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咸葆祁
7 years ago
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1 岩土工程勘察与测试技术一门岩土工程专业核心课程

2 北校区边坡挡墙失稳

4 望月湖基坑湖南大学2010级岩土班课件 ( ) 禁止外传

5 地面塌陷

6 2003 年 7 月 1 日凌晨 4 时, 正在施工中的上海轨道交通 4 号线 ( 浦东南路至南浦大桥 ) 区间隧道浦西联络通道发生渗水, 随后大量流沙涌入, 引起地面大幅沉降上午 9 时左右, 地面建筑物中山南路 847 号一幢八层楼房发生倾斜, 其裙房部分倒塌由于报警及时, 所有人员提前撤出, 无人员伤亡

7 2014 年奉化 5 层民居倒塌今天早上九点, 位于浙江省宁波奉化市大成路居敬小区一幢 5 层居民房发生倒塌该楼建成较早, 有居民居住, 具体坍塌时间尚不确定目前, 已经救出三人, 据消防介绍, 还有部分居民被埋, 大型设备无法进入, 只能徒手开展救援

8 2014 年奉化 5 层民居倒塌居民曾反应房屋裂痕! 据目击者毛先生称, 倒塌的房屋为 29 幢的 2 个单元 5 层楼, 据测算, 估计有 20 户人家居敬小区的建造历史已有年左右, 早在前段时间, 就曾有小区居民向当地相关部门反映居民楼有裂痕, 但事情并没有解决两人从废墟里打出电话求救今天早上九点, 位于浙江省宁波奉化市大成路居敬小区一幢 5 层居民房发生倒塌倒塌楼房一共四个单元, 其中两个单元倒塌, 每单元 10 户据参与救援的消防说, 有两人从废墟里打出电话求救

9 2014 年奉化 5 层民居倒塌 2013 年,24 幢和 26 幢的危房改造又迎来了一次机会, 原因是 2012 年年底宁波市江东区发生了楼房倒塌的事件, 并造成一死一伤, 随后全宁波市范围开展了老旧房屋安全排查, 城基路的两幢楼房也再次迎来了检测人员那天我们等了一天, 到了晚上 8 点钟的时候才有街道和社区的人带着人来了他们也没带仪器, 就徒手在外墙上敲敲, 说这房子还能住个十年没问题罗女士说, 结果到了去年刮 ( 菲特 ) 台风时, 居委会的人又叫我们转移出去, 我们就奇怪, 不是说房子没问题吗?

10 2014 年奉化 5 层民居倒塌面临这样的突变,29 幢周边的幢住户也已腾空, 周边一共 7 幢房屋开始实施质量检测, 包括房屋现场查勘倾斜观测记录等同时有技术人员对房屋地基进行开挖, 其中有两处只下挖半米之后就冒出大量地下水, 用一台抽水机持续作业也无法抽光这让居民很担心, 他们居住多年, 才发现房子的地基长期泡在水里

11 第一章岩土工程与岩土工程勘察岩土工程勘察与测试技术岩土工程的定义工作范畴和历史岩土工程勘察的概念任务与专业地位岩土工程勘察与工程地质勘察的关系岩土工程勘察的分级与阶段岩土工程勘察的基本程序勘察纲要与实例本课程的特点和学好本课程的方法

12 岩土工程勘察与测试技术 1.1 岩土工程的定义与工作范畴岩土工程 (geotechnical engineering): 是指土木工程中涉及岩石土的利用处理或改良的科学技术, 其实践性很强发展潜力很大, 涉及土建工程的全过程岩土工程工作范畴 : 分为岩土工程勘察岩土工程设计岩土工程施工岩土工程检验岩土工程监测和岩土工程监理六个阶段, 包括地基基础工程边坡工程洞室工程支护工程和环境岩土工程等方面

13 我国岩土工程勘察发展历史新中国建立后, 因国民经济建设的需要, 在地质城建水利电力冶金机械铁道国防等部门, 按原苏联的模式, 相继设立勘察设计机构, 开展了大规模的工程地质勘察研究工作, 为工程规划设计和施工提供了大量的地质资料, 使得一大批重要工程得以顺利施工和正常运行但是, 由于工程地质勘察体制的局限, 其明显的弊病和缺陷, 一是侧重于定性分析, 定量评价不够 ; 二是侧重于宏观研究, 结合工程具体较差, 在建筑结构基础方案和地基处理措施等方面, 往往缺乏权威性意见和建议这反映了勘察与设计施工在一定程度上是脱节的, 影响了勘察工作社会地位和经济效益的提高 ; 它尤其不能适应市场需要

14 针对工程地质勘察的缺陷, 中国城建冶金部门的一些工程勘察单位自 80 年代初期, 引进了岩土工程体制这一技术体制是为工程建设全过程服务的, 因此很快就显示了它突出的优越性之后, 各部门相继推广此时, 由于国内地质找矿市场逐渐萎缩, 不少原从事找矿地质勘查的地质队也纷纷转产, 从事岩土工程的勘察因而形成了一支庞大的岩土工程勘察队伍, 它们遍布全国各大中城市, 主要从事工业与民用建筑和市政设施的勘察由于高层建筑, 尤其是超高层建筑的涌现, 对天然地基稳定性计算和评价桩基计算与评价基坑开挖与支护岩土加固与改良等方面, 都提出了新的研究课题, 要求对勘探取样原位测试和监测的仪器设备操作技术和工艺流程等不断创新由于勘察工作与设计施工监测结合紧密, 勘察真正成为工程咨询性的工作, 为保证工程安全和提高经济效益作出了很大的贡献, 并积累了许多勘察经验和资料

15 为了在社会主义市场经济体制下, 使岩土工程勘察能贯彻执行国家有关的技术经济政策, 做到技术先进经济合理确保工程质量和提高经济效益, 由国家建设部会同有关部门, 共同制订了中华人民共和国国家标准岩土工程勘察规范 GB ( 现为 GB ), 作为强制性国家标准于 1995 年 3 月 1 日正式颁布施行实行注册岩土工程师制度

18 岩土工程勘察与测试技术 1.2 岩土工程勘察的概念任务与专业地位岩土工程勘察 (geotechnical engineering investigation) : 是指根据建设工程的要求, 查明分析评价建设场地的地质环境特征和岩土工程条件, 编制勘察文件的活动岩土工程勘察主要任务 : 探明岩土体的原始状态, 得到岩土最基本的物理力学特性参数, 为工程建设项目提供地形资料地质资料和环境评价资料

19 岩土工程勘察与测试技术 1.2 岩土工程勘察的概念任务与专业地位岩土工程勘察的专业地位 : 岩土工程勘察是整个岩土工程工作的重要组成部分之一, 也是一项基础性工作, 中华人民共和国国务院在 2000 年 9 月 25 日颁布的建设工程勘察设计管理条例第四条规定从事建设工程勘察设计活动, 应当坚持先勘察后设计再施工的原则, 其有效程度直接制约岩土工程的成败

20 岩土工程勘察与测试技术 1.3 岩土工程勘察与工程地质勘察的关系工程地质勘察的范围局限于为设计提供地质资料, 勘察成果只求反映岩土的自然条件, 对于结合工程建设的特性如何充分利用和改造岩土的技术性能是没有涉及岩土工程勘察不仅要正确认识和评价客观岩土的条件, 还要结合上部结构的要求提出正确地运用和改善客观岩土条件的建议, 更好地服务于工程建设的全过程

21 岩土工程勘察与测试技术 1.4 岩土工程勘察的分级与阶段一岩士工程勘察的分级应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确定, 岩土工程勘察可分为甲级乙级和丙级

22 岩土工程勘察与测试技术 1.4 岩土工程勘察的分级与阶段勘察等级确定勘察等级的条件工程重要性等级场地复杂程度等级地基复杂程度等级一级任意任意甲级乙级任意一级任意任意任意一级除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目丙级三级三级三级注 : 建筑在岩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

23 1. 工程重要性等级根据工程的规模和特征, 以及由于岩土工程问题造成的工程破坏或影响正常使用的后果, 可分为三个工程重要性等级工程重要性等级破坏后果工程类型一级工程很严重重要工程二级工程严重一般工程三级工程不严重次要工程

24 生产安全事故分级界定 1 特别重大生产安全事故: 一次死亡 30 人及其以上的事故, 或一次死亡 30 人以下但社会影响特别恶劣性质特别严重的事故, 或一次造成直接经济损失一千万元及其以上的事故 2 特大生产安全事故: 一次死亡 10 人以上 29 人以下或直接经济损失一百万元及其以上一千万元以下的事故 3 重大生产安全事故: 一次死亡 3 人以上 9 人以下, 重伤 10 人以上或直接经济损失五十万元及其以上一百万元以下的事故 4 一般生产安全事故: 一次死亡 1 人以上 2 人以下, 重伤 3 9 人或直接经济损失十万元及其以上五十万元以下的事故

25 公路工程质量事故分质量问题一般质量事故及重大质量事故三类 Ⅰ. 质量问题 : 质量较差造成直接经济损失 ( 包括修复费用 ) 在 20 万元以下 Ⅱ. 一般质量事故 : 质量低劣或达不到合格标准, 需加固补强, 直接经济损失 ( 包括修复费用 ) 在 20 万元至 300 万元之间的事故一般质量事故分三个等级 : (1) 一级一般质量事故 : 直接经济损失在万元之间 (2) 二级一般质量事故 : 直接经济损失在万元之间 (3) 三级一般质量事故 : 直接经济损失在万元之间 Ⅲ. 重大质量事故 : 由于责任过失造成工程倒塌报废和造成人身伤亡或者重大经济损失的事故

26 2. 场地复杂程度等级根据场地的复杂程度, 可按下列规定分为三个场地等级 : (1) 符合下列条件之一者为一级场地 ( 复杂场地 ): 1 对建筑抗震危险的地段 ; 2 不良地质作用强烈发育 ; 3 地质环境已经或可能受到强烈破坏 ; 4 地形地貌复杂 ; 5 有影响工程的多层地下水, 岩溶裂隙水或其它水文地质条件复杂, 需专门研究的场地

28 (2) 符合下列条件之一者为二级场地 ( 中等复杂场地 ): 1 对建筑抗震不利的地段 ; 2 不良地质作用一般发育 ; 3 地质环境已经或可能受到一般破坏 ; 4 地形地貌较复杂 5 基础位于地下水位以下的场地 ;

29 (3) 符合下列条件者为三级场地 ( 简单场地 ): 1 抗震设防烈度等于或小于 6 度, 或对建筑抗震有利的地段 ; 2 不良地质作用不发育 ; 3 地质环境基本未受破坏 ; 4 地形地貌简单 ; 5 地下水对工程无影响 ;

30 3. 地基复杂程度等级根据地基的复杂程度, 可按下列规定分为三个地基等级 : (1) 符合下列条件之一者为一级地基 ( 复杂地基 ): 1 岩土种类多, 很不均匀, 性质变化大, 需特殊处理 ; 2 严重湿陷膨胀盐渍等特殊性岩土, 以及其他复杂需专门处理的岩土 (2) 符合下列条件之一者为二级地基 ( 中等复杂地基 ): 1 岩土种类较多, 不均匀, 性质变化较大 ; 2 不满足复杂地基条件的特殊性岩土 (3) 符合下列条件者为三级地基 ( 简单地基 ): 1 岩土种类单一, 均匀, 性质变化不大 ; 2 无特殊性岩土

31 4. 划分等级的作用对报告的详细程度布孔数量试验数量收费

32 1 布点初勘勘探线勘探点间距可按表确定, 局部异常地段应予加密

33 2 收费通用工程勘察收费按照下列公式计算 1 工程勘察收费 = 工程勘察收费基准价 (1± 浮动幅度值 ) 2 工程勘察收费基准价 = 工程勘察实物工作收费 + 工程勘察技术工作收费 3 工程勘察实物工作收费 = 工程勘察实物工作收费基价实物工作量附加调整系数 4 工程勘察技术工作收费 = 工程勘察实物工作收费技术工作收费比例

34 基价

35 二岩土工程勘察阶段国内岩土工程勘察一般要分阶段 (stage) 进行, 其阶段划分是与工程设计施工的阶段密切相关的针对工程设计的场址选择初步设计和施工图设计三个阶段, 岩土工程勘察具体可划分为 : 可行性研究勘察初步勘察详细勘察三个阶段, 施工勘察不作为一个固定阶段

36 1 可行性研究勘察( 选址勘察 ) (1) 选址勘察的目的及重要性选址勘察工作常是关键的一环, 它的重要性就在于基于工程地质条件提出能否适宜建筑的问题, 其目的是为了取得几个场址方案的主要工程地质资料, 对拟选场地的稳定性和适宜性, 作出工程地质评价山区常发育不良地质现象, 选址勘察工作更加重要 (2) 选址勘察的主要工作内容 1 首先搜集场址所在地区的地质地形地貌矿产和附近地区的工程地质水文地质资料及当地的建筑经验 ; 2 在搜集和分析已有资料的基础上, 通过踏勘, 了解场地的地层岩性地质构造地下水及不良地质现象等工程地质条件 ; 3 当作为建筑场地的其它方面条件较好, 且倾向于选取的场地, 而工程地质条件复杂, 已有资料不能满足要求时, 应根据具体情况, 进行工程地质测绘及必要的勘探工作

37 2 初步勘察初步勘察前应取得以下资料 : (1) 工程的可行性研究报告 ; (2) 附有建筑初步规划方案或建筑区范围的地形图 ; (3) 有关工程性质与规模的文件初步勘察具体任务是 : (1) 初步查明地层结构地质构造岩土性质水文地质条件及冻结深度 ; (2) 查明不良地质现象的成因分布范围及其对场地稳定性的影响程度和发展趋势 ; (3) 研究场地地震效应及构造断裂对场地稳定性的影响

38 3 详细勘察详细勘察前应取得以下资料 : (1) 附有坐标及地形的建筑总平面布置图 ; (2) 各建筑物的地面整平标高, 建筑物的性质规模单位荷载, 上部结构特点及地下设施情况 ; (3) 拟采用的基础型式尺寸及预计埋深, 对地基基础设计施工方案的特殊要求

39 详细勘察阶段的主要工作有 : (1) 查明建筑范围内的地层结构, 各岩土层的性质, 计算和评价地基的稳定性和承载力 ; (2) 对一级和部分二级建筑物提供地基变形计算参数, 预测建筑物的沉降沉降差和整体倾斜 ; (3) 在抗震设防烈度等于或大于 6 度的场地, 应划分场地和场地土的类别 ; 在设防烈度 7 度的场地, 分析预测可能的地震效应, 判定饱和砂土或饱和粉土的地震液化指数 ; (4) 查明地下水的埋藏条件, 必要时还须查明水位变化幅度与规律, 测定地层的渗透性等 ; (5) 判定环境水和土对建筑材料的腐蚀性 ; (6) 判定地基土或地下水在建筑物施工和使用期间可能产生的变化和影响, 提出防治建议 (7) 如为深基坑开挖, 则应提供坑壁稳定计算和支护方案所需的岩土技术参数, 论证和评价基坑开挖降水等对邻近建筑物的影响 ; (8) 如选择桩基, 则应提出桩的类型长度及单桩承载力, 估算群桩的沉降量以及选定施工方法, 提供岩土技术参数 ; (9) 如场地存在不良地质现象, 则应进一步查明情况, 作出评价并提供整治所需的岩土技术参数和整治方案

40 4 施工勘察当遇到下列情况之一时, 需进行施工勘察并提出相应的勘察资料 : (1) 对重要建筑的复杂地基, 需在施工开挖基槽后进行验槽 ; (2) 挖基槽后, 地质条件与原勘察资料不符, 并可能影响工程进度和质量时 ; (3) 深基础施工需行监测工作 ; (4) 地基处理加固需进行检验工作 ; (5) 地基中溶洞土洞发育, 需进一步查明及处理 ; (6) 施工中出现边坡失稳, 需进行观测及处理

41 岩土工程勘察与测试技术 1.5 岩土工程勘察的基本程序勘察纲要与实例一岩土工程勘察的基本程序岩土工程勘察是一个多学科多工种多层次的调查研究过程, 其目的在于对工程场地地基或岩土构筑物的稳定性和适宜性, 以及岩土体或岩土材料的工程性状等问题进行技术方案论证技术决策和技术监督工作, 以解决和处理整个工程建设中所涉及的岩土利用整治或改造问题, 从而保证工程的稳定经济和正常使用

43 二岩土工程勘察任务委托书 1 初步设计阶段 ⑴ 应说明工程类别规模建筑面积及建筑物的特殊要求, 并将主要建筑物的名称最大高度最大荷载基础最大埋深最大设备等填于表中相应栏内 ⑵ 附有 ~ 有坐标的地形图, 图上出勘察范围 2 施工图设计阶段 ⑴ 对需要勘察的各建筑物的具体情况, 均应详细填入技术要求表 ⑵ 附有有关规划部门批准的 1 500~ 有建筑物平面位置的地形图, 并标明建筑物名称尺寸角点坐标设计标高柱列线地下室及主要设备基础名称有挡土墙时, 应注明挡土墙位置设计标高建筑物周围边坡线等

45 三岩土工程勘察纲要的基本内容勘察纲要的内容取决于设计阶段工程重要性和场地的地质条件, 其基本内容有以下几个方面 : 1 工程名称建设单位及建设地点; 2 勘察阶段及勘察的目的和任务; 3 建筑场地自然条件及其研究程度的简要说明; 4 勘察工作方法和工作量布置, 包括尚需继续搜集的各种文献工程地质调查与测绘勘探原位测试现场取样室内试验等以及需要总结的项目的内容方法数量以及对各项工作的要求 ; 5 勘察工作进行中可能遇到的问题及措施; 6 资料整理及报告书编写的内容要求; 7 附件( 包括勘察技术要求表勘探试验点布置图及勘察作进度计划表等 )

46 岩土工程勘察与测试技术 1.6 本课程的特点和学好本课程的方法理论与实践相结合

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幻灯片 1 6 工程建设的岩土工程勘察 6.1 概述建设工程的程序是勘察设计施工监理可见, 岩土工程勘察 (engineering geological inverstigation) 是整个建设工程工作的重要组成部分之一, 也是一项基础性的工作只有进行详细的岩土工程勘察才能对工程项目选择合适的基础形式, 并确保工程的安全 6.1.1 岩土工程勘察的目的通过勘察查明土木工程场地的原始工程地质条件,