第1章工程地质2

工程地质勘察的施工程序
调查收集资料 测绘 物探 坑探和钻探 室内外试验 长期观测
工程地质野外试验 优点： 缺点：
1. 可测定难以取样的 岩土体的性质。
2. 影响范围大，因而 更具代表性。 3. 可连续进行，因而 可得到完整的地层 剖面。 4. 快速、经济，能大 大缩短勘察周期。
1. 难以控制边界条件
性作出评价，经过技术
经济论证选择最优方案。
初步勘察阶段 主要任务是确定建 筑物的具体位置、选择建 勘察方法: 1. 钻探
筑物地基基础方案、对不
良地质现象的防治措施进
2. 试验
3. 补充测绘和物探
行论证。需详细查明建筑
场地工程地质条件。
4. 长期观测
详细勘察阶段 配合技术设计或施工 勘察方法:
图设计,按不同建筑物提出
河口（海口）三角洲相冲积土：通常是淤泥质土 或典型淤泥。面积宽广而厚度极大。不宜作为建筑 物的天然地基。但表层硬壳层，有时可用作低层建 筑物的地基。
湖积土： 湖边沉积物是湖浪冲蚀湖岸形成的碎屑物质在 湖边沉积而形成的。近岸带沉积的多是粗颗粒 的卵石、圆砾和砂土，远岸带则是细颗粒的砂 土和粘性土。 湖心沉积物是由河流携带的细小悬浮颗粒到达 湖心后沉积形成，主要是粘土和淤泥，常夹有 细砂、粉砂薄层，土的压缩性高，强度低。 沼泽土主要由半腐烂的植物残体－泥炭组成， 含水量极高，承载力极低，不宜作天然地基。
2) 钻孔观测、编录与资料整理
1. 岩心观察、描述和编录
2. 钻孔水文地质观测
3. 钻进动态观测
3.坑探 是用人工或机械掘进的方式来探明地表 浅部的工程地质条件，包括：探坑、探槽、 斜井、浅井、竖井、平洞等。 坑探工程的编录主要是绘制展示图。
4. 工程地质勘探的布置
1) 勘探孔平面布置的一般原则
适用于粘性土、粉土、砂土，但对碎石类
土难以贯入。
3、动力触探试验
1.圆锥动力触探试验（DPT）
2.标准贯入试验（SPT）
其共同点是利用一定的锤击动能，将一 定规格的探头打入土中，根据每打入土中 一定深度所需的能量来判定土的性质，并 对土进行分层。
标准贯入试验设备主要是 由贯入器、贯入探杆和穿 心锤三部分组成的 , 锤重 63.5kg ， 在 76cm 的 自 由 落距下，通过圆筒型的贯 入 器 ，贯 入 土层 15cm ， 再 打 入 30cm 深 度 ， 以 后 30cm 的 锤 击 数称 为 标贯 击数，用 N 来表示，一般 写作N。
（5）工程施工和运营期间可能发生的工程地质问 题的预测及监控、预防措施的建议。 （6）根据地质和岩土条件、工程结构特点及场地 环境情况，提出地基基础方案、不良地质现象整 治方案、开挖和边坡加固方案等岩土利用、整治 和改造方案的建议；
（7）对建筑结构设计和监测工作的建议，工程施 工和使用期间应注意的问题，下一步岩土工程勘 察工作的建议等。
风积土：
在干旱的气候条件下，岩石的风化碎屑物
被风吹扬，搬运一段距离后，在有利的条件下 堆积起来的一类土，最常见的是风成砂和风成 黄土。
3. 特殊性土的主要工程性质 特殊性土是指某些具有特殊物质成分和结构、 工程性质也较特殊的土。是在一定的条件下形 成的，其分布有明显的区域性特征。
1.6 工程地质勘察
第1章 土木工程地质 （ 2）
1.5 土的工程地质特征


土是各种岩石矿物颗粒组成的松散集合体. 土体是由一定的土体材料组成,具有一定的 土体结构,赋存于一定地质环境中的地质体.
土在工程上的作用：
1. 作为建筑物的地基；
2. 作为建筑材料；
3. 作为建筑物周围的介质或环境；
1. 土的形成 地表岩石破坏 运 沉积 搬
测绘。
工程地质勘探
勘探工作的主要任务是：
1. 查明建筑场地地下有关的地质情况。
2. 提取岩土样及水样，供室内试验分析之用。
3. 利用勘探坑孔进行现场原位试验和布设长期 观测点。
1.物探：
以专门仪器探测地质体的物理场来进行地 层划分，判定地质构造、水文地质条件及各种 物理地质现象的勘探方法。 物探分为：电法、磁法、震法、重力法及 放射性勘探，但应用最广泛的是电法和震法。
2.钻探
利用钻探机械和工具在岩土层中钻孔的勘
探方法。可直接探明地层岩性、地质构造、地
下水埋深、含水层类型和厚度、滑坡位置及岩
溶情况，还可取岩心，在钻孔中试验。
1)钻探方法和设备
人力 ( 洛阳铲、麻花钻 ) 冲击钻探 回转钻探 机械 ( 各式钻机 ) 振动钻探 冲洗钻探
详细的工程地质资料和设 计所需的岩土技术参数。
1. 勘探
2. 试验 3. 补充勘探
对工程地质条件复杂或有特殊要求的
重要工程，还需进行施工勘察。它包括施 工地质编录、地基验槽与监测和施工超前 预报，以校核已有的勘察成果资料。
工程地质测绘
通过对地质现象的详细观察和描述，并将 其反映到一定比例尺的地形图上。据测绘成果 可以分析各种地质现象的成因、分布、发展变 化规律以及对工程建筑的影响，还可为勘探、 试验等其他工作的布置奠定基础。 工程地质测绘可分为综合性测绘和专门性
工 程 地 质 勘 察 方 法
测 绘
勘 探
试 验
监 测
物 探
坑 探
钻 探
室 内 试 验
室 外 试 验
工程地质勘察阶段的划分
可行性研究勘察阶段 初步勘察阶段 详细勘察阶段
施工勘察阶段
可行性研究勘察阶段 主要任务是选定建筑场 勘察方法:
址(或线路方案)。通过
勘察对其稳定性和适宜
1. 搜集资料
2. 踏勘 3. 物探
坡积土：雨水将山坡高处的风化 碎屑物顺坡冲洗，堆积在较平缓 的山坡脚处而形成。 坡积土的工程性质：结构疏松， 一般具较高的压缩性。坡积形成 的黄土湿陷性较大。
洪积土:
由暴雨形 成的暂时性山 洪急流带来的 碎屑物质在山 沟出口处堆积 而成。
洪积土的工程性质： 分选性较好，离山前较近的 洪积土颗粒粗，地下水位埋 藏深，具有较高的承载力， 压缩性低，是工民建的良好 地基。离山较远的地带，洪 积土的颗粒细，透水性不好， 土质弱，承载力低，作为建 筑物地基时应慎重对待。
报告应附的图表：
（1）场地工程地质图（附勘察工程布置）；
（2）工程地质柱状图、剖面图或立体投影图；
（3）室内试验和原位测试成果图表； （4）岩土利用、整治、改造方案的有关图表； （5）岩土工程计算简图及计算成果图表。
海积土： 滨海沉积物主要由卵石、圆砾和砂组成， 承载力较高。 浅海沉积物主要由细粒砂土、粘性土、淤 泥和生物化学沉积物组成，有层理构造， 较疏松，含水量高，压缩性大而强度低。 深海沉积物主要是有机质软泥。
冰积土: 由冰川或冰水挟带搬运所形成的沉积物. 分选性极差,石料占多数,冰水沉积物可有一定成层 性、分选性。
河漫滩相冲 积土：是在洪 水期河水漫溢 河床两侧，携 带碎屑物质堆 积而成。土粒 较细，可以是 粉土、粉质粘 土或粘土，并 夹有淤泥或泥 炭等软弱土层， 覆盖于河床相 冲积土之上， 形成上细下粗 的“二元结 构”。
牛轭湖相冲积土：是在废河道形成的 牛轭湖中沉积的松软土，颗粒很细， 常含大量有机质，有时形成泥炭。压 缩性很高，承载力很低，不宜作为建 筑物的天然地基。
1、载荷试验 在一定面积 的承压板上向地 基逐级施加荷载 ，并观测每级荷 载下地基变形特 性，从而评定地 基的承载力，计 算地基的变形模 量并预测基础的 沉降量。
2 、静力触探试验 用静力将一个内部装有阻力 传感器的圆锥形探头均匀压入土 中，测定土层对探头的贯入阻力 ，以此来间接判断分析地基土的 物理力学性质。
单桥探头：可测总贯入 阻力 可分为 双桥探头：可分别测出 锥尖阻力和侧壁摩 孔压探头：可测孔隙水 压力
静力触探成果的应用 1、划分土层 2、估算土的物理力学指标 3、确定浅基础的承载力 4、预估单桩承载力 5、判定饱和砂土和粉土的液化势
静力触探具有测试连续、快速、效率高、
功能多的特点，兼勘探与测试双重作用。
2 土的成因类型： 残积土 坡积土 洪积土 冲积土 湖积土 海积土 冰积土 风积土
残积土：
岩石经风化后未被搬运而残留
于原地的碎屑物质所组成的土 体，它处于岩石风化壳的上部。
其粒度成分和矿物成分受气候
和母岩岩性的控制。其发育情 况还和地形有关。 残积土的工程性质： 孔隙度↑、强度↓、压缩性↑，均质性差，但具有一定的结构 强度。原位测试强度>>室内测试值。
2. 费工费时，成本高
3. 所测参数和岩土工 程性质之间关系建 立在大量统计的经 验关系之上。
野外试验分为三类：
1. 岩土力学性质试验
2. 水文地质试验
3. 地基处理试验
土体力学性质试验 岩体力学性质试验
荷载试验 静力触探试验 动力触探试验 十字板剪切试验 旁压试验 岩体强度试验 岩体变形试验 岩体原位应力测试 岩体现场简易测试
山前洪积扇剖面图
4
冲积土： 由河流的流 水作用将碎 屑物质搬运 到河谷坡降 平缓的地带 堆积而成。
河床相冲积土： 在河流上游多是粗 大的石块、砾石和 粗砂，中下游或平 原地区沉积物变细， 磨圆度好，厚度很 大。 古河床相土的压 缩性低，强度高。 现代河床堆积物 的密实度差，透水 性强，若作为水工 建筑物的地基将引 起坝下渗漏。饱水 砂土还可能由于振 动而引起液化
在地质测绘和物探的基础上布置勘探工作
勘探工程的布置与勘察阶段相适应 勘探布置因建筑物类型和规模而异 勘探布置应考虑地质条件变化大的部位 多种勘探方法相互配合
2) 勘探孔深度确定
应根据建筑类型、勘察阶段地质条件复
杂程度综合考虑布孔深度。工民建的孔 深应达到地基压缩层之下（独立基础基 底下1.5倍基础宽度，条形基础基底下3 倍基础宽度）或可能的桩基深度之下。