岩土工程勘察报告课件.ppt

1、岩土工程勘察报告阅读(三)建艺分院建筑工程系1目录任务1 基础分类与事故任务2 土的物理性质指标 任务3 土的物理状态指标与分类 任务5 土的强度任务4任务7 工程地质勘探报告土的压实任务6 土的变形2任务任务 4土的压实土的压实3F 工程意义工程意义 F 击实试验击实试验F 影响压实的因素影响压实的因素F 压实标准与控制压实标准与控制4F能操作压实试验能操作压实试验F能判断填土质量能判断填土质量本任务目标本任务目标5人们很早就用土作为建筑材料，而且知道要把松土击实。公元前200多年，我国秦朝修筑驰实（行车大道），就有用“铁锥筑土坚实”的记载，说明那时人们已经认识到土的密度和土的工程特性有关。

2、一、工程意义一、工程意义6土的击实性是指土在反复冲击荷载作用下能被压土的击实性是指土在反复冲击荷载作用下能被压密的特性密的特性压实的本质压实的本质土料孔隙率减小，密实度提高1 1、击实机理：、击实机理：7土工建筑物，如土坝、土堤及道路填方是用土作为建筑材料填筑而成，为了保证填土有足够的强度，较小的压缩性和透水性。在施工中常常需要压密填料，以提高土的密实度和均匀性。填土的密实度常以其干密度来表示。在实验室内研究土的密实性是通过击实试验进行的。8重锤法重锤法:采用采用80400kN的重锤，从很高处的重锤，从很高处(820m)自由落下，自由落下，对土体进行强力夯实的方法。对土体进行强力夯实的方法。9

3、1011青藏铁路压实路基广州白云机场扩建工程京福高速公路12电动击实仪手提式击实仪取样设备二、击实试验二、击实试验13轻型：粒径小于5毫米重型：粒径小于40毫米3947cmV KgG5.2cmH5.3025下，分三层击实32104cmV KgG5.4cmH7.4556下，分5层击实14击实仪15%#2#2#2 在使用本表格之前请先把你自已的盒号、盒质量填入“盒质量输入”表对应的单元格内 在以后使用自动绘图表过程中，你只用在自动绘图表中填盒号，盒质量会自动填充。祥临公路临沧分指中心试验室 木头人 （QQ：21839421）合同段105.42.683.2试样风干含水量9.44.3g/cm3注：混合

4、比重为：g/cm3饱和度校正后最佳含水量9.86.56.18.88.210.16.38.5%最佳含水量校正后最大干密度 g/cm3最大干密度 试验：计算：复核：监理：监理单位%3.52.84.63.9击实试验报告试验编号报告日期承包单位工程名称祥临公路第9.994.4135.4103.9144.4106.0113.297.2109.094.923.13.33.84.85.76.96.98.68.99.6128.522.222.322.422.522.622.722.822.923.0138.4116.6157.7126.3166.9128.6135.9120.0131.9117.911119.

5、9161.5131.1172.6135.5142.8128.6140.8456127.5789102.1292.1962.1202.0242.2202.3352.3002.2224833508350074837670067006700670011533117831170711537568101214342111272670045722.1002.0362g3g/cm3gggg%含水量水质量干试样质量含水量平均含水量盒质量%试验点号%预计含水量干密度筒+试样质量湿密度gggg/cm3干密度大于38mm颗粒含量取样地点击实次数筒质量湿样质量盒号盒+湿样质量盒+干样质量击实曲线图2.002.022.

6、042.062.082.102.122.142.162.182.202.220.02.04.06.08.010.012.0含水量%最大干密度g/cm3161.含水率的影响对同一种土料，分别在不同的含水率下，用同一击数将他们分层击实，测定土样的含水率和密度，然后以含水率为横坐标，干密度为纵坐标，绘制击实曲线。从图中可以看出，当含水率较小时，土的干密度随着含水率的增加而增大，而当干密度增加到某一值后，含水率继续增加反而使干密度减小。干密度的这一最大值称为该击数下的最大干密度，此时对应的含水率称为最优含水率。三、影响击实效果的因素：三、影响击实效果的因素：172.击实功能的影响 1.实验室中的击实功

7、能是用击数来反映的，对同一种土，压实功能小，则能达到的最大干密度也小，最优含水率大；压实功能大，则能达到的最大干密度也大，最优含水率小2.用同一种土料在不同含水率下分别用不同的击数进行击实试验，就能得到一组随击数而异的含水率与干密度关系曲线。18 1、土料的最大干密度和最优含水率不是常数。最大干密度随击数的增加而逐渐增大，最优含水率则逐渐减小。但是这种增大或减小的速率是递减的，因而光靠增加击实功能来提高土的干密度是有一定限度的。2、含水率较低时击数的影响显著。当含水率较高时，含水率与干密度的关系曲线趋近于饱和线，也就是说，这时提高击实功能是无效的。填料的含水率过高和过低都是不利的，过高恶化土体

8、的力学性质，过低则填土遇水后容易引起湿陷。193.土类和级配的影响 同样的含水率情况下，粘性土的粘粒含量越高或塑性指数越大，越难于压实对于无粘性土，含水率对压实性的影响没有像粘性土那么敏感，其击实曲线与粘性土是不同的，在含水率较大时得到较高的干密度。因此在无粘性土的实际填筑中，同时需要不断洒水使其在较高含水率下压实。无粘性土的填筑标准，通常是用相对密实度来控制的，一般不进行击实试验级配良好的土易于压实，反之则不易压实 20a.a.粘性土存在最优含水量粘性土存在最优含水量op，在填土施工中应该将土，在填土施工中应该将土料的含水量控制在料的含水量控制在op左右，以期得到左右，以期得到dmax，通常

9、取，通常取%)32(op b.b.工程上常采用压实度工程上常采用压实度DcDc控制（作为填方密度控制标准）控制（作为填方密度控制标准）%100maxdcD室内标准击实试验的填土的干密度、级土石坝级土石坝 Dc9598%Dc9598%级土石坝级土石坝 Dc9295%Dc9295%4 4、压实标准与控制：、压实标准与控制：21不存在最优含水量不存在最优含水量；在完全风干和饱和两种在完全风干和饱和两种状态下易于击实状态下易于击实；潮湿状态下潮湿状态下d明显降低明显降低。a.a.击实曲线击实曲线特点特点:d 20%b.理论分析理论分析 对粗粒土，击实过程中可以自由排水，与细粒土不同。对粗粒土，击实过程

10、中可以自由排水，与细粒土不同。在潮湿状态下，存在着假凝聚力，加大了阻力。在潮湿状态下，存在着假凝聚力，加大了阻力。c.压实标准压实标准常用相对密度常用相对密度控制控制 Dr0.70.75施工过程中要么风干，要么就充分洒水，使土料饱和施工过程中要么风干，要么就充分洒水，使土料饱和 22例1某土料场土料的分类为中液限粘质土，天然含水量21，土粒比重2.70。室内标准功能击实试验得到最大干密度1.85g/cm3。设计中取压密度95，并要求压实后土的饱和度0.9。问土料的天然含水量是否适用于填筑？碾压时土料应控制多大的含水量。23例2某一施工现场需要填土,基坑的体积为2000m3,土方来源是从附近土丘

11、开挖,经勘察土的比重为2.70,含水量为15,孔隙比为0.60,要求填土的含水量为17,干密度为17.6kN/m3,问:(1)取土场土的重度、干重度、和饱和度是多少？(2)应从取土场开采多少方土？(3)碾压时应洒多少水？填土的孔隙比是多少？24任务任务 5土的强度土的强度25F 土的强度问题的工程背景土的强度问题的工程背景 F 抗剪强度试验抗剪强度试验F 抗剪强度指标的工程应用抗剪强度指标的工程应用F 地基承载力地基承载力26F能测定抗剪强度指标能测定抗剪强度指标 F能正确应用抗剪强度指标能正确应用抗剪强度指标 本项目目标本项目目标27土的破坏主要是由于剪切引起的，剪切破坏是土体破坏的重要特点

12、工程时间中与土的抗剪强度有关的工程主要有以下3类 （1）土质土坝的稳定 （2）构筑物环境的安全性问题 （3）土工构筑物的稳定性问题 28 土坝、路堤等填方边坡以及天然土坡等，在超载、渗流乃至暴雨作用土坝、路堤等填方边坡以及天然土坡等，在超载、渗流乃至暴雨作用下引起土体强度破坏后将产生整体失稳边坡滑坡等事故。下引起土体强度破坏后将产生整体失稳边坡滑坡等事故。（1）土工构筑物的稳定性问题）土工构筑物的稳定性问题29新滩滑坡发生地点：湖北，长江方 量：3000万方运动速度：10m/s运动距离：80m死亡人数：成功预报，无直接伤亡灾害影响：摧毁新滩古镇，毁坏房屋569间，农田780亩，涌浪高54米，浪

13、沉机动船13艘，木船64只时间：1985年6月12日工程实例土坡稳定30 挡土墙、基坑等工程中，墙后土体强度破坏将造成过大的侧向土压力，导致墙体滑动、挡土墙、基坑等工程中，墙后土体强度破坏将造成过大的侧向土压力，导致墙体滑动、倾覆或支护结构破坏事故倾覆或支护结构破坏事故。（2）.构筑物环境的安全性问题构筑物环境的安全性问题31使基坑旁办公室、民工宿舍和仓库倒塌，死使基坑旁办公室、民工宿舍和仓库倒塌，死3人，伤人，伤17人人广州京光广场基坑塌方32地基土体产生整体滑动而导致过大的地基变形地基土体产生整体滑动而导致过大的地基变形 甚至倾覆。甚至倾覆。（3）.建筑物地基承载力问题建筑物地基承载力问题

14、33 建筑物地基承载力问题(图2)34 建筑物地基承载力问题(图4)35工程实例地基承载力问题加拿大特朗斯康谷仓：1911年动工1913年完工谷仓自重20000吨1913年10月17日发现1小时内竖向沉降达30.5厘米，结构物向西倾斜，并在24小时内倾倒，谷仓西端下沉7.32米，东端上抬1.52米产生原因：地基承载力不够，超载引发强度破坏而产生滑动。36工程实例地基承载力问题美国纽约某水泥仓库：是近代世界上最严重的建筑物破坏之一位于纽约汉森河旁1940年水泥仓库装载水泥，使粘性土超载，引起地基土剪切破坏而滑动。倾斜45度，地基土被挤出达5.18米，23米外的办公楼也发生倾斜。37二、二、土的剪

15、切试验方法土的剪切试验方法 v1.1.直接剪切试验直接剪切试验试验仪器：试验仪器：直剪仪（应力控制式，应变控制式）直剪仪（应力控制式，应变控制式）38应变式直剪仪应变式直剪仪垂直加载垂直加载水平加载水平加载测微表测微表量力环量力环剪切盒剪切盒39p直剪试验直剪试验n库仑（库仑（17761776）n试验原理试验原理施加施加 （=P/A），），S量测量测 （=T/A）上盒上盒下盒下盒PST=100KPa SA40p直剪试验直剪试验n库仑（库仑（17761776）n试验原理试验原理n试验结果试验结果 =100KPa S=200KPa=300KPaPSTA41 Oc tanfcc c 粘聚力粘聚力 内

16、摩擦角内摩擦角 =100KPa S=200KPa=300KPap直剪试验直剪试验n库仑（库仑（17761776）n试验原理试验原理n试验结果试验结果 库仑公式：库仑公式：f：土的抗剪强度土的抗剪强度 tg：摩擦强度摩擦强度-正比于压力正比于压力 c：粘聚强度粘聚强度-与所受压力无关与所受压力无关42通过控制剪切速率通过控制剪切速率来近似模拟排水条来近似模拟排水条件件PSTA(1)(1)固结慢剪固结慢剪 施加正应力施加正应力-充分固结充分固结 慢慢施加剪应力慢慢施加剪应力-小于小于0.02mm/0.02mm/分，分，以保证无超静孔压以保证无超静孔压(2)(2)固结快剪固结快剪 施加正应力施加正应

17、力-充分固结充分固结 在在3-53-5分钟内剪切破坏分钟内剪切破坏(3)(3)快剪快剪 施加正应力后施加正应力后 立即剪切立即剪切3-53-5分钟内剪切破坏分钟内剪切破坏43l 设备简单，操作方便设备简单，操作方便l 结果便于整理结果便于整理l 测试时间短测试时间短优点优点l 试样应力状态复杂试样应力状态复杂l 应变不均匀应变不均匀l 不能控制排水条件不能控制排水条件l 剪切面固定剪切面固定缺点缺点PSTA类似试验：类似试验：环剪试验环剪试验:单剪试验单剪试验:44土的抗剪强度构成：土的抗剪强度构成：。（或参数）。（或参数）。在一定条件下在一定条件下c c和和是常数，它们是构成土是常数，它们是

18、构成土的抗剪强度的基本要素，的抗剪强度的基本要素，c c和和（tantan为土为土的内摩擦系数）的大小反映了土的抗剪强度的内摩擦系数）的大小反映了土的抗剪强度的高低。的高低。抗剪强度的构成因素：抗剪强度的构成因素：452.2.三轴压缩试验三轴压缩试验v仪器设备：压力室，加压系统，量测系统等组成。仪器设备：压力室，加压系统，量测系统等组成。46 3 3 3 3 3 3 2.2.施加周围压力施加周围压力3.3.施加竖向压力施加竖向压力1.1.装样装样应力状态应力状态47三轴压缩试验中砂土的剪切破坏状况48三轴仪简图三轴仪简图试样试样压力室压力水排水管阀门轴向加压杆有机玻璃罩橡皮膜透水石491、试验

19、、试验2、绘制破坏时的摩尔应、绘制破坏时的摩尔应力圆力圆31破坏面破坏面3、绘制抗剪强度包线、绘制抗剪强度包线 （做三个以上试验）（做三个以上试验）抗剪强度包线tanf求抗剪强度指标求抗剪强度指标 tanf,C50土抗剪强度指标测定土抗剪强度指标测定 具体内容详见试验指导书具体内容详见试验指导书51n 不固结不排水剪（快剪）不固结不排水剪（快剪）c cu u、u u（c cq q、q q）粘土地基上快速粘土地基上快速施工的建筑物施工的建筑物三、土的强度指标的工程应用三、土的强度指标的工程应用软土地基上的快速填方软土地基上的快速填方土坝快速施工，心墙未固结土坝快速施工，心墙未固结52n 固结不排

20、水剪（固结快剪）固结不排水剪（固结快剪）c ccucu、cucu（c ccqcq、cqcq）在天然土坡在天然土坡上快速填方上快速填方水位骤降水位骤降在在1层固结后，施工层固结后，施工2层层1253n 固结排水剪（慢剪）固结排水剪（慢剪）c ccdcd、cdcd（c cs s、s s）粘土地基上慢速粘土地基上慢速施工的建筑物施工的建筑物粘土地基上的分层粘土地基上的分层慢速填方慢速填方稳定渗流期的土坝稳定渗流期的土坝54 是指在保证地基稳定条件下，是指在保证地基稳定条件下，地基单位面积上所能承受的最大应力。地基单位面积上所能承受的最大应力。影响因素：土性质、基础埋深与宽度、施工方法影响因素：土性质

21、、基础埋深与宽度、施工方法55任务任务 6土的变形土的变形56F 土的压缩性引起的工程问题土的压缩性引起的工程问题F 压缩试验压缩试验F 建筑物的沉降观测与地基建筑物的沉降观测与地基 允许变形值允许变形值F 土中自重应力及附加应力土中自重应力及附加应力57F能根据勘察报告判断土的压缩性能根据勘察报告判断土的压缩性F能计算自重应力能计算自重应力F能说明房屋建造前后土中应力的能说明房屋建造前后土中应力的变化变化本项目目标本项目目标58定义：土的压缩性是指在压力作用下体积压缩变定义：土的压缩性是指在压力作用下体积压缩变小的性能小的性能土的压缩主要原因：由于孔隙中水和气被挤出，土颗粒相互靠拢，致使孔隙

22、体积减小而引起的。一、土的压缩性引起的工程问题一、土的压缩性引起的工程问题59土具有变形特性荷载作用地基发生沉降荷载大小土的压缩特性地基厚度一致沉降（沉降量）差异沉降（沉降差）建筑物上部结构产生附加应力影响结构物的安全和正常使用60问题：问题：沉降沉降2.22.2米，米，且左右两部分且左右两部分存在明显的沉存在明显的沉降差。降差。墨西哥某宫墨西哥某宫殿殿地基：地基：2020多米厚的粘土多米厚的粘土61上海展览馆650mme=1.8,w=60%Es=1.45MPa521mm62由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触由于沉降相互影响，两栋相邻的建筑物上部接触63基坑开挖，引起阳台裂缝基坑开挖，

23、引起阳台裂缝64修建新建筑物：引起原有建筑物开裂修建新建筑物：引起原有建筑物开裂65高层建筑物由于不均匀沉降而被爆破拆除高层建筑物由于不均匀沉降而被爆破拆除66建筑物立面高差过大建筑物立面高差过大67建筑物过长：长高比建筑物过长：长高比7.6:17.6:147m3915019419917587沉降曲线沉降曲线(mm)68二、侧限压缩试验二、侧限压缩试验F 固结容器：固结容器：环刀、护环、导环、透水环刀、护环、导环、透水石、加压上盖和量表架等石、加压上盖和量表架等F 加压设备：加压设备：杠杆比例杠杆比例1:101:10F 变形测量设备变形测量设备1、侧限压缩仪（固结仪）支架支架加压设备加压设备固

24、结容器固结容器变形测量变形测量69水槽水槽内环内环环刀环刀透水石透水石试样试样传压板传压板百分表百分表施加荷载，静置至变形稳定施加荷载，静置至变形稳定逐级加大荷载逐级加大荷载测定：测定：轴向应力轴向应力轴向变形轴向变形2、试验方法70实验成果实验成果a(kP)0100200 3004000.60.70.80.91.0e ei00i0ee(1e)S/H71e a(kP)0100200 3004000.60.70.80.91.0e eea 压缩系数，压缩系数，KPKPa a-1-1，MPMPa a-1-1e 1e0szE 侧限压缩模量侧限压缩模量,KPKPa a,MP,MPa a侧限变形模量侧限变

25、形模量固体颗粒固体颗粒孔隙孔隙z0e1e 0s1eEa 压缩指标压缩指标72ea e a(kP)0100200 3004000.60.70.80.91.0e e压缩系数压缩系数a a1-21-2常用作常用作比较土的压比较土的压缩性大小缩性大小土的类别土的类别a1-2(MPa-1)高压缩性土高压缩性土0.5中压缩性土中压缩性土0.1-0.5低压缩性土低压缩性土0.173土压缩系数测定土压缩系数测定 具体内容详见试验指导书具体内容详见试验指导书74三三 建筑物的沉降观测与地基允许变形值建筑物的沉降观测与地基允许变形值 1 1、建筑物的沉降观测、建筑物的沉降观测目的：目的：预估最终沉降量，判断不均匀

26、沉降的发展预估最终沉降量，判断不均匀沉降的发展趋势，以便控制施工速度或采取相应的加固处理趋势，以便控制施工速度或采取相应的加固处理措施。措施。75（1 1）沉降观测点的布置）沉降观测点的布置设置好设置好水准基点水准基点。宜靠近观测对象，但必须在。宜靠近观测对象，但必须在压力影响范围以外，水准基点不应少于三个。压力影响范围以外，水准基点不应少于三个。设置好设置好观测点观测点。一般设置在建筑物四周的角点、。一般设置在建筑物四周的角点、转角处、纵横墙的中点、沉降缝和新老建筑物连转角处、纵横墙的中点、沉降缝和新老建筑物连接处的两侧，或地质条件有明显变化的地方，数接处的两侧，或地质条件有明显变化的地方，

27、数量不宜少于量不宜少于6 6点。观测点的间距一般为点。观测点的间距一般为8 812m12m。76（2 2）沉降观测的技术要求）沉降观测的技术要求采用精密水准仪测量，观测的精度为采用精密水准仪测量，观测的精度为0.01mm0.01mm。从浇捣基础后立即开始，施工期间的观测不应少于从浇捣基础后立即开始，施工期间的观测不应少于4 4次。次。竣工后观测时间间隔，第一年不少于竣工后观测时间间隔，第一年不少于3 35 5次，第二年不少于次，第二年不少于2 2次，次，以后每年以后每年1 1次，直到下沉稳定为止。次，直到下沉稳定为止。稳定标准为半年的沉降量不超过稳定标准为半年的沉降量不超过2 2。如沉降速率减

28、少到如沉降速率减少到0.05mm/0.05mm/d以下时，可认为沉降趋向稳定，这种以下时，可认为沉降趋向稳定，这种沉降称为沉降称为减速沉降减速沉降。如出现如出现等速沉降等速沉降，就有导致地基丧失稳定的危险。当出现，就有导致地基丧失稳定的危险。当出现加速沉加速沉降降时，表示地基已丧失稳定，应及时采取措施，防止发生工程事故。时，表示地基已丧失稳定，应及时采取措施，防止发生工程事故。772 2、地基允许变形值、地基允许变形值（1 1）地基变形分类）地基变形分类不同建筑物采用不同的地基变形特征来进行比较与控制。不同建筑物采用不同的地基变形特征来进行比较与控制。建筑地基基础设计规范（建筑地基基础设计规范

29、（GB500072002GB500072002）将地基变形依）将地基变形依其特征分为以下四种：其特征分为以下四种：l l）沉降量：）沉降量：指单独基础中心的沉降值指单独基础中心的沉降值2 2）沉降差：）沉降差：指两相邻单独基础沉降量之差指两相邻单独基础沉降量之差3 3）倾斜：）倾斜：指单独基础在倾斜方向上两端点的沉降差与其距指单独基础在倾斜方向上两端点的沉降差与其距离之比离之比4 4）局部倾斜：）局部倾斜：指砌体承重结构沿纵墙指砌体承重结构沿纵墙6 610m10m内基础两点的内基础两点的沉降差与其距离之比沉降差与其距离之比78基础沉降量基础沉降量基础沉降差基础沉降差79墙身局部倾斜墙身局部倾斜

30、基础倾斜基础倾斜s倾斜倾斜=ls局部倾斜局部倾斜=l=610mlsls80（2）地基变形允许值）地基变形允许值 一般建筑物的地基允许变形值可按建筑地基基础设计规范规定采用。81天然地面zz1线cz天然地面任意深度天然地面任意深度z处水平面上的竖直自重应力。处水平面上的竖直自重应力。czzzcz四、土中自重应力及附加应力czzczzcz82地下水位面不透水层面h1h2h3h41233,44,11h2211hh332211hhh1 1223 34434()whhhhhh3wh34()whhczczz1、成层土中竖向自重应力沿深度的分布83地下水下降，有效自重应力增大地下水下降，有效自重应力增大Zc

31、zhrwh原地下水位变动后地下水位2、地下水位升降对土中自重应力的影响h原地下水位变动后地下水位rwh地下水上升，有效自重应力减小地下水上升，有效自重应力减小84讨论：讨论：地下水对地基的影响、利用及防治地下水对地基的影响、利用及防治853 3、基底压力的概念、基底压力的概念基底压力基底压力：基础底面传递基础底面传递给地基表面的压力，也称给地基表面的压力，也称基底接触压力基底接触压力。基底压力基底压力附加应力附加应力地基沉降变形地基沉降变形基底反力基底反力基础结构的外荷载基础结构的外荷载上部结构的自上部结构的自重及各种荷载重及各种荷载都是通过基础都是通过基础传到地基中的。传到地基中的。影响因素

32、影响因素计算方法计算方法分布规律分布规律上部结构上部结构基础基础地基地基建筑物设计建筑物设计864、基底附加应力F FG天然地面基础底面dpp0cA基底附加应力00cpppd式中c0P P0 0 基底附加压应力，由于建筑物的建设，基底在原自重应基底附加压应力，由于建筑物的建设，基底在原自重应力基础上新增加的压应力力基础上新增加的压应力,kPa,kPa。土中自重应力标准值，土中自重应力标准值，kPa基底以上土的天然土层重度的加权平均值，地下水位以基底以上土的天然土层重度的加权平均值，地下水位以下取有效重度。下取有效重度。30112212()/()/hhhhkNmd d 基础埋深，从天然地面算起，

33、基础埋深，从天然地面算起，m。87z 等值线应力泡等值线应力泡5、附加应力的分布P0.1P0.1P0.05P0.05P0.02P0.02P0.01P0.01P88附加应力扩散规律：附加应力扩散规律：附加应力随深度增加而减小；附加应力随深度增加而减小；同深度水平方向越远附加应力越小；同深度水平方向越远附加应力越小；附加应力成扩散状分布。附加应力成扩散状分布。深度深度水平方向水平方向水平方向水平方向地面地面89拓展任务拓展任务 土的渗透土的渗透90F 渗透引发的工程问题渗透引发的工程问题 F 渗透破坏类型及防治措施渗透破坏类型及防治措施91F指出渗透可能造成的工程事故指出渗透可能造成的工程事故F指

34、出处理渗透问题的常用方法指出处理渗透问题的常用方法 本任务目标本任务目标921.水是土的一个组成成分，在地下工程中举足轻重。水是土的一个组成成分，在地下工程中举足轻重。2.有时我们需要地下水，但更多的是治水。由于水的有时我们需要地下水，但更多的是治水。由于水的原因造成重大工程事故并不少见。原因造成重大工程事故并不少见。3.对地下水的研究是土力学的一个重要内容。对地下水的研究是土力学的一个重要内容。当水在土中流动较快时，将引起坝基渗流、基坑渗坝基渗流、基坑渗流、塌方、泥石流及流土、地下工程受淹流、塌方、泥石流及流土、地下工程受淹等灾害。一、一、渗透引发的工程问题渗透引发的工程问题93渗流量渗透变

35、形土石坝土石坝防渗斜墙及铺盖防渗斜墙及铺盖浸润线浸润线透水层透水层不透水层不透水层土石坝坝基坝身渗流94渗水压力扬压力渗流量渗透变形透水层透水层不透水层不透水层基坑基坑板桩墙板桩墙板桩围护下的基坑渗流95渗流量透水层透水层不透水层不透水层天然水面天然水面水井渗流漏斗状潜水面漏斗状潜水面Q96渗流量原地下水位原地下水位渗流时地下水位渗流时地下水位渠道渗流97渗流滑坡渗流滑坡98渗流作用造成大坝塌方渗流作用造成大坝塌方99100渗透渗透：由于土体本身具有连续的孔隙，如果存在水位差：由于土体本身具有连续的孔隙，如果存在水位差的作用，水就会透过土体孔隙而发生孔隙内的流动。的作用，水就会透过土体孔隙而发

36、生孔隙内的流动。土具有被水透过的性能称为土具有被水透过的性能称为土的渗透性土的渗透性。土颗粒土颗粒土中水土中水渗流渗流101防渗墙射水法施工防渗墙102达西定律达西定律(土中水的运动规律）土中水的运动规律）v=K i式中：式中：i水力坡度（水头梯度）水力坡度（水头梯度）his水头损失渗流路线长K渗透系数，渗透系数，cm/s，表示水通过的难易程度，可由试验确定。，表示水通过的难易程度，可由试验确定。v水在土中的渗透速度，水在土中的渗透速度，cm/s，是在单位时间内通过单位土，是在单位时间内通过单位土截面截面(cm2)的水量（的水量（cm3)。103基本类型基本类型 二二.渗透破坏类型渗透破坏类型

37、 流土流土管涌管涌土工建筑物及地基由于渗流作用而出现的变形或破坏形成条件形成条件 防治措施防治措施 104粘性土粘性土k1k2砂性土砂性土k2坝体坝体流砂流砂渗流渗流1051、流砂：、流砂：基坑开挖工程采用坑内抽水时，当渗透力有效重度时，水随水流动的现象。2、流砂的危害：、流砂的危害：3、流砂产生的条件、流砂产生的条件4、流砂的防治、流砂的防治工程；相临建筑（1）土质：细砂、粉砂、粉土（2）水流方向（3）渗透力大于等于有效重度（1）减小渗透力j，即减小水力坡度i，（2）加大有效重度Lhi减小水位差增长渗流路线长106在渗流水的作用下，土中细小颗粒穿过粗颗粒间的孔隙被在渗流水的作用下，土中细小颗

38、粒穿过粗颗粒间的孔隙被渗流带走，在土中形成贯通的渗流管道。渗流带走，在土中形成贯通的渗流管道。管涌管涌107 2002.8.222002.8.22湘江大堤望城靖港镇东湖湘江大堤望城靖港镇东湖责任段出现散浸，并有个别散浸点转化为责任段出现散浸，并有个别散浸点转化为管涌，经抢险队伍用砂卵石将散浸口和管管涌，经抢险队伍用砂卵石将散浸口和管涌口压住，其他管涌和也被砂卵石填压。涌口压住，其他管涌和也被砂卵石填压。大堤从凌晨大堤从凌晨1 1时出现的险情到下午时出现的险情到下午5 5点得到点得到了完全控制。了完全控制。最大的管涌处最大的管涌处108109流土与管涌的比较流土与管涌的比较 流土流土土体局部范围

39、的颗粒同时发土体局部范围的颗粒同时发生移动生移动管涌管涌只发生在水流渗出的表层只发生在水流渗出的表层只要渗透力足够大，可只要渗透力足够大，可发生在任何土中发生在任何土中破坏过程短破坏过程短导致下游坡面产生局部滑动等导致下游坡面产生局部滑动等现象现象位置位置土类土类历时历时后果后果土体内细颗粒通过粗粒形成的土体内细颗粒通过粗粒形成的孔隙通道移动孔隙通道移动可发生于土体内部和渗流可发生于土体内部和渗流溢出处溢出处一般发生在特定级配的无一般发生在特定级配的无粘性土或分散性粘土粘性土或分散性粘土破坏过程相对较长破坏过程相对较长导致结构发生塌陷或溃口导致结构发生塌陷或溃口110反滤倒渗管涌的防治措施管涌

40、的防治措施 111反滤围井管涌的防治措施管涌的防治措施 112蓄水反压管涌的防治措施管涌的防治措施 113任务任务 7工程地质勘察报告工程地质勘察报告114F 勘察概述勘察概述 F 勘察方法勘察方法F 勘察报告勘察报告115F能读懂工程地质勘察报告能读懂工程地质勘察报告F能说明设计、施工中如何应用工能说明设计、施工中如何应用工程地质勘察报告程地质勘察报告本任务能力目标本任务能力目标116建设工程程序：勘察 设计 施工 案例一 1.某轻合金成厂岩土工程勘察投标书 2.岩 土 工 程 勘 察 委 托 书 3.建设工程勘察合同示范117岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范 GB-50021-2001 适

41、用于除水利工程、公路工程、铁路工程、核电站工程以外的工程建适用于除水利工程、公路工程、铁路工程、核电站工程以外的工程建设岩土工程勘察设岩土工程勘察公路工程地质勘察规范公路工程地质勘察规范 JTJ064-98港口工程地质勘察规范港口工程地质勘察规范 JTJ240-97水利水电工程地质勘察规范水利水电工程地质勘察规范 GB50287-99铁路工程地质勘察规范铁路工程地质勘察规范一、勘察概述一、勘察概述118勘察的目的：勘察的目的：查清地质构造，为工程设计提供依据查清地质构造，为工程设计提供依据119确定勘察等级：确定勘察等级：根据：根据：建筑工程安全等级建筑工程安全等级 建建 筑筑 场场 地地 等

42、等 级级 建建 筑筑 地地 基基 等等 级级确定勘察等级：确定勘察等级：一级一级 二级二级 三级三级重要重要工程工程一般一般工程工程次要次要工程工程复杂复杂场地场地中等中等复杂复杂简单简单场地场地复杂复杂地基地基中等中等复杂复杂简单简单地基地基甲级甲级 乙级乙级 丙级丙级120GB-50021-20013.1.4 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、可按下列条件划分岩土工程勘察等级。甲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；乙级乙级除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目；丙级丙级工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级。注:建筑在岩

43、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，岩土工程勘察等级可定为乙级。项目项目 8121勘察准备勘察准备1.收集资料收集资料 平面图和地形图、平面图和地形图、建筑物形式和荷载管线，地下建筑物形式和荷载管线，地下室室2 编制纲要：编制纲要：在图上布设勘察孔位、间距，在图上布设勘察孔位、间距，取土部位等图取土部位等图 控制性勘察孔（技术孔）控制性勘察孔（技术孔）一般性勘察孔（一般孔）一般性勘察孔（一般孔）1223 落实人员落实人员4 现场踏勘定位现场踏勘定位 一般性勘探孔一般性勘探孔深度以能控制地基主要受力层为原深度以能控制地基主要受力层为原则。对须进行变形验算的地基，则

44、。对须进行变形验算的地基，深度应深度应超过地基沉降计算深度。一般情况下按勘察规范超过地基沉降计算深度。一般情况下按勘察规范选定。选定。123124勘察类型：勘察类型：初步勘察初步勘察（施工勘察）（施工勘察）详细勘察详细勘察注意：注意：不同类型对应于不同阶段，不同阶段有不同的目的和不同类型对应于不同阶段，不同阶段有不同的目的和任务任务 可行性研究勘察（选址勘察可行性研究勘察（选址勘察）125提供详细的岩土工程资料与评价，提供详细的岩土工程资料与评价，为工程方案确定与技术设计提出建议。为工程方案确定与技术设计提出建议。搜集地形图（建筑规划）资料，搜集地形图（建筑规划）资料，建筑设计资料；建筑设计资

45、料；查明不良地质作用类型、成因、查明不良地质作用类型、成因、分布、影响、发展趋势及分布、影响、发展趋势及 整治方案；整治方案；岩土层分布、性质、变形、承载力；岩土层分布、性质、变形、承载力；查明地下水特性。查明地下水特性。126讨论1结合案例一资料，说明勘探准备资料127解决工程施工中的工程地质问题。解决工程施工中的工程地质问题。重要建筑复杂地基进行施工勘察；重要建筑复杂地基进行施工勘察；基槽开挖后地质条件与原勘察不符；基槽开挖后地质条件与原勘察不符；深基础设计施工中需进行地基观测；深基础设计施工中需进行地基观测；不良地质现象需进一步查明与处理；不良地质现象需进一步查明与处理；施工中出现边坡失

46、稳，需观测处理。施工中出现边坡失稳，需观测处理。128勘察内容：勘察内容：1 场地与地基的稳定性、地层结构、持力层场地与地基的稳定性、地层结构、持力层与下卧层的工程特点、土的应力历史和与下卧层的工程特点、土的应力历史和地地下水条件下水条件及不良地质作用等；及不良地质作用等；2 提供满足设计施工需要的提供满足设计施工需要的岩土参数岩土参数，确定，确定地基承载力，预测地基变形性状；地基承载力，预测地基变形性状；1293 提出地基基础、基坑支护、工程降水和地提出地基基础、基坑支护、工程降水和地基处理设计与施工方案的建议；基处理设计与施工方案的建议；4 提出对建筑物有影响的不良地质作用的提出对建筑物有

47、影响的不良地质作用的防治方案建议；防治方案建议；5对于抗震设防烈度等于或大于对于抗震设防烈度等于或大于6度的场地，度的场地，进行场地与地基的进行场地与地基的地震效应评价地震效应评价。130案例二 某公寓楼工程岩土工程详勘报告 目录文字1、前言.1 2、场地岩土工程条件.2 3、岩土物理力学性质.7 4、岩土工程评价.9 5、结论与建议.11131附表：1、勘探点数据一览表2、土壤室内试验成果表2、岩石室内试验成果表4、原位测试一览表5、水质分析报告表附图：序号图名图号张数1 图纸目录 12.18188.41012.2-1 1 2 钻孔平面位置图 12.18188.41012.2-2 1 3 工

48、程地质剖面图 12.18188.41012.2-3 6 4 钻孔柱状图 12.18188.41012.2-4 8 132杂填杂填 泥炭泥炭粉质粘土粉质粘土粘土粘土砂砾石砂砾石133布点布点 一般性勘察：针对持力层，平面一般性勘察：针对持力层，平面 (11.5)b (34)b 2050 m 控制性勘察：压缩层，比一般性勘察控制性勘察：压缩层，比一般性勘察深深杂填杂填 泥炭泥炭粉质粘土粉质粘土粘土粘土砂砾石砂砾石134 泥炭粉质粘土粘土砂砾石杂填135物探地球物理勘探物探地球物理勘探坑探明挖坑探明挖钻探钻孔钻探钻孔触探触探现场测试原位试验现场测试原位试验 室内试验室内试验二、勘察方法二、勘察方法1

49、36地球物理勘探（物探）地球物理勘探（物探）)物探物探:根据如密度、导电性等物理性质的差别，勘测根据如密度、导电性等物理性质的差别，勘测地层分布、地质构造和地下水位置地层分布、地质构造和地下水位置方法方法:重力场重力场,磁电场磁电场,声声,弹性波弹性波,放射性勘探放射性勘探,地地震勘探震勘探优点优点:简单迅速简单迅速缺点缺点:间接判断间接判断,较大范围较大范围.137138139坑探是在建筑场地挖深井（槽）以取得直观资料坑探是在建筑场地挖深井（槽）以取得直观资料和原状土样，这是一种不必使用专门机具的一种常用和原状土样，这是一种不必使用专门机具的一种常用的勘探方法。当场地的地址条件比较复杂时，利

50、用坑的勘探方法。当场地的地址条件比较复杂时，利用坑探能直接观察地层的结构变化，但坑探可达的深度较探能直接观察地层的结构变化，但坑探可达的深度较浅。探井的平面形状为矩形或圆形，深度为浅。探井的平面形状为矩形或圆形，深度为23米。米。较深时应支护坑壁以策安全。较深时应支护坑壁以策安全。140优点优点:直观直观,取原状样取原状样缺点缺点:一般一般34m,34m,地下水以下危险地下水以下危险,141142钻探是用钻机在地层中钻孔钻探是用钻机在地层中钻孔 （1）鉴别和划分地层）鉴别和划分地层 （2）可沿孔深取样，用以测定岩石和土层的物理）可沿孔深取样，用以测定岩石和土层的物理力学性质力学性质 （3）直接