岩土工程详细勘察毕业论文

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各类工程的勘察基本要求 房屋建筑和构筑物 房屋建筑和构筑物(以下简称建筑物)的岩土工程勘察，应在搜集建筑物上部荷载、功能特点、结构类型、基础形式、埋置深度和变形限制等方面资料的基础上进行。其主要工作内容应符合下列规定： 1 查明场地和地基的稳定性、地层结构、持力层和下卧层的工程特性、土的应力历史和地下水条件以及不良地质作用等； 2 提供满足设计、施工所需的岩土参数，确定地基承载力，预测地基变形性状； 3 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； 4 提出对建筑物有影响的不良地质作用的防治方案建议； 5 对于抗震设防烈度等于或大于6 度的场地，进行场地与地基的地震效应评价。 建筑物的岩土工程勘察宜分阶段进行，可行性研究勘察应符合选择场址方案的要求；初步勘察应符合初步设计的要求；详细勘察应符合施工图设计的要求；场地条件复杂或有特殊要求的工程，宜进行施工勘察。 场地较小且无特殊要求的工程可合并勘察阶段。当建筑物平面布置已经确定，且场地或其附近已有岩土工程资料时，可根据实际情况，直接进行详细勘察。 可行性研究勘察，应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价，并应符合下列要求： 1 搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地质、岩土工程和建筑经验等资料； 2 在充分搜集和分析已有资料的基础上，通过踏勘了解场地的地层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件； 3 当拟建场地工程地质条件复杂，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和必要的勘探工作； 4 当有两个或两个以上拟选场地时，应进行比选分析。 初步勘察应对场地内拟建建筑地段的稳定性做出评价，并进行下列主要工作： 1 搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以及工程场地范围的地形图； 2 初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件； 3 查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势，并对场地的稳定性做出评价； 4 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地，应对场地和地基的地震效应做出初步评价； 5 季节性冻土地区，应调查场地土的标准冻结深度； 6 初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性； 7 高层建筑初步勘察时，应对可能采取的地基基础类型、基坑开挖与支护、工程降水方案进行初步分析评价。 初步勘察的勘探工作应符合下列要求： 1 勘探线应垂直地貌单元、地质构造和地层界线布置； 2 每个地貌单元均应布置勘探点，在地貌单元交接部位和地层变化较大的地段，勘探点应予加密； 3 在地形平坦地区，可按网格布置勘探点； 4 对岩质地基，勘探线和勘探点的布置，勘探孔的深度，应根据地质构造、岩体特性、风化情况等，按地方标准或当地经验确定；对土质地基，应符合本节第条～第 条的规定。 初步勘察勘探线、勘探点间距可按表 确定，局部异常地段应予加密。 初步勘察勘探孔的深度可按表 确定。 当遇下列情形之一时，应适当增减勘探孔深度： 1 当勘探孔的地面标高与预计整平地面标高相差较大时，应按其差值调整勘探孔深度； 2 在预定深度内遇基岩时，除控制性勘探孔仍应钻入基岩适当深度外，其他勘探孔达到确认的基岩后即可终止钻进； 3 在预定深度内有厚度较大，且分布均匀的坚实土层(如碎石土、密实砂、老沉积土等)时，除控制性勘探孔应达到规定深度外，一般性勘探孔的深度可适当减小； 4 当预定深度内有软弱土层时，勘探孔深度应适当增加，部分控制性勘探孔应穿透软弱土层或达到预计控制深度； 5 对重型工业建筑应根据结构特点和荷载条件适当增加勘探孔深度。 初步勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求： 1 采取土试样和进行原位测试的勘探点应结合地貌单元、地层结构和土的工程性质布置，其数量可占勘探点总数的1/4～1/2； 2 采取土试样的数量和孔内原位测试的竖向间距，应按地层特点和土的均匀程度确定；每层土均应采取土试样或进行原位测试，其数量不宜少于6 个。 初步勘察应进行下列水文地质工作： 1 调查含水层的埋藏条件，地下水类型、补给排泄条件，各层地下水位，调查其变化幅度，必要时应设置长期观测孔，监测水位变化； 2 当需绘制地下水等水位线图时，应根据地下水的埋藏条件和层位，统一量测地下水位； 3 当地下水可能浸湿基础时，应采取水试样进行腐蚀性评价。 详细勘察应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、施工所需的岩土参数；对建筑地基做出岩土工程评价，并对地基类型、基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提出建议。主要应进行下列工作： 1 搜集附有坐标和地形的建筑总平面图，场区的地面整平标高，建筑物的性质、规模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度、地基允许变形等资料； 2 查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度，提出整治方案的建议； 3 查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性、分析和评价地基的稳定性、均匀性和承载力； 4 对需进行沉降计算的建筑物，提供地基变形计算参数，预测建筑物的变形特征； 5 查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物； 6 查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度； 7 在季节性冻土地区，提供场地土的标准冻结深度； 8 判定水和土对建筑材料的腐蚀性。 对抗震设防烈度等于或大于6 度的场地，勘察工作应按本规范第 节执行；当建筑物采用桩基础时，应按本规范第 节执行；当需进行基坑开挖、支护和降水设计时，应按本规范第 节执行。 工程需要时，详细勘察应论证地基土和地下水在建筑施工和使用期间可能产生的变化及其对工程和环境的影响，提出防治方案、防水设计水位和抗浮设计水位的建议。 详细勘察勘探点布置和勘探孔深度，应根据建筑物特性和岩土工程条件确定。对岩质地基，应根据地质构造、岩体特性、风化情况等，结合建筑物对地基的要求，按地方标准或当地经验确定；对土质地基，应符合本节第 条～第条的规定。 详细勘察勘探点的间距可按表 确定。 详细勘察的勘探点布置，应符合下列规定： 1 勘探点宜按建筑物周边线和角点布置，对无特殊要求的其他建筑物可按建筑物或建筑群的范围布置； 2 同一建筑范围内的主要受力层或有影响的下卧层起伏较大时，应加密勘探点，查明其变化； 3 重大设备基础应单独布置勘探点，重大的动力机器基础和高耸构筑物，勘探点不宜少于3 个； 4 勘探手段宜采用钻探与触探相配合，在复杂地质条件、湿陷性土、膨胀岩土、风化岩和残积土地区、宜布置适量探井。 详细勘察的单栋高层建筑勘探点的布置，应满足对地基均匀性评价的要求，且不应少于4 个；对密集的高层建筑群，勘探点可适当减少，但每栋建筑物至少应有1 个控制性勘探点。 详细勘察的勘探深度自基础底面算起，应符合下列规定： 1 勘探孔深度应能控制地基主要受力层，当基础底面宽度不大于5m 时，勘探孔的深度对条形基础不应小于基础底面宽度的3 倍，对单独柱基不应小于 倍，且不应小于5m；2 对高层建筑和需作变形计算的地基，控制性勘探孔的深度应超过地基变形计算深度；高层建筑的一般性勘探孔应达到基底下～ 倍的基础宽度，并深入稳定分布的地层； 3 对仅有地下室的建筑或高层建筑的裙房，当不能满足抗浮设计要求，需设置抗浮桩或锚杆时，勘探孔深度应满足抗拔承载力评价的要求； 4 当有大面积地面堆载或软弱下卧层时，应适当加深控制性勘探孔的深度； 5 在上述规定深度内当遇基岩或厚层碎石土等稳定地层时，勘探孔深度应根据情况进行调整。 详细勘察的勘探孔深度，除应符合 条的要求外，尚应符合下列规定： 1 地基变形计算深度，对中、低压缩性土可取附加压力等于上覆土层有效自重压力20%的深度；对于高压缩性土层可取附加压力等于上覆土层有效自重压力10%的深度； 2 建筑总平面内的裙房或仅有地下室部分(或当基底附加压力p0≤0 时)的控制性勘探孔的深度可适当减小，但应深入稳定分布地层，且根据荷载和土质条件不宜少于基底下～ 倍基础宽度； 3 当需进行地基整体稳定性验算时，控制性勘探孔深度应根据具体条件满足验算要求； 4 当需确定场地抗震类别而邻近无可靠的覆盖层厚度资料时，应布置波速测试孔，其深度应满足确定覆盖层厚度的要求； 5 大型设备基础勘探孔深度不宜小于基础底面宽度的2 倍； 6 当需进行地基处理时，勘探孔的深度应满足地基处理设计与施工要求；当采用桩基时，勘探孔的深度应满足本规范第 节的要求。 详细勘察采取土试样和进行原位测试应符合下列要求： 1 采取土试样和进行原位测试的勘探点数量，应根据地层结构、地基土的均匀性和设计要求确定，对地基基础设计等级为甲级的建筑物每栋不应少于3 个； 2 每个场地每一主要土层的原状土试样或原位测试数据不应少于6 件(组)； 3 在地基主要受力层内，对厚度大于 的夹层或透镜体，应采取土试样或进行原位测试； 4 当土层性质不均匀时，应增加取土数量或原位测试工作量。 基坑或基槽开挖后，岩土条件与勘察资料不符或发现必须查明的异常情况时，应进行施工勘察；在工程施工或使用期间，当地基土、边坡体、地下水等发生未曾估计到的变化时，应进行监测，并对工程和环境的影响进行分析评价。 室内土工试验应符合本规范第11 章的规定，为基坑工程设计进行的土的抗剪强度试验，应满足本规范第 条的规定。 地基变形计算应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》(GB50007)或其他有关标准的规定执行。 地基承载力应结合地区经验按有关标准综合确定。有不良地质作用的场地，建在坡上或坡顶的建筑物，以及基础侧旁开挖的建筑物，应评价其稳定性。

中图分类号：P642 文献标识码：A摘 要：本文从岩土工程的勘察、外延、特点以及其它专业的关系进行分析与研究，并指出了岩土工程对自然条件的依赖性、条件的不确定性、参数的不确定性与测试方法的多样性。 关键词：岩土工程 勘察 研究 一、岩土工程的勘察 岩土工程勘察的主要目的是为设计施工提供各类土的设计参数，其报告质量对工程的安全和造价起到重要作用。勘察成果的质量将直接影响建设项目的工程安全和工程造价。一份高质量的岩土工程勘察报告在满足相应规范的基础上，不仅要真实客观地反映勘察场地的地形、地貌、地层构造、地下水、岩土性质和不良地质现象等问题，更重要的是应该进行正确合理的岩土工程分析评价，提供合理可信的岩土工程参数和建议。 二、岩士工程的外延 岩土作为支承体：房屋建筑、道路、桥梁、弃渣场、各种大型设备等等，都建造在岩土体上，岩土体作为地基，作为支承体，研究的主要问题是承载力和变形问题、稳定问题。 岩土作为荷载或自承体：边坡工程、基坑工程、露天采矿工程等地面工程开挖，隧道、地下洞室等地下工程开挖，面临的是另一类稳定和变形问题。这时，岩土体担任的角色，既可能是荷载，也可能是自承体。同时，地下水的时空分布状态常常具有举足轻重的影响。 岩土作为材料：填方工程，特别是大面积高填方、填海造陆，要用大量岩土作为回填材料；水工围堰、水利大坝、填筑路堤等也用岩土作为当地材料，就近取材。这些工程除了研究其稳定和变形等特性外，岩土材料的质量、数量、运距和施工质量控制是主要的岩土工程地质问题。 地质灾害的防治：岩溶、塌陷、崩塌、滑坡、泥石流、地面沉降等地质灾害，对工程构成严重威胁，防治工程必须针对具体地质条件和地质演化规律进行设计和施工。场地和地基的地震效应也是岩土工程的一部分。 环境岩土工程：随着人们对环保意识的重视，地质和水文地质环境的评价、废弃物的卫生填埋、土石文物的保护等等，都涉及复杂的环境岩土工程问题，环境岩土工程正日益受到更大的重视。 以上各类工程，不仅涉及天然岩土，还包括各种人工土，包括对天然土的加固和改良，利用排水、压实、加筋、改性、注浆、锚定、设置增强体等人工改造方法，改变岩士体的强度、变形和渗透等性能。岩土加固和改良是岩土工程的重要组成部分，也是近年来新兴起来的一门新的岩土工程技术。 三、岩土工程的特点 （一）岩石的裂隙性 岩石总是或稀或密、或宽或窄、或长或短地存在着各种各样的裂隙，这是岩石区别于混凝土的主要特点。这些裂隙有的粗糙不平，有的光滑；有的平直，有的弯曲；有的充填，有的不充填；有的产状规则，有的规律性很差。裂隙的成因复杂多样，有岩浆凝固收缩形成的原生节理．有沉积间断形成的层理，有构造应力形成的构造节理，有表生作用形成的卸荷裂隙和风化裂隙，还有变质作用形成的片理、劈理等等，在岩石中构成极为多样非常复杂的裂隙系统。人们将岩石和裂隙视为一个整体称为“岩体”，将裂隙概化为“结构面”。搞清结构面的产状、参数和分布，是岩土工程勘察设计的重点，也是难点。 （二）土的孔隙性 根据土力学解释：土是一种散体结构的材料，存在孔隙。对于饱和土是固、液两相；对于非饱和土，是固、液、气三相。于是产生了有效压力和孔隙压力；孔隙压力又有孔隙水压力和孔隙气压力。在饱和土中，由于孔隙水压力的增长和消散，不同的加速率地基承载力不同；是否及时支撑，对软土基坑稳定有不同的表现；渗透系数和地层组合的差别。导致基础沉降速率的差别等等。饱和土中的超静水压力可导致挤土效应，使桩被挤断、挤歪和上浮；地震时的超静水压力导致砂土和粉土液化。非饱和土的孔隙气压力形成基质吸力。基质吸力随着土中含水量的增加而降低，因而是不稳定的。膨胀士和黄土随湿度的增加而强度显著降低，非饱和土基坑雨季容易发生事故，花岗岩残积土边坡暴雨容易发生浅层滑坡，都和基质吸力降低有关。总之，把握好孔隙压力是岩土工程的重要关键。 四、岩土工程和其它专业的关系 （一）岩土工程与工程地质的关系 二者的区别：工程地质是地质学的一个分支，是研究与工程建设有关地质问题的科学。工程地质学的产生源于土木工程的需要，其本质是一门应用科学；岩土工程是土木工程的一个分支，其本质是一门工程技术。从事工程地质的是地质专家(地质勘察师)，侧重于研究地质现象、地质成因和演化过程、地质规律、地质与工程的相互作用；从事岩土工程的是工程师，关心的是如何根据工程目标和地质条件，建造满足使用功能要求和安全要求的工程或工程的一部分，解决工程建设中的岩土技术问题。因此，无论学科领域、工作内容、关心的问题，两者都是有区别的，各自的侧重点不同。 但是，二者的关系又非常密切。有人说，工程地质是岩土工程的基础，岩土工程是工程地质的延伸，虽然不一定十分准确，但有一定道理。岩土工程师面临的岩土材料，无论性能和结构，都是自然形成的，都是经过了漫长的地质历史时期，是多种复杂地质作用下的产物。对岩土的性能和结构，只能通过勘察来查明，而又不能完全查明。一些关键性的问题，需根据地质规律推测或预测。尤其在地质构造复杂的山区，有经验的工程地质学家，通过大量的地面地质调查，综合分析就可大致判断、推断地质构造的框架、轮廓，利用物探、钻探、槽井探等勘探手段揭示，由粗而细，由浅入深，构画出工程地质模型。没有地质学基础，哪能识别断层、裂隙？哪能识别软弱夹层和结构面的空间分布形态？哪能说清地下水的赋存条件和补给、径流、排泄的运动规律？如果要开挖隧道，哪些地段会冒顶？哪些地段会突水？在地质构造复杂地区，离开了工程地质专家，可以说土木工程寸步难行。 （二）岩土工程和结构工程的联系 岩土工程和结构工程关系密切，这是显而易见的。无论房屋结构或桥梁结构，都建造在地基上。地基是否稳定，直接影响结构的安危；地基是否会产生过量变形，直接影响结构的使用功能，产生的次生应力可能使结构超过设计极限。地基出了问题又很难补救。因此结构工程十分关心地基的稳定和变形。现在，一般地基设计均由结构工程师考虑上部结构要求统一完成，只有复杂地基基础问题或需专门处理的地基才要求岩土工程师参与。同样，岩土工程师在进行地基的勘察设计时，必须详细了解结构的型式、荷载及其分布，特别是基础的型式和刚度，了解对地基变形的限制要求，以便有的放矢。岩土工程师与结构工程师的密切配合至关重要。结构和地基是一个整体，相互作用，相互影响。地基的变形会改变结构的应力，结构的荷载分布和不同刚度会产生不同的地基变形。人们常常用调整基础和结构刚度的办法来适应地基变形，地基、基础和上部结构的协同作用分析是当前的热门话题。