巖土工程勘察總結(jié)

巖土工程勘察總結(jié)巖土工程是歐美國家于20世紀60年代在土木工程實踐中建立起來的一種新的技術(shù)體制。它是以求解巖體與土體工程問題，包括地基與基礎(chǔ)、邊坡和地下工程等問題。它涉及到巖體與土體的利用、整治和改造，包括巖土工程的勘察、設(shè)計、施工和監(jiān)測四個方面。巖土工程任務：按照建筑物或構(gòu)筑物不同勘察階段的要求，為工程的設(shè)計、施工以及巖土體治理加固、開挖支護和降水等工程提供地質(zhì)資料和必要的技術(shù)參數(shù)，對有關(guān)的巖土工程問題作出論證、評價，并提出保護措施的建議。巖土工程勘察的分級：巖土工程勘察的等級，是由工程安全等級、場地和地基的復雜程度三項因素決定的。工程的安全等級，是根據(jù)由于工程巖土體或結(jié)構(gòu)失穩(wěn)破壞，導致建筑物破壞而造成生命財產(chǎn)損失、社會影響及修復可能性等后果的嚴重性來劃分的，工程安全等級劃分為三級：一級，二級，三級。場地復雜程度是由建筑抗震穩(wěn)定性、不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育情況、地質(zhì)環(huán)境破壞程度和地形地貌條件四個條件衡量的，也劃分為三個等級：一級，二級，三級。地基復雜程度也劃分為三級：一級地基，二級地基，三級地基。所以巖土工程勘察也劃為三級：一級，二級，三級。為保證工程建筑物自規(guī)劃設(shè)計到施工和使用全過程達到安全、經(jīng)濟、合第1頁共1頁用的標準，使建筑物場地、結(jié)構(gòu)、規(guī)模、類型與地質(zhì)環(huán)境、場地工程地質(zhì)條件相互適應。任何工程的規(guī)劃設(shè)計過程必須遵照循序漸進的原則，即科學地劃分為若干階段進行。我國實行四階段體制：規(guī)劃階段、初步設(shè)計、技術(shù)設(shè)計、施工設(shè)計與施工。規(guī)劃階段的任務：區(qū)域開發(fā)技術(shù)壓力-沉降關(guān)系曲線，試驗成果的應用：1、確定地基土承載力基本值f0；2、計算地基土變形模量E0。靜力觸探試驗的特點：靜力觸探試驗分為機械式和電測式兩種。靜力觸探試驗儀器設(shè)備：1、觸探主機和反力裝置；2、測量與記錄顯示裝置；3、探頭；4、探桿。靜力觸探試驗要點：(1)率定探頭，求出層阻地力和儀表讀數(shù)之間的關(guān)系，場地，放平壓入主機，下好地錨；(3)將電纜線穿入探桿，接通電路，調(diào)整好儀器；(4)邊貫入，邊測記，貫入速率控制在以得到探頭率定系數(shù)；(2)現(xiàn)場測試前應先平整1~2cm/s。孔壓觸探還可進行超孔隙水壓力消散試驗，以求得土層固結(jié)系數(shù)等。靜力觸探測試成果整理：(1)對原始數(shù)據(jù)進行檢查與校正。(2)按公式分別計算比貫入阻力ps、錐尖阻力qc，側(cè)壁摩擦力fs，摩阻比FR及孔隙水壓力U。(3)分別繪制qc、fs、ps、FR、U隨著深度(縱坐標)的變化曲線。靜力觸探成果應用很廣，主要可歸納為以下幾方面：劃分土層；求取各土層工程性質(zhì)指標；確定樁基參數(shù)。動力觸探試驗是利用一定的錘擊動能，將一定規(guī)第1頁共1頁格的探頭打入土中，根據(jù)每打入土中一定深度的錘擊數(shù)(或以能量表示)來判定土的性質(zhì)，并對土進行粗略的力學分層的一種原位測試方法。動力觸探試驗方法可以歸為兩大類，即圓錐動力觸探試驗和標準貫入試驗。字板剪切試驗是用插入軟粘土中的字板頭，以一定的速率旋轉(zhuǎn)，在土層中形成圓柱形破壞面，測出土的抵抗力矩，然后換算成土的抗剪強度。特點：（1）不用取樣；（2）野外測試設(shè)備輕便，容易操作；（3）測試速度較快，效率高，成果整理簡單。野外字板剪切試驗的儀器為字板剪切儀，目前國內(nèi)有三種：開口鋼環(huán)式、輕便式和電測式。測試要點包括字板頭扭力傳感器的率定和正式測試兩部分。試驗成果的應用：1、估算地基允許承載力；2、預估極限端阻力和極限側(cè)摩阻力；3、其他?，F(xiàn)場波速試驗的基本原理，是利用彈性波在介質(zhì)中傳播速度與介質(zhì)的動彈性模量、動剪切模量、動泊松比及密度等的理論關(guān)系，從測定波的傳播速度入手，求取土的動彈性參數(shù)。巖體原位測試是在現(xiàn)場制備試件模擬工程作用對巖體施加外荷載，進而求取巖體力學參數(shù)的試驗方法，是巖土工程勘察的重要手段之一。巖體變形參數(shù)測試方法有靜力法和動力法兩種。靜力法又可分為承壓板法、狹縫法、鉆孔變形法及水壓法等。動力法分為聲波法和地震法。承壓板法又分為剛性承壓板法和揉性承壓板法，第1頁共1頁我國多采用剛性承壓板法。狹縫法又稱刻槽法，一般是在巷道或試驗平硐底板或側(cè)壁巖面上進行。鉆孔變形法是利用鉆孔膨脹計或壓力計，對孔壁施加徑向水壓力，測記各級壓力下的鉆孔徑向變形(U)。巖體的強度參數(shù)是工程巖體破壞機理分析及穩(wěn)定性計算不可缺少的參數(shù)，目前主要依據(jù)現(xiàn)場巖體力學試驗求得。原位巖體強度試驗主要有直剪試驗、單軸和三軸抗壓試驗等。巖體原位直剪試是巖體力學試驗中常用的方法，它又可分為巖體本身、巖體沿結(jié)構(gòu)面及巖體與混凝土接觸面剪切三種。原位巖體三軸試驗一般是在平硐中進行的，即在平硐中加工試件，并施加三向壓力，然后根據(jù)莫爾論理求巖體的抗壓強度及E0、μ等參數(shù)。巖體應力是工程巖體穩(wěn)定性分析及工程設(shè)計的重要參數(shù)。常用的應力量測方法主要有：應力解除法、應力恢復法和水壓致裂法等。應力解除法據(jù)測量方法不同可分為表面應力解除法、孔底應力解除法和孔壁應力解除法三種。應力恢復法一般在平硐壁面(也可在地表露頭面)上進行。通過量測應力恢復后的應力和應變值，利用彈性力學公式即可求解出測點巖體中的應力狀態(tài)。應力恢復法可分為鋼弦應變計法、電阻片法和光彈應變計法?，F(xiàn)場檢驗與監(jiān)測是巖土工程中的一個重要環(huán)節(jié)，它與勘察、設(shè)計、施工一起，構(gòu)成了巖土工程的完整體系?，F(xiàn)場檢驗應包含兩方面內(nèi)容：第一，驗證核查巖土工程勘察成果與評價建議；第二，對巖土工程施工質(zhì)量的控制與檢驗?，F(xiàn)場監(jiān)測工作主要包含三方面內(nèi)容：第一，施工和各第1頁共1頁類荷載作用下巖土反應性狀的監(jiān)測；第二，對施工或運營中結(jié)構(gòu)物的監(jiān)測；第三，對環(huán)境條件的監(jiān)測。天然地基的基槽檢驗的現(xiàn)場檢驗適用于天然土層為地基持力層的淺基礎(chǔ)，主要作基坑開挖后的驗槽工作。監(jiān)測的內(nèi)容有：基坑底部回彈觀測、建筑物基礎(chǔ)沉降及各土層的分層沉降觀測、地下水控制措施的效果及影響的監(jiān)測、基坑支護系統(tǒng)工作狀態(tài)的監(jiān)測等。樁基主要功能是將荷載密實土層或巖層上，以滿足承載力預制樁和灌注樁兩種。樁基傳遞至地下較深處的和變形的要求。樁基工程按施工方法，可分為工程檢測應包括樁基強度、變形和幾何受力條件等三個方面，尤以前者為主。實行嚴格的檢驗與監(jiān)測，以保證安全、順利地施工。檢驗與監(jiān)測工作內(nèi)容有以下幾方面：(1)對工作的現(xiàn)場監(jiān)理。(2)監(jiān)測土體變形與支護結(jié)構(gòu)的位移。(3)對地下水控制設(shè)施的裝設(shè)及運營情況進行監(jiān)測。(4)對鄰近的建筑物和支護結(jié)構(gòu)施工安設(shè)重要設(shè)施進行監(jiān)測。地下水對工程巖土體的強度和變形以及對建筑物穩(wěn)定性的影響，都是極為重要的。因此在深基坑施工過程中要加強地下水的監(jiān)測?？紫端畨毫r土體變形和穩(wěn)定性有很大的影響，因此在飽和土層中進行地基處理和基礎(chǔ)施工過程中以及研究滑坡穩(wěn)定性等問題時，孔隙水壓力的監(jiān)測很有必要。地下水壓力(水位)和水質(zhì)監(jiān)測工作的布置，應根據(jù)巖土體的性狀和工程類型確定。一般順地下水流向布置觀測線。勘察成果整理是在搜集已有資料后，在工程地質(zhì)測繪、勘探、測試、檢驗與監(jiān)測所得各項原始資料和數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進行的，其主要工作內(nèi)容是：巖土第1頁共1頁參數(shù)的分析與選定、巖土工程分析評價、反分析和勘察報告的編寫。巖土參數(shù)可分為兩類：一類是評價指標，另一類是計算指標。工程上對這兩類巖土參數(shù)的基本要求是可靠性和適用性。巖土工程分析評價的內(nèi)容主要包括：(1)場地的穩(wěn)定性和適宜性。(2)為巖土工程設(shè)計提供場地地層結(jié)構(gòu)和地下水空間分布的參數(shù)、巖土體工程性質(zhì)和狀態(tài)的設(shè)計參數(shù)。(3)預測擬建工程施工和運營過程中可能出現(xiàn)的巖土工程問題，并提出相應的防治對策和措施以及合理的施工方法。(4)提出地基與基礎(chǔ)、邊坡工程、地下洞室等各項巖土工程方案設(shè)計的建議。(5)預測擬建工程對現(xiàn)有工程的影響、工程建設(shè)產(chǎn)生的環(huán)境變化，以及環(huán)境變化對工程的影響。反分析是通過工程實體試驗或施工監(jiān)測巖土體實際表現(xiàn)性狀得的數(shù)據(jù)，反求某些巖土工程技術(shù)參數(shù)，并以此為依據(jù)驗證設(shè)計計算、查驗工程效果以及分析事故的技術(shù)原因。反分析是巖土工程勘察、設(shè)計的一個重要特點。反分析應以巖土工程實體或足尺試驗為分析對象。只要方法得當，反分析可以求得更加符合實際的巖土工程技術(shù)參數(shù)。反分析可分為非破壞性反分析和破壞性反分析兩種情況?？辈靾蟾媸菐r土工程勘察的總結(jié)性文件，一般由文字報告和所附圖表組成，此項工作是在巖土工程勘察過程中所形成的各種原始資料編錄的第1頁共1頁基礎(chǔ)上進行的。巖土工程勘察報告的內(nèi)容，應根據(jù)任務要求、勘察階段、地質(zhì)條件、工程特點等情況確定。報告的內(nèi)容：(1)委托單位、場地位置、工作簡況，勘察的目的、要求和任務，以往的勘察工作及已有資料情況。(2)勘察方法及勘察工作量布置；(3)場地工程地質(zhì)條件分析；(4)巖土參數(shù)的分析與選用；(5)工程施工和運營期間可能發(fā)生的巖土工程問題的預測及監(jiān)控、預防措施的建議。(6)根據(jù)地質(zhì)和巖土條件、工程結(jié)構(gòu)特點及場地環(huán)境情況，提出各種方案和建議，并進行技術(shù)經(jīng)濟論證；(7)對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和監(jiān)測工作的建議，工程施工和使用期間應注意的問題，下一步巖土工程勘察工作的建議等。報告由正文、附圖、附件三部分組成。報告應附的圖表主要包括：(1)場地工程地質(zhì)圖(附勘察工程布置)。(2)工程地質(zhì)柱圖狀、剖面圖或立體投影圖。(3)室內(nèi)試驗和原位測試成果圖表。(4)巖土利用、整治、改造方案的有關(guān)圖表。(5)巖土工程計算簡圖及計算成果圖表。除綜合性巖土工程勘察報告外，也可根據(jù)任務要求提交單項報告，主要有：(1)巖土工程測試報告。(2)巖土工程檢驗或監(jiān)測報告。(3)巖土工程事故調(diào)查與分析報告。(4)巖土利用、整治或第1頁共1頁改造方案報告。(5)專門巖土工程問題的技術(shù)咨詢報告。最后需要指出的是，勘察報告的內(nèi)容可根據(jù)巖土工程勘察等級酌情簡化或加強。斜坡場地巖土工程勘察目的：查明斜坡場地的工程地質(zhì)條件，提出斜坡穩(wěn)定性計算參數(shù)。分析斜坡的穩(wěn)定性，預測因工程活動引起的斜坡穩(wěn)定性的變化。確定人工邊坡的最優(yōu)開挖坡形和坡角。提出潛在不穩(wěn)定斜坡的整治與加固措施和監(jiān)測方案。斜坡巖土工程勘察是否需要分階段進行視工程的實際情況而定。勘察需按以下階段進行：初步勘察、詳細勘察、施工勘察?？辈旒夹g(shù)方法：工程地質(zhì)測繪、勘探與取樣、測試工作、監(jiān)測工作。滑坡巖土工程勘察目的：查明滑坡的現(xiàn)狀、查明引起滑動的主要原因、獲得合理的計算參數(shù)、綜合測繪調(diào)查、工程地質(zhì)比擬、勘探及室內(nèi)外測試結(jié)果，對滑坡