在地面以下的那一部分。它的作用是承受整个建筑物地面以下的那一部分。它的作用是承受整个建筑物的重量及作用在建筑物上的所有载荷，并将它们传的重量及作用在建筑物上的所有载荷，并将它们传递给地基。因此，基础是起承上启下作用。递给地基。因此，基础是起承上启下作用。n n分类：n n按埋深分为可分为浅基础和深基础两大类。按埋深分为可分为浅基础和深基础两大类。n n一般

3、认为，砌置深度小于一般认为，砌置深度小于5m5m者为浅基础，者为浅基础，n n砌置深度大于砌置深度大于5m5m者为深基础。者为深基础。n n浅基础有单独基础、条形基础、筏片基础、箱形基浅基础有单独基础、条形基础、筏片基础、箱形基础和壳体基础等。础和壳体基础等。n n深基础主要有沉井、沉箱、桩基础和地下连续墙等。深基础主要有沉井、沉箱、桩基础和地下连续墙等。 二、建筑物的主要工程地质问题n n（一）区域稳定性问题（一）区域稳定性问题n n（二）斜坡稳定性问题（二）斜坡稳定性问题n n（三）地基稳定性问题（三）地基稳定性问题n n（四）建筑物配置的工程地质论证问题（四）建筑物配置的工程地质论证问题

4、n n（五）地下水的侵蚀性问题（五）地下水的侵蚀性问题n n（六）地基的施工条件问题（六）地基的施工条件问题n n（一）区域稳定性问题n n区域地壳的稳定性直接影响着城市建设的安全和经济，在建设中必须首先注意这个问题。影响区域稳定性的主要因素是地震和新构造运动，在新地区选择建筑场址时，更应注意。n n（二）斜坡稳定性问题（二）斜坡稳定性问题n n在斜坡地区修建建筑物时，斜坡稳定性也是一个在斜坡地区修建建筑物时，斜坡稳定性也是一个重要的工程地质问题。斜坡的变形和破坏危及斜重要的工程地质问题。斜坡的变形和破坏危及斜坡上及其附近建筑物的安全，建筑物的兴建，给坡上及其附近建筑物的安全，建筑物的兴建，给

5、斜坡施加了外荷载，增加了斜坡不稳定的因素，斜坡施加了外荷载，增加了斜坡不稳定的因素，可能导致其滑动，使建筑物破坏。因此，在斜坡可能导致其滑动，使建筑物破坏。因此，在斜坡地区修建建筑物时，必须对斜坡稳定性进行研究，地区修建建筑物时，必须对斜坡稳定性进行研究，做出工程地质评价，对不稳定斜坡提出相应的防做出工程地质评价，对不稳定斜坡提出相应的防治或改良措施。治或改良措施。n n（三）地基稳定性问题（三）地基稳定性问题n n研究地基稳定性是工业与民用建筑工程地质勘察研究地基稳定性是工业与民用建筑工程地质勘察中的最主要任务。地基稳定性包括地基强度和变中的最主要任务。地基稳定性包括地基强度和变形两部分。地

6、基强度指地基在荷载作用下，抵抗形两部分。地基强度指地基在荷载作用下，抵抗破坏的能力。地基变形是指地基在上部荷载的作破坏的能力。地基变形是指地基在上部荷载的作用下，土体被压缩而产生相应的变形。若建筑物用下，土体被压缩而产生相应的变形。若建筑物荷载超过地基强度、地基的变形量过大，则会使荷载超过地基强度、地基的变形量过大，则会使建筑物出现裂隙、倾斜或发生破坏。为了保证建建筑物出现裂隙、倾斜或发生破坏。为了保证建筑物的安全、经济合理和正常使用，必须研究与筑物的安全、经济合理和正常使用，必须研究与评价地基的稳定性，提出合理的地基承载力及变评价地基的稳定性，提出合理的地基承载力及变形量，使地基稳定性同时满

7、足强度和变形两方面形量，使地基稳定性同时满足强度和变形两方面的要求。的要求。n n（四）建筑物配置的工程地质论证问题（四）建筑物配置的工程地质论证问题n n大型的工业建筑往往是由工业主厂房、车间、办大型的工业建筑往往是由工业主厂房、车间、办公大楼、附属建筑及宿舍构成的建筑群。由于各公大楼、附属建筑及宿舍构成的建筑群。由于各建筑物的用途和工艺要求不同，他们的结构、规建筑物的用途和工艺要求不同，他们的结构、规模和对地基的要求不一样，因此，对各种建筑物模和对地基的要求不一样，因此，对各种建筑物进行合理的配置，才能保证整个工程建筑物的安进行合理的配置，才能保证整个工程建筑物的安全稳定、经济合理和正常使

8、用。在满足各建筑物全稳定、经济合理和正常使用。在满足各建筑物对气候和工艺方面要求的条件下，工程地质条件对气候和工艺方面要求的条件下，工程地质条件是建筑物配置的主要决定因素，只有通过对场地是建筑物配置的主要决定因素，只有通过对场地工程地质条件的调查，才能为建筑物选择较优的工程地质条件的调查，才能为建筑物选择较优的持力层、确定合适的基础类型，提出合理的基础持力层、确定合适的基础类型，提出合理的基础砌置深度，为各建筑物的配置提供可靠的依据。砌置深度，为各建筑物的配置提供可靠的依据。n n（五）地下水的侵蚀性问题（五）地下水的侵蚀性问题n n混凝土是工业与民用建筑常用的建筑材料，当混混凝土是工业与民用

9、建筑常用的建筑材料，当混凝土基础埋置于地下水位以下时，必须考虑地下凝土基础埋置于地下水位以下时，必须考虑地下水对混凝土的侵蚀性问题。大多数地下水不具有水对混凝土的侵蚀性问题。大多数地下水不具有侵蚀性，只有当地下水中某些化学成分（如侵蚀性，只有当地下水中某些化学成分（如HCOHCO、SOSO、Cl-Cl-、侵蚀性、侵蚀性CO2CO2等）含量过高时，才对混等）含量过高时，才对混凝土产生分解性侵蚀、结晶性侵蚀及分解、结晶凝土产生分解性侵蚀、结晶性侵蚀及分解、结晶复合性侵蚀。地下水中的化学成分与环境及污染复合性侵蚀。地下水中的化学成分与环境及污染情况有关。所以，在工业与民用建筑工程地质勘情况有关。所以

10、，在工业与民用建筑工程地质勘察时，必须测定地下水的化学成分，并评价其对察时，必须测定地下水的化学成分，并评价其对混凝土的各种侵蚀性。混凝土的各种侵蚀性。n n（六）地基的施工条件问题（六）地基的施工条件问题n n修建工业及民用建筑物基础时，一般都需要进行修建工业及民用建筑物基础时，一般都需要进行基坑开挖工作。地基的施工条件不仅会影响施工基坑开挖工作。地基的施工条件不仅会影响施工期限和建筑物的造价，而且对基础类型的选择起期限和建筑物的造价，而且对基础类型的选择起着决定性作用。开挖基坑时，会遇到采取多大坡着决定性作用。开挖基坑时，会遇到采取多大坡角的坑壁才能稳定，以及是否需要支撑等问题。角的坑壁才

11、能稳定，以及是否需要支撑等问题。若基坑开挖到地下水位以下时，会遇到基坑排水若基坑开挖到地下水位以下时，会遇到基坑排水问题，需预测基坑涌水量大小，为选择排水方法问题，需预测基坑涌水量大小，为选择排水方法和排水设备提供依据。和排水设备提供依据。 第二节第二节 地基中的应力分布地基中的应力分布n n地基土体受到外力作用之后，要产生两种效应：地基土体受到外力作用之后，要产生两种效应：n n一是产生垂向沉降与水平位移，这属于变形问题；一是产生垂向沉降与水平位移，这属于变形问题；n n二是土体是否发生破坏或失去稳定性，这属于强度问二是土体是否发生破坏或失去稳定性，这属于强度问题。题。n n这两方面都是由土

12、中应力引起的，因此，要研究土体这两方面都是由土中应力引起的，因此，要研究土体的变形与强度，首先应了解土中应力的分布特点。的变形与强度，首先应了解土中应力的分布特点。n n所谓应力是指土中单位面积上所承受的力，单位所谓应力是指土中单位面积上所承受的力，单位为为KPaKPa或或MPaMPa。n n在实际工作中，土中的应力有自重应力、附加应在实际工作中，土中的应力有自重应力、附加应力、渗透压力和构造应力等。其中主要的是自重力、渗透压力和构造应力等。其中主要的是自重应力和附加应力，本章只介绍这两种应力。应力和附加应力，本章只介绍这两种应力。一、自重应力一、自重应力n n由于土层本身重量产生的应力，称之

13、为土的自重应力。 二、基底压力二、基底压力n n建筑物荷重是通过建筑物基础底面传给地基的，建筑物荷重是通过建筑物基础底面传给地基的，基础底面与地基之间的法向压力，称为基底压基础底面与地基之间的法向压力，称为基底压力。它主要用于计算地基中的附加应力。影响力。它主要用于计算地基中的附加应力。影响基底压力分布和大小的因素很多，除与基础所基底压力分布和大小的因素很多，除与基础所受荷载大小及基础形状、尺寸和埋深有关外，受荷载大小及基础形状、尺寸和埋深有关外，还与基础本身与地基土的相对刚度及地基土的还与基础本身与地基土的相对刚度及地基土的性质等有关。因此，基底压力计算是一个很复性质等有关。因此，基底压力计

14、算是一个很复杂的问题。在实际应用中，可以根据实际情况，杂的问题。在实际应用中，可以根据实际情况，对基底压力进行一些简化计算。对基底压力进行一些简化计算。 1. 中心荷载下的基底压力中心荷载下的基底压力 中心荷载下的基础，其所受荷载的合力通过基底形中心荷载下的基础，其所受荷载的合力通过基底形心。基底压力假定为均匀分布心。基底压力假定为均匀分布( (图图25)25)，此时基底平均，此时基底平均压力设计值按下式计算：压力设计值按下式计算： 对于单向偏心荷载下的矩形基础如图对于单向偏心荷载下的矩形基础如图2626所示。设计所示。设计时，通常基底长边方向取与偏心方向一致，此时两短边边时，通常基底长边方向

15、取与偏心方向一致，此时两短边边缘最大压力设计值与最小压力设计值按材料力学短柱偏心缘最大压力设计值与最小压力设计值按材料力学短柱偏心受压公式计算：受压公式计算： = 矩形基础在双向偏心荷载作用下，如基底最小压力矩形基础在双向偏心荷载作用下，如基底最小压力 ，则矩形基底边缘四个角点处的压力，则矩形基底边缘四个角点处的压力（三）基底附加压力（三）基底附加压力 建筑物建造前，土中早巳存在着自重应力。如果基建筑物建造前，土中早巳存在着自重应力。如果基础砌置在天然地面上，那末全部基底压力就是新增加于础砌置在天然地面上，那末全部基底压力就是新增加于地基表面的基底附加压力。一般天然土层在自重作用下地基表面的基

16、底附加压力。一般天然土层在自重作用下的变形早巳结束，因此只有基底附加压力才能引起地基的变形早巳结束，因此只有基底附加压力才能引起地基的附加应力和变形。的附加应力和变形。 实际上，一般浅基础总是埋置在天然地面下一定深实际上，一般浅基础总是埋置在天然地面下一定深度处，该处原有的自重应力由于开挖基坑而卸除。因此，度处，该处原有的自重应力由于开挖基坑而卸除。因此，由建筑物建造后的基底压力中扣除基底标高处原有的土由建筑物建造后的基底压力中扣除基底标高处原有的土中自重应力后，才是基底平面处新增加于地基的基底附中自重应力后，才是基底平面处新增加于地基的基底附加压力，基底平均附加压力值按下式计算加压力，基底平

17、均附加压力值按下式计算( (图图28)28)： 有了基底附加压力，即可把它作为作用在弹性半空有了基底附加压力，即可把它作为作用在弹性半空间表面上的局部荷载，由此根据弹间表面上的局部荷载，由此根据弹 性力学求算地基中性力学求算地基中的附加应力。的附加应力。三、地基中的附加应力 地基附加应力是指建筑物荷重在土体中引起地基附加应力是指建筑物荷重在土体中引起地基附加应力是指建筑物荷重在土体中引起地基附加应力是指建筑物荷重在土体中引起的附加于原有应力之上的应力。其计算方法一般的附加于原有应力之上的应力。其计算方法一般的附加于原有应力之上的应力。其计算方法一般的附加于原有应力之上的应力。其计算方法一般假定

18、地基土是各向同性的、均质的线性变形体，假定地基土是各向同性的、均质的线性变形体，假定地基土是各向同性的、均质的线性变形体，假定地基土是各向同性的、均质的线性变形体，而且在深度和水平方向上都是无限延伸的，即把而且在深度和水平方向上都是无限延伸的，即把而且在深度和水平方向上都是无限延伸的，即把而且在深度和水平方向上都是无限延伸的，即把地基看成是均质的线性变形半空间，这样就可以地基看成是均质的线性变形半空间，这样就可以地基看成是均质的线性变形半空间，这样就可以地基看成是均质的线性变形半空间，这样就可以直接采用弹性力学中关于弹性半空间的理论解答。直接采用弹性力学中关于弹性半空间的理论解答。直接采用弹性

19、力学中关于弹性半空间的理论解答。直接采用弹性力学中关于弹性半空间的理论解答。 计算地基附加应力时，都把基底压力看成是计算地基附加应力时，都把基底压力看成是计算地基附加应力时，都把基底压力看成是计算地基附加应力时，都把基底压力看成是柔性荷载，而不考虑基础刚度的影响。柔性荷载，而不考虑基础刚度的影响。柔性荷载，而不考虑基础刚度的影响。柔性荷载，而不考虑基础刚度的影响。 建筑物作用于地基上的荷载，总是分布在一定面积上建筑物作用于地基上的荷载，总是分布在一定面积上的局部荷载，因此理论上的集中力实际是没有的。但是，的局部荷载，因此理论上的集中力实际是没有的。但是，根据弹性力学的叠加原理利用布辛奈斯克解答

20、，可以通过根据弹性力学的叠加原理利用布辛奈斯克解答，可以通过积分或等代荷载法求得各种局部荷载下地基中的附加应力。积分或等代荷载法求得各种局部荷载下地基中的附加应力。 ( (二二) )等代荷载法等代荷载法 如果地基中某点如果地基中某点M M与局部荷载的距离比荷载面尺寸大与局部荷载的距离比荷载面尺寸大很多时，就可以用一个集中力代替局部荷载，然后直接应很多时，就可以用一个集中力代替局部荷载，然后直接应用式用式(212c)(212c)计算该点的计算该点的 。 令令 则上式改写为则上式改写为: : K-K-集中力作用下得地基竖向附加应力系数集中力作用下得地基竖向附加应力系数, ,简称集中简称集中应力系数

21、应力系数, ,按按r/zr/z值由表值由表2-12-1查用。查用。 若干个竖向集中力若干个竖向集中力 作用在地基作用在地基表面上，按叠加原理则地面下深度处某点的附加应力应为表面上，按叠加原理则地面下深度处某点的附加应力应为各集中力单独作用时在点所引起的附加应力之和各集中力单独作用时在点所引起的附加应力之和 为均布矩形荷载角点下的竖向附加应力系数，简称为均布矩形荷载角点下的竖向附加应力系数，简称角点应力系数，可按角点应力系数，可按m及及n值由表值由表22查得。查得。 对于均布矩形荷载附加应力计算点不位于角点下的对于均布矩形荷载附加应力计算点不位于角点下的情况，就可利用式情况，就可利用式(220)

22、(220)以角点以角点 法求得。图法求得。图212212中列中列出计算点不位于矩形荷载面角点下的四种情况出计算点不位于矩形荷载面角点下的四种情况( (在图中在图中0 0点点以下任意以下任意 深度深度z z处处) )。计算时，通过。计算时，通过0 0点把荷载面分成若点把荷载面分成若干个矩形面积，这样干个矩形面积，这样,0,0点就必然是划分出的各个矩形的公点就必然是划分出的各个矩形的公共角点，然后再按式共角点，然后再按式(2-20)(2-20)计算每个矩形角点下同一深度计算每个矩形角点下同一深度z z处的附加应力，并求其代数和。四种情况的算式分别如处的附加应力，并求其代数和。四种情况的算式分别如下

23、下 (a)o(a)o点在荷载面边缘点在荷载面边缘式中式中 ，分别表示相应于面积，分别表示相应于面积I I和和的角点应的角点应力系数。必须指出，查表力系数。必须指出，查表2-22-2时所取用边长时所取用边长 应为任一矩形应为任一矩形荷载面的长度，而荷载面的长度，而 为宽度，以下各种情况相同不再赘述。为宽度，以下各种情况相同不再赘述。(b)o(b)o点在荷载面内点在荷载面内 (c)o点在荷载面边缘外侧点在荷载面边缘外侧 此时荷载面此时荷载面abcd可看成是由可看成是由I(ofbg)与与(ofah)之差和之差和(oecg)与与(oedh)之差合成的，所以之差合成的，所以 (d)o(d)o点在荷载面角

24、点外侧点在荷载面角点外侧 把荷载面看成由把荷载面看成由I(ohce)I(ohce)、(ogaf)(ogaf)两个面积中扣除两个面积中扣除(ohbf)(ohbf)和和(ogde)(ogde)而成的，所以而成的，所以 例题例题2-3 2-3 以角点法计算例图以角点法计算例图2-32-3所示矩形基础甲的基底所示矩形基础甲的基底中心点垂线下不同深度处中心点垂线下不同深度处 的地基附加应力的分布，并考的地基附加应力的分布，并考虑两相邻基础乙的影响虑两相邻基础乙的影响( (两相邻柱距为两相邻柱距为6m6m，荷载同基础，荷载同基础 甲甲) )。 解解 (1) (1)计算基础甲的基底平均附加压力标准值如下：计

25、算基础甲的基底平均附加压力标准值如下： 基础及其上回填土得总重基础及其上回填土得总重基底平均附加压力设计值基底平均附加压力设计值 基底处的土中自重压力标准值基底处的土中自重压力标准值 基底平均压力设计值基底平均压力设计值(2)(2)计算基础甲中心点计算基础甲中心点o o下由本基础荷载引起的下由本基础荷载引起的, ,基底中心基底中心点点o o可看成是四个相等小矩形荷载可看成是四个相等小矩形荷载（oabcoabc）的公共角）的公共角点其长宽比点其长宽比l/bl/b，取深度，取深度z=0z=0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、10m10m各计算点，相应的各计算点，相应

26、的z/b=0z/b=0、1 1、2 2、3 3、4 4、5,5,利利用表用表2 22 2即可查得地基附加应力系数即可查得地基附加应力系数Kc1Kc1。z z的计算列的计算列于例表于例表2 23 31 1根据计算资料绘出根据计算资料绘出z z分布图，见例图分布图，见例图2 23 3 ( (二二) )三角形分布的矩形荷载三角形分布的矩形荷载 设竖向荷载沿矩形面积一边设竖向荷载沿矩形面积一边b b方向上呈三角形分布方向上呈三角形分布( (沿沿另一边的荷载分布不变另一边的荷载分布不变),),荷载的最大值为荷载的最大值为 取荷载零值取荷载零值边的角点边的角点1 1为座标原点为座标原点( (图图2-13)

27、2-13)则可将荷载面内某点则可将荷载面内某点( )( )处所取微面积处所取微面积 上的分布荷载以集中力上的分布荷载以集中力 代替。角点代替。角点1 1下深度处的下深度处的M M点由该集中力引起的附加应力点由该集中力引起的附加应力 , ,按式按式(212c)(212c)为：为： 在整个矩形荷载面积进行积分后得角点在整个矩形荷载面积进行积分后得角点1 1下任意深度下任意深度z z处竖处竖向附加应力向附加应力 : : 式中式中 同理，还可求得荷载最大值边的角点同理，还可求得荷载最大值边的角点2下任意深度下任意深度z处的竖处的竖向附加应力为向附加应力为 ： (223) 和和 均为均为 和和 的函数，

28、可由表的函数，可由表23查用。查用。 (三三)均布的圆形荷载均布的圆形荷载 设圆形荷载面积的半径为，作用于地基表面上的竖向设圆形荷载面积的半径为，作用于地基表面上的竖向均布荷载为均布荷载为 ，如以圆形荷载面的中心点为座标原点，如以圆形荷载面的中心点为座标原点o(图图214)，并在荷载面积上取微面积，并在荷载面积上取微面积 ，以，以集中力代替微面积上的分布荷载，则可运用式集中力代替微面积上的分布荷载，则可运用式(212c)以以积分法求得均布圆形荷载中点下任意深度积分法求得均布圆形荷载中点下任意深度z处处M点的点的 如如下，下， 三、条形荷载下的地基附加应力三、条形荷载下的地基附加应力设在地基表面

29、上作用有无限长及条形荷载，且荷载沿设在地基表面上作用有无限长及条形荷载，且荷载沿宽度可按任何形式分布，但沿长度方向则不变，此时地基宽度可按任何形式分布，但沿长度方向则不变，此时地基中产生的应力状态属于平面问题。在工程建筑中，当然没中产生的应力状态属于平面问题。在工程建筑中，当然没有无限长的受荷面积，不过，当荷载面积的长宽比有无限长的受荷面积，不过，当荷载面积的长宽比l/b10时，计算的地基附加应力值与按时，计算的地基附加应力值与按 时的解相比误差时的解相比误差甚少。因此，对于条形基础，如墙基、挡土墙基础、路基、甚少。因此，对于条形基础，如墙基、挡土墙基础、路基、坝基等，常可按平面问题考虑。条形

30、荷载下的地基附加应坝基等，常可按平面问题考虑。条形荷载下的地基附加应力为：力为：第三节 地基的最终沉降量 n n地基最终沉降量是指地基土层在荷载作用下，达到压缩稳定时地基表地基最终沉降量是指地基土层在荷载作用下，达到压缩稳定时地基表地基最终沉降量是指地基土层在荷载作用下，达到压缩稳定时地基表地基最终沉降量是指地基土层在荷载作用下，达到压缩稳定时地基表面的沉降量。计算中，一般认为地基土层在自重作用下已压缩稳定。面的沉降量。计算中，一般认为地基土层在自重作用下已压缩稳定。面的沉降量。计算中，一般认为地基土层在自重作用下已压缩稳定。面的沉降量。计算中，一般认为地基土层在自重作用下已压缩稳定。地基沉降

31、是地基土层在建筑物荷载在地基中产生的附加应力作用下，地基沉降是地基土层在建筑物荷载在地基中产生的附加应力作用下，地基沉降是地基土层在建筑物荷载在地基中产生的附加应力作用下，地基沉降是地基土层在建筑物荷载在地基中产生的附加应力作用下，土层发生压缩变形，引起地基沉降。土层发生压缩变形，引起地基沉降。土层发生压缩变形，引起地基沉降。土层发生压缩变形，引起地基沉降。n n地基最终沉降量的计算方法有多种，目前工业与民用建筑物设计中，地基最终沉降量的计算方法有多种，目前工业与民用建筑物设计中，地基最终沉降量的计算方法有多种，目前工业与民用建筑物设计中，地基最终沉降量的计算方法有多种，目前工业与民用建筑物设

32、计中，一般采用分层总和法和建筑地基基础设计规范推荐法。下面分别一般采用分层总和法和建筑地基基础设计规范推荐法。下面分别一般采用分层总和法和建筑地基基础设计规范推荐法。下面分别一般采用分层总和法和建筑地基基础设计规范推荐法。下面分别介绍在静荷载作用下的两种方法。介绍在静荷载作用下的两种方法。介绍在静荷载作用下的两种方法。介绍在静荷载作用下的两种方法。 一、按分层总和法计算一、按分层总和法计算一、按分层总和法计算一、按分层总和法计算 地基的最终沉降量，通常采用分层总和法进行计算，即在地基沉地基的最终沉降量，通常采用分层总和法进行计算，即在地基沉地基的最终沉降量，通常采用分层总和法进行计算，即在地基

33、沉地基的最终沉降量，通常采用分层总和法进行计算，即在地基沉降计算深度范围内划分为若干分层计算各分层的压缩量，然后求其总降计算深度范围内划分为若干分层计算各分层的压缩量，然后求其总降计算深度范围内划分为若干分层计算各分层的压缩量，然后求其总降计算深度范围内划分为若干分层计算各分层的压缩量，然后求其总和，计算时应先按基础荷载、基础形状和尺寸，以及土的有关指标求和，计算时应先按基础荷载、基础形状和尺寸，以及土的有关指标求和，计算时应先按基础荷载、基础形状和尺寸，以及土的有关指标求和，计算时应先按基础荷载、基础形状和尺寸，以及土的有关指标求得土中应力的分布得土中应力的分布得土中应力的分布得土中应力的分

34、布( (包括基底附加压力，地基中的自重应力和附加应包括基底附加压力，地基中的自重应力和附加应包括基底附加压力，地基中的自重应力和附加应包括基底附加压力，地基中的自重应力和附加应力力力力) )。 计算地基最终沉降量的分层总和法，通常假定地基土压缩时不允计算地基最终沉降量的分层总和法，通常假定地基土压缩时不允计算地基最终沉降量的分层总和法，通常假定地基土压缩时不允计算地基最终沉降量的分层总和法，通常假定地基土压缩时不允许侧向变形许侧向变形许侧向变形许侧向变形( (膨胀膨胀膨胀膨胀) )，即采用侧限条件下的压缩性指标，为了弥补这样，即采用侧限条件下的压缩性指标，为了弥补这样，即采用侧限条件下的压缩性

35、指标，为了弥补这样，即采用侧限条件下的压缩性指标，为了弥补这样得到的沉降量偏小的缺陷，通常取基底中心点下的附加应力进行计算。得到的沉降量偏小的缺陷，通常取基底中心点下的附加应力进行计算。得到的沉降量偏小的缺陷，通常取基底中心点下的附加应力进行计算。得到的沉降量偏小的缺陷，通常取基底中心点下的附加应力进行计算。1、薄压缩土层的沉降计算、薄压缩土层的沉降计算 当基础底面以下可压缩土层当基础底面以下可压缩土层较薄且其下为不可压缩的岩层较薄且其下为不可压缩的岩层时，时，般当可压缩土层厚度般当可压缩土层厚度H小小于基底宽度于基底宽度b的的12时时(图图234)，由于基底摩阻力和岩层层，由于基底摩阻力和岩

36、层层面摩阻力对可压缩土层的限制面摩阻力对可压缩土层的限制作用，土层压缩时只出现很少的侧向变形，因而认为它与作用，土层压缩时只出现很少的侧向变形，因而认为它与压缩仪中土样的受力和变形条件很相近，地基的最终沉降压缩仪中土样的受力和变形条件很相近，地基的最终沉降量量S(m)就可直接利用式就可直接利用式(260b),以以S代替其中的代替其中的 ，以以H代替代替 ,即得：即得：式中式中 H 薄可压缩土层的厚度，薄可压缩土层的厚度，m， 根据薄土层顶面处和底面处自重应力根据薄土层顶面处和底面处自重应力 (即初始压力即初始压力 ）的平均值从土的压缩曲线上查得的相）的平均值从土的压缩曲线上查得的相应的孔隙比；

37、应的孔隙比； 根据薄土层的顶面处和底面处自重应力根据薄土层的顶面处和底面处自重应力 平平均值与附加应力平均值均值与附加应力平均值 (即压力增量即压力增量 ，此处近似等，此处近似等于基底平均附加压力于基底平均附加压力 )之和之和(即总压应力即总压应力 )，从土的压缩曲线上得到的相应的孔隙比。，从土的压缩曲线上得到的相应的孔隙比。 实际上，大多数地基的可压缩土层较厚而且是成层实际上，大多数地基的可压缩土层较厚而且是成层的。下面讨论较厚且成层可压缩土层的沉降计算。的。下面讨论较厚且成层可压缩土层的沉降计算。2、较厚且成层可压缩土层的沉降计算方法与步骤、较厚且成层可压缩土层的沉降计算方法与步骤（1）按

38、比例尺绘制地基土层剖面图和基础剖面图（见例）按比例尺绘制地基土层剖面图和基础剖面图（见例图图2-6-1）；）；（2）地基土的分层。分层厚度一般取或）地基土的分层。分层厚度一般取或1-2m,此外此外,成层成层土的界面和地下水面是当然的分层面；土的界面和地下水面是当然的分层面；（3）地基竖向自重应力的计算。分别计算基底处、土层）地基竖向自重应力的计算。分别计算基底处、土层层面处及地下水位面处的自重应力，并画在基础中心线层面处及地下水位面处的自重应力，并画在基础中心线的左侧；的左侧；（4）计算基础底面中心点下各分层界面处的附加应力）计算基础底面中心点下各分层界面处的附加应力 ，并画在基础中心线的右侧

39、；，并画在基础中心线的右侧；（5）计算地基各分层自重应力平均值（）计算地基各分层自重应力平均值（ ）和自）和自重应力平均值与附加应力平均值之和（重应力平均值与附加应力平均值之和（ ）；）；（6）由土的压缩曲线分别依由土的压缩曲线分别依 ；（7）确定地基沉降计算深度（地基压缩层深度）。所谓）确定地基沉降计算深度（地基压缩层深度）。所谓地基沉降计算深度是指自基础底面向下需要计算压缩变地基沉降计算深度是指自基础底面向下需要计算压缩变形所到达的深度，亦称地基压缩层深度。该深度以下土形所到达的深度，亦称地基压缩层深度。该深度以下土层的压缩变形值小到可以忽略不计。地基沉降计算深度层的压缩变形值小到可以忽略

40、不计。地基沉降计算深度的下限，一般取地基附加应力等于自重应力的的下限，一般取地基附加应力等于自重应力的20%处，处，即即 处，在该深度以下如有高压缩性土，则应处，在该深度以下如有高压缩性土，则应继续向下计算至继续向下计算至 处：计算精度均为处：计算精度均为5kPa(图图235)。（8）计算地基各分层的沉降量：）计算地基各分层的沉降量：（9）计算地基最终沉降量：）计算地基最终沉降量：二、按规范方法计算二、按规范方法计算建筑地基基础设计规范所推荐的地基最终沉降量计算建筑地基基础设计规范所推荐的地基最终沉降量计算方法是另一种形式的分层总和方法是另一种形式的分层总和 法。它也采用侧限条件的法。它也采用

41、侧限条件的压缩性指标，并运用了平均附加应力系数计算，还规定了压缩性指标，并运用了平均附加应力系数计算，还规定了地基沉降地基沉降 计算深度的标准以及提出了地基的沉降计算经计算深度的标准以及提出了地基的沉降计算经验系数，使得计算成果接近于实测值。验系数，使得计算成果接近于实测值。1、第分层压缩量的计算、第分层压缩量的计算 对于图对于图2-37所示的第分层，其压缩量为所示的第分层，其压缩量为 2、地基沉降计算深度地基沉降计算深度 地基沉降计算深度地基沉降计算深度第分层（最底层）层底深度。第分层（最底层）层底深度。 规范规定：由深度处向上取按表规范规定：由深度处向上取按表2-8规定的计算厚度规定的计算

42、厚度（见图（见图2-37）所得的计算沉降量应满足）所得的计算沉降量应满足按上式所确定的沉降计算深度下若有软弱土层时，尚应向按上式所确定的沉降计算深度下若有软弱土层时，尚应向下继续计算，直至软弱土层下继续计算，直至软弱土层 中中1厚的计算沉降量满足上式厚的计算沉降量满足上式为止为止 当无相邻荷戴影响，基础宽度在当无相邻荷戴影响，基础宽度在l-50m范围内时，基础范围内时，基础中点的地基沉降计算深度规范规定，也可按下列简化公式中点的地基沉降计算深度规范规定，也可按下列简化公式计算：计算： 3、规范推荐的地基最终沉降量的计算公式如下：规范推荐的地基最终沉降量的计算公式如下： 式中式中 S按分层总和法

43、计算的地基沉降量：按分层总和法计算的地基沉降量： 沉降汁算经验系数，根据地区沉降观测资料及经沉降汁算经验系数，根据地区沉降观测资料及经验确定，也可采用表的数值，表中验确定，也可采用表的数值，表中 为深度为深度 范围内土范围内土的压缩模量当量值的压缩模量当量值 ： 其余参量意义同前。其余参量意义同前。二、 地基变形与时间的关系n n细粒土体在建筑物荷载作用下，一般需经较长时间才能达到沉降细粒土体在建筑物荷载作用下，一般需经较长时间才能达到沉降细粒土体在建筑物荷载作用下，一般需经较长时间才能达到沉降细粒土体在建筑物荷载作用下，一般需经较长时间才能达到沉降稳定。工程实际中，有时不仅要预估建筑物基础的

44、最终沉降量，稳定。工程实际中，有时不仅要预估建筑物基础的最终沉降量，稳定。工程实际中，有时不仅要预估建筑物基础的最终沉降量，稳定。工程实际中，有时不仅要预估建筑物基础的最终沉降量，而且还常常需要预估建筑物基础达到某一沉降量所需的时间或建而且还常常需要预估建筑物基础达到某一沉降量所需的时间或建而且还常常需要预估建筑物基础达到某一沉降量所需的时间或建而且还常常需要预估建筑物基础达到某一沉降量所需的时间或建筑物完工后经过某一时间可能产生的沉降量。关于地基沉降量与筑物完工后经过某一时间可能产生的沉降量。关于地基沉降量与筑物完工后经过某一时间可能产生的沉降量。关于地基沉降量与筑物完工后经过某一时间可能产

45、生的沉降量。关于地基沉降量与时间关系，目前均以饱和细粒土单向渗透固结理论为基础。时间关系，目前均以饱和细粒土单向渗透固结理论为基础。时间关系，目前均以饱和细粒土单向渗透固结理论为基础。时间关系，目前均以饱和细粒土单向渗透固结理论为基础。n n单向渗透固结理论假设土体是均匀、饱和的，固结过程中渗透系单向渗透固结理论假设土体是均匀、饱和的，固结过程中渗透系单向渗透固结理论假设土体是均匀、饱和的，固结过程中渗透系单向渗透固结理论假设土体是均匀、饱和的，固结过程中渗透系数和压缩系数均为常量，土中排水和压缩只限垂直单向，孔隙水数和压缩系数均为常量，土中排水和压缩只限垂直单向，孔隙水数和压缩系数均为常量，

46、土中排水和压缩只限垂直单向，孔隙水数和压缩系数均为常量，土中排水和压缩只限垂直单向，孔隙水的流动服从达西定律，外荷一次瞬时施加且在固结过程中保持不的流动服从达西定律，外荷一次瞬时施加且在固结过程中保持不的流动服从达西定律，外荷一次瞬时施加且在固结过程中保持不的流动服从达西定律，外荷一次瞬时施加且在固结过程中保持不变。于是可建立起单向渗透固结的微分方程，推算出地基土在固变。于是可建立起单向渗透固结的微分方程，推算出地基土在固变。于是可建立起单向渗透固结的微分方程，推算出地基土在固变。于是可建立起单向渗透固结的微分方程，推算出地基土在固结过程中孔隙水压力与时间及计算点深度的关系式，然后引用固结过程

47、中孔隙水压力与时间及计算点深度的关系式，然后引用固结过程中孔隙水压力与时间及计算点深度的关系式，然后引用固结过程中孔隙水压力与时间及计算点深度的关系式，然后引用固结度的概念，得出沉降与时间关系的计算公式。结度的概念，得出沉降与时间关系的计算公式。结度的概念，得出沉降与时间关系的计算公式。结度的概念，得出沉降与时间关系的计算公式。 n n由于推导孔隙水压力与时间及计算点深度的关系式所用的数学理由于推导孔隙水压力与时间及计算点深度的关系式所用的数学理论较深，本书从略。故下面从固结度概念讨论起。论较深，本书从略。故下面从固结度概念讨论起。 n n例题例题10-2 已知基础中点0下的附加应力如图10-

48、13所示。地基为厚8m的饱和粘土层，顶部为薄砂层，底部为不透水岩石。粘土层原始孔隙比，在基底附加应力240KPa作用下达到稳定时的孔隙比， 。求固结度达到25%时所需的时间。 第四节 地基变形允许值地基变形特征可分为沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜。沉降量是指基础中心的沉降量。如沉降量过大，会影响到建筑物的正常使用。例如，室内外上下水道联接可能折断，污水倒灌，雨水积聚等等。沉降差是指相邻两个基础沉降量的差值。沉降差过大，会使上部结构产生附加应力，超过限度，则建筑物会发生裂缝、倾斜，甚至破坏。倾斜是指单独基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值。局部倾斜是指砖石承重结构沿纵墙610m长度内，基础两

49、点的沉降差与其距离的比值。地基变形能否损坏建筑物或影响其正常使用，一方面取决于地基变形大小和不同地点变形的不均匀程度；另一方面与建筑物本身的结构特性和使用要求有关。不同建筑物要求地基变形量应限制在一定范围之内，这个范围的界限值叫地基变形允许值，它是保证建筑物安全稳定和正常使用的最大变形值。地基变形允许值采用建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）规定的数值，见表10-8。第五节第五节 地基承载力地基承载力n n各类地基承受上部荷重的能力都有一定限度，如超过这一限各类地基承受上部荷重的能力都有一定限度，如超过这一限度，则可能因地基变形过大使建筑物开裂，或地基发生破坏度，则可能因地基变形过

50、大使建筑物开裂，或地基发生破坏而滑动。地基承载力是指地基在同时满足变形和强度两个条而滑动。地基承载力是指地基在同时满足变形和强度两个条件，单位面积所能承受的最大荷载。地基强度是指地基在建件，单位面积所能承受的最大荷载。地基强度是指地基在建筑物荷重作用下抵抗破坏的能力。它一方面与岩性等地质条筑物荷重作用下抵抗破坏的能力。它一方面与岩性等地质条件有关，另一方面和上部荷重的类型有关。当建筑物何载超件有关，另一方面和上部荷重的类型有关。当建筑物何载超过基础下持力层本身所能承受的能力时，地基土就要产生剪过基础下持力层本身所能承受的能力时，地基土就要产生剪切滑动破坏。因此，在设计建筑物基础时，不仅要使地基

51、土切滑动破坏。因此，在设计建筑物基础时，不仅要使地基土变形在允许范围之内，而且要满足强度要求，即建筑物作用变形在允许范围之内，而且要满足强度要求，即建筑物作用在地基上的荷载要小于地基所能承受外荷的最大能力。在地基上的荷载要小于地基所能承受外荷的最大能力。一、载荷试验n n载荷试验是保持地基土的天然状态（天然结构、含水量）载荷试验是保持地基土的天然状态（天然结构、含水量）和模拟建筑物的荷载条件，通过一定面积的承压板向地基和模拟建筑物的荷载条件，通过一定面积的承压板向地基施加竖向荷载，观察研究地基土的变形和强度规律的一种施加竖向荷载，观察研究地基土的变形和强度规律的一种原位试验。载荷试验能较好地保

52、持地基土的天然状态和模原位试验。载荷试验能较好地保持地基土的天然状态和模拟建筑物基础的工作条件，其成果比较可靠，是目前公认拟建筑物基础的工作条件，其成果比较可靠，是目前公认的一种确定承载力的好方法。的一种确定承载力的好方法。n n载荷试验方法：载荷试验方法：n n按加荷性质可分为动力载荷试验和静力载荷试验按加荷性质可分为动力载荷试验和静力载荷试验n n按承压板形状又可分为平板载荷试验和螺旋板载荷试验按承压板形状又可分为平板载荷试验和螺旋板载荷试验n n按试验深度又分为浅坑载荷试验和钻孔载荷试验。按试验深度又分为浅坑载荷试验和钻孔载荷试验。n n本节仅介绍浅层平板静力载荷试验。本节仅介绍浅层平板

53、静力载荷试验。n n载荷试验的设备主要有加荷装置、沉降观测装置和承压板三部载荷试验的设备主要有加荷装置、沉降观测装置和承压板三部分。分。n n过去常用木制载荷台或钢架载荷台，用重物（钢锭、砖、块石过去常用木制载荷台或钢架载荷台，用重物（钢锭、砖、块石等）加荷。目前普遍采用油压千斤顶加荷，采用油压千斤顶加等）加荷。目前普遍采用油压千斤顶加荷，采用油压千斤顶加荷需有反力装置，常用反力装置有堆载、锚梁、伞形锚式、斜荷需有反力装置，常用反力装置有堆载、锚梁、伞形锚式、斜承式反力装置。承式反力装置。n n常用百分表测量承压板的沉降变形。承压板为刚度较大的方形常用百分表测量承压板的沉降变形。承压板为刚度较

54、大的方形或圆形钢板，从理论上讲承压板尺寸等同基础实际尺寸最好，或圆形钢板，从理论上讲承压板尺寸等同基础实际尺寸最好，但实际上不容易达到。目前工程勘察中，一般根据土质情况选但实际上不容易达到。目前工程勘察中，一般根据土质情况选择承压板尺寸。一般土层采用或的承压板，软弱土层承压板面择承压板尺寸。一般土层采用或的承压板，软弱土层承压板面积不应小于。积不应小于。n n进行载荷试验时要事先在建筑场地上挖一个坑，坑深要达到预进行载荷试验时要事先在建筑场地上挖一个坑，坑深要达到预先考虑的基础深度。在整平的坑底放承压板，在承压板上施加先考虑的基础深度。在整平的坑底放承压板，在承压板上施加荷载荷载P1P1，并观

55、测沉降随时间的发展，直到观测到稳定沉降量，并观测沉降随时间的发展，直到观测到稳定沉降量S1S1为止；然后再施加第二级压力为止；然后再施加第二级压力P2P2，测得相应的稳定沉降量，测得相应的稳定沉降量S2S2；通过施加各级压力，得到与各级压力相应的稳定；通过施加各级压力，得到与各级压力相应的稳定沉降量。沉降量。 二、地基承载力特征值的确定二、地基承载力特征值的确定n n建筑地基基础设计规范（建筑地基基础设计规范（GB50072002GB50072002）中指出，）中指出，地基承载力特征值的确定应符合下列规定。地基承载力特征值的确定应符合下列规定。n np ps s曲线上有比例界限时，取该比例界限

56、所对应的荷载曲线上有比例界限时，取该比例界限所对应的荷载（临塑荷载）值；（临塑荷载）值；n nb.b.当极限荷载小于对应比例界限的荷载值当极限荷载小于对应比例界限的荷载值2 2倍时，取极限倍时，取极限荷载值的一半；荷载值的一半；n nc.c.当不能按上述要求确定时，当承压板面积为，可取当不能按上述要求确定时，当承压板面积为，可取s/bs/b所对应的荷载，但所对应的荷载，但n n其值不应大于最大加载量的一半。其值不应大于最大加载量的一半。n n建筑地基基础设计规范（建筑地基基础设计规范（GB50072002GB50072002）还规定：）还规定：同一土层参加统计的试验点不应少于三点，当试验实测值

57、同一土层参加统计的试验点不应少于三点，当试验实测值的极差不超过平均值的的极差不超过平均值的30%30%时，取此平均值作为该土层的时，取此平均值作为该土层的地基承载力特征值地基承载力特征值f fakak。 三、修正后的地基承载力特征值的确定三、修正后的地基承载力特征值的确定n n1.1.当基础宽度大于当基础宽度大于3m3m或埋置深度大于时，从载荷或埋置深度大于时，从载荷试验或其它原位测试、经验值等方法确定的地基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：承载力特征值，尚应按下式修正： 第六节第六节 建筑物岩土工程勘察要点建筑物岩土工程勘察要点n n建筑物是指主要供人们

58、进行生产、生活或其他活动的房屋和场所，包建筑物是指主要供人们进行生产、生活或其他活动的房屋和场所，包括工业建筑、民用建筑等。建筑物的岩土工程勘察是按级别分阶段进括工业建筑、民用建筑等。建筑物的岩土工程勘察是按级别分阶段进行的。行的。n n一、岩土工程勘察分级一、岩土工程勘察分级一、岩土工程勘察分级一、岩土工程勘察分级n n建筑物的岩土工程勘察，根据工程重要性等级和地基复杂程度等级划建筑物的岩土工程勘察，根据工程重要性等级和地基复杂程度等级划分为甲级、乙级和丙级三个等级。分为甲级、乙级和丙级三个等级。n n根据工程规模和特征，以及由于岩土工程问题造成工程破坏或影响正根据工程规模和特征，以及由于岩

59、土工程问题造成工程破坏或影响正常使用的后果，可分为三个工程重要性等级（见表常使用的后果，可分为三个工程重要性等级（见表10-1110-11）n n根据场地的复杂程度，可按下列规定分为三个场地等级：根据场地的复杂程度，可按下列规定分为三个场地等级：n n（1 1）符合下列条件之一者为一级场地（复杂场地）：）符合下列条件之一者为一级场地（复杂场地）：n na.a.对建筑抗震危险的地段；对建筑抗震危险的地段；n nb.b.不良地质作用强烈发育；不良地质作用强烈发育；n nc.c.地质环境已经或可能受到强烈破坏；地质环境已经或可能受到强烈破坏；n nd.d.地形地貌复杂；地形地貌复杂；n ne.e.有

60、影响工程的多层地下水、岩溶裂隙水或其他水文地质条件复杂，需专有影响工程的多层地下水、岩溶裂隙水或其他水文地质条件复杂，需专门研究的场地。门研究的场地。n n（2 2）符合下列条件之一者为二级场地（中等复杂场地）：）符合下列条件之一者为二级场地（中等复杂场地）：n na.a.对建筑抗震不利的地段；对建筑抗震不利的地段；n nb.b.不良地质作用一般发育；不良地质作用一般发育；n nc.c.地质环境已经或可能受到一般破坏；地质环境已经或可能受到一般破坏；n nd.d.地形地貌较复杂；地形地貌较复杂；n ne.e.基础位于地下水位以下的场地。基础位于地下水位以下的场地。n n（3 3）符合下列条件之

61、一者为三级场地（简单场地）：）符合下列条件之一者为三级场地（简单场地）：n na.a.抗震设防烈度等于或小于抗震设防烈度等于或小于6 6度，或对建筑物抗震有利的地段；度，或对建筑物抗震有利的地段；n nb.b.不良地质作用不发育；不良地质作用不发育；n nc.c.地质环境基本未受破坏；地质环境基本未受破坏；n nd.d.地形地貌简单；地形地貌简单；n ne.e.地下水对工程无影响。地下水对工程无影响。n n根据地基的复杂程度，可按下列规定分为三个地基等级：根据地基的复杂程度，可按下列规定分为三个地基等级：n n（1 1）符合下列条件之一者为一级地基（复杂地基）符合下列条件之一者为一级地基（复杂

62、地基）n na.a.岩土种类多，很不均匀，性质变化大，需特殊处理；岩土种类多，很不均匀，性质变化大，需特殊处理；n nb.b.严重湿陷、膨胀、盐渍、污染的特殊性岩土，以及其他情况复严重湿陷、膨胀、盐渍、污染的特殊性岩土，以及其他情况复杂，需作专门处理的岩土。杂，需作专门处理的岩土。n n （2 2）符合下列条件之一者为二级地基（中等复杂地基）符合下列条件之一者为二级地基（中等复杂地基）n na.a.岩土种类较多，不均匀，性质变化较大；岩土种类较多，不均匀，性质变化较大；n nb.b.除本条第一款规定以外的特殊性岩土。除本条第一款规定以外的特殊性岩土。n n（3 3）符合下列条件之一者为三级地基

63、（简单地基）符合下列条件之一者为三级地基（简单地基）n na.a.土种类单一，均匀，性质变化不大；土种类单一，均匀，性质变化不大；n nb.b.无特殊性岩土。无特殊性岩土。n n确定地基等级也是从一级开始，向二级、三级推定，以最先满足确定地基等级也是从一级开始，向二级、三级推定，以最先满足的为准。的为准。确定场地等级从一级开始，向二级、三级推定，以最先满足的为准。确定场地等级从一级开始，向二级、三级推定，以最先满足的为准。对建筑抗震有利、不利和危险地段的划分，应按现行国家标准建筑抗震设对建筑抗震有利、不利和危险地段的划分，应按现行国家标准建筑抗震设计规范（计规范（GB50011GB50011）

64、的规定确定。）的规定确定。n n4 4岩土工程勘察等级划分岩土工程勘察等级划分n n根据工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基根据工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级，岩土工程勘察等级分为甲级、乙复杂程度等级，岩土工程勘察等级分为甲级、乙级和丙级。在工程重要性、场地复杂程度和地基级和丙级。在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中，有一项或多项为一级的岩土工复杂程度等级中，有一项或多项为一级的岩土工程勘察等级为甲级程勘察等级为甲级( (建筑在岩质地基上的一级工程，建筑在岩质地基上的一级工程，当场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级时，当场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级时

65、，岩土工程勘察等级可定为乙级岩土工程勘察等级可定为乙级) )。工程重要性、场。工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级的岩土地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级的岩土工程勘察等级为丙级。除勘察等级为甲级和丙级工程勘察等级为丙级。除勘察等级为甲级和丙级的勘察项目，岩土工程勘察等级为乙级。的勘察项目，岩土工程勘察等级为乙级。二、岩土工程勘察主要工作内容n n建筑物的岩土工程勘察，应在搜集建筑物上部荷载、功能建筑物的岩土工程勘察，应在搜集建筑物上部荷载、功能特点、结构类型、基础形式、埋置深度和变形限制等方面特点、结构类型、基础形式、埋置深度和变形限制等方面资料的基础上进行。其主要工作内容有

66、：资料的基础上进行。其主要工作内容有：n n1.1.查明场地和地基的稳定性、地层结构、持力层和下卧层的工程查明场地和地基的稳定性、地层结构、持力层和下卧层的工程特性、土的应力历史和地下水条件以及不良地质作用等；特性、土的应力历史和地下水条件以及不良地质作用等；n n2.2.提供满足设计、施工所需的岩土参数，确定地基承载力，预测提供满足设计、施工所需的岩土参数，确定地基承载力，预测地基变形性状；地基变形性状；n n3.3.提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议；案的建议；n n4.4.提出对建筑物有影响的不良地质作用的

67、防治方案建议；提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议；n n5.5.对于抗震设防烈度等于或大于对于抗震设防烈度等于或大于6 6度的场地，进行场地与地基的地度的场地，进行场地与地基的地震效应评价。震效应评价。三、勘察阶段划分及各勘察阶段的勘察要点n n建筑物的岩土工程勘察宜分阶段进行，可行性研究勘察应建筑物的岩土工程勘察宜分阶段进行，可行性研究勘察应符合选择场址方案的要求；初步勘察应符合初步设计的要符合选择场址方案的要求；初步勘察应符合初步设计的要求；详细勘察应符合施工图设计的要求；场地条件复杂或求；详细勘察应符合施工图设计的要求；场地条件复杂或有特殊要求的工程，宜进行施工勘察。有特殊要

68、求的工程，宜进行施工勘察。n n场地较小且无特殊要求的工程可合并勘察阶段。当建筑物场地较小且无特殊要求的工程可合并勘察阶段。当建筑物平面布置已经确定，且场地或其附近已有岩土工程资料时，平面布置已经确定，且场地或其附近已有岩土工程资料时，可根据实际情况，直接进行详细勘察。可根据实际情况，直接进行详细勘察。n n可行性研究勘察，应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评可行性研究勘察，应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价，并应符合下列要求：价，并应符合下列要求：n n（1 1）搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工）搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程和建筑经验等资料；程地质

69、、岩土工程和建筑经验等资料；n n（2 2）在充分搜集和分析已有资料的基础上，通过踏勘了）在充分搜集和分析已有资料的基础上，通过踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件；程地质条件；n n（3 3）当拟建场地工程地质条件复杂，已有资料不能满足）当拟建场地工程地质条件复杂，已有资料不能满足要求时，应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探要求时，应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作；工作；n n（4 4）当有两个或两个以上拟选场地时，应进行比选分析。）当有两个或两个以上拟选场地时，应进行比选分析。2.2.初步勘

70、察阶段初步勘察阶段初步勘察阶段初步勘察阶段n n（1 1）主要工作任务）主要工作任务n n初步勘察应对场地内拟建建筑地段的稳定性做出评价，并进行下列主要工作：初步勘察应对场地内拟建建筑地段的稳定性做出评价，并进行下列主要工作：n na.a.搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图；搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图；n nb.b.初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件；初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件；n nc.c.查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势，并对场地的稳定性作出评

71、价；查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势，并对场地的稳定性作出评价；n nd.d.对抗震设防烈度等于或大于对抗震设防烈度等于或大于6 6度的场地，对应场地和地基的地震效应作出初步评价；度的场地，对应场地和地基的地震效应作出初步评价；n ne.e.季节性冻土地区，应调查场地土的标准冻结深度；季节性冻土地区，应调查场地土的标准冻结深度；n nf. f.初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性；初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性；n ng.g.高层建筑初步勘察时，应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方案进高层建筑初步勘察时，应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方案进

72、行初步分析评行初步分析评n n价。价。n n（2 2）勘探工作布置原则）勘探工作布置原则n n初步勘察的勘探工作应符合下列要求：初步勘察的勘探工作应符合下列要求：n na.a.勘探线应垂直地貌单元、地质构造和地层界线布置；勘探线应垂直地貌单元、地质构造和地层界线布置；n nb.b.每个地貌单元均应布置勘探点，在地貌单元交接部位和地层变化较大的地段，勘探点应予每个地貌单元均应布置勘探点，在地貌单元交接部位和地层变化较大的地段，勘探点应予加密；加密；n nc.c.在地形平坦地区，可按网格布置勘探点；在地形平坦地区，可按网格布置勘探点；n nd.d.对岩质地基，勘探线和勘探点的布置，勘探孔的深度，应

73、根据地质构造、岩体特性、风化对岩质地基，勘探线和勘探点的布置，勘探孔的深度，应根据地质构造、岩体特性、风化情况等，按地方标准或当地经验确定；对土质地基，应符合下列（情况等，按地方标准或当地经验确定；对土质地基，应符合下列（3 3）（）（5 5）条的规定。）条的规定。n n（3 3）勘探工作布置）勘探工作布置n na.a.初步勘察勘探线、勘探点间距可按表初步勘察勘探线、勘探点间距可按表10-1210-12确定，局部异常地段应予加密。确定，局部异常地段应予加密。n nb.b.初步勘察勘探孔的深度可按表初步勘察勘探孔的深度可按表10-1310-13确定。确定。n nc.c.当遇到下列情形之一时，应适

74、当增减勘探孔深度：当遇到下列情形之一时，应适当增减勘探孔深度：n n 当勘探孔的地面标高与预计整平地面标高相差较大时，当勘探孔的地面标高与预计整平地面标高相差较大时，应按其差值调整勘探深度；应按其差值调整勘探深度；n n 在预定深度内遇到基岩时，除控制性勘探孔仍应钻入基在预定深度内遇到基岩时，除控制性勘探孔仍应钻入基岩适当深度外，其他勘探孔达到确认基岩后即可终止钻进；岩适当深度外，其他勘探孔达到确认基岩后即可终止钻进；n n 在预定深度内有厚度较大，且分布均匀的坚实土层（如在预定深度内有厚度较大，且分布均匀的坚实土层（如碎石土、密实砂、老沉积土等）时，除控制性勘探孔应达碎石土、密实砂、老沉积土

75、等）时，除控制性勘探孔应达到规定深度外，一般性勘探孔的深度可适当减小；到规定深度外，一般性勘探孔的深度可适当减小；n n 当预定深度内有软弱土层时，勘探孔深度应适当增加，当预定深度内有软弱土层时，勘探孔深度应适当增加，部分控制性勘探孔应穿透软弱土层或达到预计控制深度；部分控制性勘探孔应穿透软弱土层或达到预计控制深度；n n 对重型工业建筑应根据结构特点和荷载条件适当增加勘对重型工业建筑应根据结构特点和荷载条件适当增加勘探孔深度。探孔深度。n n（4 4）取样、试验工作）取样、试验工作n n初步勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求：初步勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求：n na.

76、a.采取土试样和进行原位测试的勘探点应结合地貌单元、地层结构和采取土试样和进行原位测试的勘探点应结合地貌单元、地层结构和土的工程性质布置，其数量可占勘探点总数的土的工程性质布置，其数量可占勘探点总数的1/41/41/21/2；n nb.b.采取土试样的数量和孔内原位测试的竖向间距，应按地层特点和土采取土试样的数量和孔内原位测试的竖向间距，应按地层特点和土的均匀程度确定；每层土均应采取土试样或进行原位测试，其数量不的均匀程度确定；每层土均应采取土试样或进行原位测试，其数量不宜少于宜少于6 6个。个。n n（5 5）初步勘察应进行下列水文地质工作）初步勘察应进行下列水文地质工作n na.a.调查含

77、水层的埋藏条件，地下水类型、补给排泄条件，各层地下水调查含水层的埋藏条件，地下水类型、补给排泄条件，各层地下水位，调查其变化幅度，必要时应设置长期观测孔，监测水位变化；位，调查其变化幅度，必要时应设置长期观测孔，监测水位变化；n nb.b.当需绘制地下水等水位线图时，应根据地下水的埋藏条件和层位，当需绘制地下水等水位线图时，应根据地下水的埋藏条件和层位，统一量测地下水位；统一量测地下水位；n nc.c.当地下水可能浸湿基础时，应采取水试样进行腐蚀性评价。当地下水可能浸湿基础时，应采取水试样进行腐蚀性评价。 3.详细勘察阶段详细勘察阶段n n（1 1）详细勘察阶段）详细勘察阶段n n详细勘察应按

78、单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设详细勘察应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需要的岩土参数；对建筑地基做出岩土工程评价，并计、施工所需要的岩土参数；对建筑地基做出岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。主要应进行下列工作：地质作用的防治等提出建议。主要应进行下列工作：n na.a.搜集附有坐标和地形的建筑总平面图，场区的地面整平标高，建筑物的搜集附有坐标和地形的建筑总平面图，场区的地面整平标高，建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度

79、，地基允许变形等资性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度，地基允许变形等资料；料；n nb.b.查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，提查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，提出整治方案的建议；出整治方案的建议；n nc.c.查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性，分析和评价地查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性，分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力；基的稳定性、均匀性和承载力；n nd.d.对需要进行沉降计算的建筑物，提供地基变形计算参数，预测建筑物的对需要进行沉降计算的建筑物，提供地基变形计算参数，预测建筑物的变形

80、特征；变形特征；n ne.e.查明埋藏的河道、沟滨、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物；查明埋藏的河道、沟滨、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物；n nf. f.查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度；查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度；n ng.g.在季节性冻土地区，提供场地土的标准冻结深度；在季节性冻土地区，提供场地土的标准冻结深度；n nh.h.判定水和土对建筑材料的腐蚀性。判定水和土对建筑材料的腐蚀性。 （2）勘探工作布置）勘探工作布置n n详细勘察勘探点布置和勘探孔深度，应根据建筑物特性和岩土工程条件确定。对岩质地基，应根据地质构造、岩体详细勘察勘探点布置

81、和勘探孔深度，应根据建筑物特性和岩土工程条件确定。对岩质地基，应根据地质构造、岩体特性、风化情况等，结合建筑物对地基的要求，按地方标准或当地经验确定；对土质地基，应符合下列第特性、风化情况等，结合建筑物对地基的要求，按地方标准或当地经验确定；对土质地基，应符合下列第a ae e条的条的规定。规定。n na.a.详细勘察勘探点的间距可按表详细勘察勘探点的间距可按表10-1410-14确定。确定。n nb.b.详细勘察的勘探点布置，应符合下列规定：勘探点宜按建筑物周边线和角点布置，对无特殊要求的其他建筑物可详细勘察的勘探点布置，应符合下列规定：勘探点宜按建筑物周边线和角点布置，对无特殊要求的其他建

82、筑物可按建筑物或建筑群的范围布置；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，查明按建筑物或建筑群的范围布置；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；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，勘探点不宜少于其变化；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 3个；勘探手段宜采个；勘探手段宜采用钻探与触探相配合，在复杂地质条件、湿陷性土、膨胀岩土、风化岩和残积土地区，宜布置适量探井。用钻探与触探相配合，在复杂地质条件、湿陷性土、膨胀岩土、风化岩和残积土地区，宜布置适量探井。n

83、nc.c.详细勘察的单栋高层建筑勘探点的布置，应满足对地基均匀性评价的要求，且不应少于详细勘察的单栋高层建筑勘探点的布置，应满足对地基均匀性评价的要求，且不应少于4 4个；对密集的高层建筑群，个；对密集的高层建筑群，勘探点可适当减少，但每栋建筑物至少应有勘探点可适当减少，但每栋建筑物至少应有1 1个控制性勘探点。个控制性勘探点。n nd.d.详细勘察的勘探深度自基础底面算起，应符合下列规定：勘探孔深度应能控制地基主要受力层，当基础底面宽度详细勘察的勘探深度自基础底面算起，应符合下列规定：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不大于5m5m时，勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底

84、面宽度的倍，对单独柱基础不应小于倍，且不应小于时，勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的倍，对单独柱基础不应小于倍，且不应小于5m5m；对高层建筑和需作变形计算的地基，控制性勘探孔的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；对高层建筑和需作变形计算的地基，控制性勘探孔的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倍的基础宽度，并深入稳定分布的地层；对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房，当不能满足抗浮设达到基底下倍的基础宽度，并深入稳定分布的地层；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要求，需设置抗浮桩或锚杆时，勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要

85、求；当有大面积地面堆载或软弱下卧层时，计要求，需设置抗浮桩或锚杆时，勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求；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深度；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应适当加深控制性勘探孔深度；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。行调整。n ne.e.详细勘察的勘探孔深度，除应符合详细勘察的勘探孔深度，除应符合c c条的要求外，尚应符合下列规定：地基变形计算深度，对中、低压缩性土可取条的要求外，尚应符合下列规定：地基变形计算深度，对中、低压缩性土可取附加压力等于上覆土层有效自重

86、压力附加压力等于上覆土层有效自重压力20%20%的深度；对于高压缩性土层可取附加压力等于上覆土层有效自重压力的深度；对于高压缩性土层可取附加压力等于上覆土层有效自重压力10%10%的深度；建筑总平面内的裙房或仅有地下室部分（或当基底附加压力的深度；建筑总平面内的裙房或仅有地下室部分（或当基底附加压力00时）的控制性勘探孔的深度可适当减小，但时）的控制性勘探孔的深度可适当减小，但应深入稳定分布地层，且根据荷载和土质条件不宜少于基底下倍基础宽度；当需进行地基整体稳定性验算时，控应深入稳定分布地层，且根据荷载和土质条件不宜少于基底下倍基础宽度；当需进行地基整体稳定性验算时，控制性勘探孔深度应根据具体

87、条件满足验算要求；当需确定场地抗震类别而邻近无可靠的覆盖层厚度资料时，应布置制性勘探孔深度应根据具体条件满足验算要求；当需确定场地抗震类别而邻近无可靠的覆盖层厚度资料时，应布置波速测试孔，其深度应满足确定覆盖层厚度的要求；大型设备基础勘探孔深度不宜小于基础底面宽度的波速测试孔，其深度应满足确定覆盖层厚度的要求；大型设备基础勘探孔深度不宜小于基础底面宽度的2 2倍；当需进倍；当需进行地基处理时，勘探孔的深度应满足地基处理设计与施工要求；当采用桩基时，勘探孔的深度应满足桩基础岩土工行地基处理时，勘探孔的深度应满足地基处理设计与施工要求；当采用桩基时，勘探孔的深度应满足桩基础岩土工程勘察有关要求。程

88、勘察有关要求。（3）取样试验工作）取样试验工作n n详细勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求：详细勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求：n na.a.采取土试样和进行原位测试的勘探点数量，应根据地层结构、地基土的均采取土试样和进行原位测试的勘探点数量，应根据地层结构、地基土的均匀性和设计要求确定，对地基基础设计等级为甲级的建筑物每栋不应少于匀性和设计要求确定，对地基基础设计等级为甲级的建筑物每栋不应少于3 3个；个；n nb.b.每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6 6件（组）；件（组）；n nc.c.在地基

89、主要受力层内，对厚度大于的夹层或透镜体，应采取土试样或进行在地基主要受力层内，对厚度大于的夹层或透镜体，应采取土试样或进行原位测试；原位测试；n nd.d.当土层性质不均匀时，应增加取土数量或原位测试工作量。当土层性质不均匀时，应增加取土数量或原位测试工作量。n n详勘时，对抗震设防烈度等于或大于详勘时，对抗震设防烈度等于或大于6 6度的场地，应进行场地和地基地震效应度的场地，应进行场地和地基地震效应的岩土工程勘察，并应根据国家批准的地震动参数和有关的规范的岩土工程勘察，并应根据国家批准的地震动参数和有关的规范, ,提出勘察场提出勘察场地的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计特征周期分区。当

90、建筑物采地的抗震设防烈度、设计基本地震加速度和设计特征周期分区。当建筑物采用桩基础时，应进行桩基岩土工程勘察。当需进行基坑开挖、支护和降水设用桩基础时，应进行桩基岩土工程勘察。当需进行基坑开挖、支护和降水设计时，应进行基坑勘察。计时，应进行基坑勘察。n n工程需要时，详细勘察应论证地基土和地下水在建筑施工和使用期间可能产工程需要时，详细勘察应论证地基土和地下水在建筑施工和使用期间可能产生的变化及其对工程和环境的影响，提出防治方案、防水设计水位和抗浮设生的变化及其对工程和环境的影响，提出防治方案、防水设计水位和抗浮设计水位的建议。计水位的建议。n n基坑或基槽开挖后，岩土条件与勘察资料不符或发现

91、必须查明的异常情况时，应进行施工勘察；在工程施工或使用期间，当地基土、地下水等发生未曾估计到的变化时，应进行监测，并对工程和环境的影响进行分析评价。四、岩土工程勘察中的其他工作n n岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范（GB500212001GB500212001）中有）中有关室内试验的有关规定，为基坑工程设计进行的关室内试验的有关规定，为基坑工程设计进行的土的抗剪强度试验，应与基坑工程设计要求一致，土的抗剪强度试验，应与基坑工程设计要求一致，符合设计采用的标准，并应在勘察报告中说明。符合设计采用的标准，并应在勘察报告中说明。n n建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB50007GB50007）或其他）或其他有关标准的规定执行。有关标准的规定执行。n n3.3.地基承载力应结合地区经验按有关标准综合确地基承载力应结合地区经验按有关标准综合确定。有不良地质作用的场地，建在坡上或坡顶的定。有不良地质作用的场地，建在坡上或坡顶的建筑物，以及基础侧旁开挖的建筑物，应评价其建筑物，以及基础侧旁开挖的建筑物，应评价其稳定性。稳定性。