1、第 6 章工程建設(shè)的巖土工程勘察本章介紹一般建筑場(chǎng)地和地基的勘察目的與任務(wù)；勘察等級(jí)的劃分，設(shè)計(jì)各階段勘察的內(nèi)容和要求；常用的勘察手段和方法以及勘察資料的整理、閱讀和使用。 本章學(xué)習(xí)目的和要求 要求同學(xué)了解巖土工程的重要性、建筑場(chǎng)地和地基勘察的等級(jí)劃分，掌握巖土工程勘察的等級(jí)劃分；理解不同設(shè)計(jì)階段對(duì)勘察的不同要求，了解常用的地基勘探方法及其選用；掌握巖土工程勘察報(bào)告一般包括的內(nèi)容及編制方法；掌握巖土工程勘察成果分析應(yīng)包含的內(nèi)容及分析目的。1.1 概述1.2巖土工程勘察階段和勘察內(nèi)容1.3巖土工程勘察的主要方法1.4巖土工程勘察報(bào)告及使用本章內(nèi)容1.1 概述1.1.1 建筑場(chǎng)地巖土工程勘寨的目的

2、建筑場(chǎng)地巖土工程勘察是指根據(jù)建設(shè)工程的要求，查明、分析、評(píng)價(jià)建筑場(chǎng)地的地質(zhì)環(huán)境和地基的巖土工程條件，編制勘察文件的一系列工作。根據(jù)（巖土工程勘察規(guī)范GB50021- 2001第1.0.3 ）規(guī)定：各項(xiàng)工程建設(shè)在設(shè)計(jì)和施工之前，必須按基本建設(shè)程序進(jìn)行巖土工程勘察。巖土工程勘察應(yīng)按工程建設(shè)各勘察階段的要求，正確反映工程地質(zhì)條件，查明不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害，精心勘察、精心分析，提出資料完整、評(píng)價(jià)正確的勘察報(bào)告。在設(shè)計(jì)建筑物之前，必須通過各種勘察手段和測(cè)試方法進(jìn)行巖土工程勘察，為設(shè)計(jì)和施工提供可靠的工程地質(zhì)資料。巖土工程勘察的目的：建筑場(chǎng)地巖土工程勘察是工程建設(shè)的先行工作，目的在于以各種勘察手段和方法

3、，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，為工程建設(shè)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工提供所需的工程地質(zhì)依據(jù)。以充分利用有利的自然地質(zhì)條件，避開或改造不利的地質(zhì)，保證建筑物安全和正常使用。建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件：一般包括巖土的類型及其工程性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、水文地質(zhì)條件、不良地質(zhì)現(xiàn)象和可資利用的天然建筑材料等。建筑場(chǎng)地巖土工程勘察必須遵守國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)巖土工程勘察規(guī)范（GB 500212001）的有關(guān)規(guī)定。112巖土工程勘寨的主要任務(wù)和基本程序巖土工程勘察的主要任務(wù)是應(yīng)按照工程建設(shè)的要求，正確反映工程地質(zhì)條件，查明不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害，提出資料完整、評(píng)價(jià)正確的勘察報(bào)告。巖土工程勘察是一項(xiàng)綜合性的地質(zhì)調(diào)

4、查活動(dòng)。建筑場(chǎng)地和地基的工程地質(zhì)條件不同，擬建建筑物的類別不同，勘察的任務(wù)、內(nèi)容及詳細(xì)程度就不同?？辈靸?nèi)容的增減還取決于對(duì)場(chǎng)地、地基條件的已有了解程度和當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?jīng)驗(yàn)等。巖土工程勘察的基本程序包括擬定勘測(cè)大綱，編制勘察任務(wù)書，執(zhí)行測(cè)繪與調(diào)查、勘探和土工測(cè)試等工作，編寫巖土工程勘察報(bào)告等。巖土工程勘寨的主要任務(wù)（詳細(xì)說明）1.查明與場(chǎng)地的穩(wěn)定性和適宜性有關(guān)的不良地質(zhì)現(xiàn)象，如強(qiáng)震區(qū)的重大工程場(chǎng)地的斷裂類型，尤其是斷裂的活動(dòng)性及其地震效應(yīng)；巖溶及其伴生土洞的發(fā)育規(guī)律和發(fā)育程度，預(yù)測(cè)其危害性；滑坡的范圍、規(guī)模、穩(wěn)定程度，進(jìn)而預(yù)測(cè)其發(fā)展趨勢(shì)和危害程度；崩塌的產(chǎn)生條件、范圍、規(guī)模與危害性；泥石流的產(chǎn)生及其

5、類型、規(guī)模、發(fā)育程度和活動(dòng)規(guī)律以及地下采空區(qū)、大面積地面沉降、河岸沖刷、沼澤相沉積等； 2.查明場(chǎng)地的地層類別、成分、厚度和坡度變化等，特別是基礎(chǔ)下持力層和軟弱下臥層的工程地質(zhì)性質(zhì)；3.查明場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件：河流水位及其變化、地表徑流條件、地下水的埋藏類型、蓄存方式、補(bǔ)給來源、排泄途徑、水力特征、化學(xué)成分及污染程度等；4.提供滿足設(shè)計(jì)、施工所需的土的物理性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)等； 5.在地震設(shè)防區(qū)劃分場(chǎng)地土類型和場(chǎng)地類別，并進(jìn)行場(chǎng)地和地基的地震效應(yīng)評(píng)價(jià)；6.推薦承載力和變形計(jì)算參數(shù)，提出地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工的建議，尤其是不良地質(zhì)現(xiàn)象的處理對(duì)策。 巖土工程勘察工作具體內(nèi)容、工作量、工作方法等應(yīng)以巖土

6、勘察等級(jí)為依據(jù)，即應(yīng)根據(jù)工程重要性等級(jí)、場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)和地基復(fù)雜程度等級(jí)綜合確定。1.1.3 巖土工程勘察的等級(jí)根據(jù)巖土工程勘察規(guī)范GB50021-2001的規(guī)定，巖土工程勘察等級(jí)應(yīng)根據(jù)工程重要性等級(jí)、場(chǎng)地復(fù)雜等級(jí)和地基復(fù)雜程度等級(jí)綜合分析確定。1） 工程重要性等級(jí)根據(jù)工程的規(guī)模和特征，以及由于巖土工程問題造成工程破壞或影響正常使用的后果，可分為3個(gè)工程重要性等級(jí)級(jí)別。 2） 場(chǎng)地復(fù)雜程度分級(jí)場(chǎng)地等級(jí)應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地的復(fù)雜程度分為3個(gè)級(jí)別：3）地基復(fù)雜程度分級(jí)地基等級(jí)根據(jù)地基的復(fù)雜程度分為3個(gè)等級(jí)。4）巖土工程勘察等級(jí)巖土工程勘察等級(jí)劃分為甲、乙、丙三個(gè)級(jí)別。甲級(jí)在工程重要性、場(chǎng)地復(fù)雜程度和地基復(fù)

7、雜程度等級(jí)中，有一項(xiàng)或多項(xiàng)為一級(jí)的情況為甲級(jí)；丙級(jí)工程重要性、場(chǎng)地復(fù)雜程度和地基復(fù)雜程度等級(jí)均為三級(jí)的情況為丙級(jí)；乙級(jí)除勘察等級(jí)為甲級(jí)和丙級(jí)以外的勘察項(xiàng)目為乙級(jí)；建筑在巖質(zhì)地基上的一級(jí)工程，當(dāng)場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)和地基復(fù)雜程度等級(jí)均為三級(jí)時(shí)，其巖土工程勘察等級(jí)也可定為乙級(jí)；注意：建筑場(chǎng)地復(fù)雜程度等級(jí)、地基復(fù)雜程度等級(jí)劃分應(yīng)從一級(jí)開始，向二級(jí)、三級(jí)推定，以最先滿足的為準(zhǔn)，對(duì)建筑抗震有利、不利和危險(xiǎn)地段的劃分，應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB 500112001）的規(guī)定確定。1.2 巖土工程勘察階段劃分和勘察內(nèi)容巖土工程勘察的階段劃分工業(yè)與民用建筑工程的設(shè)計(jì)分為場(chǎng)址選擇、初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)三個(gè)

8、階段。根據(jù)（巖土工程勘察規(guī)范GB50021- 2001第4.1.2 ）規(guī)定：建筑物的巖土工程勘察宜分階段進(jìn)行，可行性研究勘察應(yīng)符合的選擇場(chǎng)址方案要求；初步勘察應(yīng)符合初步設(shè)計(jì)的要求；詳細(xì)勘察應(yīng)符合施工圖設(shè)計(jì)的要求；場(chǎng)地條件復(fù)雜或有特殊要求的工程，宜進(jìn)行施工勘察。為了提供各設(shè)計(jì)階段所需的工程地質(zhì)資料，巖土工程勘察工作也相應(yīng)分為選址勘察（可行性研究勘察） 、初步勘察和詳細(xì)勘察三個(gè)階段。對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜或有特殊施工要求的重大建筑物地基，尚應(yīng)進(jìn)行施工勘察。對(duì)地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，建筑物占地面積不大的場(chǎng)地、或有建筑經(jīng)驗(yàn)的地區(qū)，可適當(dāng)簡(jiǎn)化勘察階段。場(chǎng)地較小且無特殊要求的工程可合并勘察階段。當(dāng)建筑物平面布置已經(jīng)確定，

9、且場(chǎng)地或其附近已有巖土工程資料時(shí)，可根據(jù)實(shí)際情況，直接進(jìn)行詳細(xì)勘察。1.2.1選址勘察階段(可行性研究勘察階段)1）目的選址勘察的目的是為了取得幾個(gè)場(chǎng)址方案的主要工程地質(zhì)資料，對(duì)擬選場(chǎng)地的穩(wěn)定性和適宜性作出工程地質(zhì)評(píng)價(jià)和方案比較。從總體上判定擬建場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件能否適宜進(jìn)行工程建設(shè)。選擇場(chǎng)址時(shí)，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，一般情況下宜避開下列工程地質(zhì)條件惡劣的地區(qū)或地段：不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育且對(duì)建筑物構(gòu)成直接危害或潛在威脅的場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震烈度為8度或9度的發(fā)震斷裂帶，受洪水威脅或地下水的不利影響嚴(yán)重的場(chǎng)地，在可開采的地下礦床或礦區(qū)的不穩(wěn)定采空區(qū)上的場(chǎng)地。2）主要任務(wù)選址階段的勘察工作，主要側(cè)重于搜集和分

10、析區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、地震、礦產(chǎn)和附近地區(qū)的工程地質(zhì)資料及當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?jīng)驗(yàn)，并在搜集和分析已有資料的基礎(chǔ)上，抓住主要問題，通過踏勘，了解場(chǎng)地的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造，巖石和土的性質(zhì)、地下水情況以及不良地質(zhì)現(xiàn)象等工程地質(zhì)條件。搜集的資料不滿足要求或工程地質(zhì)條件復(fù)雜時(shí)，也可以進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪并輔以必要的勘探工作。根據(jù)（巖土工程勘察規(guī)范GB50021- 2001第4.1.3 ）規(guī)定：可行性研究勘察，應(yīng)對(duì)擬建場(chǎng)地的穩(wěn)定性和適宜性做出評(píng)價(jià)，并應(yīng)符合下列要求：1 搜集區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、地震、礦產(chǎn)、當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)、巖土工程和建筑經(jīng)驗(yàn)等資料；2 在充分搜集和分析已有資料的基礎(chǔ)上，通過踏勘了解場(chǎng)地的地層、構(gòu)造、巖性

11、、不良地質(zhì)作用和地下水等工程地質(zhì)條件；3 當(dāng)擬建場(chǎng)地工程地質(zhì)條件復(fù)雜，已有資料不能滿足要求時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行工程地質(zhì)測(cè)繪和必要的勘探工作；4 當(dāng)有兩個(gè)或兩個(gè)以上擬選場(chǎng)地時(shí)，應(yīng)進(jìn)行比選分析。1.2.2 初步勘察階段初步勘察應(yīng)符合初步設(shè)計(jì)或擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)的要求。1)勘察目的對(duì)擬建建筑場(chǎng)地的穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià)，滿足初設(shè)階段對(duì)初步勘察的要求。2)主要任務(wù)初勘(初步設(shè)計(jì)勘察)的任務(wù)之一就在于查明建筑場(chǎng)地不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因，分布范圍、危害程度及其發(fā)展趨勢(shì)，以便使場(chǎng)地內(nèi)主要建筑物(如工業(yè)主廠房)的布置避開不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育的地段，確定建筑總平面布置。初勘的任務(wù)還在于初步查明地層及其構(gòu)造、巖石和土的物理力學(xué)性質(zhì)、

12、地下水埋藏條件以及土的凍結(jié)深度，為主要建筑物的地基基礎(chǔ)方案以及對(duì)不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治方案提供工程地質(zhì)資料。根據(jù)（巖土工程勘察規(guī)范GB50021- 2001第4.1.4 ）規(guī)定： 初步勘察應(yīng)對(duì)場(chǎng)地內(nèi)擬建建筑地段的穩(wěn)定性做出評(píng)價(jià)，并進(jìn)行下列主要工作：1 搜集擬建工程的有關(guān)文件、工程地質(zhì)和巖土工程資料以及工程場(chǎng)地范圍的地形圖； 2 初步查明地質(zhì)構(gòu)造、地層結(jié)構(gòu)、巖土工程特性、地下水埋藏條件； 3 查明場(chǎng)地不良地質(zhì)作用的成因、分布、規(guī)模、發(fā)展趨勢(shì)，并對(duì)場(chǎng)地的穩(wěn)定性做出評(píng)價(jià)； 4 對(duì)抗震設(shè)防烈度等于或大于6 度的場(chǎng)地，應(yīng)對(duì)場(chǎng)地和地基的地震效應(yīng)做出初步評(píng)價(jià)； 5 季節(jié)性凍土地區(qū)，應(yīng)調(diào)查場(chǎng)地土的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度；

13、6 初步判定水和土對(duì)建筑材料的腐蝕性； 7 高層建筑初步勘察時(shí)，應(yīng)對(duì)可能采取的地基基礎(chǔ)類型、基坑開挖與支護(hù)、工程降水方案進(jìn)行初步分析評(píng)價(jià) 初步勘察時(shí)勘探線的布置應(yīng)垂直于地貌單元邊界線、地質(zhì)構(gòu)造線和地層界線，對(duì)甲級(jí)建筑物應(yīng)按建筑物體型選定縱橫兩個(gè)方向布置勘探線，勘探點(diǎn)應(yīng)該布置在這些線上，并在變化最大的地段予以加密。在地形平坦，土層簡(jiǎn)單的地區(qū)，可按方格網(wǎng)布置勘探點(diǎn)。初步勘察階段的勘探線、勘探點(diǎn)間距可參考表14的要求。 勘探孔分為一般性勘探孔和控制性勘探孔兩種。確定勘探孔深度的原則是一般性勘探孔以能控制地基的主要受力層為原則；控制性勘探孔則要求能控制地基壓縮層的計(jì)算深度。一般惰況下，勘探孔深度可按表

14、15取值。其中勘探孔包括鉆孔、探井和原位測(cè)試孔等，特殊原因的鉆孔除外。 每個(gè)地貌單元或每幢重要建筑物都應(yīng)設(shè)有控制性勘探孔井到達(dá)預(yù)定深度，其他一般性勘探孔只需達(dá)到適當(dāng)深度即可。1.2.3 詳細(xì)勘察階段1)勘察目的 詳細(xì)勘察是在建筑總平面確定后，針對(duì)具體建筑物或具體工程地質(zhì)問題，為設(shè)計(jì)和施工提供可靠的依據(jù)和設(shè)計(jì)參數(shù)，即把勘察工作的主要對(duì)象縮小到具體建筑物的地基范圍內(nèi)。詳細(xì)勘察應(yīng)按單體建筑物或建筑群提出詳細(xì)的巖土工程資料和設(shè)計(jì)、施工所需的巖土參數(shù)；對(duì)建筑地基做出巖土工程評(píng)價(jià)，并對(duì)地基類型、基礎(chǔ)型式、地基處理、基坑支護(hù)、工程降水和不良地質(zhì)作用的防治等提出建議。 2）主要任務(wù)詳勘的任務(wù)就在于針對(duì)具體建筑

15、物地基或具體的地質(zhì)問題，為進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)和施工提供可靠的依據(jù)或設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)。因此必須查明建筑物范圍內(nèi)的地層結(jié)構(gòu)、巖石和土的物理力學(xué)性質(zhì)，對(duì)地基的穩(wěn)定性及承載能力作出評(píng)價(jià)，并提供不良地質(zhì)現(xiàn)象防治工作所需的計(jì)算指標(biāo)及資料，此外，還要查明有關(guān)地下水的埋藏條件和腐蝕性、地層的透水性和水位變化規(guī)律等情況。詳勘的手段主要以勘探、原位測(cè)試和室內(nèi)土工試驗(yàn)為主，必要時(shí)可以補(bǔ)充些物探和工程地質(zhì)測(cè)繪及調(diào)查工作。詳細(xì)勘察的勘探孔深度以能控制地基主要受力層為原則。當(dāng)基礎(chǔ)短邊不大于5m，且在地基沉降計(jì)算深度內(nèi)又無軟弱下臥層存在時(shí)，勘探孔深度對(duì)條形基礎(chǔ)一般為3b（b為基礎(chǔ)寬度），對(duì)單獨(dú)基礎(chǔ)為1.5b，但不應(yīng)小于5m。對(duì)須進(jìn)

16、行變形驗(yàn)算的地基，控制性勘探孔深度應(yīng)超過地基沉降計(jì)算深度。在一般情況下，控制性勘探孔深度應(yīng)考慮建筑物基礎(chǔ)寬度、地基土的性質(zhì)和相鄰基礎(chǔ)影響，按現(xiàn)行規(guī)范確定。取試樣和進(jìn)行原位測(cè)試的井、孔數(shù)量，應(yīng)按地基土層的均勻性、代表性和設(shè)計(jì)要求確定，一般占勘探孔總數(shù)的12至23，且每個(gè)場(chǎng)地不少于23個(gè)。試樣或進(jìn)行原位測(cè)試部位的豎向間距，一般在地基主要受力層內(nèi)間隔12m，但對(duì)每個(gè)場(chǎng)地或每幢獨(dú)立的重要建筑物，每一主要土層的試樣一般不少于6個(gè)，原位測(cè)試數(shù)據(jù)一般不少于6組。對(duì)位于地基主要受力層內(nèi)厚度大于0.5m的夾層或透鏡體，一般均需采取試樣或進(jìn)行原位測(cè)試。詳細(xì)勘察勘探點(diǎn)的布置應(yīng)按巖土工程等級(jí)確定： a 勘探點(diǎn)宜按建筑

17、物周邊和角點(diǎn)布置，對(duì)無特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群的范圍布置； b 同一建筑范圍內(nèi)的主要受力層或有影響的下臥層起伏較大時(shí)，應(yīng)加密勘探點(diǎn)，查明其變化； c重大設(shè)備基礎(chǔ)應(yīng)單獨(dú)布置勘探點(diǎn)；重大的動(dòng)力機(jī)械基礎(chǔ)和高聳構(gòu)筑物，勘探點(diǎn)不宜少于3個(gè)； d 勘探手段宜采用鉆探與觸探相結(jié)合，在復(fù)雜地質(zhì)條件、濕陷性土、膨脹巖土、風(fēng)化巖和殘積土地區(qū)，宜布置適量探井。 e 詳細(xì)勘察的單棟高層建筑勘探點(diǎn)的布置，應(yīng)滿足對(duì)地基均勻性評(píng)價(jià)的要求，且不應(yīng)少于4個(gè)；對(duì)密集的高層建筑群，勘探點(diǎn)可適當(dāng)減少，但每棟建筑物至少應(yīng)有1個(gè)控制性勘探點(diǎn)。勘探點(diǎn)間距視建筑物和巖土工程等級(jí)而定，可參考表16。巖土工程勘察規(guī)范 4.1.11

18、規(guī)定：詳細(xì)勘察應(yīng)按單體建筑物或建筑群提出詳細(xì)的巖土工程資料和設(shè)計(jì)、施工所需的巖土參數(shù)；對(duì)建筑地基做出巖土工程評(píng)價(jià)，并對(duì)地基類型、基礎(chǔ)形式、地基處理、基坑支護(hù)、工程降水和不良地質(zhì)作用的防治等提出建議。主要應(yīng)進(jìn)行下列工作： 1 搜集附有坐標(biāo)和地形的建筑總平面圖，場(chǎng)區(qū)的地面整平標(biāo)高，建筑物的性質(zhì)、規(guī)模、荷載、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基礎(chǔ)形式、埋置深度、地基允許變形等資料； 2 查明不良地質(zhì)作用的類型、成因、分布范圍、發(fā)展趨勢(shì)和危害程度，提出整治方案的建議；3 查明建筑范圍內(nèi)巖土層的類型、深度、分布、工程特性、分析和評(píng)價(jià)地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力； 4 對(duì)需進(jìn)行沉降計(jì)算的建筑物，提供地基變形計(jì)算參數(shù)，預(yù)測(cè)建筑物的

19、變形特征； 5 查明埋藏的河道、溝浜、墓穴、防空洞、孤石等對(duì)工程不利的埋藏物； 6 查明地下水的埋藏條件，提供地下水位及其變化幅度； 7 在季節(jié)性凍土地區(qū)，提供場(chǎng)地土的標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)深度； 8 判定水和土對(duì)建筑材料的腐蝕性。1.2.4 施工勘察（補(bǔ)充勘察）施工勘察過程是對(duì)地基勘察報(bào)告的驗(yàn)證過程，既可彌補(bǔ)地基勘察報(bào)告的不足，同時(shí)也為后續(xù)施工階段提供更詳細(xì)的地質(zhì)資料。對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜或有特殊施工要求的重大建筑物地基，尚應(yīng)進(jìn)行施工勘察。施工勘察主要由勘測(cè)單位與建設(shè)單位、設(shè)計(jì)施工監(jiān)理單位共同進(jìn)行。巖土工程勘察規(guī)范 4.1.21規(guī)定：基坑或基槽開挖后，巖土條件與勘察資料不符或發(fā)現(xiàn)必須查明的異常情況時(shí)，應(yīng)進(jìn)行施

20、工勘察；在工程施工或使用期間，當(dāng)?shù)鼗痢⑦吰麦w、地下水等發(fā)生未曾估計(jì)到的變化時(shí)，應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)工程和環(huán)境的影響進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。1.3 巖土工程勘探的主要方法巖土工程勘探的作用：巖土工程勘探是地基勘察過程中查明地下地質(zhì)情況（地基巖土性質(zhì)與分布）的一種必要手段，它是在地面的工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查所取得的各項(xiàng)定性資料基礎(chǔ)上，進(jìn)步對(duì)場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件進(jìn)行定量的評(píng)價(jià)。 在實(shí)際巖土工程勘察中，可采取工程地質(zhì)測(cè)繪與調(diào)查、勘探、原位測(cè)試與室內(nèi)土工試驗(yàn)相結(jié)合的勘察方法。勘察方法的選取應(yīng)符合勘察目的和巖土的特性要求。1.3.1 工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查工程地質(zhì)測(cè)繪與調(diào)查是采用搜集資料、調(diào)查訪問、地質(zhì)測(cè)量、遙感解譯等方法，查

21、明場(chǎng)地的工程地質(zhì)要素，并繪制相應(yīng)的工程地質(zhì)圖件一種工程地質(zhì)勘察的方法。 工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查宜在可行性研究和初步勘察階段進(jìn)行。在可行性研究階段收集資料時(shí)，亦包括航空相片、衛(wèi)星相片的解譯結(jié)果。在詳細(xì)勘察階段可對(duì)某些專門地質(zhì)問題作補(bǔ)充調(diào)查。工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查的范圍應(yīng)包括場(chǎng)地及其附近地段。測(cè)繪的比例尺和精度在可行性研究階段可選用1：50001：50000；初步勘察階段可選用1：20001：10000；詳細(xì)勘察階段可選用1：5001：2 000；地質(zhì)復(fù)雜時(shí)可適當(dāng)放大比例尺。 工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查的范圍應(yīng)包括： 全面收集和研究建筑場(chǎng)地及鄰近地段的已有勘察報(bào)告和建筑經(jīng)驗(yàn)； 了解擬建場(chǎng)地的歷史沿革及地下管線、電

22、纜、地下構(gòu)筑物的分布惰況和水準(zhǔn)基點(diǎn)的位置與高程； 通過踏勘，初步了解場(chǎng)地的主要地層、構(gòu)造、巖土性質(zhì)、不良地質(zhì)現(xiàn)象及地下水情況； 對(duì)已有資料及踏勘不能滿足要求的場(chǎng)地，應(yīng)補(bǔ)以必要的勘探工作。1.3.2 工程地質(zhì)勘探 勘探是在巖土工程勘察過程中，查明地質(zhì)情況，定量評(píng)價(jià)建筑場(chǎng)地工程地質(zhì)條件的一種必要手段。巖土工程常用勘探方法分類：一般勘探工作包括鉆探、井探（坑探、槽探、洞探）、觸探和地球物理勘探（物探）等。按其勘探操作方式和工藝不同，主要?dú)w納為三大類：鉆探法、觸探法、掘探法。巖土工程勘探方法坑探示意圖 探井 在探井中取樣 取得原狀土樣 1、坑探、井探、槽探探井、探槽主要是人力開挖，也有用機(jī)械開挖的。利

23、用探井、探槽可直接觀察地層結(jié)構(gòu)的變化，取得準(zhǔn)確的資料和采取原狀土樣。 這種方法用于所要了解的土層埋藏不深，且地下水位較低的惰況（見圖11）。2、鉆探鉆探是勘探方法中應(yīng)用最廣泛的一種，它采用鉆探機(jī)具向下鉆孔，用以鑒別和劃分地層、測(cè)定地下水位，并采取原狀土樣和水樣以供室內(nèi)試驗(yàn)，確定土的物理、力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)和地下水的化學(xué)成分。需要時(shí)還可以在鉆孔中進(jìn)行原位測(cè)試。鉆探的鉆進(jìn)方式可以分為回轉(zhuǎn)式、沖擊式、振動(dòng)式、沖洗式四種。 在地質(zhì)勘察中，對(duì)巖土層的鉆探有具體要求。小麻花鉆鉆孔示意圖 3觸探觸探法是通過鉆桿采用靜力或動(dòng)力方式將全屬探頭貫人土中，根據(jù)探頭所受阻力探測(cè)土層工程性質(zhì)的勘探方法。觸探既是一種勘探方法，

24、同時(shí)也是一種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法。但是測(cè)試結(jié)果所提供的指標(biāo)并不是概念明確的物理量，通常需要將它與土的某種物理力學(xué)參數(shù)建立統(tǒng)計(jì)關(guān)系后才能使用。這種統(tǒng)計(jì)關(guān)系因土而異，并有很強(qiáng)的地區(qū)性。 觸探法具有很重要的優(yōu)點(diǎn)，它不但能較準(zhǔn)確地劃分土層，且能在現(xiàn)場(chǎng)快速、經(jīng)濟(jì)、連續(xù)地測(cè)定土的某種性質(zhì)，以估算地基的承載力、土的變形指標(biāo)及地基土的抗液化能力等。依觸探頭結(jié)構(gòu)和人土方式的不同，觸探法分為靜力觸探（CPT）和動(dòng)力觸探(DPT)兩大類。 （1）靜力觸探（CPT） 靜力觸探是將金屬探頭用靜力壓人土中，利用電測(cè)技術(shù)測(cè)定探頭所受到的阻力，通過以往試驗(yàn)資料所歸納得出的比貫人阻力與土的某些物理力學(xué)性質(zhì)的相關(guān)關(guān)系，定量確定土的某些指

25、標(biāo)，如砂土的密實(shí)度、粘性土的不排水強(qiáng)度、土的壓縮模量，以及地基的承載力和液化可能性等。 靜力觸探的探頭分成兩種，即單橋探頭和雙橋探頭。單橋探頭所測(cè)量的是貫人過程中包括錐尖阻力和側(cè)壁摩阻力在內(nèi)的總貫人阻力Q。而雙橋探頭則能分別測(cè)定錐尖的總阻力 Qp和側(cè)壁的總摩阻力 Qs。 （2）動(dòng)力觸探(DPT) 動(dòng)力觸探是用具有一定重量的穿心錘，從一定高度自由下落，將探頭貫人土中，然后記錄探頭貫人土中一定深度所需的錘擊數(shù)，以錘擊數(shù)的多少判定被測(cè)土層的性質(zhì)。根據(jù)探頭的形式，可以分為兩種類型：圓錐動(dòng)力觸探（見圖19）和標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)(DPT) 。 圓錐動(dòng)力觸探：圓錐動(dòng)力觸探依貫人能量的不同，可分為輕型、重型和超重型

26、3種。其規(guī)格和適用土類應(yīng)符合表17的要求。 標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)：探頭的形狀如圖15所示，它是一種管狀探頭，采用這種探頭的動(dòng)力觸探法稱為標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)（SPT）。標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)是動(dòng)力觸探的一種，它利用一定的錘擊動(dòng)能（錘重63.5kg，落距76 cm），將一定規(guī)格的對(duì)開管式的貫人器打人鉆孔孔底的土層中。貫人器打人土 15cm后，開始記錄每打人10cm的錘擊數(shù)，根據(jù)累計(jì)貫人30cm的錘擊數(shù)N63.5。判別土層的工程性質(zhì)。當(dāng)錘擊數(shù)已達(dá)50而貫人深度未達(dá)30cm時(shí)，可記錄實(shí)際貫人深度并終止試驗(yàn)。 標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)適用于砂土、粉土和一般粘性土。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫人試驗(yàn)的錘擊數(shù)值可對(duì)砂土、粉土、粘性土的物理狀態(tài)、土的強(qiáng)度、變形參

27、數(shù)、地基承載力、砂土和粉土的液化、成樁的可能性等作出評(píng)價(jià)。4、地球物理勘探 地球物理勘探簡(jiǎn)稱為物探。它是利用儀器在地面、空中、水上測(cè)量物理場(chǎng)的分布情況，通過對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)和分析判譯，并結(jié)合有關(guān)的地質(zhì)資料推斷地質(zhì)性狀的勘探方法。各種地球物理場(chǎng)有電場(chǎng)、重力場(chǎng)、磁場(chǎng)、彈性波應(yīng)力場(chǎng)、輻射場(chǎng)等。近年來發(fā)展起來的方法主要有：瞬態(tài)多道面波法、地震CT法、電磁波CT法等。當(dāng)前常用的工程物探方法有：電法、電磁法、地震波法和聲波法、地球物理探井等。其中最普遍的是電法探測(cè)，常在初期的巖土工程勘察中使用，初步了解勘察地區(qū)的地下地質(zhì)情況，配合工程地質(zhì)測(cè)繪用。此外，常用于古河道、暗浜、洞穴、地下管線等勘測(cè)的具體查明。1.3

28、.3 巖土工程原位測(cè)試巖土工程原位測(cè)試是指在巖土層原來所處的位置上，基本保持其天然結(jié)構(gòu)、天然含水量及天然應(yīng)力狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)試的技術(shù)。它與室內(nèi)試驗(yàn)相互配合。常用的原位測(cè)試方法有：靜載荷試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)直接剪切試驗(yàn) 1、載荷試驗(yàn)載荷試驗(yàn)是在天然地基上模擬建筑物的基礎(chǔ)荷載條件，通過承壓板向地基施加豎向荷載，借以確定在承壓板下應(yīng)力主要影響范圍內(nèi)的承載力和變形特征。載荷試驗(yàn)的主要設(shè)備有三個(gè)部分：加荷與傳壓裝置、變形觀測(cè)系統(tǒng)及承壓板。試驗(yàn)時(shí)，將試坑挖到基礎(chǔ)的預(yù)計(jì)埋置深度、整平坑底、放置承壓板，在承壓板上施加荷重來進(jìn)行試驗(yàn)載荷試驗(yàn)包括平板載荷試驗(yàn)和螺旋板載荷試驗(yàn)

29、。平板載荷試驗(yàn)又可分為淺層平板載荷試驗(yàn)和深層平板載荷試驗(yàn)。淺層平板載荷試驗(yàn)適用于淺層地基土；深層平板載荷試驗(yàn)適用于埋深等于或大于3m和地下水位以上的地基土，螺旋板載荷試驗(yàn)適用于深部或地下水位以下的地層。 圖1-3堆載千斤頂載荷試驗(yàn)示意圖1堆載 2排鋼梁 3鋼梁 4千斤頂 5百分表 6基準(zhǔn)梁7承壓樁 8地錨 9支墩（a）沉降時(shí)間曲線 （b）壓力p沉降s曲線圖14 載荷試驗(yàn)的沉降曲線淺層平板載荷試驗(yàn)成果的應(yīng)用（1）確定地基承載力特征值 當(dāng)ps曲線上有比較明顯的起始直線和界限值時(shí)，取該比例界限所對(duì)應(yīng)的荷載值；當(dāng)極限荷載小于對(duì)應(yīng)比例界限的荷載值的2倍時(shí)，取極限荷載值的一半； 當(dāng)ps曲線上無比較明顯的轉(zhuǎn)

30、折點(diǎn)時(shí)，無法取得pcr和pu，此時(shí)，可以從沉降觀點(diǎn)考慮，即在ps曲線中以一定容許的沉降值所對(duì)應(yīng)的荷載作為地基的承載力。 如果基礎(chǔ)和承壓板下的壓力相同，且地基均勻，則沉降量與各自的寬度b之比值（s/b）大致相等?？扇/b=0.010.015所對(duì)應(yīng)的荷載來確定地基承載力，但其值不應(yīng)大于最大荷載量的1/2； 同一土層參加統(tǒng)計(jì)的試驗(yàn)點(diǎn)不應(yīng)少于三點(diǎn)，當(dāng)試驗(yàn)實(shí)測(cè)值的極差不超過其平均值的30%時(shí)，取其平均值作為該土層的地基承載力特征值fak。(2確定地基土的變形模量E0 (3)估計(jì)地基土基床系數(shù)（ks） 根據(jù)承壓板邊長(zhǎng)為30cm的平板載荷試驗(yàn)的ps曲線，可按下式計(jì)算出基準(zhǔn)基床系數(shù)（kV）。2、靜力觸探試驗(yàn)

31、靜力觸探試驗(yàn)是通過靜壓力將一個(gè)內(nèi)部裝有傳感器的觸探頭，以勻速壓入土中，由于地層中各種土的軟硬不同，探頭所受阻力自然也不一樣。傳感器將感受到大小不同的貫入阻力，通過電信號(hào)輸入到電子量測(cè)儀中。因此，通過貫入阻力變化情況，可以達(dá)到了解土層的工程性質(zhì)的目的。靜力觸探試驗(yàn)適用于粘性土、粉土、砂土及含少量碎石的土層。 靜力觸探設(shè)備主要由三部分組成：觸探頭、觸探桿和記錄器。 常用的靜力觸探探頭可分為單橋探頭和雙橋探頭兩種。單橋探頭測(cè)得的是包括錐尖阻力和側(cè)壁阻力在內(nèi)的總貫入阻力P（kN），通常用比貫入阻力ps（kPa）表示 單橋探頭結(jié)構(gòu)示意圖 雙橋探頭可以同時(shí)分別測(cè)得錐尖阻力和側(cè)壁阻力。用Qc（kN）和Pf分

32、別表示錐尖總阻力和側(cè)壁總阻力。雙橋探頭工作原理示意圖 靜力觸探psH曲線; 靜力觸探qsH和fsH曲線 靜力觸探RsH曲線。 （1）劃分土層界線 根據(jù)貫入曲線的線性特征，并結(jié)合相鄰鉆孔資料和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，可以劃分土層。不同土層界線處的超前 上、下層貫入阻力相差不大時(shí)，取超前深度和滯后深度的中心，或中心偏向小阻力土層5-10cm處作為分層分界線。 上、下層貫入阻力相差一倍以上時(shí)，取軟土層最后一個(gè)（或第一個(gè)）貫入阻力小值偏向硬土層10cm處作為分層界線。上、下層貫入阻力無甚變化時(shí)，可結(jié)合fs或Rf（摩阻比）的變化確定分界線。 （2）評(píng)定地基土的強(qiáng)度參數(shù) 經(jīng)過大量試驗(yàn)和研究，探頭錐尖阻力基本上與粘性土的

33、不排水抗剪強(qiáng)度呈某種確定的函數(shù)關(guān)系，而且將大量的測(cè)試數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析，其相關(guān)性很理想。 對(duì)于砂土，我國(guó)鐵道部靜力觸探技術(shù)規(guī)則根據(jù)靜力觸探比貫入阻力，可估算砂土內(nèi)摩擦角。 此外，靜力觸探試驗(yàn)成果根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)還能來估算淺基或樁基的承載力、砂土或粉土的液化。 3、圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn) 輕便觸探設(shè)備1穿心錘；2錘墊；3觸探桿；4尖錐頭圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)成果主要是：錘擊數(shù)與貫入深度關(guān)系曲線。根據(jù)圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)指標(biāo)和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)，可進(jìn)行力學(xué)分層，評(píng)定土的均勻性和物理性質(zhì)(狀態(tài)、密實(shí)度)、土的強(qiáng)度、變形參數(shù)、地基承載力、單樁承載力，查明土洞、滑動(dòng)面、軟硬土層界面，檢測(cè)地基處理效果等。應(yīng)用試驗(yàn)成果時(shí)是否修正或如何修

34、正，應(yīng)根據(jù)建立統(tǒng)計(jì)關(guān)系時(shí)的具體情況確定。4、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)仍屬于動(dòng)力觸探類型之一，不同的是觸探頭不是圓錐形，而是標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的圓筒形探頭（由兩個(gè)半圓管合成的取土器），稱之為貫入器。因此，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)是用63.5kg的穿心錘，以76cm的落距，將標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的貫入器，自鉆孔底部預(yù)打15cm，記錄再打入30cm的錘擊數(shù)，判定土的力學(xué)特性。標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)設(shè)備1穿心錘；2錘墊；3鉆桿；4貫入器頭；5出水孔；6由兩半圓形管并和而成的貫入器身 ；7貫入器靴標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的錘擊數(shù)N可直接標(biāo)在工程地質(zhì)剖面圖上，也可繪制單孔標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的錘擊數(shù)N與深度關(guān)系曲線或直方圖。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的錘擊數(shù)，可以評(píng)價(jià)砂土的密實(shí)

35、程度，結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn)可以確定地基土承載力，判定粘性土的物理狀態(tài)，土的強(qiáng)度、變形參數(shù)、單樁承載力，砂土和粉土的液化，成樁的可能性等做出評(píng)價(jià)。 5、十字板剪切試驗(yàn)十字板剪切儀是一種使用方便的原位測(cè)試儀器，通常用以測(cè)定飽和粘性土的原位不排水強(qiáng)度，特別適用于均勻飽和軟粘土中。 現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)與監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)是指在施工階段根據(jù)施工揭露的地質(zhì)情況，對(duì)工程勘察成果和評(píng)價(jià)建議等進(jìn)行的檢查校核?，F(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)的目的是使設(shè)計(jì)、施工符合場(chǎng)地巖土工程地質(zhì)實(shí)際情況，以確保工程質(zhì)量、并總結(jié)勘察經(jīng)驗(yàn)，提高勘察水平。 1、地基基礎(chǔ)檢驗(yàn)和監(jiān)測(cè) 1）天然地基基坑檢驗(yàn)天然地基基坑檢驗(yàn)又稱驗(yàn)槽，是巖土工程中必須做的常規(guī)工作，也是勘察工作的最后一個(gè)環(huán)

36、節(jié)。當(dāng)基槽開挖完畢后，由勘察、設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理幾個(gè)方面的技術(shù)負(fù)責(zé)人，共同到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行驗(yàn)槽。 驗(yàn)槽的目的是檢驗(yàn)有限的鉆孔與實(shí)際開挖的地基是否一致，勘察報(bào)告的結(jié)論與建議是否準(zhǔn)確，并根據(jù)基槽開挖實(shí)際情況，研究解決新發(fā)現(xiàn)的問題和勘察報(bào)告遺留的問題。驗(yàn)槽的基本內(nèi)容包括核對(duì)驗(yàn)槽開挖平面位置和槽底標(biāo)高是否與勘察、設(shè)計(jì)要求相符；檢驗(yàn)槽底持力層土質(zhì)與勘探是否相符；當(dāng)基槽土質(zhì)顯著不均勻或局部有古井、墓穴時(shí)，可用鐵釬探查明平面范圍與深度；研究決定地基基礎(chǔ)方案是否有必要修改或作局部處理。驗(yàn)槽方法以肉眼觀察或使用袖珍貫入儀等簡(jiǎn)便易行的方法為主，必要時(shí)可輔以夯、拍或輕便觸探。觀察驗(yàn)槽 夯、拍驗(yàn)槽 輕便勘察驗(yàn)槽 驗(yàn)槽時(shí)應(yīng)

37、注意事項(xiàng)：應(yīng)驗(yàn)看新鮮土面，清除回填虛土，冬季凍結(jié)表土或夏季日曬干土都是虛假狀態(tài)，應(yīng)將其清除至新鮮土面進(jìn)行驗(yàn)看； 槽底在地下水位以下不深時(shí)，可挖至水面驗(yàn)槽，驗(yàn)完后再挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高； 驗(yàn)槽要抓緊時(shí)間。基槽挖好后立即組織驗(yàn)槽，以免下雨泡槽、冬季冰凍等不良影響；驗(yàn)槽前一般需要作槽底普遍打釬工作，以供驗(yàn)槽時(shí)參考； 當(dāng)持力層下埋藏有下臥砂層而承壓水頭高于槽底時(shí)，不宜進(jìn)行釬探，以免造成涌砂。 2）基坑工程監(jiān)測(cè)基坑監(jiān)測(cè)應(yīng)包括以下內(nèi)容：支護(hù)結(jié)構(gòu)的變形；基坑周邊的地面變形；鄰近工程和地下設(shè)施的變形；滲漏、冒水、沖刷、管涌等情況。3）沉降觀測(cè)建筑物沉降觀測(cè)能反映地基的實(shí)際變形對(duì)建筑物的影響程度，是分析地基事故及判別施

38、工質(zhì)量的主要依據(jù)，也是檢驗(yàn)勘察資料的可靠性，驗(yàn)證理論計(jì)算正確性的重要資料。 2、不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)，應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地及其附近的地質(zhì)條件和工程實(shí)際需要編制監(jiān)測(cè)綱要，按綱要進(jìn)行。綱要內(nèi)容包括：監(jiān)測(cè)目的和要求、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目、測(cè)點(diǎn)布置、觀測(cè)時(shí)間間隔和期限、觀測(cè)儀器、方法和精度、應(yīng)提交的數(shù)據(jù)、圖件等。并及時(shí)提出災(zāi)害預(yù)報(bào)和采取措施的建議。對(duì)下列情況應(yīng)進(jìn)行不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)：1）場(chǎng)地及其附近有不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害，并可能危機(jī)工程的安全或正常使用時(shí)；2)工程建設(shè)和運(yùn)行，可能加速不良地質(zhì)作用的發(fā)展或引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害時(shí)；3)工程建設(shè)和運(yùn)行，對(duì)附近環(huán)境可能產(chǎn)生顯著不良影響時(shí)。 巖溶土洞發(fā)育區(qū)應(yīng)著重監(jiān)測(cè)下列內(nèi)容：1)地面變形；2)地下水的動(dòng)態(tài)變化；3)場(chǎng)區(qū)及其附近的抽水情況；4)地下水位變化對(duì)土洞發(fā)育和塌陷發(fā)生的影響?；卤O(jiān)測(cè)應(yīng)包括下列內(nèi)容：1)滑坡體的位移；2)滑面位置及錯(cuò)動(dòng)；3)滑坡裂縫的發(fā)生和發(fā)展；4)滑坡體內(nèi)外地下水位、流向、泉水流量和滑動(dòng)帶孔隙水壓力；5)支擋結(jié)構(gòu)及其他工程設(shè)施的位移、變形、裂縫的發(fā)生和發(fā)展。3、地下水的監(jiān)測(cè)地下水的動(dòng)態(tài)變化包括水位的季節(jié)變化和多年變化，人為因素造成的地下水的變化水中化學(xué)成分的運(yùn)移等。對(duì)工程的安全和環(huán)境的保護(hù)，地下水的監(jiān)測(cè)常常是最重要關(guān)鍵的因素。下列情況應(yīng)進(jìn)行地下水監(jiān)測(cè)