不良地基的勘察設計內容場地與地基抗震不良地質作用與地質災害特殊性土劣質巖（問題巖）地下水勘察與設計的配合

場地與地基抗震場地液化水位上升房屋破壞輕液化“砂火山”口液化噴水冒砂后景象液化造成地基沉陷,房屋嚴重裂縫液化造成地基沉陷,房屋嚴重裂縫液化后汽車陷入土中地面斷裂,樹木錯行地面斷裂,吉吉祥路錯斷斷液化地裂裂鈄坡地裂裂勝利橋頭頭地裂裂唐山礦風風井煙囪水平斷斷裂水塔倒塌,小平房房完好寧河勝利橋橋擠斷斷橋面甩向一一邊橋面甩向一一邊鐵路橋頭陷陷落《區(qū)劃圖》》與《抗震震規(guī)范》差差別設計基本地地震加速度度，設計特特征周期西部絕大部部分城鎮(zhèn)區(qū)區(qū)劃為二區(qū)區(qū)和三區(qū)，，除砌體建建筑外，一一般建筑地地震作用比比原規(guī)范提提高30~44%。。二區(qū)：成都、蘭州州、銀川、、烏魯木齊齊三區(qū)：昆明、西寧寧、拉薩考慮規(guī)范延續(xù)性性和西部大開發(fā)發(fā)，調到可接接受：一、二區(qū)為為一組組原遠震三區(qū)區(qū)為三三組，其其他二組組幅值期周特征周期場地類類別劃劃分根據覆蓋層層的厚度和和等效剪切波波速劃分場地類類別一般按地面面以下至波波速500m/s的土層頂面面為覆土土層厚度分界線附近近可用插入法確定特征周周期丁類及不超過過10層或30m的丙類,可不不測波速,按土的的類型查表表確定波速速液化判判別別先初判,再再進一步步判別一般判別深深度為15m樁基及大于于5m的深深基礎判至至20m計算液化指指數,確確定液化等等級黃土液化問問題未列入入場地液化等等級5.7.10勘察報告應應闡明液化土土層逐孔計算液液化指數綜合確定場場地液化等等級斷裂勘勘察等于或大于于7度的重大工程,如電廠甲類專門研究丁類不考考慮乙類丙類下列可忽忽略斷裂錯錯動：小于8度,非非全新活動動斷裂，8度：基巖巖斷裂覆蓋蓋層厚大于于60m；；9度：基巖巖斷裂覆蓋蓋層厚大于于90m盡量減少了了需斷裂勘勘察的工程程最小避避讓距距離(m)不良地質作作用與地質質災害崩塌、滑坡坡、泥石流流滑坡和崩塌塌照片8八八渡滑坡坡全貌照片9滑坡使山梁梁坡面開裂裂照片10滑滑坡造成成坡面防護護開裂照片11滑滑坡造成成護坡外鼓鼓照片13膨膨脹泥巖巖崩塌，危危及公路預應力錨索索及坡面防防護2003年年7月14日，秭歸歸青干河滑滑坡，體積積2400萬m3形成堰塞湖湖（殷躍平平）2001年年5月1日日,重慶慶武隆滑坡坡，坡高46.8m，摧毀九九層樓，79人死亡亡人工切坡，，順層滑坡坡過程地層上硬下下軟，人工工切坡，造造成崩塌西藏易貢大大滑坡2000年年4月9日日冰雪融化和和降雨導導致裂隙隙充水，3000萬萬m3楔形形巖體由海海拔5000m處崩崩落,沖擊力使溝溝內的飽水水碎屑堆積積物液化,轉化為高速速流動性滑滑坡，數分鐘內水水平運動7km，，豎向位移移640m,形成“大壩壩”，高高60～110m位置圖滑坡區(qū)易貢高速巨巨型滑坡及及滑坡堰塞塞湖(殷躍平)泥石流全國泥石流總數達達6萬條以上，有明顯危害的約8500條。沿斷裂構造帶密集集分布；沿地震活動帶成群群分布；沿深切割中高山分分布。最危險的發(fā)育區(qū)：：怒江、金沙江、、讕滄江、岷江、雅礱江江、黃河中游泥石流含大量泥砂石塊，，發(fā)生突然，來勢勢兇猛，大沖淤，，堵河阻水,破破壞力極強,損失失很大。東部多降雨型；西部冰雪消融型、冰湖湖潰決型、降雨型型均有發(fā)生。人為因素也是形成成泥石流的重要原原因我國泥石流分布泥石流

泥石流造成的破壞壞山區(qū)建設原則保持天然排水系統統保持天然植被避免大挖大填避讓地質災害易發(fā)發(fā)區(qū)地面塌陷喀斯特塌陷采采空區(qū)塌陷黃黃土塌陷喀斯特塌陷原因河水漲落，降雨地地表水下滲，坑道道水土流失強抽水真空吸蝕效應，短時間內大面積發(fā)發(fā)生。過量汲取深部喀斯斯特水，上層孔隙水強烈烈下滲，水位基巖面上下波波動，加強真空吸蝕效效應奉節(jié)寶塔坪移民小小區(qū)喀斯特塌陷(殷躍平)土洞塌陷發(fā)育機理理地下巖溶通通潛蝕和真空吸蝕水位在土巖交界面面上波動水位急劇下降塌陷防治不得采用天然地基基防止抽水影響巳有有工程堵塞地下通道清除軟土換填塊石、礫石、素混混凝工，表面粘土土夯實樁基，梁板跨越土巖組合地基基巖面坡度大石芽密布，并有出出露個別石牙，大塊孤孤石改變建筑平面布置置石芽為地基的支墩墩基礎，梁板跨越越換墊軟土，石芽上上褥墊特殊性土軟土地基軟土特點：強度低、壓縮性高高、滲透慢、易擾擾動排水慢、沉降慢，，孔壓易升高不易易消散天然地基：正向撓曲，體型力力求簡單，控制長長高比，設沉降縫縫，加強剛度大面積堆載影響軟土地基地基處理：橡皮土效應，孔隙隙水不易排出排水預壓，復合地地基（深攪、強夯夯置換），厚層軟軟土不宜強夯樁基：擠土效應，不宜過過多過密，負負摩擦基坑：小步開挖，及時支支撐軟土中的樁基8.5.10應考慮：樁周土自重固結；；蠕變；大面積堆載；施工擠土效應。深厚軟土中不宜用用大片密集擠土樁樁。樁的負摩擦擦力原因：欠壓密土,大面積堆載；,地下水位下降；擠土樁孔壓消散固結下沉；自重濕陷。中性點特征：樁土位移相等；摩阻力為零；軸力最大。中性點深度：與樁周土壓縮性和和樁端土剛度有關關,樁端土越硬硬,位置越低。沉沉降穩(wěn)定前始終在在變動。影響：一種附加荷載樁端硬土時,增增加軸力；樁端壓縮性土時,增加沉降紅粘土以貴州經驗為主,本次修訂稍加加精簡。主要特征：上硬下軟,基巖巖面上極軟；以收縮縮為主主,表表面面收縮縮；裂隙性性,深深長長地裂裂,對對工工程影影響嚴嚴重；；地基均均勻性性差別別很大大。原生紅紅粘土土碳酸鹽鹽系巖巖石風風化,紅土化化。殘坡積積。典型的的紅粘粘土特特征,上硬下下軟,以收縮縮為主主,輕輕微微膨脹脹。原生紅紅粘土土次生紅紅粘土土原生紅紅粘土土經搬搬運再再沉積積而成成;保留部部分紅紅粘土土特征征,但與一一般粘粘土差差別不不大。。次生紅紅粘土土均勻地地基和和不均均勻地地基紅粘土土紅粘土土紅粘土土地基基評價價承載力力：注注意裂裂隙影影響,原承載載力表表可參參照避開深深長地地裂根據地地基類類型和和工程程條件件,選擇淺淺埋、、地基基處理理或樁樁基因裂隙隙和復復浸水水特性性,邊坡和和基坑坑不宜宜長期期暴露露,注注意保保濕膨脹巖巖土注意初初判和和已有有工程程經驗驗的調調查附錄D土性特特征：：親水粘粘土礦礦物不規(guī)則則裂隙隙無陡坡坡低層建建筑成成片破破壞膨脹土土地區(qū)區(qū)建筑筑破壞壞特征征輕型建建筑,道道路,受受損嚴嚴重,大大面積積破壞壞；拆除重重建,仍仍破壞壞,干干濕濕分明明氣候候破壞壞重；；基礎外外傾,沿沿窗水水平裂裂縫；；內廊通通長地地裂；；中央隆隆起,四四角沉沉降,反向撓撓曲,倒倒八字字開裂裂；裂縫大大小隨隨季節(jié)節(jié)變化化,旱旱季季寬,雨雨季窄窄；坡地重重,洼洼地地輕,多多淺層層滑坡坡。沿窗水水平裂裂縫基礎外外傾,內內廊地地裂正向與與反向向撓撓曲曲膨脹土土試驗驗6.5.5--6.5.6自由膨膨脹率率一定壓壓力下下膨脹脹率收縮系系數膨脹力力粘土礦礦物分分析現場浸浸水載載荷試試驗膨脹土土工程程評價價6.7.7--6.7.8計算膨脹變形量量收縮變形量量脹縮變形量量確確定脹縮等等級基礎埋深超超過過大氣影響響深度地基處理建筑結構措措施膨脹土地基基平面布置：：避開坡地、、地裂、選選適宜排水水處理地帶帶，淺層滑坡：：支擋、排水水、護坡，，高于不宜宜超過3m保持濕度：：做好排水，，保證散水水寬度，不不種吸水大大而集中的的喬木膨脹土地基基地坪：用非膨脹土土，架空結構：反面撓曲，，柔性，圈圈梁設置、、沉降縫設設置、門窗窗等洞孔構構造，墻、、柱、梁構構造樁：錨入非膨脹脹土中的深深度，根據據大氣急劇劇變化屆深深度和脹縮縮變形計算算確定；承承臺下留空空隙；考慮慮樁身抗拉拉，通常配配筋膨脹土地基基換土回填用用非膨脹土土管道設計按按規(guī)范施工時保持持排水暢通通，做好護護坡，保持持坑壁穩(wěn)定定，嚴禁泡泡水暴曬維護管理：：建筑、管道道、地面排排水、綠化化、邊坡等等，及時監(jiān)監(jiān)測維修；；嚴禁坡腳挖方，，坡上堆料料花崗巖殘積積土分類6.9.46.9.6測定其中細粒土的含水量、、液限、塑塑限厚層強風化化全風化,可劃分分碎塊狀、碎碎屑狀、土土狀厚層殘積土土,可劃劃分硬塑殘積土土、可塑殘殘積土粘性土、砂砂質粘性土土、礫質粘粘性土用N值劃分強風風化全風化化(表A.0.3注)勘探測試要要求6.9.3勘探點問距距取小值；；一定數量探探開；探井取樣或或雙重管三三重管取取樣；室內與原位位測試結合合；動力觸探標標貫波波速載載荷試試驗；軟巖和極軟軟巖,可可按土；殘積土,必必要時做做濕陷和濕濕化。風化巖殘積積土評價6.9.56.9.6地基承載力力變形模模量：用載荷試驗驗；設計等級為為乙級丙丙級,結結合地方經經驗用標貫等原原位測試；；軟硬不同風風化程程度不同：：分析不均均沉降；易風化巖類類：防止風風化發(fā)展；；巖脈和球狀狀風化體：：對地基和樁樁的影響；；及時驗槽。。劣質巖（問問題巖）工程巖體分分類的主要要因素巖石堅硬程程度巖塊的飽和單軸抗抗壓強度程程度巖體完整程程度裂隙的密度寬寬度延展長度粗粗糙度度平整度充充填物物規(guī)則性方方向性等等對工程最重重要的巖類類劣質巖特殊巖石復復雜巖巖石半半巖石問問題巖石石硬土/軟巖巖極軟巖極極破碎碎巖特殊性質巖巖類膨脹巖可可溶溶巖易易風化化巖高高度各各向異性性低強度大大變變形不不穩(wěn)定定劣質巖的的成因成巖作用用的初期期：壓密密膠結結重結結晶地質作用用下的蛻蛻化構造作用用：節(jié)理理化斷斷層角礫礫巖斷斷層泥變質作用用：區(qū)域域變質、、熱水蝕蝕變風化作用用：物理理化學學生物物特殊的礦礦物成分分親水礦物物片片狀礦物物可可溶礦物物易易風化礦礦物蘭州極軟軟巖特性性指標平均值華遵孟蘭州工貿貿中心第三紀細細砂巖強風化含水量12內摩擦角角400粘聚力170kPa極限抗壓壓強度天天然715kPa飽飽和306kPa第三紀細細砂巖中風化含水量10內摩擦角角410粘聚力214kPa河口制氣氣廠白堊紀粘粘土巖吸水率8.18%極限抗壓壓強度天天然然1000kPa飽飽和200kPa南京地區(qū)區(qū)白白堊系、、侏羅系系劉松玉泥巖巖泥泥質砂砂巖天然密度度2.2~2.42.3~2.5軟化系數數0.1~0.30.3~0.6粘聚力（（MPa）0.1~0.50.5~0.9內摩擦角角（°））30~4035~52天然抗壓壓強度（（MPa）1.5~5.08.0~15.0縱波波速速(m/s)2100~25002300~2900橫波波速速（m/s）500~700600~1000南京浦口口層地層天天然壓壓強承承載力力砂礫巖強強風化0.4~0.7500砂礫巖弱弱風化0.5~1.0800砂礫巖微微風化0.6~2礫巖強風化0.5~1.0800礫巖弱風化0.6~1.51000礫巖微風化0.8~4.01000~2000泥鈣質礫巖弱風化8~101500葛村組泥巖弱風化0.5~1.01000泥巖應力力應變特特性試驗結論論許寶田等等剛度和強強度均隨隨側壓增增加而增增加破壞壓為為和彈性性模量均均隨側壓壓線性增增長低圍壓時時脆性破破壞，高高圍壓時時塑性破破壞應力應變變發(fā)展四四階段裂隙閉合合、孔隙隙壓密：：曲線上上凹彈性變形形：線性性微裂隙擴擴大曲線線下凹，，呈雙曲曲線微裂隙貫貫通，達達峰值強強度，塑塑性變形形，破壞壞泥巖應力力應變關關系的四四階段開挖崩解解，繼續(xù)續(xù)風化有一定含含水量和和微裂隙隙的巖體體，尤其其是泥質質巖，天天然狀態(tài)態(tài)下完整整而比較較堅固，，開挖暴暴露后，，因蒸發(fā)發(fā)失去水分分，體積積收縮，，裂隙擴擴大，崩解成成碎塊狀狀。邊坡工程程和地下下工程開開挖后如如不及時封閉閉，可繼續(xù)續(xù)風化，，逐漸剝剝落、失失穩(wěn)。武漢：基坑坑坑壁剝落落，危及及臨近土土程擴底樁樁樁端軟土土，承載載力大幅幅降低構造作用用和構造造巖成因：褶皺層間剪切帶泥水夾層、侵入體對圍巖擠壓形成的碎裂巖。斷層碎裂巖分布較廣，規(guī)模大小不一。強烈破碎，各向異性，強烈碾磨，熱液和地下水的參與,礦物重結晶作用。

使原巖強度大大削弱，透水性顯著增加，成為工程地質和巖土工程的要害。斷層泥富含粘土礦物，，“構造粘土土”，動力變質質密集定向的鱗片片狀剪切構造明顯的各向異性性新開挖時堅硬或或硬塑，卸荷松弛后含水量明明顯增高而變軟軟。明顯的流變特性性硫酸鹽類硬石膏變石膏，體積增增加60%。裂隙提供水源，，封閉的無裂隙隙的硬石膏，水水解只能在表面面產生。含硬石膏的頁巖巖、泥灰?guī)r，易易產生復合型膨膨脹。幾乎都有洞穴，，巖溶化。CaSO4+2H2OCaSO42H2O硫酸鹽類無水芒硝變芒硝松脹。32.40C以上為無水晶晶體，降至32.40C以下吸水膨脹脹,為原體積積的3.1倍，，密度由2.68降至1.48。含0.5%時體體積顯著膨脹，，土體松散。Na2SO4+2H2ONa2SO4*10H2O溶解度32.40C時最高，以上上隨溫度減小，以下隨溫溫度增加,反復復性強?？扇軒r的危害溶陷作用膨脹作用腐蝕作用污染影響敦煌機場跑道1982初建,1984開開始鼓脹，多次次翻修無效，2000重建，，系統研究山前粗粒土為主主，淺層含鹽平平均0.75%，最高3.1%。砂礫底和粉土土頂富集芒硝、、石膏，厚10cm。芒硝反復性強，，石膏弱。覆蓋減少蒸發(fā)，提供水源。措施：換填，土工膜膜隔離層，切斷斷水源片狀變質巖的工工程特性高度各向異性沿片理面強度極極低，極易失穩(wěn)穩(wěn)其他煤系貝殼巖珊瑚礁石灰華白堊硅藻巖、硅華等等地下水地下水位的量測測7.2.2遇地下水量測水位穩(wěn)定水位的量測測隔一一定穩(wěn)定時間多層水位的量測測止水措施防水與抗抗浮防水抗浮水位的的評估多層地下水的水水位或水頭量測測水位的多年變化化歷年觀測資料的的分析地下水的開采量量變化地下水的補給變變化水庫調控跨跨流域調調水越流滲透損失宏觀水文地質條條件和人為控制制無越層滲滲流潛水向承壓水滲滲流自上向下滲流不不連續(xù)續(xù)上下含水層間為為不透水層地下水水的作作用基坑的疏干降水水與隔水防滲地下室的防水與與抗浮滲透變形與破壞壞對土質的影響誘發(fā)地質災害對建筑材料的腐腐蝕性勘察設計的配合合巖石和土的主要要特點巖石的裂隙性和和土的孔隙性巖石和土區(qū)別于于混凝土、鋼材材等人工材料的的主要特點。巖石的裂隙性或稀或密、或寬寬或窄、或長或或短地存在，有的粗糙，有的的光滑；有的平平直，有的彎曲曲；有的充填，，有的不充填；；有的產狀規(guī)則則，有的規(guī)律性性很差。成因多樣，原生生節(jié)理，層理，，構造節(jié)理，卸卸荷裂隙和風化化裂隙，片理、、劈理等，巖體中構成極為為多樣復雜的裂裂隙系統。巖石和巖體區(qū)別別，裂隙概化為為“結構面”。。力學參數：巖石石、結構面、巖巖體，很大區(qū)別別。搞清結構面面的產狀、參數數和分布，是巖巖土工程勘察設設計的重點和難難點。土的孔隙性散體材料，飽和和土是兩相；非非飽和土是三相相。產生了有效壓力力和孔隙壓力；；孔隙壓力又有有孔隙水壓力和和孔隙氣壓力。。有效應力原理：：土力學區(qū)別于于一般材料力學學的主要標志總應力法和有效效應力法。把握好孔隙壓力力是巖土工程的的重要關鍵飽和土的孔隙水水壓力飽和土中，由于于孔隙水壓力的的增長和消散，，不同加荷速率地地基承載力不同同；是否及時支撐,對軟土基坑坑穩(wěn)定有不同的的表現；滲透系數和地層層組合的差別,導致基礎沉沉降速率的差別別等。超靜水壓力導致致擠土效應，使使樁被擠斷、擠擠歪和上浮；地震時的超靜水水壓力導致砂土土和粉土液化。。非飽和土的孔隙隙壓力非飽和土的孔隙隙氣壓力形成基基質吸力，基質吸力隨含水水量增加降低，，不穩(wěn)定。膨脹土和黃土隨隨濕度的增加而而強度顯著降低低，非飽和土基坑雨雨季易發(fā)生事故故，花崗巖殘積土邊邊坡，暴雨易發(fā)發(fā)生淺層滑坡，，選用合理的測試試方法壓縮模量、變形形模量、旁壓模模量、反演模量量。直剪和三軸剪；；直剪又有快剪剪、固結快剪和和慢剪；三軸剪剪又有不固結不不排水剪、固結結不排水剪、固固結排水剪和固固結不排水剪測測孔隙水壓力；；原位測試有十字字板剪切試驗和和野外大型剪切切試驗。試驗條件不同，，試驗結果各異異。計算模式、計算算參數和安全度度的配套，計算算參數的正確選選定最為重要。。對自然條件的依依賴性和和條條件的不確知性性以傳統力學為基基礎發(fā)展起來的的。但單純的力力學計算不能解解決實際問題。。原因主要在于對對自然條件的依依賴性和計算條條件的不確知性性?！安磺笥嬎憔_確，只求判斷正正確”，強調概概念設計,綜合判斷。。參數的不確定性性和測測試方法的多多樣性離散性兩方面原