土地結(jié)構(gòu)工程之工程地基勘察

工程地基勘察1第1節(jié)概述第2節(jié)水文地質(zhì)條件第3節(jié)土中滲流的影響第4節(jié)地基勘察方法2第1節(jié)概述

地基勘察的目的在于以各種勘察手段和方法，調(diào)查研究和分析評(píng)價(jià)建筑場(chǎng)地和地基的工程地質(zhì)條件，為設(shè)計(jì)和施工提供所需的工程地質(zhì)資料。3

地基勘察工作應(yīng)該做在設(shè)計(jì)和施工前面，采取必要的勘察手段和方法，提供準(zhǔn)確無(wú)誤的地基勘察報(bào)告。

地基勘察的任務(wù)：認(rèn)識(shí)場(chǎng)地的地質(zhì)條件，分析場(chǎng)地條件與建筑物之間的相互影響。4第2節(jié)水文地質(zhì)條件

存在于地面下土和巖石的孔隙、裂隙或溶洞中的水叫做地下水。

建筑場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件主要包括地下水的埋藏條件，地下水化學(xué)成分及其對(duì)混凝土的腐蝕等。5一、地下水的埋藏條件

地下水按其埋藏條件可分為：上層滯水、潛水和承壓水三種類(lèi)型。

1.上層滯水：指埋藏在地表淺處，局部隔水透鏡體的上部，且具有自由水面的地下水。上層滯水地帶只有在融雪或大量降水后才能聚集較多的水，因而只能作為季節(jié)性的或臨時(shí)性的水源。6

2.潛水：指埋藏在地表以下第一個(gè)穩(wěn)定隔水層以上的具有自由水面的地下水。潛水直接受雨水滲透或河流滲入土中而得到補(bǔ)給，同時(shí)也直接由于蒸發(fā)或流入河流而排泄。因此，潛水位的變化直接受氣候條件變化的影響。7

3.承壓水：指充滿于兩個(gè)連續(xù)的穩(wěn)定隔水層之間的含水層中的地下水。它承受一定的靜水壓力。由于承壓水的上面存在隔水頂板，它的埋藏區(qū)與地表補(bǔ)給區(qū)不一致。因此，承壓水的動(dòng)態(tài)變化，受局部氣候因素影響不明顯。8二、地下水的腐蝕性

地下水中含有多種化學(xué)成分，當(dāng)某些成分含量過(guò)多時(shí)，會(huì)對(duì)混凝土等材料產(chǎn)生危害。

1.地下水中的含量過(guò)多時(shí)，將與水泥水化生成的發(fā)生作用，生成生石膏。生石膏再與水泥的水化產(chǎn)物水化鋁酸鈣發(fā)生反應(yīng)，生成硫鋁酸鈣（水泥桿菌）。9

硫鋁酸鈣的體積比化合前膨脹了許多，可以使混凝土產(chǎn)生膨脹破壞。

2.pH<7的酸性地下水對(duì)混凝土中的和可以起到溶解破壞作用。

3.地下水中的游離的CO2可與混凝土中的Ca(OH)2化合生成CaCO3硬殼，對(duì)混凝土可起到保護(hù)作用。10但CO2含量過(guò)多多時(shí)，又又會(huì)與CaCO3化合，生生成可溶溶于水的Ca(HCO3)2。這種過(guò)過(guò)多的、、能與CaCO3起作用的的那一部部分游離離CO2稱為腐蝕蝕性CO2。11第3節(jié)土土中中滲流的的影響地下水在在滲流過(guò)過(guò)程中受受到土骨骨架的阻阻力，作作為反作作用力，，水對(duì)土土骨架的的作用力力稱為滲流力。豎向滲流流的作用用可使土土的有效重度度發(fā)生變化化。12向下滲流流使有效效應(yīng)力增增加，增大土的的抗剪強(qiáng)強(qiáng)度；向向上滲流流則使有效效應(yīng)力減減少，降降低土的的抗剪強(qiáng)強(qiáng)度。。向上滲滲流的水水力梯度度增加到到使有效效應(yīng)力減減少為零零的某一一數(shù)值icr，此時(shí)，，土中的的有效應(yīng)應(yīng)力降低低為零，，砂土因因抗剪強(qiáng)強(qiáng)度喪失失而“液化”。這種種滲透液液化現(xiàn)象象稱為流砂。13流砂出現(xiàn)現(xiàn)時(shí)的水水力梯度度icr稱為臨界水力力梯度。流砂是一一種不良良的工程程地質(zhì)現(xiàn)現(xiàn)象，所所以在地地基勘察察中應(yīng)對(duì)對(duì)可能出出現(xiàn)的流流砂現(xiàn)象象的條件件及其危危害性作作出評(píng)估估。14基坑工程程防治流流砂的原原則主要是：：1.減小小基坑內(nèi)內(nèi)外地下下水的水水頭差；；2.增大大滲流路路徑；3.在向向上滲流流出口處處地表用用透水材材料覆蓋蓋壓重以以平衡滲滲流力。。15當(dāng)土中滲滲流的水水力梯度度小于臨界界水力梯梯度時(shí)，，雖不致誘發(fā)流流砂現(xiàn)象象，但土土中細(xì)小小顆粒仍仍有可能能穿過(guò)粗粗顆粒之之間的孔孔隙被滲滲流挾帶帶而去，，如果這這種現(xiàn)象象發(fā)生的的時(shí)間比比較長(zhǎng)，，在土層層中將形形成管狀狀空洞，，使土體體強(qiáng)度降降低，壓壓縮性增增大，這這種現(xiàn)象象稱為““管涌”。16滲流對(duì)土土坡和擋擋土墻都都會(huì)產(chǎn)生不利利于其穩(wěn)穩(wěn)定性的的影響。。1.滲流流對(duì)土坡坡穩(wěn)定性性的不利利影響主主要是滲滲流力的的促滑作用用，其次是是靜水浮浮托力的的減重作用用。2.滲流流對(duì)擋土土墻穩(wěn)定定性的不不利影響響表現(xiàn)在在滲流會(huì)會(huì)使處于于主動(dòng)、、靜止或或被動(dòng)三三者中任任何狀態(tài)態(tài)的土壓力明明顯增大大。17第4節(jié)地地基基勘察方方法工業(yè)與民民用建筑筑工程的的設(shè)計(jì)分分為可行性研研究、初步設(shè)計(jì)計(jì)和施工圖三個(gè)階段段。為了提供供各設(shè)計(jì)計(jì)階段所所需的工工程地質(zhì)質(zhì)資料，，勘察工工作也相相應(yīng)分為為可行性研研究勘察察、初步勘察察和詳細(xì)勘察察三個(gè)階段段。18一、勘探探工作勘探是地地基勘察察過(guò)程中中查明地質(zhì)質(zhì)情況的的一種必必要手段段，它是是在地面面的工程程地質(zhì)測(cè)測(cè)繪和調(diào)調(diào)查所取取得的各各項(xiàng)定性性資料的的基礎(chǔ)上上，進(jìn)一一步對(duì)場(chǎng)場(chǎng)地的工工程地質(zhì)質(zhì)條件進(jìn)進(jìn)行定量量的評(píng)價(jià)價(jià)。勘探工作作包括坑探、鉆探、觸探和地球物理理勘探等。19下面對(duì)觸觸探和地地球物理理勘探進(jìn)行行簡(jiǎn)要介介紹。1.觸探探觸探是通通過(guò)探桿桿用靜力力或動(dòng)力力將金屬屬探頭貫貫入土層層，并測(cè)測(cè)得能表表征土對(duì)對(duì)觸探頭頭貫入的的阻抗能能力的指指標(biāo)，從從而間接地判斷土土層及其其性質(zhì)的的一類(lèi)勘勘探方法法和原位位測(cè)試技技術(shù)。20作為勘探探手段，，觸探可可用于劃分土土層；作作為測(cè)試試技術(shù)，，則可估計(jì)計(jì)地基承承載力和和土的變變形指標(biāo)標(biāo)等。a.靜力力觸探靜力觸探探試驗(yàn)憑憑借靜壓壓力將觸觸探頭壓壓入土層層，利用用電測(cè)技技術(shù)測(cè)得得貫入阻力力來(lái)判定土土的力學(xué)學(xué)性質(zhì)。。與常規(guī)規(guī)的勘探探手段比比較，靜靜力觸探探有其獨(dú)獨(dú)特的優(yōu)優(yōu)越性。。它能快快速、連連續(xù)地探探測(cè)土層層及其性性質(zhì)的變變化。21單橋探頭頭可以測(cè)測(cè)得包括括錐尖阻力力和側(cè)壁壁摩阻力力在內(nèi)的總貫入入阻力P（kN）），通常常用比貫入阻阻力ps（kPa）表示示。雙橋探頭頭可以分分別測(cè)得得錐尖總總阻力Qc（kN））和側(cè)壁壁總摩阻阻力Pt（kN）），通常常以錐尖阻力力qc（kPa）和側(cè)壁摩阻阻力fs（kPa）表示示。根據(jù)據(jù)錐尖阻阻力qc（kPa）和側(cè)側(cè)壁摩阻阻力fs（kPa），可可以計(jì)算算同一深深度處的的摩阻比Rs。22地基的承承載力取取決于地地基土本身身的力學(xué)學(xué)性質(zhì)，，而靜力觸探所所測(cè)得的的比貫入入阻力等等指標(biāo)在在一定程程度上也也反映了了土的某某些力學(xué)學(xué)性質(zhì)。。根據(jù)靜靜力觸探探資料可可間接地地按地區(qū)區(qū)性的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)關(guān)系系估算地基的承承載力、土的壓縮縮性指標(biāo)標(biāo)和單樁承載載力等。23b.動(dòng)力力觸探動(dòng)力觸探探一般是是將一定定質(zhì)量的穿穿心錘，，以一定定的落距距自由下下落，將將探頭貫貫入土中中，然后后記錄貫貫入一定定深度所所需的錘錘擊次數(shù)數(shù)，并以以此判斷斷土的性性質(zhì)。動(dòng)力觸探探包括標(biāo)準(zhǔn)貫入入試驗(yàn)和輕便觸探探兩種方法法。24由標(biāo)準(zhǔn)貫貫入試驗(yàn)驗(yàn)測(cè)得的的錘擊數(shù)N，可用于于確定地地基的承載力力、估計(jì)計(jì)土的抗抗剪強(qiáng)度度和粘性性土的變變形指標(biāo)標(biāo)、判別別粘性土土的稠度度和砂土土的密實(shí)實(shí)度以及及估計(jì)地地震時(shí)砂砂土液化化的可能能性。應(yīng)用輕便便觸探試試驗(yàn)測(cè)得得的錘擊擊數(shù)N10，可確定定粘性土土地基和和素填土土地基的的承載力力，并可可按不同同位置的的值的變變化情況況判定地地基土層層的均勻勻程度。。252.地球球物理勘勘探地球物理理勘探（（物探））是一種兼兼有勘探和測(cè)試雙重功能能的技術(shù)術(shù)。物探探之所以以能夠被被用來(lái)研研究和解解決各種種地質(zhì)問(wèn)問(wèn)題，主主要是因因?yàn)椴煌膸r石石、土層層和地質(zhì)質(zhì)構(gòu)造往往往具有有不同的的物理性性質(zhì)，通通過(guò)專(zhuān)門(mén)門(mén)的物探探儀器的的量測(cè)，，就可區(qū)區(qū)別和推推斷有關(guān)關(guān)地質(zhì)問(wèn)問(wèn)題。26對(duì)地基勘勘探的下下列方面面宜應(yīng)用物物探：a.作為為鉆探的的先行手手段，了了解隱蔽蔽的地質(zhì)質(zhì)界限、、界面或或異常地地帶，為為經(jīng)濟(jì)合合理確定定鉆探方方案提供供依據(jù)；；b.作為為鉆探的的輔助手手段，在在鉆孔之之間增加加地球物物理勘探探點(diǎn)，為為鉆探成成果的內(nèi)內(nèi)插、外外推提供供依據(jù)；；27c.測(cè)定定巖土體體某些特特性參數(shù)，如如波速、、動(dòng)彈性性模量等等。常用的物物探方法法主要有有電阻率率法、聲聲波法等等。28二、土性性指標(biāo)的的統(tǒng)計(jì)整整理測(cè)試是地基勘勘察工作作的重要內(nèi)容。。通過(guò)在在土工實(shí)實(shí)驗(yàn)室或或現(xiàn)場(chǎng)原原位進(jìn)行行的測(cè)試試工作，，可以取取得土和和巖石的的物理力力學(xué)性質(zhì)質(zhì)和地下下水的水水質(zhì)等定定量指標(biāo)標(biāo)，以供供設(shè)計(jì)計(jì)計(jì)算時(shí)使使用。29由于巖石石和土自自身的不不均勻性，，取樣和和運(yùn)輸過(guò)過(guò)程的擾動(dòng)，實(shí)實(shí)驗(yàn)儀器器及操作作方法差差異等原原因，同同類(lèi)土層層測(cè)得的的土性指指標(biāo)值是是離散的。在勘察中中，若取取得足夠夠多的數(shù)數(shù)據(jù)，可可按工程程地質(zhì)單單元及層層次分別別進(jìn)行統(tǒng)統(tǒng)計(jì)整理理，以便便求得具有代表表性的指指標(biāo)。30統(tǒng)計(jì)整理理時(shí)，應(yīng)應(yīng)在合理理分層的基基礎(chǔ)上，，對(duì)每層層土的有關(guān)測(cè)試試項(xiàng)目，，根據(jù)指指標(biāo)測(cè)試試次數(shù)、、地層均均勻性和和建筑物物等級(jí)等等因素選選擇合理理的數(shù)理理統(tǒng)計(jì)方方法。地基勘察察中所測(cè)測(cè)得的指指標(biāo)，是是直接用用來(lái)計(jì)算算土體強(qiáng)強(qiáng)度和變變形的，，如抗剪剪強(qiáng)度指指標(biāo)c、值等。31當(dāng)須提供供室內(nèi)試試驗(yàn)的抗剪強(qiáng)度度指標(biāo)時(shí)時(shí)，對(duì)于于甲級(jí)建筑物物，應(yīng)在在基礎(chǔ)底底面以下下一倍基基坑寬深深度的土土層內(nèi)，，對(duì)同一一類(lèi)土至至少取6組原狀狀試樣進(jìn)進(jìn)行室內(nèi)內(nèi)剪切試試驗(yàn)。室室內(nèi)剪切切試驗(yàn)取取消了直直接剪切切試驗(yàn)，，而應(yīng)選選擇三軸軸不固結(jié)結(jié)不排水水試驗(yàn)或或固結(jié)不不排水試試驗(yàn)。321.p176：：第7行““…，將將與水泥泥硬化后生成成的Ca(OH)2起作用，，…”水第6章內(nèi)內(nèi)容容勘誤2.p187：：倒數(shù)第15行行“地基土的承載力力取決于于土本身身的力學(xué)學(xué)性質(zhì)，，…”地基333.p187：：倒數(shù)第13行行“按地