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,吉祥路路錯斷液化地地裂鈄坡地地裂勝利橋橋頭地地裂唐山礦礦風井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別別劃分根據覆蓋層的厚厚度和等效剪切波速劃分場地類別一般按地面以下下至波速500m/s的土層頂面為為覆土層厚度分界線附近可用用插入法確定特征周期丁類及不超過10層或30m的丙類,可不測波波速,按土的的類型查表確定定波速液化判判別先初判,再進進一步判別一般判別深度為為15m樁基及大于5m的深基礎判至至20m計算液化指數(shù),確定液化等等級黃土液化問題未未列入場地液化等級5.7.10勘察報告應闡明液化土層逐孔計算液化指指數(shù)綜合確定場地液液化等級斷裂勘察察等于或大于7度度的重大工程,如電廠甲類專門研究丁類不考慮乙類丙類下列可忽略斷斷裂錯動：小于8度,非非全新活動斷裂裂，8度：基巖斷裂裂覆蓋層厚大于于60m；9度：基巖斷裂裂覆蓋層厚大于于90m盡量減少了需斷斷裂勘察的工程程最小避讓讓距離(m)不良地質作用與與地質災害崩塌、滑坡、泥泥石流滑坡和崩塌照片8八渡渡滑坡全貌照片9滑坡使山梁坡面面開裂照片10滑坡坡造成坡面防護護開裂照片11滑坡坡造成護坡外鼓鼓照片13膨脹脹泥巖崩塌，危危及公路預應力錨索及坡坡面防護2003年7月月14日，秭歸歸青干河滑坡，，體積2400萬m3形成堰塞湖（殷殷躍平）2001年5月月1日,重慶慶武隆滑坡，坡坡高46.8m，摧毀九層樓樓，79人死亡亡人工切坡，順層層滑坡過程地層上硬下軟，，人工切坡，造造成崩塌西藏易貢大滑坡坡2000年4月月9日冰雪融化和降雨雨導致裂隙隙充水，3000萬m3楔形巖體由海海拔5000m處崩落,沖擊力使溝內的的飽水碎屑堆積積物液化,轉化為高速流動動性滑坡，數(shù)分鐘內水平運運動7km，，豎向位移640m,形成“大壩”，，高60～110m位置圖滑坡區(qū)易貢高速巨型滑滑坡及滑坡堰塞塞湖(殷躍平)泥石流全國泥石流總數(shù)數(shù)達6萬條以上上，有明顯危害的約約8500條。。沿斷裂構造帶密密集分布；沿地震活動帶成成群分布；沿深切割中高山山分布。最危險的發(fā)育區(qū)區(qū)：怒江、金沙沙江、讕滄江、岷江、雅礱礱江、黃河中游游泥石流含大量泥砂石塊塊，發(fā)生突然，，來勢兇猛，大大沖淤，堵河阻阻水,破壞力力極強,損失很很大。東部多降雨型；西部冰雪消融型、冰冰湖潰決型、降降雨型均有發(fā)生生。人為因素也是形形成泥石流的重重要原因我國泥石流分布布泥石流

泥石流造成的破破壞山區(qū)建設原則保持天然排水系系統(tǒng)保持天然植被避免大挖大填避讓地質災害易易發(fā)區(qū)地面塌陷喀斯特塌陷采采空區(qū)塌塌陷黃土土塌陷喀斯特塌陷原因因河水漲落，降雨雨地表水下滲，，坑道水土流失失強抽水真空吸蝕效應，，短時間內大面積積發(fā)生。過量汲取深部喀喀斯特水，上層孔隙水強強烈下滲，水位基巖面上下下波動，加強真空吸蝕蝕效應奉節(jié)寶塔坪移民民小區(qū)喀斯特塌塌陷(殷躍平)土洞塌陷發(fā)育機機理地下巖溶通通潛蝕和真空吸蝕蝕水位在土巖交界界面上波動水位急劇下降塌陷防治不得采用天然地地基防止抽水影響巳巳有工程堵塞地下通道清除軟土換填塊石、礫石、素素混凝工，表面面粘土夯實樁基，梁板跨越越土巖組合地基基巖面坡度大石芽密布，并有有出露個別石牙，大塊塊孤石改變建筑平面布布置石芽為地基的支支墩基礎，梁板板跨越換墊軟土，石芽芽上褥墊特殊性土軟土地基軟土特點：強度低、壓縮性性高、滲透慢、、易擾動排水慢、沉降慢慢，孔壓易升高高不易消散天然地基：正向撓曲，體型型力求簡單，控控制長高比，設設沉降縫，加強強剛度大面積堆載影響響軟土地基地基處理：橡皮土效應，孔孔隙水不易排出出排水預壓，復合合地基（深攪、、強夯置換），，厚層軟土不宜宜強夯樁基：擠土效應，不宜宜過多過密，負負摩擦基坑：小步開挖，及時時支撐軟土中的樁基8.5.10應考慮：樁周土自重固結結；蠕變；大面積堆載；施工擠土效應。。深厚軟土中不宜宜用大片密集擠擠土樁。樁的負摩摩擦力原因：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：與樁周土壓縮性性和樁端土剛度度有關,樁端端土越硬,位置置越低。沉降穩(wěn)穩(wěn)定前始終在變變動。影響：一種附加荷載樁端硬土時,增增加軸力；樁端壓縮性土時時,增加沉降降紅粘土以貴州經驗為主主,本次修訂訂稍加精簡。主要特征：上硬下軟,基基巖面上極軟；；以收縮為主,表表面收縮；裂隙性,深長長地裂,對工工程影響嚴重；；地基均勻性差別別很大。原生紅粘土碳酸鹽系巖石風風化,紅土化。殘坡積。典型的紅粘土特特征,上硬下軟,以收縮為主,輕輕微膨脹。原生紅粘土次生紅粘土原生紅粘土經搬搬運再沉積而成成;保留部分紅粘土土特征,但與一般粘土差差別不大。次生紅粘土均勻地基和不均均勻地基紅粘土紅粘土紅粘土地基評價價承載力：注意裂裂隙影響,原承載力表可參參照避開深長地裂根據地基類型和和工程條件,選擇淺埋、地地基處理或樁樁基因裂隙和復浸浸水特性,邊坡和基坑不不宜長期暴露露,注意意保濕膨脹巖土注意初判和已已有工程經驗驗的調查附錄D土性特征：親水粘土礦物物不規(guī)則裂隙無陡坡低層建筑成片片破壞膨脹土地區(qū)建建筑破壞特征征輕型建筑,道道路,受受損嚴重,大大面積破壞壞；拆除重建,仍仍破壞,干干濕分明氣氣候破壞重；；基礎外傾,沿沿窗水平裂裂縫；內廊通長地裂裂；中央隆起,四四角沉降,反向撓曲,倒倒八字開裂裂；裂縫大小隨季季節(jié)變化,旱旱季寬,雨雨季窄；坡地重,洼洼地輕,多多淺層滑坡。。沿窗水平裂縫縫基礎外傾,內內廊地裂正向與反向向撓曲膨脹土試驗6.5.5--6.5.6自由膨脹率一定壓力下膨膨脹率收縮系數(shù)膨脹力粘土礦物分析析現(xiàn)場浸水載荷荷試驗膨脹土工程評評價6.7.7--6.7.8計算膨脹變形量收縮變形量脹縮變形量確確定脹縮等級級基礎埋深超超過大氣氣影響深度地基處理建筑結構措施施膨脹土地基平面布置：避開坡地、地地裂、選適宜宜排水處理地地帶，淺層滑坡：支擋、排水、、護坡，高于于不宜超過3m保持濕度：做好排水，保保證散水寬度度，不種吸水水大而集中的的喬木膨脹土地基地坪：用非膨脹土，，架空結構：反面撓曲，柔柔性，圈梁設設置、沉降縫縫設置、門窗窗等洞孔構造造，墻、柱、、梁構造樁：錨入非膨脹土土中的深度，，根據大氣急急劇變化屆深深度和脹縮變變形計算確定定；承臺下留留空隙；考慮慮樁身抗拉，，通常配筋膨脹土地基換土回填用非非膨脹土管道設計按規(guī)規(guī)范施工時保持排排水暢通，做做好護坡，保保持坑壁穩(wěn)定定，嚴禁泡水水暴曬維護管理：建筑、管道、、地面排水、、綠化、邊坡坡等，及時監(jiān)監(jiān)測維修；嚴禁坡腳挖方，坡坡上堆料花崗巖殘積土土分類6.9.46.9.6測定其中細粒土的含水量、液液限、塑限厚層強風化全全風化,可可劃分碎塊狀、碎屑屑狀、土狀厚層殘積土,可劃分硬塑殘積土、、可塑殘積土土粘性土、砂質質粘性土、礫礫質粘性土用N值劃分強風化化全風化(表表A.0.3注)勘探測試要求求6.9.3勘探點問距取取小值；一定數(shù)量探開開；探井取樣或雙雙重管三重重管取樣；室內與原位測測試結合；動力觸探標標貫波波速載荷荷試驗；軟巖和極軟巖巖,可按土土；殘積土,必必要時做濕陷陷和濕化。風化巖殘積土土評價6.9.56.9.6地基承載力變變形模量：：用載荷試驗；；設計等級為乙乙級丙級,結合地方方經驗用標貫等原位位測試；軟硬不同風風化程度不不同：分析不不均沉降；易風化巖類：：防止風化發(fā)發(fā)展；巖脈和球狀風風化體：對地基和樁的的影響；及時驗槽。劣質巖（問題題巖）工程巖體分類類的主要因素素巖石堅硬程度度巖塊的飽和單軸抗壓壓強度程度巖體完整程度度裂隙的密度寬寬度延展長度粗粗糙度平整度充充填物規(guī)則性方方向性等對工程最重要要的巖類劣質巖特殊巖石復復雜巖石半半巖石問問題巖石石硬土/軟巖極軟巖極極破碎巖特殊性質巖類類膨脹巖可可溶巖易易風化巖高高度各向異異性低強度大大變形不不穩(wěn)定劣質巖的成因因成巖作用的初初期：壓密膠膠結重結結晶地質作用下的的蛻化構造作用：節(jié)節(jié)理化斷層層角礫巖斷斷層泥變質作用：區(qū)區(qū)域變質、熱熱水蝕變風化作用：物物理化學生生物特殊的礦物成成分親水礦物片片狀礦物可可溶礦物物易風化化礦物蘭州極軟巖特特性指標平均值華遵孟蘭州工貿中心心第三紀細砂巖巖強風化含水量12內摩擦角400粘聚力170kPa極限抗壓強度度天然然715kPa飽和和306kPa第三紀細砂巖巖中風化含水量10內摩擦角410粘聚力214kPa河口制氣廠白堊紀粘土巖巖吸水率8.18%極限抗壓強度度天然1000kPa飽和和200kPa南京地區(qū)白白堊系、侏侏羅系劉松玉泥巖泥泥質砂巖天然密度2.2~2.42.3~2.5軟化系數(shù)0.1~0.30.3~0.6粘聚力（MPa）0.1~0.50.5~0.9內摩擦角（°°）30~4035~52天然抗壓強度度（MPa）1.5~5.08.0~15.0縱波波速(m/s)2100~25002300~2900橫波波速（m/s）500~700600~1000南京浦口層地層天天然壓壓強承承載力砂礫巖強風化化0.4~0.7500砂礫巖弱風化化0.5~1.0800砂礫巖微風化化0.6~2.6800~1000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泥鈣質礫巖弱弱風化8~101500葛村組泥巖弱弱風化0.5~1.01000泥巖應力應變變特性試驗結論許寶田等剛度和強度均均隨側壓增加加而增加破壞壓為和彈彈性模量均隨隨側壓線性增增長低圍壓時脆性破壞壞，高圍壓時塑性性破壞應力應變發(fā)展四階階段裂隙閉合、孔隙壓壓密：曲線上凹彈性變形：線性微裂隙擴大曲線下下凹，呈雙曲線微裂隙貫通，達峰峰值強度，塑性變變形，破壞泥巖應力應變關系系的四階段開挖崩解，繼續(xù)風風化有一定含水量和微微裂隙的巖體，尤尤其是泥質巖，天天然狀態(tài)下完整而而比較堅固，開挖挖暴露后，因蒸發(fā)發(fā)失去水分，體積收收縮，裂隙擴大，崩解成碎塊狀。。邊坡工程和地下工工程開挖后如不及時封閉，可繼續(xù)風化，逐逐漸剝落、失穩(wěn)。。武漢：基坑坑壁剝落，，危及臨近土程擴底樁樁端軟土，，承載力大幅降低低構造作用和構造巖巖成因：斷層構造巖、褶皺層間剪切帶泥泥水夾層、侵入體對圍巖擠壓壓形成的碎裂巖。。斷層碎裂巖分布較廣，規(guī)模大大小不一。強烈破碎，各向異異性，強烈碾磨，，熱液和地下水的的參與,礦物重重結晶作用。使原巖強度大大削削弱，透水性顯著著增加，成為工程程地質和巖土工程程的要害。斷層泥富含粘土礦物，““構造粘土”，，動力變質密集定向的鱗片狀狀剪切構造明顯的各向異性新開挖時堅硬或硬硬塑，卸荷松弛后含水量明顯顯增高而變軟。明顯的流變特性硫酸鹽類硬石膏變石膏，體積增加加60%。裂隙提供水源，封封閉的無裂隙的硬硬石膏，水解只能能在表面產生。含硬石膏的頁巖、、泥灰?guī)r，易產生生復合型膨脹。幾乎都有洞穴，巖巖溶化。CaSO4+2H2OCaSO42H2O硫酸鹽類無水芒硝變芒硝松脹。32.40C以上為無水晶體體，降至32.40C以下吸水膨脹,為原體積的3.1倍，密度由由2.68降至1.48。含0.5%時體積積顯著膨脹，土體體松散。Na2SO4+2H2ONa2SO4*10H2O溶解度32.40C時最高，以上隨隨溫度減小，以下隨溫度度增加,反復性強強。可溶巖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開始鼓鼓脹，多次翻修無無效，2000重重建，系統(tǒng)研究山前粗粒土為主，，淺層含鹽平均0.75%，最高3.1%。砂礫底和粉土頂頂富集芒硝、石膏膏，厚10cm。芒硝反復性強，石石膏弱。覆蓋減少蒸發(fā)，提供水源。措施：換填，土工膜隔隔離層，切斷水源源片狀變質巖的工程程特性高度各向異性沿片理面強度極低低，極易失穩(wěn)其他煤系貝殼巖珊瑚礁石灰華白堊硅藻巖、硅華等地下水地下水位的量測7.2.2遇地下水量測水位穩(wěn)定水位的量測隔隔一定穩(wěn)定時間多層水位的量測止水措施防水與抗浮浮防水抗浮水位的評評估多層地下水的水位位或水頭量測水位的多年變化歷年觀測資料的分分析地下水的開采量變變化地下水的補給變化化水庫調控跨跨流流域調水越流滲透損失宏觀水文地質條件件和人為控制無越層滲流流潛水向承壓水滲流流自上向下滲流不不連續(xù)上下含水層間為不不透水層地下水的的作用用基坑的疏干降水與與隔水防滲地下室的防水與抗抗浮滲透變形與破壞對土質的影響誘發(fā)地質災害對建筑材料的腐蝕蝕性勘察設計的配合巖石和土的主要特特點巖石的裂隙性和土土的孔隙性巖石和土區(qū)別于混混凝土、鋼材等人人工材料的主要特特點。巖石的裂隙性或稀或密、或寬或或窄、或長或短地地存在，有的粗糙，有的光光滑；有的平直，，有的彎曲；有的的充填，有的不充充填；有的產狀規(guī)規(guī)則，有的規(guī)律性性很差。成因多樣，原生節(jié)節(jié)理，層理，構造造節(jié)理，卸荷裂隙隙和風化裂隙，片片理、劈理等，巖體中構成極為多多樣復雜的裂隙系系統(tǒng)。巖石和巖體區(qū)別，，裂隙概化為“結結構面”。力學參數(shù)：巖石、、結構面、巖體，，很大區(qū)別。搞清清結構面的產狀、、參數(shù)和分布，是是巖土工程勘察設設計的重點和難點點。土的孔隙性散體材料，飽和土土是兩相；非飽和和土是三相。產生了有效壓力和和孔隙壓力；孔隙隙壓力又有孔隙水水壓力和孔隙氣壓壓力。有效應力原理：土土力學區(qū)別于一般般材料力學的主要要標志總應力法和有效應應力法。把握好孔隙壓力是是巖土工程的重要要關鍵飽和土的孔隙水壓壓力飽和土中，由于孔孔隙水壓力的增長長和消散，不同加荷速率地基基承載力不同；是否及時支撐,對對軟土基坑穩(wěn)定定有不同的表現(xiàn)；；滲透系數(shù)和地層組組合的差別,導導致基礎沉降速率率的差別等。超靜水壓力導致擠擠土效應，使樁被被擠斷、擠歪和上上??；地震時的超靜水壓壓力導致砂土和粉粉土液化。非飽和土的孔隙壓壓力非飽和土的孔隙氣氣壓力形成基質吸吸力，基質吸力隨含水量量增加降低，不穩(wěn)穩(wěn)定。膨脹土和黃土隨濕濕度的增加而強度度顯著降低，非飽和土基坑雨季季易發(fā)生事故，花崗巖殘積土邊坡坡，暴雨易發(fā)生淺淺層滑坡，選用合理的測試方方法壓縮模量、變形模模量、旁壓模量、、反演模量。直剪和三軸剪；直直剪又有快剪、固固結快剪和慢剪；；三軸剪又有不固固結不排水剪、固固結不排水剪、固固結排水剪和固結結不排水剪測孔隙隙水壓力；原位測試有十字板板剪切試驗和野外外大型剪切試驗。。試驗條件不同，試試驗結果各異。計算模式、計算參參數(shù)和安全度的配配套，計算參數(shù)的的正確選定最為重重要。對自然條件的依賴賴性和和條件的不確知知性以傳統(tǒng)力學為基礎礎發(fā)展起來的。但但單純的力學計算算不能解決實際問問題。原因主要在于對自自然條件的依賴性性和計算條件的不不確知性?！安磺笥嬎憔_，，只求判斷正確””，強調概念設計計,綜合判斷。參數(shù)的不確定性和和測測試方方法的多樣性離散性兩方面原因因個別測試指標無代代表性，統(tǒng)計分析析，得代表值。結構注重截面計算算，巖土工程無截截面計算，注重系系統(tǒng)