1、第一章建筑场地岩土工程勘察,第一章 建筑场地岩土工程勘察,本章介绍一般建筑场地和地基的勘察目的与任务;勘察等级的划分,设计各阶段勘察的内容和要求;常用的勘察手段和方法以及勘察资料的整理、阅读和使用。 本章学习目的和要求 1、明确岩土工程的重要性,掌握岩土工程勘察的等级划分;理解不同设计阶段对勘察的不同要求;明确常用地基勘探方法及其选用原则; 2、明确岩土工程勘察报告主要内容,掌握岩土工程勘察报告的使用方法。,1.1 概述 1.2岩土工程勘察阶段和勘察内容 1.3岩土工程勘察的主要方法 1.4岩土工程勘察报告及使用,本章内容,1.1 概述,1.1.1 建筑场地岩土工程勘察的目的 根据(岩土工程勘察规范GB50021- 2001第1.0.3 )规定:各项工程建设在设计和施工之前,必须按基本建设程序进行岩土工程勘察。 在建筑物设计和施工之前,必须先通过各种勘察手段和测试方法对建筑物地基进行岩土工程勘察,为设计和施工提供可靠的工程地质资料。,建筑场地岩土工程勘察概念: 岩土工程勘察是指根据建设工程的要求,查明、分析、评价建筑场地的地质环境和地基的岩土工程条件,编制勘察文件的一系列工作。 岩土工
2、程勘察的目的: 建筑场地岩土工程勘察是工程建设的先行工作,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,为工程建设规划、设计和施工提供所需的工程地质依据。以充分利用有利的自然地质条件,避开或改造不利的地质,保证建筑物安全和正常使用。,建筑场地的工程地质条件:一般包括岩土的类型及其工程性质、地质构造、地形地貌、水文地质条件、不良地质现象和可资利用的天然建筑材料等。 岩土工程勘察应结合工程实际情况,优良的设计方案必须以准确可靠的岩土工程勘察资料为依据!建筑物“根基”的质量直接关系建筑物是否安全可靠!,112岩土工程勘察主要任务和基本程序,岩土工程勘察的主要任务是:应按照工程建设的要求,正确反映工程地质条件,查明不良地质作用和地质灾害,提出资料完整、评价正确的勘察报告。 岩土工程勘察是一项综合性的地质调查活动。建筑场地和地基的工程地质条件不同,拟建建筑物的类别不同,勘察的任务、内容及详细程度就不同。勘察内容的增减还取决于对场地、地基条件的已有了解程度和当地的建筑经验等。,岩土工程勘察的基本程序: 包括拟定勘测大纲,编制勘察任务书,执行测绘与调查、勘探和土工测试
3、等工作,编写岩土工程勘察报告等。 建筑场地岩土工程勘察必须遵守国家标准岩土工程勘察规范(GB 500212001)的有关规定。,岩土工程勘察的主要任务(详细说明) 1.查明与场地的稳定性和适宜性有关的不良地质现象,如强震区的重大工程场地的断裂类型,尤其是断裂的活动性及其地震效应;岩溶及其伴生土洞的发育规律和发育程度,预测其危害性;滑坡的范围、规模、稳定程度,进而预测其发展趋势和危害程度;崩塌的产生条件、范围、规模与危害性;泥石流的产生及其类型、规模、发育程度和活动规律以及地下采空区、大面积地面沉降、河岸冲刷、沼泽相沉积等;,2.查明场地的地层类别、成分、厚度和坡度变化等,特别是基础下持力层和软弱下卧层的工程地质性质; 3.查明场地的水文地质条件:河流水位及其变化、地表径流条件、地下水的埋藏类型、蓄存方式、补给来源、排泄途径、水力特征、化学成分及污染程度等;,4.提供满足设计、施工所需的土的物理性质和力学性质指标等; 5.在地震设防区划分场地土类型和场地类别,并进行场地和地基的地震效应评价; 6.推荐承载力和变形计算参数,提出地基基础设计和施工的建议,尤其是不良地质现象的处理对策。 岩土
4、工程勘察工作具体内容、工作量、工作方法等应以岩土勘察等级为依据,即应根据工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级综合确定。,1.1.3 岩土工程勘察的等级 岩土工程勘察规范GB50021-2001的规定,岩土工程勘察等级应根据工程重要性等级、场地复杂等级和地基复杂程度等级综合分析确定。 1) 工程重要性等级 根据工程的规模和特征,以及由于岩土工程问题造成工程破坏或影响正常使用的后果,可分为3个工程重要性等级级别。,2) 场地复杂程度分级 场地等级应根据场地的复杂程度分为3个级别:,3)地基复杂程度分级 地基等级根据地基的复杂程度分为3个等级。,甲级在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级中,有一项或多项为一级的情况为甲级; 丙级工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级的情况为丙级; 乙级除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目为乙级; 建筑在岩质地基上的一级工程,当场地复杂程度等级和地基复杂程度等级均为三级时,其岩土工程勘察等级也可定为乙级;,4)岩土工程勘察等级 岩土工程勘察等级划分为甲、乙、丙三个级别。,注 意:,建筑场地复杂程度等级、地基复杂程度等级划分应从一
5、级开始,向二级、三级推定,以最先满足的为准,对建筑抗震有利、不利和危险地段的划分,应按现行国家标准建筑抗震设计规范(GB 500112001)的规定确定。,1.2 岩土工程勘察阶段划分和勘察内容,岩土工程勘察的阶段划分: 工业与民用建筑工程设计程序一般分为方案阶段(或场址选择阶段)、初步设计阶段和施工图设计三个阶段。 为了提供各设计阶段所需的工程地质资料,岩土工程勘察工作也相应分为选址勘察(可行性研究勘察) 、初步勘察和详细勘察三个阶段。 对于地质条件复杂或有特殊施工要求的重大建筑物地基,尚应进行施工勘察。,岩土工程勘察规范GB50021- 2001第 4.1.2 )规定:建筑物的岩土工程勘察宜分阶段进行,可行性研究勘察应符合选择场址方案的要求;初步勘察应符合初步设计的要求;详细勘察应符合施工图设计的要求;场地条件复杂或有特殊要求的工程,宜进行施工勘察。,对地质条件简单,建筑物占地面积不大的场地、或有建筑经验的地区,可适当简化勘察阶段。 场地较小且无特殊要求的工程可合并勘察阶段。当建筑物平面布置已经确定,且场地或其附近已有岩土工程资料时,可根据实际情况,直接进行详细勘察。,1.2.1选
6、址勘察阶段(可行性研究勘察阶段) 1)目的 选址勘察的目的是为了取得几个场址方案的主要工程地质资料,对拟选场地的稳定性和适宜性作出工程地质评价和方案比较。从总体上判定拟建场地的工程地质条件能否适宜进行工程建设。,选择场址时,应进行技术经济分析,一般情况下宜避开下列工程地质条件恶劣的地区或地段:不良地质现象发育且对建筑物构成直接危害或潜在威胁的场地,设计地震烈度为8度或9度的发震断裂带,受洪水威胁或地下水的不利影响严重的场地,在可开采的地下矿床或矿区的不稳定采空区上的场地。,2)主要任务 选址阶段的勘察工作,主要侧重于搜集和分析区域地质、地形地貌、地震、矿产和附近地区的工程地质资料及当地的建筑经验,并在搜集和分析已有资料的基础上,抓住主要问题,通过踏勘,了解场地的地层岩性、地质构造,岩石和土的性质、地下水情况以及不良地质现象等工程地质条件。 搜集的资料不满足要求或工程地质条件复杂时,也可以进行工程地质测绘并辅以必要的勘探工作。,根据岩土工程勘察规范GB50021- 2001第 4.1.3 规定: 可行性研究勘察,应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价,并应符合下列要求: 1 搜集区域地质、
7、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程和建筑经验等资料; 2 在充分搜集和分析已有资料的基础上,通过踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件; 3 当拟建场地工程地质条件复杂,已有资料不能满足要求时,应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作; 4 当有两个或两个以上拟选场地时,应进行比选分析。,1.2.2 初步勘察阶段 初步勘察应符合初步设计或扩大初步设计的要求。 1)勘察目的 对拟建建筑场地的稳定性作出评价,满足初设阶段对初步勘察的要求。 2)主要任务 初勘(初步设计勘察)的任务之一就在于查明建筑场地不良地质现象的成因,分布范围、危害程度及其发展趋势,以便使场地内主要建筑物(如工业主厂房)的布置避开不良地质现象发育的地段,确定建筑总平面布置。,初勘的任务还在于初步查明地层及其构造、岩石和土的物理力学性质、地下水埋藏条件以及土的冻结深度,为主要建筑物的地基基础方案以及对不良地质现象的防治方案提供工程地质资料。 (岩土工程勘察规范GB50021- 2001第 4.1.4 )规定: 初步勘察应对场地内拟建建筑地段的稳定性做出评价,并进行下列主要工作:
8、,1 搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图; 2 初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件; 3 查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势,并对场地的稳定性做出评价; 4 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地,应对场地和地基的地震效应做出初步评价; 5 季节性冻土地区,应调查场地土的标准冻结深度; 6 初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性; 7 高层建筑初步勘察时,应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方案进行初步分析评价,初步勘察时勘探线的布置应垂直于地貌单元边界线、地质构造线和地层界线,对甲级建筑物应按建筑物体型选定纵横两个方向布置勘探线,勘探点应该布置在这些线上,并在变化最大的地段予以加密。在地形平坦,土层简单的地区,可按方格网布置勘探点。初步勘察阶段的勘探线、勘探点间距可参考表14的要求。,勘探孔分为一般性勘探孔和控制性勘探孔两种。确定勘探孔深度的原则是一般性勘探孔以能控制地基的主要受力层为原则;控制性勘探孔则要求能控制地基压缩层的计算深度。一般情况下,勘探孔深度可按教材表12取值。其中勘探孔包括钻孔、探井和原
9、位测试孔等,特殊原因的钻孔除外。 每个地貌单元或每幢重要建筑物都应设有控制性勘探孔井到达预定深度,其他一般性勘探孔只需达到适当深度即可。,1.2.3 详细勘察阶段 1)勘察目的 详细勘察是在建筑总平面确定后,针对具体建筑物或具体工程地质问题,为设计和施工提供可靠的依据和设计参数,即把勘察工作的主要对象缩小到具体建筑物的地基范围内。 详细勘察应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数;对建筑地基做出岩土工程评价,并对地基类型、基础型式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。,2)主要任务 详勘的任务就在于针对具体建筑物地基或具体的地质问题,为进行施工图设计和施工提供可靠的依据或设计计算参数。因此必须查明建筑物范围内的地层结构、岩石和土的物理力学性质,对地基的稳定性及承载能力作出评价,并提供不良地质现象防治工作所需的计算指标及资料,此外,还要查明有关地下水的埋藏条件和腐蚀性、地层的透水性和水位变化规律等情况。 详勘的手段主要以勘探、原位测试和室内土工试验为主,必要时可以补充些物探和工程地质测绘及调查工作。,详细勘察的勘探孔深度以能控制地基主要受力层为原则。当基础短边不大于5m,且在地基沉降计算深度内又无软弱下卧层存在时,勘探孔深度对条形基础一般为3b(b为基础宽度),对单独基础为1.5b,但不应小于5m。 对高层建筑和需进行变形验算的地基,控制性勘探孔深度应超过地基沉降计算深度。在一般情况下,控制性勘探孔深度应考虑建筑物基础宽度、地基土的性质和相邻基础影响,按现行规范确定。,取试样和进行原位测试的井、孔数量,应按地基土层的均匀性、代表性和设计要求确定,一般占勘探孔总数的12至23,且每个场地不少于23个。 试样或进行原位测试部位的竖向间距,一般在地基主要受力层内间隔12m,但对每个场地或每幢独立的重要建筑物,每一主要土层的试样一般不少于6个,原位测试数据一般不少于6组。对位于地基主要受力层内厚度大于0.5m的夹层或透镜体,一般均需采取试样或进行原位测试。,详细勘察勘探点的布置应按岩土工程等级确定: a 勘探点宜按建筑物周边和角点布置,对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群的范围布置; b 同一建筑范围内的主要受力层或有影响的下卧层起伏较大时
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