1、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,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
2、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。,5.1 岩土工程勘察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
3、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。,5.1.2 岩土工程勘察阶段及技术要点,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。,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
4、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),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。,
5、表5-1详细勘察勘探点的间距 （单位：m）,详勘阶段勘察点的布置，应符合下列规定:,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。,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
6、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0.51.0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
7、调整。,5.2.2 地基勘察方法,地基勘察方法,钻探,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。,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。,常用的原位测试方法,静荷载试
8、验,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,图5-3 静载荷试验成果曲线 a)s-t曲线 b）p-s曲线,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ps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ps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。,直线变形阶段,局部剪切阶段,破坏阶段,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
9、的工程性质。,图5-4 单桥探头构造 1顶柱 2电阻应变片 3传感器4密封垫圈套 5四芯电缆 6外套筒,地基土的承载力取决于土本身的力学性质，而静力触探所得的比贯入阻力等指标在一定程度上反映了土的某些力学性质。根据静力触探试验资料和其他的测试结果（如取原状土在室内进行测试）相互对比，建立相关关系，或者可间接地按地区性的经验关系估算土的承载力、压缩性指标、单桩承载力、沉桩可能性和液化趋势等。静力触探试验适用于黏性土、粉土、砂土及含少量碎石的土层。尤其适合对地层变化较大的复杂场地以及不易取得原状土样的饱和砂土和高灵敏度软黏土地层。但静力触探不能直接识别地层，而且对碎石类地层和较密实的砂土层难以贯入
10、，因此经常须与钻探配合使用。,动力触探试验,动力触探是利用一定的锤击能量，将一定形式的探头贯入土中，并记录贯入一定深度所需的锤击数，以此判断土的性质。动力触探试验设备简单、效率高，故在岩土工程勘察中应用较广。,动力触探依照探头形式,标准贯入试验,圆锥动力触探,5.3 工程地质勘察报告,5.3.1 工程地质勘察报告的编制,工程地质勘察报告一般分为文字和图表两部分。文字部分一般包括任务要求及勘察工作概况、场地位置、地形地貌、地质构造、不良地质现象及地震设计烈度、场地的地层分布、岩石和土的均匀性、物理力学性质、地基承载力和其他设计计算指标、地下水的埋藏条件和腐蚀性以及土层的冻结深度、对建筑场地及地基
11、进行综合的工程地质评价、对场地的稳定性和适宜性做出结论，并指出存在的问题和提出有关地基基础方案的建议。图表部分一般包括勘探点平面布置图、工程地质剖面图、地质柱状图或综合地质柱状图、地下水位线、土工试验成果表、其他测试成果图表（如现场载荷试验、标准贯入试验、静力触探试验、旁压试验等）。,勘探点平面布置图,工程地质剖面图,5.3.2 工程地质勘察报告的阅读和使用,持力层的选择,根据勘察资料，合理地确定地基承载力是选择持力层的关键。而地基承载力的确定取决于很多因素，单纯依靠某种方法确定的承载力值不一定完全合理，只有通过认真阅读勘察报告，分析所得到的有关野外和室内的各种资料，并结合当地实践经验，才能确
12、定地基承载力。然后在熟悉场地各土层的分布和物理力学性质（层状分布情况、状态、压缩性和抗剪强度、厚度、埋深及均匀程度等）的基础上，结合拟建工程的具体情况初步确定持力层，并经过试算或方案比较，最后作出决定。,场地稳定性的评价,场地的地质构造（褶皱、断层等）、不良地质现象（滑坡、泥石流、塌陷等）、地层成层条件和地震等都会影响场地的稳定性，在勘察中必须查明其分布规律、具体条件、危害程度。在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区修建建筑物，必须慎重对待。如不得不在其中较为稳定的地段进行建筑，要事先采取有力措施、防范于未然，以免造成损失。,5.4 验槽,当基坑（槽）开挖至设计标高时，施工单位应组织勘察、设计、质量监督和建设单位等有关人员共同检查坑底土层是否与设计、勘察资料相符，是否存在填井、填塘、暗沟、墓穴等不良地质情况，这个过程称为验槽。,验槽的方法,观察验槽,夯、拍或轻便勘探,图5-9 两种轻便勘探工具 a）钢钎 b）手摇小螺纹钻,结束！,
