動(dòng)力工程地質(zhì)-專題一

1、動(dòng)力工程地質(zhì)專題一 建筑場(chǎng)地和地基的工程地質(zhì)問題本專題內(nèi)容山區(qū)建筑場(chǎng)地和地基的基本特點(diǎn)山區(qū)建筑場(chǎng)地和地基選擇巖石地基的工程地質(zhì)特性:巖石地基的利用與處理山區(qū)不均勻地基及其處理第一節(jié)山區(qū)建筑場(chǎng)地和地基的基本1=ND特點(diǎn)S在建筑地基方面1、地區(qū)咼差懸殊挖填方問題邊坡問題2、基巖起伏變化較大地基不均勻問題3、土層復(fù)雜土性差異4、局部軟弱土層二、在場(chǎng)地的穩(wěn)定方面山區(qū)的建筑場(chǎng)地的穩(wěn)定性往往受到山區(qū)特有的對(duì)工程有 很大危害的不良地質(zhì)現(xiàn)象的影響，在山區(qū)不良地質(zhì)現(xiàn)象可以 分為二種類型：（一）物理地質(zhì)現(xiàn)象是指對(duì)建筑物有影響的自然地質(zhì)作用及現(xiàn)象，這些現(xiàn)象 包括有：巖石風(fēng)化，流水沖刷，泥石流山崩、滑坡、巖溶、 潛蝕

2、和土洞以及地震等（二）工程地質(zhì)現(xiàn)象在山區(qū)的建設(shè)中，由于建（構(gòu)）筑物的興建，會(huì)改變當(dāng)?shù)?的地質(zhì)條件，引起新的地質(zhì)作用。這種由于人類工程活動(dòng)而 引起的對(duì)建（構(gòu)）筑物有影響的地質(zhì)作用及現(xiàn)象，稱為工程地 質(zhì)現(xiàn)象。不良地質(zhì)現(xiàn)象分類I、與風(fēng)化營力作用有關(guān)現(xiàn)象巖石風(fēng)化II、與地表水（海、朔、河、溝渠的水）活動(dòng)有關(guān)的現(xiàn)象 邊岸沖刷和壩落斜坡沖蝕，泥石流III、與地表水和地下水活動(dòng)有關(guān)的現(xiàn)象 沉降，濕陷，巖溶IV、與斜h上地1F水，地表水和重力活動(dòng)有關(guān)的現(xiàn)象 滑坡、崩場(chǎng)、巖堆V、與地下水活動(dòng)有關(guān)的現(xiàn)象 凍結(jié)、凍脹、多年凍結(jié)及其現(xiàn)象VI、與地球內(nèi)力有關(guān)的現(xiàn)象 地震VII、與人類工程活動(dòng)有關(guān)的現(xiàn)象沉陷、壓縮、膨脹、

3、進(jìn)行地下工程時(shí)地表地下的變形、人工邊坡變 形等。第二節(jié)山區(qū)建筑場(chǎng)地和地基選擇_、在選擇建筑場(chǎng)地方面在山區(qū)選擇建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)勘測(cè)時(shí)，應(yīng)對(duì)場(chǎng)地的適宜 性和穩(wěn)定性作岀評(píng)價(jià)。在山區(qū)選擇建筑場(chǎng)地的要求，在工程地質(zhì)方面是：1、建筑場(chǎng)地內(nèi)有無不良地質(zhì)現(xiàn)象，這些現(xiàn)象對(duì)建筑場(chǎng)地穩(wěn) 定性的影響嚴(yán)重性如何。2、地基條件是否良好，是否有特殊土類，其承載力和沉降 條件能否滿足建（構(gòu)）筑物的要求。3、是否屬于強(qiáng)震區(qū)或發(fā)震斷裂帶。4、地表水和地下水對(duì)場(chǎng)地使用，建（構(gòu)）筑物地基和基礎(chǔ)是 否有不良影響。5、地下是否有未開采的有價(jià)值的礦藏或即將修建的水庫淹 沒范菌。二、在選擇地基方面在選擇建（構(gòu)）筑物的地基時(shí)，對(duì)建（構(gòu)）筑物

4、必須滿足下列要 求：1、地基土的容許承載力必須比建（構(gòu)）筑物要求的要大，以 保證（構(gòu)）筑物的安全。2、地基最大沉降和差異沉降都必須比建（構(gòu)）筑物要求的要 小，以保證建（構(gòu)）筑物不致因基礎(chǔ)位移而損壞。3、地基中的不良地質(zhì)現(xiàn)象應(yīng)該對(duì)建（構(gòu)）筑物影響小，并易 于處理的，以保證建（構(gòu)）筑物的穩(wěn)定和正常使用。4、必須評(píng)價(jià)建（構(gòu)）筑物在施工過程中產(chǎn)生的工程地質(zhì)現(xiàn)象， 以及這些現(xiàn)象對(duì)鄰近建（構(gòu)）筑物的影響，并要有措施來處理 的可能。第三節(jié) 巖石地基的工程地質(zhì)特性一、巖石地基的般概念1 巖石與巖體巖石是指礦物的集合體。其礦物顆粒間有牢固的聯(lián)結(jié)，呈 整體或具有節(jié)理裂隙的自然塊體。巖體是指工程影響范圍內(nèi)的地質(zhì)體。

5、是結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體 （巖塊）的組合。2-軟巖與硬巖硬質(zhì)巖石：巖石的飽和單軸極限抗壓強(qiáng)度大于或等于30MPa軟質(zhì)巖石：巖石的飽和單軸極限抗壓強(qiáng)度小于30MPao對(duì)于工程地質(zhì)來說，應(yīng)該著重研究巖體 的基本性質(zhì)。但是，研究巖塊的基本物理力 學(xué)性質(zhì)是研究巖體的基礎(chǔ)。同時(shí)，由于在目 前條件下，一般采取試件大小有限。所以， 我們?nèi)砸匝芯繋r塊的物理力學(xué)性質(zhì)為主。但 是巖塊的物理力學(xué)性質(zhì)只能反映局部巖體的 性質(zhì)，所以有時(shí)還需通過現(xiàn)場(chǎng)巖體試驗(yàn)來加 以彌補(bǔ)。二、巖石地基的承載力和穩(wěn)定性（一）巖石風(fēng)化對(duì)地基的影響由于建筑物地基絕大多數(shù)都是設(shè)置在近地表的 數(shù)米到數(shù)十米間。因此巖石不可能不遇到風(fēng)化問題, 而且可以說，大多

6、數(shù)的巖石地基都建筑在風(fēng)化巖石 上。因而在評(píng)價(jià)建筑物地基中對(duì)巖石風(fēng)化應(yīng)給于足 夠的重視。（二）節(jié)理及斷層帶對(duì)巖石地基的影響巖石受構(gòu)造應(yīng)力作用而發(fā)生了破裂變形，由于 應(yīng)力的類型、大小、作用的時(shí)間長短應(yīng)巖石性質(zhì)0勺 不同，致使斷層帶中的物質(zhì)組成與圍巖有顯著的區(qū) 別。（三）巖石地基承載力的確定地基承載力系指在保證地基穩(wěn)定的條件下建（構(gòu)） 物的沉降量不超過容許值的地基承載能力。一般認(rèn)為：巖石地基的承載力與基礎(chǔ)埋置深度和 底面尺寸無關(guān)。確定方法：1 現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)；2.規(guī)范 GB50007-2002規(guī)定。對(duì)于完整、較完整和較破碎的巖石地基承載力 特征值，可根據(jù)室內(nèi)飽和單軸抗壓強(qiáng)度確定：式中：fa巖石地基承載

7、力特征值(kPa) frk巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)屮一折減系數(shù)。根據(jù)巖體完整程度以 及結(jié)構(gòu)面的間距、寬度、產(chǎn)狀和組合，由地區(qū)經(jīng)驗(yàn) 確定。無經(jīng)驗(yàn)時(shí)，對(duì)于完整巖石可取0.5；對(duì)較完整 巖體取0.20.5,對(duì)較破碎巖體可取0.10.2o第四節(jié)巖石地基的利用與處理、根據(jù)建筑的要求，清除基巖表面不同程度的風(fēng)化層，將基二、當(dāng)基礎(chǔ)出現(xiàn)拉力時(shí)；采用巖石錨樁基礎(chǔ)；巖石的力學(xué)性能，抗壓強(qiáng)度很大，但抗拉強(qiáng)度很小，那 么，在利丿|巖石作為地基時(shí)，我們耍充分利川巖石的特有性 能抗壓強(qiáng)度。三、地基的軟弱帶處理山區(qū)巖石地基中，經(jīng)常會(huì)遇到斷層或局部破碎帶，在這 些軟弱帶應(yīng)于處理，以達(dá)到地基承受荷載時(shí)不致產(chǎn)生過大的

8、 集中應(yīng)力和過多的不均勻沉陷，同時(shí)防止地基巖石軟弱帶剪 力変生疲壞。軟弱帶處理常用兩種方法：I、開挖清除軟弱帶2、巖 體加固（固結(jié)灌漿、錨固）第五節(jié) 山區(qū)不均勻地基及其處理、不均勻地基的鑒別1、地基土巖性多變，構(gòu)造復(fù)雜，層位不定，地 層成因，沉積年代和沉積物性質(zhì)顯著不同。2、地基土具層狀構(gòu)造，其層面起伏大或傾斜坡 度大于10%,堅(jiān)硬下臥層或軟弱下臥層離基底較近, 一般為2.0B, （B為基礎(chǔ)寬度），或在主要持力層中 有軟、硬夾層或包裹體。3、地基土的承載力及變化范圍大或其值 過低；在下列情況下，可作為不均勻地基處 理：當(dāng)3005 R/b<500Kpa, >1.5；當(dāng)2005 R小&

9、#167;300Kpa, >1.4；當(dāng) 130< R/b<200Kpa, >1.3；當(dāng)持力層R均<13Kpa, 一般不均勻地基。4、地基土的壓縮性變化較大或具有高壓縮性，在下列情 況下，可作為不均勻地基處理：當(dāng)20MPa>E/J>15MPa, E大/E小>1.8；當(dāng) 15Mpa > E小>7.5Mpa, E大/E小>1.3；當(dāng)持力層E° i_02<7.5MPa或a。一。2>0.5MPa_1,般為不 均勻地層。 5、特殊類土：如山區(qū)軟土、脹縮土、大塊孤石及石芽地 基。此外，應(yīng)考慮土的水理性質(zhì)，地下水對(duì)地基不均

10、勻性的影 響。二、不均勻地基的類型及其工程地質(zhì)特點(diǎn)（一）雙層地基1、對(duì)上軟下硬地基，應(yīng)考慮基礎(chǔ)下地基中產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，壓縮層沉降量較均勻質(zhì)土要相對(duì)大 些，這時(shí)，基礎(chǔ)宜深埋，使地基壓縮層較薄，使得 地基較均勻。2、上硬下軟地基，要充分利用上面硬層對(duì)基底驀牒雜翳同時(shí)需要驗(yàn)算下臥軟弱層在強(qiáng)度3、對(duì)雙層與單層混合構(gòu)成的地基，比較不利。鵜濾翱算翥勰聶豐質(zhì)情況'考慮基（二）多層地基，指地基受壓層內(nèi)為三層或三層以上多層 構(gòu)成的地基。這種地基在山區(qū)的洪積層、沖積層內(nèi)較多。多層地基的情況比較復(fù)雜，可能出現(xiàn)多種地層組合形成:對(duì)于出現(xiàn)好、好、壞或好、壞、壞或壞、壞、好地層組 合形式的三層地基，當(dāng)相鄰兩層性

11、質(zhì)接近時(shí)，可以按前述雙 層龜基來考慮。對(duì)于由好、壞、好土層組成的地基，如果第一層好土較 厚時(shí)，基礎(chǔ)盡量淺埋，發(fā)撐好土層應(yīng)有作用，并驗(yàn)鼻下臥軟 弱層。如果好土層很薄，產(chǎn)（構(gòu)）筑物荷重較大，可嶷穿過 中間軟層作樁基；對(duì)一般建構(gòu)筑物可采取加強(qiáng)基礎(chǔ)剛性或 整體性。對(duì)壞、好、壞土層組成的三層地基，如果地基強(qiáng)度和變 形不能滿足要求時(shí)，則要采取措施改善地基均勻性。所有的三層或三層以上的地基都必須進(jìn)行強(qiáng)度和變形驗(yàn) 算。（三）特殊土地基，是地基受壓層內(nèi)全部或主要持力層內(nèi) 有特殊土?xí)r的地基。這種地基土性質(zhì)比較特殊，如很軟弱，或局部很堅(jiān)硬， 或土的物理力學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，將造成地基的不均勻性。屬于這類地基的有山區(qū)軟土、山區(qū)黃土、新近沉積粘性 土、脹縮土地及山區(qū)個(gè)體巖石地基等。這些地基土各有其特 點(diǎn)和成因。三、不均勻地基的處理不均勻地基的處理，在山區(qū)建筑地基中占有重要的地 位，處理不均勻地基目前有下列方法：1、充分利用上覆土層：盡量采用淺埋基礎(chǔ)。山區(qū)地基 常具有這樣的特點(diǎn)，地基表土層的強(qiáng)度較高，具有一定的厚 度，其下才分別為軟