1、 第二章 工程地质勘察第一节 场地和地基 一、场地与地基的概念场地是指工程建筑所处的和直接使用的有限面积的土地。从岩土工程角度分析,场地涉及工程所处的地质环境及岩土体的稳定问题,直接关系到工程安全与正常使用。场地的概念是宏观的,场地勘察应广泛研究整个工程在建设施工和使用运营期间在场地内可能发生的各种岩土体的失稳、自然地质及工程地质灾害等问题。地基是指直接承托建筑物基础的那一部分范围很小的场地。这部分岩土体因受建筑物传递来的各种静、动荷载作用而产生变形,或因其本身强度不足而失稳。所以它与工程建筑的相互依存关系更为直接。二、地基评价为保证工程安全,一方面必须通过工程勘察来确认场地本身是否稳定,另一
2、方面还必须论证地基本身的强度及变形是否满足建筑物的安全及使用要求。因此评价场地稳定和地基稳定两者的着眼点、研究的范围、内容和方法是不同的,但它们是相互补充的。例如,甘肃天水市某重型机器厂因确定厂址时未曾勘察场地的整体稳定性,而将全部厂房建在一个稀性大泥石流沟谷里,尽管地基有一定的承载力,但当泥石流爆发时整个场地包括全部工程设施均被埋没在泥石流中,虽然花费了巨额投资进行整治,但结果仍无济于事,使整个工程报废,经济损失极为严重。又如处于地面沉降区、洪水泛滥区及大面积地震液化区中的建筑物,尽第 22 页管局部地基是稳定的,但一旦发生整个场地的大面积灾害,则所有建筑物仍不能逃脱一场灾难,1976 年唐
3、山大地震的宏观液化灾害就是一个明显的实例。由于大面积宏观液化波及整个滦河中下游的各县城、东矿区钱家营工业广场虽局部地基稳定,但大面积液化造成的破坏使整个场地失稳,喷水冒砂的场地瞬间变成一片翻滚的砂涛,将已建成的一些工业厂房摇晃得支离破碎。可见没有场地的稳定性则不能确保整个工程建设的成功。反之,只注意研究场地宏观的稳定性而忽视地基的局部稳定问题,则基础工程设计与施工无从实施,工程安全与使用要求也无从确保。此外,严重喷水冒砂的结果必然造成场地地基的沉陷,图 2-1 为 1976 年唐山大地震唐山市范各庄地陷坑。因此,对建(构)筑物的场地勘察应严密注意这个问题。 第二节 工程勘察目的与原则一、工程勘
4、察目的 地基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。在工程实践中,有因不经过调查研究而盲目进行地基基础设计和施工而造成严重工程事故的例子。但是,更常见的是勘察不详或分析结论有误,以致延误建设进度、浪费大量资金,甚至遗留后患。因此,地基勘察工作应该遵循基本建设程序,走在设计和施工前面,采取必要的勘察手段和方法,提供准确无误的地基勘察报告。 二、工程勘察原则工程勘察是基本建设的一个重要环节。勘察成果是项目决策、设计和施工的重要依据,直接关系到工程建设的经济效益、环境效益和社会效益。在进行工程勘察工作时,应掌握以下原则:
5、(1)在理论、方法和经验上,要充分做到工程地质、土力学与岩体力学相结合,定性与定量相结合;(2)在工程实践上,必须做到勘察与设计、施工密切配合协作,力求技术可靠与经济合理的统一,岩土条件与建设要求的统一;(3)要把岩土体( 包括岩土层及由其构成的场地与地基) 既看成是地质体,又要看成是力学介质体,同时还要把它看成是工程的实体;(4)采用各项岩土参数时,应注意因岩土体材料的非均匀性及各向异性,参数与原型岩土体性状之间的差异及其随工程环境不同而可能产生的变异,测定岩土性质时宜通过不同的试验手段综合验证;(5)工程勘察宜以实际观测的数据和岩土性状为依据,并以原型观测、实体试验及原位测试作为对类似的工程进行分析论证的依据,但应考虑到不同工程对象在设计、施工方面的差异,对重点工程宜进行室内的或现场的模型试验;(6)在岩土工程稳定性计算中宜用两种以上的可能方案进行比较,通常取其安全系数最小的一种方案作为安全控制。为避免保守,可与当地的实际工程经验对照以进行必要的修正。