1、工程勘察工程勘察调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件为设计和施工提供所需的工程地质资料为设计和施工提供所需的工程地质资料目的目的任务任务认识场地的地质条件，分析评价，查明地下水情况，编制报告书认识场地的地质条件，分析评价，查明地下水情况，编制报告书重要性重要性 工程风险控制的重要环节。工程风险控制的重要环节。著名的意大利比萨斜塔是由于地基不均著名的意大利比萨斜塔是由于地基不均匀沉降而造成倾斜的。该塔高度约匀沉降而造成倾斜的。该塔高度约55m。1173年年9月月8日动工，至日动工，至1178年，建至第年，建至第4层高度约层高度约29m时，因
2、倾斜而停工。时，因倾斜而停工。第二期，施工中断第二期，施工中断94年后，于年后，于1272年复年复工，至工，至1278年建完第年建完第7层高层高48m时再次停工。时再次停工。第三期，经第二次施工中断第三期，经第二次施工中断82年后，于年后，于1360年再复工，至年再复工，至1370年竣工。年竣工。该塔由于建在不均匀的高压缩性土地基之上，该塔由于建在不均匀的高压缩性土地基之上，倾斜倾斜5.8度。度。加拿大特朗斯康谷仓长加拿大特朗斯康谷仓长59.4m。宽。宽23.5m，高，高31.0m，钢筋混凝土片筏基础，厚，钢筋混凝土片筏基础，厚2m，埋置深度埋置深度3.6m，谷仓于，谷仓于1913年秋建成，年
3、秋建成，10月初贮存谷物月初贮存谷物2.7万吨时发现谷仓明显下沉，万吨时发现谷仓明显下沉，谷仓西端下沉谷仓西端下沉8.8m，东端上抬，东端上抬1.5m，最后，整个谷仓倾斜近，最后，整个谷仓倾斜近27度。度。事后勘察发现：该建筑物基础下埋藏有厚达事后勘察发现：该建筑物基础下埋藏有厚达16m的高塑性淤泥质软粘土层。谷仓的高塑性淤泥质软粘土层。谷仓加载使基础底面上的平均荷载达到加载使基础底面上的平均荷载达到330kPa，超过了地基的极限承载力，超过了地基的极限承载力280kPa，因而，因而发生地基强度破坏而整体滑动。发生地基强度破坏而整体滑动。我国建于公元我国建于公元959961年间的著名苏州虎年间
4、的著名苏州虎丘塔。是一座中国式的斜塔。该塔为七级八角丘塔。是一座中国式的斜塔。该塔为七级八角形砖塔。塔底直径形砖塔。塔底直径13.66m，高，高47.5m，全部塔，全部塔重支承在内外重支承在内外12个砖墩上。由于地基为厚度不个砖墩上。由于地基为厚度不等的杂填土和亚粘土夹块石，地基土的不均匀等的杂填土和亚粘土夹块石，地基土的不均匀变形使塔身严重偏斜。自变形使塔身严重偏斜。自1957年初次测定至年初次测定至1978年，塔顶的位移由年，塔顶的位移由1.7m发展到发展到2.32m，塔，塔的重心偏离基础轴线的重心偏离基础轴线0.924m。由于塔身严重向。由于塔身严重向东北向倾斜，各砖墩受力不均，致使底层
5、偏心东北向倾斜，各砖墩受力不均，致使底层偏心受压处的砌体多处出观纵向裂缝。最后采用挖受压处的砌体多处出观纵向裂缝。最后采用挖孔桩方法建造桩排式地下连续墙加固地基，塔孔桩方法建造桩排式地下连续墙加固地基，塔体的不均匀沉降和倾斜才得以控制。体的不均匀沉降和倾斜才得以控制。一、工程地质条件一、工程地质条件岩土的类型及其工程性质岩土的类型及其工程性质地质构造地质构造地形地貌地形地貌水文地质条件水文地质条件不良地质现象不良地质现象可能的工程威胁可能的工程威胁 不同地区工程地质条件在性质上、主次关系配合上的不同，其勘察不同地区工程地质条件在性质上、主次关系配合上的不同，其勘察任务、勘察手段和评价内容也随之
6、而异。任务、勘察手段和评价内容也随之而异。勘察目的：调查研究和分析评价建筑场地和地基的勘察目的：调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件工程地质条件1、地 质 构 造地质构造：地质构造：在漫长的地质历史发展过程中，地壳在内、外力地质作用在漫长的地质历史发展过程中，地壳在内、外力地质作用下，不断运动演变，所造成的地层形态统称为地质构造。下，不断运动演变，所造成的地层形态统称为地质构造。褶皱构造褶皱构造断裂构造断裂构造地壳水平运动过程地壳水平运动过程1、4砂岩；砂岩；2页岩；页岩；3、5石灰岩石灰岩 地壳中层状岩层在水平运动的作用下，使原始的水平产状的岩层弯曲起来，形成地壳中层状岩层在水平运
7、动的作用下，使原始的水平产状的岩层弯曲起来，形成褶皱。褶皱的基本单元，即岩层的一个弯曲称为褶曲，它的基本形式只有两种，即背斜褶皱。褶皱的基本单元，即岩层的一个弯曲称为褶曲，它的基本形式只有两种，即背斜和向斜。和向斜。褶褶 皱皱 构构 造造背斜与向斜示意图背斜与向斜示意图自然中的褶皱自然中的褶皱断断 裂裂 构构 造造断裂构造断裂构造（岩体受力断裂使原有的连续完整性遭受破坏）（岩体受力断裂使原有的连续完整性遭受破坏）节理节理断层断层（沿断裂面两侧的岩层发（沿断裂面两侧的岩层发生位移或仅有微小错动）生位移或仅有微小错动）（发生了相对位移）（发生了相对位移）自然中的断层自然中的断层 断层类型断层类型2
8、、地、地 形形 和和 地地 貌貌 地形指的是地表形态的外部特征，如高低起伏、地形指的是地表形态的外部特征，如高低起伏、坡度大小和空间分布等。但是，如果研究地形形成的坡度大小和空间分布等。但是，如果研究地形形成的地质原因和年代。及其在漫长的地质历史中不断演化地质原因和年代。及其在漫长的地质历史中不断演化的过程和将来的发展趋势，那么，这种从地质学和地的过程和将来的发展趋势，那么，这种从地质学和地理学观点考察的地表形态就叫做地貌。理学观点考察的地表形态就叫做地貌。地貌地貌山地山地丘陵丘陵平原平原3、水、水 文文 地地 质质 条条 件件地下水：存在于地面下土和岩石的孔隙、裂隙或溶洞中的水叫地下水：存在
9、于地面下土和岩石的孔隙、裂隙或溶洞中的水叫 做地下水。做地下水。建筑场地水文地建筑场地水文地质条件质条件地下水的埋藏条件地下水的埋藏条件地下水位及其动态变化地下水位及其动态变化地下水化学成分地下水化学成分地下水的腐蚀性地下水的腐蚀性上层滞水上层滞水承压水承压水潜水潜水喷泉喷泉土土 中中 渗渗 流流 的的 影影 响响l渗流力渗流力l竖向渗流与流砂现象竖向渗流与流砂现象l渗流对土坡稳定性的影响渗流对土坡稳定性的影响l渗流对档土墙土压力的影响渗流对档土墙土压力的影响地下水在渗流过程中受到土骨架的阻力，相应地，水对土骨架地下水在渗流过程中受到土骨架的阻力，相应地，水对土骨架的反作用力，称为渗流力。的反
10、作用力，称为渗流力。渗流力渗流力基坑流砂现象防治流砂的原则减少或消除基坑内外地下水的水头差增长渗流路径在向上渗流出口处地表用透水材料覆盖压重以平衡渗流力 当土中渗流的水力梯度小于临界梯度时，虽不致诱发流砂现象，但土中细小颗粒仍有可能穿过粗颗粒之间的孔隙被渗流挟带而去，时间长了，在土层中将形成管状空洞，使土体强度降低，压缩性增大，称为“管涌”。4、不良地质现象、不良地质现象n不良地质现象发育，对场地稳定性有直接危害的或潜在威不良地质现象发育，对场地稳定性有直接危害的或潜在威胁的：胁的：n如大滑坡，强烈发育岩溶，地表塌陷，泥石流，江河岸边如大滑坡，强烈发育岩溶，地表塌陷，泥石流，江河岸边强烈冲淤区
11、强烈冲淤区5、可能的工程威胁n1、地震威胁、地震威胁（石家庄断裂带）（石家庄断裂带）n2、洪水或地下水威胁、洪水或地下水威胁(石石)：n3、可能采空区（井陉矿区）、可能采空区（井陉矿区）二、地质勘察等级的确定二、地质勘察等级的确定地基等级地基等级工程重要性等级工程重要性等级场地等级场地等级岩土工程勘察等级（甲乙丙）岩土工程勘察等级（甲乙丙）地基勘察任务和内容的确定以及地基勘察任务和内容的确定以及勘察详细程度与工作方法选择勘察详细程度与工作方法选择均匀程度均匀程度软弱土软弱土特殊性土等特殊性土等防震设防烈度防震设防烈度不良地质不良地质作用地貌特征等作用地貌特征等建筑物建筑物重要性重要性事故后果事
12、故后果勘察工作勘察工作根据工业与民用根据工业与民用建筑设计阶段建筑设计阶段选址勘察（可行性研究勘察）选址勘察（可行性研究勘察）初步勘察初步勘察详细勘察详细勘察对于地质条件复杂或有特殊施对于地质条件复杂或有特殊施工要求的重大建筑物地基，尚工要求的重大建筑物地基，尚应进行施工勘察应进行施工勘察三、勘察工作阶段划分三、勘察工作阶段划分选址勘察选址勘察（可行性研究勘察）（可行性研究勘察）对拟选场地的稳对拟选场地的稳定性和适宜性定性和适宜性作出工程地质评作出工程地质评价和方案比较价和方案比较目的目的避开工程地质条件恶劣的地区或地段避开工程地质条件恶劣的地区或地段搜集、分析区域地质、地形地貌、地震、矿产搜
13、集、分析区域地质、地形地貌、地震、矿产和附近地区工程地质资料及当地建筑经验和附近地区工程地质资料及当地建筑经验了解场地的地性质、地下水情况及不良地质现象了解场地的地性质、地下水情况及不良地质现象等层岩性、地质构造、岩石和土的特点等层岩性、地质构造、岩石和土的特点初步勘察初步勘察查明建筑场地不良地质现象的成因、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分布范围、危害程度及其发展趋势以使场地内主要建筑物的布置避开不以使场地内主要建筑物的布置避开不良地质现象发育地段，确定建筑总平良地质现象发育地段，确定建筑总平面位置面位置初步查明地层及其构造、岩石和土的初步查明地层及其构造、岩石
14、和土的物理力学性质、地下水埋藏条件等物理力学性质、地下水埋藏条件等为主要建筑物的地基基础方案以及对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不良地质现象的防治方案提供工程地质资料质资料详细勘察详细勘察任务任务手段手段查明建筑物范围内的地层结构、岩土的物理力查明建筑物范围内的地层结构、岩土的物理力学性质，对地基的稳定性及承载能力作出评价。学性质，对地基的稳定性及承载能力作出评价。为进行施工图设计和施工提供可靠的依据或设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计计算参数勘探、原位测试和市内土工试验为主勘探、原位测试和市内土工试验为主可补充适当可补充适当 物探和工程地
15、质测绘和调查工作物探和工程地质测绘和调查工作四、地四、地 质质 勘勘 察察 方方 法法地质勘察方法地质勘察方法工程地质测绘与调查工程地质测绘与调查勘探工作勘探工作测试工作及指标整理测试工作及指标整理工程地工程地质测绘质测绘与调查与调查目的目的评价场地工程地质条件及合理确定勘察评价场地工程地质条件及合理确定勘察工作提供依据工作提供依据手段手段对场地的地形地貌、地层岩性、地质对场地的地形地貌、地层岩性、地质构造、地下水与地表水、不良地质现构造、地下水与地表水、不良地质现象进行调查研究与必要的测绘工作象进行调查研究与必要的测绘工作步骤步骤搜集研究已有地质资料，进行现场踏勘搜集研究已有地质资料，进行现
16、场踏勘（可行性研究阶段）（可行性研究阶段）若地质条件较复杂，继续进行工程地质测绘若地质条件较复杂，继续进行工程地质测绘（初勘阶段）（初勘阶段）在初勘测绘基础上，对某些专门在初勘测绘基础上，对某些专门地质问题作必要的补充地质问题作必要的补充勘探工作勘探工作坑探坑探钻探钻探触探触探地球物理勘探（物探）地球物理勘探（物探）静力触探动力触探动力触探坑探坑探了解构造线、破碎带宽度；了解构造线、破碎带宽度；岩土特性与分层；岩土特性与分层；取原壮土样。取原壮土样。地质条件复杂地区地质条件复杂地区探井探井12m1.52m34m10m岩土分层面岩土分层面探坑探坑钻探钻探 采用钻探设备进行钻孔勘探以获得地质资料，
17、采用钻探设备进行钻孔勘探以获得地质资料，应用广泛。应用广泛。确定、划分地层，观测地下水位；确定、划分地层，观测地下水位；进行原位测试，取原壮土样试验；进行原位测试，取原壮土样试验；获取土的物理、力学性质指标。获取土的物理、力学性质指标。螺旋钻：黏土（可取原壮土样）螺旋钻：黏土（可取原壮土样）无岩芯钻：粘、粉、砂土、岩石无岩芯钻：粘、粉、砂土、岩石岩芯钻：粘、粉、砂土、岩石，直观鉴别。岩芯钻：粘、粉、砂土、岩石，直观鉴别。可取原壮土样）可取原壮土样）回转钻探试验回转钻探试验触探触探 通过探杆用静力或动力将金属探通过探杆用静力或动力将金属探头贯入土中，现场原位测试阻力，确头贯入土中，现场原位测试阻
18、力，确定土力学性质指标。定土力学性质指标。(与钻探结合用与钻探结合用)划分地层，了解土层均匀性；划分地层，了解土层均匀性；确定地基土承载力、变形指标。确定地基土承载力、变形指标。单桥头：桩尖阻力单桥头：桩尖阻力双桥头：桩尖桩侧双桥头：桩尖桩侧静力触探试验静力触探试验探头探头电测装置电测装置静力加压装置静力加压装置30cm锤重：锤重：63.5kN落距：落距：760mm动力触探试验动力触探试验标准惯入器标准惯入器重型圆锥重型圆锥轻型：轻型：10、50、30中型：中型：28、80、10重型：重型：63.5、76、10标准：标准：63.5、76、30试验参数试验参数地球物理勘探地球物理勘探 简称物探，
19、即用地球物理的方法来探测地层岩性简称物探，即用地球物理的方法来探测地层岩性地质构造等地质问题。（物理特性：导电性、磁性、地质构造等地质问题。（物理特性：导电性、磁性、弹性、湿度、密度、天然放射性等）弹性、湿度、密度、天然放射性等）钻探前了解隐蔽的地界线、界面钻探前了解隐蔽的地界线、界面或异常点、异常带等以便合理制或异常点、异常带等以便合理制定钻探方案；定钻探方案；用做钻探辅助手段，在钻孔间设用做钻探辅助手段，在钻孔间设物探点，修正和补充钻孔成果。物探点，修正和补充钻孔成果。地球物理勘探（物探）地球物理勘探（物探）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.探地雷达探
20、地雷达可以满足各种探测领域与不同探测深度的需求。探地雷达可以满足各种探测领域与不同探测深度的需求。目前逐渐应用于在公路、铁道、机场、建筑工程、水利工目前逐渐应用于在公路、铁道、机场、建筑工程、水利工程、隧道工程等领域。程、隧道工程等领域。利用高频电磁波在岩体传播中遇到地质界面产生反射利用高频电磁波在岩体传播中遇到地质界面产生反射的特性，探测异常地质体的一种方法。的特性，探测异常地质体的一种方法。GPR(Ground penetrating radar)测试工作及指标整理测试工作及指标整理测试工作内容测试工作内容土性指标的统计整理土性指标的统计整理土工试验土工试验原位测试原位测试（岩（土）自身的
21、不均匀性，取样、仪器等原因，土性指标值较离散）（岩（土）自身的不均匀性，取样、仪器等原因，土性指标值较离散）五、地质 勘 察 报 告 书报告书报告书内容内容任务要求及勘察工作概况；任务要求及勘察工作概况；场地的地层分布、岩石和土的均匀性、物理力学场地的地层分布、岩石和土的均匀性、物理力学性质、地基承载力和其它设计计算指标；性质、地基承载力和其它设计计算指标；场地位置、地形地貌、地质构造、不良地质现象场地位置、地形地貌、地质构造、不良地质现象及地震设计烈度；及地震设计烈度；对建筑场地及地基进行综合的工程地质评价，对对建筑场地及地基进行综合的工程地质评价，对场地的稳定性和适宜性作出结论，指出存在的问场地的稳定性和适宜性作出结论，指出存在的问题和提出建议；题和提出建议；地下水的埋藏条件和腐蚀性以及土层的冻结深度；地下水的埋藏条件和腐蚀性以及土层的冻结深度；报告包括图表报告包括图表勘探点平面布置图勘探点平面布置图土工试验土工试验成果成果总表总表综合综合地质柱状图地质柱状图工程地质剖面图工程地质剖面图钻孔柱状图钻孔柱状图勘察报告实例勘察报告实例
