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)查研討和分析評(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地基勘察任務(wù)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。地基勘察的義務(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，部分隔水透鏡體的上部，且具有自在水面的地下水。上層滯水地帶只需在融雪或大量降水后才干聚集較多的水，因此只能作為季節(jié)性的或暫時(shí)性的水源。62.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。潛水直接受雨水浸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。73.承壓水：指充溢于兩個(gè)延續(xù)的穩(wěn)定隔水層之間的含水層中的地下水。它接受一定的靜水壓力。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，受部分氣候要素影響不明顯。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)混凝土等資料產(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)生反響，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)混凝土可起到維護(hù)作用。10但CO2含量過(guò)多時(shí)，又會(huì)與CaCO3化合，生成可溶于水的Ca(HCO3)2。這種過(guò)多的、能與CaCO3起作用的那一部分游離CO2稱(chēng)為腐蝕性CO2。11第3節(jié)土中滲流的影響地下水在滲流過(guò)程中遭到土骨架的阻力，作為反作用力，水對(duì)土骨架的作用力稱(chēng)為滲流力。豎向滲流的作用可使土的有效重度發(fā)生變化。12向下滲流使有效應(yīng)力添加，增大土的抗剪強(qiáng)度；向上滲流那么使有效應(yīng)力減少，降低土的抗剪強(qiáng)度。向上滲流的水力梯度添加到使有效應(yīng)力減少為零的某一數(shù)值icr，此時(shí)，土中的有效應(yīng)力降低為零，砂土因抗剪強(qiáng)度喪失而“液化〞。這種浸透液化景象稱(chēng)為流砂。13流砂出現(xiàn)時(shí)的水力梯度icr稱(chēng)為臨界水力梯度。流砂是一種不良的工程地質(zhì)景象，所以在地基勘察中應(yīng)對(duì)能夠出現(xiàn)的流砂景象的條件及其危害性作出評(píng)價(jià)。14基坑工程防治流砂的原那么主要是：1.減小基坑內(nèi)外地下水的水頭差；2.增大滲流途徑；3.在向上滲流出口處地表用透水資料覆蓋壓重以平衡滲流力。15當(dāng)土中滲流的水力梯度小于臨界水力梯度時(shí)，雖不致誘發(fā)流砂景象，但土中細(xì)小顆粒仍有能夠穿過(guò)粗顆粒之間的孔隙被滲流挾帶而去，假設(shè)這種景象發(fā)生的時(shí)間比較長(zhǎng)，在土層中將構(gòu)成管狀空洞，使土體強(qiáng)度降低，緊縮性增大，這種景象稱(chēng)為“管涌〞。16滲流對(duì)土坡和擋土墻都會(huì)產(chǎn)生不利于其穩(wěn)定性的影響。1.滲流對(duì)土坡穩(wěn)定性的不利影響主要是滲流力的促滑作用，其次是靜水浮托力的減重作用。2.滲流對(duì)擋土墻穩(wěn)定性的不利影響表如今滲流會(huì)使處于自動(dòng)、靜止或被動(dòng)三者中任何形狀的土壓力明顯增大。17第4節(jié)地基勘察方法工業(yè)與民用建筑工程的設(shè)計(jì)分為可行性研討、初步設(shè)計(jì)和施工圖三個(gè)階段。為了提供各設(shè)計(jì)階段所需的工程地質(zhì)資料，勘察任務(wù)也相應(yīng)分為可行性研討勘察、初步勘察和詳細(xì)勘察三個(gè)階段。18一、勘探任務(wù)勘探是地基勘察過(guò)程中查明地質(zhì)情況的一種必要手段，它是在地面的工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查所獲得的各項(xiàng)定性資料的根底上，進(jìn)一步對(duì)場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件進(jìn)展定量的評(píng)價(jià)?？碧饺蝿?wù)包括坑探、鉆探、觸探和地球物理勘探等。19下面對(duì)觸探和地球物理勘探進(jìn)展簡(jiǎn)要引見(jiàn)。1.觸探觸探是經(jīng)過(guò)探桿用靜力或動(dòng)力將金屬探頭貫入土層，并測(cè)得能表征土對(duì)觸探頭貫入的阻抗才干的目的，從而間接地判別土層及其性質(zhì)的一類(lèi)勘探方法和原位測(cè)試技術(shù)。20作為勘探手段，觸探可用于劃分土層；作為測(cè)試技術(shù)，那么可估計(jì)地基承載力和土的變形目的等。a.靜力觸探靜力觸探實(shí)驗(yàn)憑仗靜壓力將觸探頭壓入土層，利用電測(cè)技術(shù)測(cè)得貫入阻力來(lái)斷定土的力學(xué)性質(zhì)。與常規(guī)的勘探手段比較，靜力觸探有其獨(dú)特的優(yōu)越性。它能快速、延續(xù)地探測(cè)土層及其性質(zhì)的變化。21單橋探頭可以測(cè)得包括錐尖阻力和側(cè)壁摩阻力在內(nèi)的總貫入阻力P〔kN〕，通常用比貫入阻力ps〔kPa〕表示。雙橋探頭可以分別測(cè)得錐尖總阻力Qc〔kN〕和側(cè)壁總摩阻力Pt〔kN〕，通常以錐尖阻力qc〔kPa〕和側(cè)壁摩阻力fs〔kPa〕表示。根據(jù)錐尖阻力qc〔kPa〕和側(cè)壁摩阻力fs〔kPa〕，可以計(jì)算同一深度處的摩阻比Rs。22地基的承載力取決于地基土本身的力學(xué)性質(zhì)，而靜力觸探所測(cè)得的比貫入阻力等目的在一定程度上也反映了土的某些力學(xué)性質(zhì)。根據(jù)靜力觸探資料可間接地按地域性的閱歷關(guān)系估算地基的承載力、土的緊縮性目的和單樁承載力等。23b.動(dòng)力觸探動(dòng)力觸探普通是將一定質(zhì)量的穿心錘，以一定的落距自在下落，將探頭貫入土中，然后記錄貫入一定深度所需的錘擊次數(shù)，并以此判別土的性質(zhì)。動(dòng)力觸探包括規(guī)范貫入實(shí)驗(yàn)和輕便觸探兩種方法。24由規(guī)范貫入實(shí)驗(yàn)測(cè)得的錘擊數(shù)N，可用于確定地基的承載力、估計(jì)土的抗剪強(qiáng)度和粘性土的變形目的、判別粘性土的稠度和砂土的密實(shí)度以及估計(jì)地震時(shí)砂土液化的能夠性。運(yùn)用輕便觸探實(shí)驗(yàn)測(cè)得的錘擊數(shù)N10，可確定粘性土地基和素填土地基的承載力，并可按不同位置的值的變化情況斷定地基土層的均勻程度。252.地球物理勘探地球物理勘探〔物探〕是一種兼有勘探和測(cè)試雙重功能的技術(shù)。物探之所以可以被用來(lái)研討和處理各種地質(zhì)問(wèn)題，主要是由于不同的巖石、土層和地質(zhì)構(gòu)造往往具有不同的物理性質(zhì)，經(jīng)過(guò)專(zhuān)門(mén)的物探儀器的量測(cè)，就可區(qū)別和推斷有關(guān)地質(zhì)問(wèn)題。26對(duì)地基勘探的以下方面宜運(yùn)用物探：a.作為鉆探的先行手段，了解隱蔽的地質(zhì)界限、界面或異常地帶，為經(jīng)濟(jì)合理確定鉆探方案提供根據(jù)；b.作為鉆探的輔助手段，在鉆孔之間添加地球物理勘探點(diǎn)，為鉆探成果的內(nèi)插、外推提供根據(jù)；27c.測(cè)定巖土體某些特性參數(shù)，如波速、動(dòng)彈性模量等。常用的物探方法主要有電阻率法、聲波法等。28二、土性目的的統(tǒng)計(jì)整理測(cè)試是地基勘察任務(wù)的重要內(nèi)容。經(jīng)過(guò)在土工實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)原位進(jìn)展的測(cè)試任務(wù)，可以獲得土和巖石的物理力學(xué)性質(zhì)和地下水的水質(zhì)等定量目的，以供設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)運(yùn)用。29由于巖石和土本身的不均勻性，取樣和運(yùn)輸過(guò)程的擾動(dòng)，實(shí)驗(yàn)儀器及操作方法差別等緣由，同類(lèi)土層測(cè)得的土性目的值是離散的。在勘察中，假設(shè)獲得足夠多的數(shù)據(jù)，可按工程地質(zhì)單元及層次分別進(jìn)展統(tǒng)計(jì)整理，以便求得具有代表性的目的。30統(tǒng)計(jì)整理時(shí)，應(yīng)在合理分層的根底上，對(duì)每層土的有關(guān)測(cè)試工程，根據(jù)目的測(cè)試次數(shù)、地層均勻性和建筑物等級(jí)等要素選擇合理的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法。地基勘察中所測(cè)得的目的，是直接用來(lái)計(jì)算土體強(qiáng)度和變形的，如抗剪強(qiáng)度目的c、值等。31當(dāng)須提供室內(nèi)實(shí)驗(yàn)的抗剪強(qiáng)度目的時(shí)，對(duì)于甲級(jí)建筑物，應(yīng)在根底底面以下一倍基坑寬深度的土層內(nèi)，對(duì)同一類(lèi)土至少取6組原狀試樣進(jìn)展室內(nèi)剪切實(shí)驗(yàn)。室內(nèi)剪切實(shí)驗(yàn)取消了直接剪切實(shí)驗(yàn)，而應(yīng)選擇三軸不固結(jié)不排水實(shí)驗(yàn)或固結(jié)不排水實(shí)驗(yàn)。321.p176：第7行“…，將