第6章工程地质勘察

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1、第6章工程地质勘察12011-09-08第第6 6章章 工程地质勘察工程地质勘察6.1 工程地质勘察的任务和方法工程地质勘察的任务和方法6.2 工程地质勘察报告书和图件工程地质勘察报告书和图件6.3 工业与民用建筑的工程地质勘察工业与民用建筑的工程地质勘察6.4 道路工程的工程地质勘察道路工程的工程地质勘察6.5 桥梁工程的工程地质勘察桥梁工程的工程地质勘察6.6 地下工程的工程地质勘察地下工程的工程地质勘察第6章工程地质勘察26.1 6.1 工程地质勘察的任务和方法工程地质勘察的任务和方法工程地质勘察的任务和方法工程地质勘察的任务和方法6.1.1 工程地质勘察目的和方法简述工程地质勘察目的和

2、方法简述 任务任务查明条件分析问题作出评价选择场地提出建议制定措施预测新问题目的：综合运用地质学、工程地质及相关学科的基本理论知识和目的：综合运用地质学、工程地质及相关学科的基本理论知识和相应技术方法，在拟建场地及其附近进行调查研究，以获取工程相应技术方法，在拟建场地及其附近进行调查研究，以获取工程建设场地原始工程地质资料，为工程建设制定技术可行、经济合建设场地原始工程地质资料，为工程建设制定技术可行、经济合理和有明显综合效益的设计和施工方案，达到合理利用自然资源理和有明显综合效益的设计和施工方案，达到合理利用自然资源和保护自然环境的目的。和保护自然环境的目的。第6章工程地质勘察36.1.2

3、工程地质勘察阶段工程地质勘察阶段 可行性研究勘察阶段可行性研究勘察阶段主要满足选址或确定场地的要求，该阶段应对拟建场地的稳定性主要满足选址或确定场地的要求，该阶段应对拟建场地的稳定性和适应性做出客观评价。宜避开以下区段和适应性做出客观评价。宜避开以下区段不良地质现象发育且对场地稳定性有直接危害或潜在威胁的地段不良地质现象发育且对场地稳定性有直接危害或潜在威胁的地段不利于抗震地段不利于抗震地段地下水对场地有严重不良影响且又难以有效预防和控制地段地下水对场地有严重不良影响且又难以有效预防和控制地段地下水有未开采的有价值矿藏地段地下水有未开采的有价值矿藏地段埋藏有重要意义的文物古迹或未稳定的地下采空

4、区的地段埋藏有重要意义的文物古迹或未稳定的地下采空区的地段对拟建地区大、中比例尺工程地质图的测绘对拟建地区大、中比例尺工程地质图的测绘进行较多的勘探工作，包括在控制工程点作少量钻探进行较多的勘探工作，包括在控制工程点作少量钻探进行室内试验，并根据需求进行必要的野外现场试验进行室内试验，并根据需求进行必要的野外现场试验应在重要工程地段及可能发生不利地质作用的地址进行长期观测应在重要工程地段及可能发生不利地质作用的地址进行长期观测主主要要勘勘察察方方法法第6章工程地质勘察46.1.2 工程地质勘察阶段工程地质勘察阶段 详细勘察阶段详细勘察阶段密切结合工程技术设计或施工图设计，针对不同工程结构提供详

5、细工程地密切结合工程技术设计或施工图设计，针对不同工程结构提供详细工程地质资料和设计所需的岩土技术参数，对拟建物的地基做出岩土工程分析评质资料和设计所需的岩土技术参数，对拟建物的地基做出岩土工程分析评价，为路基路面或基础设计、地基处理、不良地质现象的预防和整治等具价，为路基路面或基础设计、地基处理、不良地质现象的预防和整治等具体方案进行具体论证并得出结论和提出建议。体方案进行具体论证并得出结论和提出建议。初步勘察阶段初步勘察阶段搜集项目的可行性研究报告、场址地形图、工程性质、规模等文件搜集项目的可行性研究报告、场址地形图、工程性质、规模等文件资料资料初步查明地层、构造、岩性、透水性、是否存在不

6、良地质现象初步查明地层、构造、岩性、透水性、是否存在不良地质现象对抗震设防烈度不小于对抗震设防烈度不小于7 7度的场地，应初步判定场地或地基能否发生度的场地，应初步判定场地或地基能否发生液化液化第6章工程地质勘察56.1.2 工程地质勘察阶段工程地质勘察阶段 施工勘察阶段施工勘察阶段施工勘察主要是与设计、施工单位相结合进行的地基验槽，深基础工程与施工勘察主要是与设计、施工单位相结合进行的地基验槽，深基础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，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，解决与施工有关的岩土工程问题。解决与施工有关的岩土工程问

7、题。6.1.3 工程地质测绘工程地质测绘 通过对地质现象的详细观察和描述，并将其反映到一定比例尺的地形图上。通过对地质现象的详细观察和描述，并将其反映到一定比例尺的地形图上。据测绘成果可以分析各种地质现象的成因、分布、发展变化规律以及对工程据测绘成果可以分析各种地质现象的成因、分布、发展变化规律以及对工程建筑的影响，还可为勘探、试验等其他工作的布置奠定基础。建筑的影响，还可为勘探、试验等其他工作的布置奠定基础。工程地质测绘可分为综合性测绘和专门性测绘。工程地质测绘可分为综合性测绘和专门性测绘。第6章工程地质勘察6地层岩性地层岩性明明确确一一定定深深度度范范围围内内的的地地层层内内各各岩岩层层的

8、的性性质质、厚厚度度及及其其分分布布变变化化规规律律，确确定定其地质年代、成因类型、风化程度及工程地质特性。其地质年代、成因类型、风化程度及工程地质特性。地质构造地质构造研研究究测测区区内内各各种种构构造造形形迹迹的的产产状状、分分布布、形形态态、规规模模及及其其结结构构面面的的物物理理力力学学性质，明确各类构造岩的工程地质特性。性质，明确各类构造岩的工程地质特性。地貌条件地貌条件研研究究地地下下形形成成的的地地质质原原因因和和年年代代及及其其在在漫漫长长地地质质历历史史中中不不断断演演变变的的过过程程和和将将来发展的趋势。来发展的趋势。水文地质水文地质调查地下水资源的类型、埋藏条件、渗透性等

9、。调查地下水资源的类型、埋藏条件、渗透性等。不良地质不良地质查查明明岩岩溶溶、滑滑坡坡、泥泥石石流流及及岩岩石石风风化化等等分分布布的的具具体体位位置置、类类型型、规规模模及及其其发发育规律，并分析其对工程结构的影响。育规律，并分析其对工程结构的影响。可用材料可用材料对对测测区区内内及及附附近近地地区区短短程程可可以以用用来来利利用用的的石石料料、砂砂料料及及土土料料等等天天然然构构筑筑材材料料资源进行附带调查。资源进行附带调查。工程地质测绘的研究内容工程地质测绘的研究内容 第6章工程地质勘察7比例尺一般规定为：比例尺一般规定为： 规划阶段的踏勘及路线测绘采用规划阶段的踏勘及路线测绘采用1:2

10、0万万1:50万万 可行性阶段采用可行性阶段采用1:50001:50000 初步勘察阶段采用初步勘察阶段采用1:20001:5000 详细勘察阶段采用详细勘察阶段采用1:1001:1000工程地质测绘的范围、比例尺和精度工程地质测绘的范围、比例尺和精度取决于拟建建筑物的类型和规模、设计阶段以及工程地质条件的复取决于拟建建筑物的类型和规模、设计阶段以及工程地质条件的复杂程度。杂程度。 一般房屋建筑局限于有限范围内。道路测绘主要采取沿线调查的方一般房屋建筑局限于有限范围内。道路测绘主要采取沿线调查的方法。法。第6章工程地质勘察8工程地质测绘的方法工程地质测绘的方法像片成图法像片成图法 利用地面摄影

11、、航空利用地面摄影、航空( (卫星卫星) )摄影等像片，在室内进行判释。摄影等像片，在室内进行判释。实地测绘法实地测绘法路线穿越法路线穿越法 沿着在测区内选择的一些路线，穿越测绘场地，将沿途遇到的地层、构造、沿着在测区内选择的一些路线，穿越测绘场地，将沿途遇到的地层、构造、不良地质现象、水文地质、地形、地貌界线和特征点等信息填绘在工作底不良地质现象、水文地质、地形、地貌界线和特征点等信息填绘在工作底图上的方法图上的方法布点法布点法 根据地质条件复杂程度和不同测绘比例尺的要求，先在地形图上布置一定根据地质条件复杂程度和不同测绘比例尺的要求，先在地形图上布置一定数量的观测路线，然后在这些线路上设置

12、若干观测点方法数量的观测路线，然后在这些线路上设置若干观测点方法界线追索法界线追索法 为查明某些局部复杂构造，沿地层走向或某一地质构造方向或某些不良地为查明某些局部复杂构造，沿地层走向或某一地质构造方向或某些不良地质现象界线进行布点追索的方法。质现象界线进行布点追索的方法。第6章工程地质勘察96.1.4 工程地质勘探工程地质勘探 包括：开挖勘探、钻孔勘探和地球物理勘探包括：开挖勘探、钻孔勘探和地球物理勘探开挖勘探开挖勘探对地表及其以下浅部局部土层直接开挖，以便直接观察岩土层得天然状态以及对地表及其以下浅部局部土层直接开挖，以便直接观察岩土层得天然状态以及各地层之间的接触关系，并能取出接近实际的

13、原状结构岩土样进行详细观察并各地层之间的接触关系，并能取出接近实际的原状结构岩土样进行详细观察并描述其工程地质特性的勘探方法。描述其工程地质特性的勘探方法。坑探坑探 用锹镐或机械来挖掘在空间上三个方向的尺寸相近坑洞的明挖勘探法用锹镐或机械来挖掘在空间上三个方向的尺寸相近坑洞的明挖勘探法 槽探槽探 在地表挖掘成长条形且两壁常为倾斜上宽下窄沟槽进行地质观察和描在地表挖掘成长条形且两壁常为倾斜上宽下窄沟槽进行地质观察和描 述的明挖勘探法。述的明挖勘探法。井探井探 勘探挖掘空间的平面长度方向和宽度方向的尺寸相近，而深度方向大勘探挖掘空间的平面长度方向和宽度方向的尺寸相近，而深度方向大 于长度和宽度的一

14、种挖探方法。于长度和宽度的一种挖探方法。洞探洞探 在指定标高的指定方向开挖地下洞室的一种勘探方法。在指定标高的指定方向开挖地下洞室的一种勘探方法。第6章工程地质勘察10 工程地质勘探中常用的坑、槽探工程有：探槽、试坑、浅井、竖井和平工程地质勘探中常用的坑、槽探工程有：探槽、试坑、浅井、竖井和平洞。其中前三种为轻型坑、槽探工程，后二种为重型坑、槽探工程。各洞。其中前三种为轻型坑、槽探工程，后二种为重型坑、槽探工程。各种坑、槽探工程的特点和适用条件见下表。种坑、槽探工程的特点和适用条件见下表。 第6章工程地质勘察11钻探的方法钻探的方法l冲击钻探冲击钻探l回转钻探回转钻探l振动钻探振动钻探l综合钻

15、探综合钻探钻孔勘探钻孔勘探利用钻进设备打孔，通过采集岩芯或观察孔壁来探明深部地层的工程地质利用钻进设备打孔，通过采集岩芯或观察孔壁来探明深部地层的工程地质资料，补充和验证地面测绘资料的勘探方法。资料，补充和验证地面测绘资料的勘探方法。适用范围适用范围第6章工程地质勘察12地球物理勘探地球物理勘探物探宜运用于下列场合物探宜运用于下列场合 l作为钻探的先行手段，了解隐蔽的地质界线、界面或异常点及地下地质构造作为钻探的先行手段，了解隐蔽的地质界线、界面或异常点及地下地质构造情况，探寻地下矿藏、地下水源；情况，探寻地下矿藏、地下水源；l作为钻探的辅助手段，在钻孔之间增加地球物理勘察点，为钻探成果的内插

16、、作为钻探的辅助手段，在钻孔之间增加地球物理勘察点，为钻探成果的内插、外推提供依据；外推提供依据；l作为原位测试手段，测定岩土体的波速、动弹性模量、卓越周期、土对金属作为原位测试手段，测定岩土体的波速、动弹性模量、卓越周期、土对金属的腐蚀等参数。的腐蚀等参数。 定义定义 简称物探，它是基于不同的地层岩性、不同的地质单元外具有不同的物理学性简称物探，它是基于不同的地层岩性、不同的地质单元外具有不同的物理学性质的特点，以地球物理的方法来探测地层的分界线、面及地质构造线面以及异质的特点，以地球物理的方法来探测地层的分界线、面及地质构造线面以及异常点常点(区域区域)的探察方法。的探察方法。物探的具体方

17、法物探的具体方法 电法勘探、磁法勘探、重力勘探、地震勘探、放射性勘探、井中地球物理测量、电法勘探、磁法勘探、重力勘探、地震勘探、放射性勘探、井中地球物理测量、大地电阻力测试以及地球物理遥感测量等。大地电阻力测试以及地球物理遥感测量等。第6章工程地质勘察136.1.5 岩土测试岩土测试 定义：在工程勘探的基础上，为了进一步了解所勘探岩土的物定义：在工程勘探的基础上，为了进一步了解所勘探岩土的物理、力学性能，获取其基本性能指标而采取的测定试验。理、力学性能，获取其基本性能指标而采取的测定试验。按照场地不同，岩土测试可分为原位测试和室内测试。按照场地不同，岩土测试可分为原位测试和室内测试。室内试验室

18、内试验 将从野外所取试样维持其天然状态下的性能送到室内进行测试将从野外所取试样维持其天然状态下的性能送到室内进行测试 土的物理性质试验土的物理性质试验 砂土砂土 颗粒级配、相对密度颗粒级配、相对密度( (比重比重) )、天然含水量、天然密度、最大和最小干、天然含水量、天然密度、最大和最小干密度。密度。 粉土粉土 颗粒级配、液限、塑限、相对密度、天然含水量、天然密度和有机质颗粒级配、液限、塑限、相对密度、天然含水量、天然密度和有机质含量。含量。 黏性土黏性土 液限、塑限、相对密度、天然含水量、天然密度和有机质含量。液限、塑限、相对密度、天然含水量、天然密度和有机质含量。土的抗剪强度试验土的抗剪强

19、度试验 如直剪试验、各种常规三轴试验、无侧限抗压强度试验如直剪试验、各种常规三轴试验、无侧限抗压强度试验等；等；土的动力性质试验土的动力性质试验 如动三轴试验、共振柱试验、动单剪试验等；如动三轴试验、共振柱试验、动单剪试验等；岩石试验岩石试验 如岩矿鉴定、块体密度试验、吸水率和饱和吸水率试验、耐崩解如岩矿鉴定、块体密度试验、吸水率和饱和吸水率试验、耐崩解试验、膨胀试验等。试验、膨胀试验等。 第6章工程地质勘察14原位测试方法分类原位测试方法分类 l岩土力学性质试验，如：载荷试验、静力触探试验、圆锥动力触探试验、岩土力学性质试验，如：载荷试验、静力触探试验、圆锥动力触探试验、标准贯入试验、十字板

20、剪切试验、旁压试验、扁铲侧胀试验、现场剪切标准贯入试验、十字板剪切试验、旁压试验、扁铲侧胀试验、现场剪切试验、岩土原位应力测试、声波测试、点荷载试验等。试验、岩土原位应力测试、声波测试、点荷载试验等。l水文地质试验，如：钻孔抽水试验、压水试验、渗水试验等。水文地质试验，如：钻孔抽水试验、压水试验、渗水试验等。l改善岩土性能的试验，如：灌浆试验、桩基承载力试验等，这里着重介改善岩土性能的试验，如：灌浆试验、桩基承载力试验等，这里着重介绍岩土力学性质试验。绍岩土力学性质试验。 现场原位测试现场原位测试定义定义 岩土工程原位测试是在天然条件下原位测定岩土体的各种工程性质。岩土工程原位测试是在天然条件

21、下原位测定岩土体的各种工程性质。原位测试的优点原位测试的优点可以测定难以取得不扰动土样的土，如饱和砂土、粉土、流塑状态的淤泥可以测定难以取得不扰动土样的土，如饱和砂土、粉土、流塑状态的淤泥或淤泥质土的工程力学性质。或淤泥质土的工程力学性质。影响岩土体的范围远比室内试样大，因而更具有代表性。影响岩土体的范围远比室内试样大，因而更具有代表性。很多原位测试方法可连续进行，因而可以得到完整的地层剖面及物理力学很多原位测试方法可连续进行，因而可以得到完整的地层剖面及物理力学指标。指标。原位测试一般具有速度快、经济的优点，能大大缩短勘察周期。原位测试一般具有速度快、经济的优点，能大大缩短勘察周期。第6章工

22、程地质勘察15静力载荷试验静力载荷试验 试验装置和工作原理试验装置和工作原理 试验设备主要由反力系统、压力系统和沉降量测系统三部分组成，另外还试验设备主要由反力系统、压力系统和沉降量测系统三部分组成，另外还包括一定形状和规格的承压板。包括一定形状和规格的承压板。 第6章工程地质勘察16荷载试验方法及基本要求荷载试验方法及基本要求 第6章工程地质勘察17试验成果及应用试验成果及应用 用途用途 确定承载力、确定变形模量、确定基床系数确定承载力、确定变形模量、确定基床系数 典型的曲线分为三段，第典型的曲线分为三段，第I I段为直线变形阶段，土体以压缩变形为主，段为直线变形阶段，土体以压缩变形为主，应

23、力应变关系基本符合虎克定律；第应力应变关系基本符合虎克定律；第阶段为局部剪切阶段，压缩变形阶段为局部剪切阶段，压缩变形所占分量逐渐减少，剪切变形所占分量逐渐增加；第所占分量逐渐减少，剪切变形所占分量逐渐增加；第阶段为破坏阶段，阶段为破坏阶段，曲线陡降，土体发生整体破坏。这种类型称曲线陡降，土体发生整体破坏。这种类型称“陡降型陡降型”曲线。但在许多曲线。但在许多情况下，直线变形段不明显，称情况下，直线变形段不明显，称“缓变型缓变型”曲线。曲线。 第6章工程地质勘察18静力触探静力触探 静力触探试验设备和工作原理静力触探试验设备和工作原理 静力触探仪，一般由三部分组成：贯入系统，包括加压装置和反力

24、装置，静力触探仪，一般由三部分组成：贯入系统，包括加压装置和反力装置，它的作用是将探头匀速、垂直地压入土层中；量测系统，用来测量和记录它的作用是将探头匀速、垂直地压入土层中；量测系统，用来测量和记录探头所受的阻力；静力触探头内有阻力传感器，传感器将贯入阻力通过电探头所受的阻力；静力触探头内有阻力传感器，传感器将贯入阻力通过电讯号和机械系统，传至自动记录仪并绘出随深度的阻力变化曲线。讯号和机械系统，传至自动记录仪并绘出随深度的阻力变化曲线。 第6章工程地质勘察19l静力触探试验的主要成果静力触探试验的主要成果 静力触探成果主要应用静力触探成果主要应用划分土层划分土层 估算土的物理力学性质指标估算

25、土的物理力学性质指标 确定地基土承载力特征值确定地基土承载力特征值 预估单桩承载力预估单桩承载力 判定饱和砂土和粉土的液化势判定饱和砂土和粉土的液化势 试验成果及应用试验成果及应用第6章工程地质勘察20 标准贯入试验的目的主要是采取扰动土样，鉴别和描述土类，标准贯入试验的目的主要是采取扰动土样，鉴别和描述土类，按照颗分试验结果给土层定名。判别饱和砂土、粉土的液化按照颗分试验结果给土层定名。判别饱和砂土、粉土的液化可能性。定量估算地基土层的物理力学参数，如判定黏性土可能性。定量估算地基土层的物理力学参数，如判定黏性土的稠度状态、砂土相对密度及土的变形和强度的有关参数，的稠度状态、砂土相对密度及土

26、的变形和强度的有关参数，评定天然地基土的承载力和单桩承载力。评定天然地基土的承载力和单桩承载力。 试验基本原理试验基本原理 标准贯入试验标准贯入试验(SPT)，是用质量为，是用质量为63.50.5kg的穿心锤，以的穿心锤，以762cm的落距，将标准规格的标准贯入器自钻孔底部预打的落距，将标准规格的标准贯入器自钻孔底部预打15cm，记录再打入，记录再打入30cm的锤击数判定土的力学特性。适用的锤击数判定土的力学特性。适用砂土、粉土和一般黏性土，不适用软塑流塑状态软土。砂土、粉土和一般黏性土，不适用软塑流塑状态软土。标准贯入试验标准贯入试验第6章工程地质勘察21试验设备试验设备标准贯入试验设备也主

27、要由三部标准贯入试验设备也主要由三部分构成，一是贯入器部分；二是分构成，一是贯入器部分；二是穿心落锤；三为穿心锤导向的触穿心落锤；三为穿心锤导向的触探杆，设备构成见右图。探杆，设备构成见右图。 第6章工程地质勘察22成果应用成果应用划分土类或土层剖面划分土类或土层剖面 评价地基土的承载力评价地基土的承载力 判定砂土的密实程度判定砂土的密实程度 估算单桩承载力估算单桩承载力 进行饱和砂土和粉土的地震液化势判别进行饱和砂土和粉土的地震液化势判别 试验技术要点试验技术要点第6章工程地质勘察23十字板剪切试验十字板剪切试验 十字板剪切试验是野外剪切试验的一种，包括钻孔十字板剪十字板剪切试验是野外剪切试

28、验的一种，包括钻孔十字板剪切试验和贯入电测十字板剪切试验。其原理是用插入土中的切试验和贯入电测十字板剪切试验。其原理是用插入土中的标准十字板探头以一定的速率扭转，量测破坏时的抵抗力矩，标准十字板探头以一定的速率扭转，量测破坏时的抵抗力矩，测求土的不排水抗剪强度。测求土的不排水抗剪强度。 试验基本原理试验基本原理 十字板剪切试验是将具有一定高径比的十字板插入待测试土十字板剪切试验是将具有一定高径比的十字板插入待测试土层中，通过钻杆对十字板头施加扭矩使其匀速旋转，根据施层中，通过钻杆对十字板头施加扭矩使其匀速旋转，根据施加的扭矩即可以得到土层的抵抗扭矩，进一步可换算成土的加的扭矩即可以得到土层的抵

29、抗扭矩，进一步可换算成土的抗剪强度。抗剪强度。 第6章工程地质勘察24试验仪器设备试验仪器设备 第6章工程地质勘察25十字板剪切试验技术要求十字板剪切试验技术要求l十字板形状宜采用矩形，板的高径比为十字板形状宜采用矩形，板的高径比为2 2，板厚，板厚2 23mm3mm。l十字板头插入钻孔的深度不应小于钻孔或套管直径的十字板头插入钻孔的深度不应小于钻孔或套管直径的3 35 5倍。倍。l板头插入试验深度后，应静止板头插入试验深度后，应静止2 23min3min方可进行试验。方可进行试验。l剪切试验时，扭转剪切速率宜采用剪切试验时，扭转剪切速率宜采用101020/ 10s20/ 10s，并应测得，并

30、应测得峰值强度后继续测记峰值强度后继续测记1min1min。l当需测定不排水抗剪强度的各向异性变化时，可以考虑采用当需测定不排水抗剪强度的各向异性变化时，可以考虑采用不同菱角的菱形板头，也可采用不同径高比板头进行分析。不同菱角的菱形板头，也可采用不同径高比板头进行分析。l在峰值或稳定强度测试完后，顺扭转方向连续转动在峰值或稳定强度测试完后，顺扭转方向连续转动6 6圈，测圈，测定重塑土的不排水抗剪强度。定重塑土的不排水抗剪强度。l对开口钢环十字板剪切仪，应修正轴杆与土间的摩擦力的影对开口钢环十字板剪切仪，应修正轴杆与土间的摩擦力的影响。响。 第6章工程地质勘察26试验成果及应用试验成果及应用 十

31、字板剪切试验的成果主要有：各试验点土的不排水抗剪峰十字板剪切试验的成果主要有：各试验点土的不排水抗剪峰值强度、残余强度、重塑土强度和灵敏度及其随深度变化曲值强度、残余强度、重塑土强度和灵敏度及其随深度变化曲线；抗剪强度与扭转角的关系曲线等。线；抗剪强度与扭转角的关系曲线等。l计算软土地基承载力特征值计算软土地基承载力特征值l估算单桩极限承载力估算单桩极限承载力 l估算地基土的灵敏度估算地基土的灵敏度 l判定软土的固结历史判定软土的固结历史第6章工程地质勘察27现场监测现场监测 基坑监测基坑监测 根据根据岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范GB50021-2001,GB50021-2001,基坑工程

32、监测方基坑工程监测方案，应根据场地条件和开挖支护的施工设计确定，并应包括案，应根据场地条件和开挖支护的施工设计确定，并应包括下列内容：下列内容：l支护结构的变形与应力、压顶梁的沉降；支护结构的变形与应力、压顶梁的沉降；l基坑周边的地面沉降与邻近建筑物的沉降；基坑周边的地面沉降与邻近建筑物的沉降；l基坑开挖过程中每天深层土体向坑内侧的水平变位量；基坑开挖过程中每天深层土体向坑内侧的水平变位量；l基坑开挖过程中地下水位的变化情况；基坑开挖过程中地下水位的变化情况；l其它应急情况监测与处理对策。其它应急情况监测与处理对策。 现场监测是对在施工过程中及完工后由于工程施工和使用引现场监测是对在施工过程中

33、及完工后由于工程施工和使用引起岩土性状、周围环境条件起岩土性状、周围环境条件(包括工程地质、水文地质条件包括工程地质、水文地质条件)及及相邻结构、设施等因素发生的变化进行各种观测工作，监视相邻结构、设施等因素发生的变化进行各种观测工作，监视其变化规律和发展趋势，从而了解施工对各因素的影响程度，其变化规律和发展趋势，从而了解施工对各因素的影响程度，以便及时在设计、施工和维护上采取相应的防治措施。以便及时在设计、施工和维护上采取相应的防治措施。第6章工程地质勘察28房屋构筑物沉降观测房屋构筑物沉降观测 根据根据岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范GB50021-2001,下列工程应进行下列工程应进行沉

34、降观测沉降观测:l地基基础设计等级为甲级的建筑物；地基基础设计等级为甲级的建筑物；l不均匀地基或软弱地基上的乙级建筑物；不均匀地基或软弱地基上的乙级建筑物；l加层、接建、邻近开挖、堆载等，使地基应力发生显著变化加层、接建、邻近开挖、堆载等，使地基应力发生显著变化的工程；的工程；l因抽水等原因，地下水位发生急剧变化的工程；因抽水等原因，地下水位发生急剧变化的工程；l其他有关规范规定需要做沉降观测的工程。其他有关规范规定需要做沉降观测的工程。l沉降观测应按现行标准沉降观测应按现行标准建筑物变形测量规范建筑物变形测量规范(JGJ8)的规的规定执行。定执行。 第6章工程地质勘察29l下列情况应进行不良

35、地质作用和地质灾害的监测下列情况应进行不良地质作用和地质灾害的监测场地及其附近有不良地质作用或地质灾害，并可能危及工程的安全或正场地及其附近有不良地质作用或地质灾害，并可能危及工程的安全或正常使用时；常使用时；工程建设和运行，可能加速不良地质作用的发展或引发地质灾害时；工程建设和运行，可能加速不良地质作用的发展或引发地质灾害时；工程建设和运行，对附近环境可能产生显著不良影响时。工程建设和运行，对附近环境可能产生显著不良影响时。l岩溶土洞发育区应着重监测下列内容岩溶土洞发育区应着重监测下列内容地面变形和深层土位每天或定期位移情况；地面变形和深层土位每天或定期位移情况；地下水位的动态变化；地下水位

36、的动态变化；场区及其附近的抽水情况；场区及其附近的抽水情况； 地下水位变化对土洞发育和塌陷发生的影响。地下水位变化对土洞发育和塌陷发生的影响。滑坡监测滑坡监测滑坡体的位移进展情况；滑坡体的位移进展情况；滑面位置及错动；滑面位置及错动； 滑坡裂缝的发生和发展；滑坡裂缝的发生和发展； 滑坡体内外地下水位、流向、泉水流量和滑带孔隙水压力；滑坡体内外地下水位、流向、泉水流量和滑带孔隙水压力；支挡结构及其他工程设施的位移、变形、裂缝的发生和发展。支挡结构及其他工程设施的位移、变形、裂缝的发生和发展。 不良地质作用和地质灾害的监测不良地质作用和地质灾害的监测第6章工程地质勘察30l判定崩塌稳定性判定崩塌稳

37、定性 当需判定崩塌剥离体或危岩的稳定性时，应对张裂缝进行当需判定崩塌剥离体或危岩的稳定性时，应对张裂缝进行监测。对可能造成较大危害的崩塌，应进行系统监测，并根监测。对可能造成较大危害的崩塌，应进行系统监测，并根据监测结果，对可能发生崩塌的时间、规模、塌落方向和途据监测结果，对可能发生崩塌的时间、规模、塌落方向和途径、影响范围等做出预报。径、影响范围等做出预报。 l现采空区观测现采空区观测 对现采空区，应进行地表移动和建筑物变形的观测，并应对现采空区，应进行地表移动和建筑物变形的观测，并应符合下列规定：符合下列规定：对测线宜平行和垂直矿层走向布置，其长度应超过移动盆地对测线宜平行和垂直矿层走向布

38、置，其长度应超过移动盆地的范围；的范围；观测点的间距可根据开采深度确定，并大致相等；观测点的间距可根据开采深度确定，并大致相等；观测周期应根据地表变形速度和开采深度确定。观测周期应根据地表变形速度和开采深度确定。 第6章工程地质勘察31岩土工程勘察的数据整理与分析岩土工程勘察的数据整理与分析 岩土工程指标的统计岩土工程指标的统计岩土指标的统计，应按岩土单元、区段及层位分别统计岩土指标的统计，应按岩土单元、区段及层位分别统计l指标的平均值指标的平均值 l指标的标准差指标的标准差 l指标的变异系数指标的变异系数 l主要参数宜绘制沿深度变化的图件，并按变化特点划分为相主要参数宜绘制沿深度变化的图件，

39、并按变化特点划分为相关类型和非相关类型，需要时应分析参数在水平方向上的变关类型和非相关类型，需要时应分析参数在水平方向上的变异规律。异规律。l岩土参数的标准值岩土参数的标准值 岩土工程勘察资料的整理是岩土工程勘察工作的重要环节，是岩土工程勘察资料的整理是岩土工程勘察工作的重要环节，是岩土工程勘察成果质量的最终体现。其任务是将测绘、勘探、岩土工程勘察成果质量的最终体现。其任务是将测绘、勘探、试验和长期观测的各种资料认真地系统整理和全面地综合分析。试验和长期观测的各种资料认真地系统整理和全面地综合分析。第6章工程地质勘察32l评价岩土性状的指标，应选用指标的平均值。评价岩土性状的指标，应选用指标的

40、平均值。l正常使用极限状态计算需要的岩土参数指标，宜选用平均值正常使用极限状态计算需要的岩土参数指标，宜选用平均值l承载能力极限状态计算需要的岩土参数，例如岩土的抗剪强承载能力极限状态计算需要的岩土参数，例如岩土的抗剪强度指标，应选用指标的标准值。度指标，应选用指标的标准值。l载荷试验承载力应取特征值。载荷试验承载力应取特征值。l容许应力法计算需要的岩土指标，应根据计算和评价的方法容许应力法计算需要的岩土指标，应根据计算和评价的方法选定，可选用平均值，并作适当经验调整。选定，可选用平均值，并作适当经验调整。l岩土参数选用应按下列内容评价其可靠性和适用性：岩土参数选用应按下列内容评价其可靠性和适

41、用性：取样方法和其他因素对试验结果的影响；取样方法和其他因素对试验结果的影响；采用的试验方法和取值标准；采用的试验方法和取值标准；不同测试方法所得结果的分析比较；不同测试方法所得结果的分析比较；测试结果的离散程度；测试结果的离散程度；测试方法与此计算模型的配套性。测试方法与此计算模型的配套性。岩土指标的选用岩土指标的选用第6章工程地质勘察336.2.1 工程地质勘察报告书工程地质勘察报告书 6.2 6.2 工程地质勘察报告书和图件工程地质勘察报告书和图件工程地质勘察报告书和图件工程地质勘察报告书和图件6.2.2 工程地质图件工程地质图件 综合工程地质平面图综合工程地质平面图勘察点平面位置图勘察

42、点平面位置图工程地质剖面图工程地质剖面图工程地质柱状图工程地质柱状图岩土试验成果总表岩土试验成果总表其他专门图件其他专门图件绪论、通论、专论和结论绪论、通论、专论和结论第6章工程地质勘察346.2.2 工程地质图件工程地质图件 第6章工程地质勘察356.3.1 工业与民用建筑的主要工程地质问题工业与民用建筑的主要工程地质问题 6.3 6.3 工业与民用建筑的工程地质勘察工业与民用建筑的工程地质勘察工业与民用建筑的工程地质勘察工业与民用建筑的工程地质勘察地基稳定性问题地基稳定性问题地基强度：地基抵抗上部结构及其基础荷载作用下不使其地基强度：地基抵抗上部结构及其基础荷载作用下不使其发生剪切破坏的承

43、载能力发生剪切破坏的承载能力地基变形：上部结构及其基础荷载的作用下在地基土中产地基变形：上部结构及其基础荷载的作用下在地基土中产生附加应力，是地基土体被压缩而产生相应的变形。生附加应力，是地基土体被压缩而产生相应的变形。加拿大特兰斯康纳谷仓的地基破坏情况加拿大特兰斯康纳谷仓的地基破坏情况第6章工程地质勘察366.3.1 工业与民用建筑的主要工程地质问题工业与民用建筑的主要工程地质问题 地基的强度地基的强度 以地基承载力表示。影响因素有两方面：地基性质，基以地基承载力表示。影响因素有两方面：地基性质，基础特点。确定方法：理论计算、原位测试、规范表格。础特点。确定方法：理论计算、原位测试、规范表格

44、。一级建筑物用原位测试结合理论计算。一级建筑物用原位测试结合理论计算。二级建筑物用理论计算结合原位测试。二级建筑物用理论计算结合原位测试。三级建筑物用规范查表或根据邻近建筑物经验确定。三级建筑物用规范查表或根据邻近建筑物经验确定。地基的变形地基的变形地基变形特征量：地基变形特征量： 沉降量沉降量 沉降差沉降差 倾斜倾斜 局部倾斜局部倾斜均应均应 岩土体强度时岩土体强度时,发生失稳发生失稳.第6章工程地质勘察52土质边坡稳定性取决于亲水性粘土矿物含量。土质边坡稳定性取决于亲水性粘土矿物含量。影响因素影响因素:土层结构和成因类型土层结构和成因类型水文地质条件水文地质条件自然条件自然条件施工方法施工

45、方法第6章工程地质勘察53岩质边坡稳定性取决于岩体中结构面岩质边坡稳定性取决于岩体中结构面.须同时具备临空面、滑动面和切割面。须同时具备临空面、滑动面和切割面。影响因素：影响因素：岩石性质岩石性质地质构造地质构造岩体结构类型岩体结构类型水文地质条件水文地质条件施工条件施工条件第6章工程地质勘察546.4.1 道路工程地质问题道路工程地质问题 路基基底稳定性路基基底稳定性多发生于填方路堤地段，主要表现形式为滑移、挤出和塌陷多发生于填方路堤地段，主要表现形式为滑移、挤出和塌陷。破坏形式破坏形式: :整体滑移整体滑移挤出变形挤出变形路堤塌陷路堤塌陷影响因素影响因素: :基底土的力学性质基底土的力学性

46、质基底面的倾斜程度基底面的倾斜程度软弱结构面软弱结构面水文地质条件水文地质条件处理措施处理措施: :放缓边坡放缓边坡, ,设反压护道设反压护道采用换填、预压等地基处理方法采用换填、预压等地基处理方法第6章工程地质勘察556.4.1 道路工程地质问题道路工程地质问题 路基冻害问题路基冻害问题路基土冻害包括冬季路基土体因冻结作用而引起路面冻胀和春路基土冻害包括冬季路基土体因冻结作用而引起路面冻胀和春季因融化作用使路基翻浆，使路基土强度发生极大改变而产生季因融化作用使路基翻浆，使路基土强度发生极大改变而产生破坏，危害道路的安全和正常使用。破坏，危害道路的安全和正常使用。破坏形式破坏形式:路面冻胀路面

47、冻胀路基翻浆路基翻浆影响因素影响因素:气温气温路基土的性质路基土的性质水文地质条件水文地质条件地形特征和植被情况地形特征和植被情况防治措施防治措施:铺设毛细割断层铺设毛细割断层;换土换土;设排水沟设排水沟;提高路基标高提高路基标高;修筑隔热层修筑隔热层.第6章工程地质勘察56构筑材料问题构筑材料问题 山区、平原和软岩山区，常找不到强度符合要求的填料、山区、平原和软岩山区，常找不到强度符合要求的填料、护坡片石和道渣等，被迫采用高桥代替高路堤，提高了道护坡片石和道渣等，被迫采用高桥代替高路堤，提高了道路造价。路造价。路基工程需要的天然建筑材料种类多路基工程需要的天然建筑材料种类多,数量大数量大,而

48、且要求各种材而且要求各种材料产地沿线两侧零散分布料产地沿线两侧零散分布.建筑材料直接影响工程的设计方案和布局以及质量和造价建筑材料直接影响工程的设计方案和布局以及质量和造价.第6章工程地质勘察57道路工程地质勘察的工作内容道路工程地质勘察的工作内容:路线工程地质勘察路线工程地质勘察不良地段工程地质勘察不良地段工程地质勘察路基路面工程地质勘察路基路面工程地质勘察桥渡工程地质勘察桥渡工程地质勘察隧道工程地质勘察隧道工程地质勘察筑路材料勘察筑路材料勘察第6章工程地质勘察586.5 6.5 桥梁工程的工程地质勘察桥梁工程的工程地质勘察桥梁工程的工程地质勘察桥梁工程的工程地质勘察桥梁：桥梁： 道路跨越河

49、流、山谷或不良地质现象发育地段等道路跨越河流、山谷或不良地质现象发育地段等而修建的构筑物。而修建的构筑物。特点：特点： 通过桥台和桥墩将桥梁上通过桥台和桥墩将桥梁上的荷载，如桥梁本身自重、车辆的荷载，如桥梁本身自重、车辆和人行荷载，传递到地基中去。和人行荷载，传递到地基中去。设计安全等级设计安全等级桥涵结构桥涵结构一级一级特大桥、重要大桥特大桥、重要大桥二级二级大桥、中桥、重要小桥大桥、中桥、重要小桥三级三级小桥、涵洞小桥、涵洞公路桥涵的设计安全等级公路桥涵的设计安全等级第6章工程地质勘察596.5 6.5 桥梁工程的工程地质勘察桥梁工程的工程地质勘察桥梁工程的工程地质勘察桥梁工程的工程地质勘

50、察桥梁分类桥梁分类桥涵分类桥涵分类多孔跨径总长多孔跨径总长L(m)单孔跨径单孔跨径Lk(m)特大桥特大桥L1000Lk150大桥大桥100L100040Lk150中桥中桥30L10020Lk40小桥小桥8L305Lk20涵洞涵洞-Lk5桥梁组成桥梁组成:正桥正桥: 位于河两岸桥台之间位于河两岸桥台之间,桥墩位于河中桥墩位于河中引桥引桥:连接正桥与原线的建筑物连接正桥与原线的建筑物,可以是高路堤可以是高路堤导流建筑导流建筑: 护岸、护坡、导流堤等护岸、护坡、导流堤等第6章工程地质勘察606.5.1 桥梁工程地质问题桥梁工程地质问题 桥墩和桥台的地基稳定性桥墩和桥台的地基稳定性稳定性主要取决于桥墩

51、和桥台地基中岩土体的承载力，不良地质稳定性主要取决于桥墩和桥台地基中岩土体的承载力，不良地质现象（断层、古滑坡等）均使桥墩台基础产生过大沉降或不均匀现象（断层、古滑坡等）均使桥墩台基础产生过大沉降或不均匀下沉，甚至整体滑动。下沉，甚至整体滑动。取决于墩台地基岩土体的承载力取决于墩台地基岩土体的承载力.土基土基: 计算方法同工民建计算方法同工民建.岩基岩基: 据岩块强度、岩体破碎程度查规范。据岩块强度、岩体破碎程度查规范。影响因素：影响因素：风化作用风化作用岩石的软化性岩石的软化性第6章工程地质勘察61桥台的偏心受压桥台的偏心受压桥台受垂直压力和岸坡的侧向主动土压力，在有滑坡情况下，桥台受垂直压

52、力和岸坡的侧向主动土压力，在有滑坡情况下，还受到滑坡的水平推力作用，使桥台基底处于偏心荷载状态。还受到滑坡的水平推力作用，使桥台基底处于偏心荷载状态。6.5.1 桥梁工程地质问题桥梁工程地质问题 桥台：除受垂直压力外，还受岸坡侧向主动土压力。桥台：除受垂直压力外，还受岸坡侧向主动土压力。桥墩：受水流冲击，还有车辆荷载。桥墩：受水流冲击，还有车辆荷载。桥墩和桥台地基基础的冲刷桥墩和桥台地基基础的冲刷桥墩和桥台的修建，使原来的河槽过水断面减小，局部增大桥墩和桥台的修建，使原来的河槽过水断面减小，局部增大了河水流速，改变了流态，对其地基基础产生强烈冲刷。了河水流速，改变了流态，对其地基基础产生强烈冲

53、刷。为防止水流冲刷，桥墩台的埋深还应满足：为防止水流冲刷，桥墩台的埋深还应满足：最大冲刷线最大冲刷线建于抗冲刷较差的岩石上应适当加深建于抗冲刷较差的岩石上应适当加深.第6章工程地质勘察62桥墩台基础处理措施桥墩台基础处理措施桥梁基础主要类型桥梁基础主要类型:桩基桩基沉井沉井管柱桩管柱桩当上覆软土层的厚度不大，当上覆软土层的厚度不大，而其下为致密的土层时，而其下为致密的土层时，多采用桩基，主要适用于多采用桩基，主要适用于轻型桥梁基础。轻型桥梁基础。桩基桩基第6章工程地质勘察63管柱桩适用的地质条件很广，主要用于大型和特大管柱桩适用的地质条件很广，主要用于大型和特大型桥梁。型桥梁。管柱桩管柱桩管柱

54、桩管柱桩第6章工程地质勘察646.5 6.5 桥梁工程的工程地质勘察桥梁工程的工程地质勘察桥梁工程的工程地质勘察桥梁工程的工程地质勘察6.5.2 桥梁的工程地质勘察要点桥梁的工程地质勘察要点 初步设计勘察阶段初步设计勘察阶段着重于桥位选择的勘察着重于桥位选择的勘察,并对建桥适宜性和稳定性作出评价。并对建桥适宜性和稳定性作出评价。施工设计勘察阶段施工设计勘察阶段着重查明桥墩台的工程地质条件，为基础选型和施工方法提供依着重查明桥墩台的工程地质条件，为基础选型和施工方法提供依据。据。第6章工程地质勘察656.6.1 地下工程的主要地质问题地下工程的主要地质问题 6.6 6.6 地下工程的工程地质勘察

55、地下工程的工程地质勘察地下工程的工程地质勘察地下工程的工程地质勘察地下岩体工程的主要工程地质问题地下岩体工程的主要工程地质问题洞室开挖后，地下形成了自由空间，打破了初始应力平衡状态，发洞室开挖后，地下形成了自由空间，打破了初始应力平衡状态，发生应力重分布，原来处于挤压状态的围岩，由于有自由空间而出现生应力重分布，原来处于挤压状态的围岩，由于有自由空间而出现垂直临空面的应力趋于零，因此岩石就向洞室空间变形，直到达到垂直临空面的应力趋于零，因此岩石就向洞室空间变形，直到达到新的平衡状态，若变形超过了围岩本身所能承受的能力，便发生破新的平衡状态，若变形超过了围岩本身所能承受的能力，便发生破坏，从母岩中分离、脱落、形成坍塌、滑移、底鼓和岩爆等。坏，从母岩中分离、脱落、形成坍塌、滑移、底鼓和岩爆等。地下土体工程的主要工程地质问题地下土体工程的主要工程地质问题土体开挖洞室时，遇到上部土体压力和涌水问题。土体开挖洞室时，遇到上部土体压力和涌水问题。土体隧道开口地段常遭遇土质边坡的变形问题。土体隧道开口地段常遭遇土质边坡的变形问题。地下工程：地下工程： 构筑在地表以下和山体内部的各类建筑物或构筑物构筑在地表以下和山体内部的各类建筑物或构筑物的总称。（隧道、地下铁道、地下工厂、地下车库、地下商店、的总称。（隧道、地下铁道、地下工厂、地下车库、地下商店、地下指挥所等）地下指挥所等）