動(dòng)力工程地質(zhì)-專(zhuān)題.ppt

動(dòng)力工程地質(zhì),專(zhuān)題一 建筑場(chǎng)地和地基的工程地質(zhì)問(wèn)題,本專(zhuān)題內(nèi)容,山區(qū)建筑場(chǎng)地和地基的基本特點(diǎn) 山區(qū)建筑場(chǎng)地和地基選擇 巖石地基的工程地質(zhì)特性 巖石地基的利用與處理 山區(qū)不均勻地基及其處理,第一節(jié) 山區(qū)建筑場(chǎng)地和地基的基本特點(diǎn),一、在建筑地基方面 1、地區(qū)高差懸殊 挖填方問(wèn)題 邊坡問(wèn)題 2、基巖起伏變化較大 地基不均勻問(wèn)題 3、土層復(fù)雜 土性差異 4、局部軟弱土層,二、在場(chǎng)地的穩(wěn)定方面 山區(qū)的建筑場(chǎng)地的穩(wěn)定性往往受到山區(qū)特有的對(duì)工程有很大危害的不良地質(zhì)現(xiàn)象的影響，在山區(qū)不良地質(zhì)現(xiàn)象可以分為二種類(lèi)型： (一) 物理地質(zhì)現(xiàn)象 是指對(duì)建筑物有影響的自然地質(zhì)作用及現(xiàn)象，這些現(xiàn)象包括有：巖石風(fēng)化，流水沖刷，泥石流山崩、滑坡、巖溶、潛蝕和土洞以及地震等 (二) 工程地質(zhì)現(xiàn)象 在山區(qū)的建設(shè)中，由于建(構(gòu))筑物的興建，會(huì)改變當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件，引起新的地質(zhì)作用。這種由于人類(lèi)工程活動(dòng)而引起的對(duì)建(構(gòu)) 筑物有影響的地質(zhì)作用及現(xiàn)象，稱(chēng)為工程地質(zhì)現(xiàn)象。,不良地質(zhì)現(xiàn)象分類(lèi),I、與風(fēng)化營(yíng)力作用有關(guān)現(xiàn)象 巖石風(fēng)化 II、與地表水(海、朔、河、溝渠的水)活動(dòng)有關(guān)的現(xiàn)象 邊岸沖刷和壩落斜坡沖蝕，泥石流 III、與地表水和地下水活動(dòng)有關(guān)的現(xiàn)象 沉降，濕陷，巖溶 IV、與斜坡上地下水，地表水和重力活動(dòng)有關(guān)的現(xiàn)象 滑坡、崩場(chǎng)、巖堆 V、與地下水活動(dòng)有關(guān)的現(xiàn)象 凍結(jié)、凍脹、多年凍結(jié)及其現(xiàn)象 VI、與地球內(nèi)力有關(guān)的現(xiàn)象 地震 VII、與人類(lèi)工程活動(dòng)有關(guān)的現(xiàn)象 沉陷、壓縮、膨脹、進(jìn)行地下工程時(shí)地表地下的變形、人工邊坡變形等。,第二節(jié) 山區(qū)建筑場(chǎng)地和地基選擇,一、在選擇建筑場(chǎng)地方面 在山區(qū)選擇建筑場(chǎng)地的工程地質(zhì)勘測(cè)時(shí)，應(yīng)對(duì)場(chǎng)地的適宜性和穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià)。 在山區(qū)選擇建筑場(chǎng)地的要求，在工程地質(zhì)方面是： 1、建筑場(chǎng)地內(nèi)有無(wú)不良地質(zhì)現(xiàn)象，這些現(xiàn)象對(duì)建筑場(chǎng)地穩(wěn)定性的影響嚴(yán)重性如何。 2、地基條件是否良好，是否有特殊土類(lèi)，其承載力和沉降條件能否滿(mǎn)足建(構(gòu))筑物的要求。 3、是否屬于強(qiáng)震區(qū)或發(fā)震斷裂帶。 4、地表水和地下水對(duì)場(chǎng)地使用，建(構(gòu))筑物地基和基礎(chǔ)是否有不良影響。 5、地下是否有未開(kāi)采的有價(jià)值的礦藏或即將修建的水庫(kù)淹沒(méi)范圍。,.,二、在選擇地基方面 在選擇建(構(gòu))筑物的地基時(shí)，對(duì)建(構(gòu))筑物必須滿(mǎn)足下列要求： 1、地基土的容許承載力必須比建(構(gòu))筑物要求的要大，以保證(構(gòu))筑物的安全。 2、地基最大沉降和差異沉降都必須比建(構(gòu))筑物要求的要小，以保證建(構(gòu))筑物不致因基礎(chǔ)位移而損壞。 3、地基中的不良地質(zhì)現(xiàn)象應(yīng)該對(duì)建(構(gòu))筑物影響小，并易于處理的，以保證建(構(gòu))筑物的穩(wěn)定和正常使用。 4、必須評(píng)價(jià)建(構(gòu))筑物在施工過(guò)程中產(chǎn)生的工程地質(zhì)現(xiàn)象，以及這些現(xiàn)象對(duì)鄰近建(構(gòu))筑物的影響，并要有措施來(lái)處理的可能。,第三節(jié) 巖石地基的工程地質(zhì)特性,一、巖石地基的一般概念 1.巖石與巖體 巖石是指礦物的集合體。其礦物顆粒間有牢固的聯(lián)結(jié)，呈整體或具有節(jié)理裂隙的自然塊體。 巖體是指工程影響范圍內(nèi)的地質(zhì)體。是結(jié)構(gòu)面與結(jié)構(gòu)體（巖塊）的組合。 2. 軟巖與硬巖 硬質(zhì)巖石: 巖石的飽和單軸極限抗壓強(qiáng)度大于或等于30MPa 軟質(zhì)巖石：巖石的飽和單軸極限抗壓強(qiáng)度小于30MPa。,對(duì)于工程地質(zhì)來(lái)說(shuō)，應(yīng)該著重研究巖體的基本性質(zhì)。但是，研究巖塊的基本物理力學(xué)性質(zhì)是研究巖體的基礎(chǔ)。同時(shí)，由于在目前條件下，一般采取試件大小有限。所以，我們?nèi)砸匝芯繋r塊的物理力學(xué)性質(zhì)為主。但是巖塊的物理力學(xué)性質(zhì)只能反映局部巖體的性質(zhì)，所以有時(shí)還需通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)巖體試驗(yàn)來(lái)加以彌補(bǔ)。,二、巖石地基的承載力和穩(wěn)定性 (一) 巖石風(fēng)化對(duì)地基的影響 由于建筑物地基絕大多數(shù)都是設(shè)置在近地表的數(shù)米到數(shù)十米間。因此巖石不可能不遇到風(fēng)化問(wèn)題，而且可以說(shuō)，大多數(shù)的巖石地基都建筑在風(fēng)化巖石上。因而在評(píng)價(jià)建筑物地基中對(duì)巖石風(fēng)化應(yīng)給于足夠的重視。 (二) 節(jié)理及斷層帶對(duì)巖石地基的影響 巖石受構(gòu)造應(yīng)力作用而發(fā)生了破裂變形，由于應(yīng)力的類(lèi)型、大小、作用的時(shí)間長(zhǎng)短及巖石性質(zhì)的不同，致使斷層帶中的物質(zhì)組成與圍巖有顯著的區(qū)別。,(三) 巖石地基承載力的確定 地基承載力系指在保證地基穩(wěn)定的條件下建(構(gòu))物的沉降量不超過(guò)容許值的地基承載能力。 一般認(rèn)為：巖石地基的承載力與基礎(chǔ)埋置深度和底面尺寸無(wú)關(guān)。 確定方法： 1.現(xiàn)場(chǎng)載荷試驗(yàn)； 2.規(guī)范GB50007-2002規(guī)定。,對(duì)于完整、較完整和較破碎的巖石地基承載力特征值，可根據(jù)室內(nèi)飽和單軸抗壓強(qiáng)度確定： fa=rfrk 式中： fa 巖石地基承載力特征值（ kPa） frk巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（ kPa） r折減系數(shù)。根據(jù)巖體完整程度以及結(jié)構(gòu)面的間距、寬度、產(chǎn)狀和組合，由地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定。無(wú)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，對(duì)于完整巖石可取0.5; 對(duì)較完整巖體取0.20.5, 對(duì)較破碎巖體可取0.10.2。,第四節(jié) 巖石地基的利用與處理,一、根據(jù)建筑的要求，清除基巖表面不同程度的風(fēng)化層，將基礎(chǔ)直接砌置在基巖上； 二、當(dāng)基礎(chǔ)出現(xiàn)拉力時(shí)；采用巖石錨樁基礎(chǔ) ； 巖石的力學(xué)性能，抗壓強(qiáng)度很大，但抗拉強(qiáng)度很小，那么，在利用巖石作為地基時(shí)，我們要充分利用巖石的特有性能抗壓強(qiáng)度。 三、地基的軟弱帶處理 山區(qū)巖石地基中，經(jīng)常會(huì)遇到斷層或局部破碎帶，在這些軟弱帶應(yīng)于處理，以達(dá)到地基承受荷載時(shí)不致產(chǎn)生過(guò)大的集中應(yīng)力和過(guò)多的不均勻沉陷，同時(shí)防止地基巖石軟弱帶剪力發(fā)生破壞。 軟弱帶處理常用兩種方法： l、開(kāi)挖清除軟弱帶 2、巖體加固（固結(jié)灌漿 、 錨固 ）,第五節(jié) 山區(qū)不均勻地基及其處理,一、不均勻地基的鑒別 1、地基土巖性多變，構(gòu)造復(fù)雜，層位不定，地層成因，沉積年代和沉積物性質(zhì)顯著不同。 2、地基土具層狀構(gòu)造，其層面起伏大或傾斜坡度大于10，堅(jiān)硬下臥層或軟弱下臥層離基底較近，一般為2.0B，(B為基礎(chǔ)寬度)，或在主要持力層中有軟、硬夾層或包裹體。,3、地基土的承載力及變化范圍大或其值過(guò)低；在下列情況下，可作為不均勻地基處理： 當(dāng)300 R小500Kpa，1.5； 當(dāng)200 R小300Kpa，1.4； 當(dāng)130 R小200Kpa，1.3； 當(dāng)持力層R均13Kpa，一般不均勻地基。,4、地基土的壓縮性變化較大或具有高壓縮性，在下列情況下，可作為不均勻地基處理： 當(dāng)20MPa E小15MPa， E大/ E小1.8； 當(dāng)15Mpa E小7.5Mpa， E大/ E小1.3； 當(dāng)持力層E0.1-0.20.5MPa-1，一般為不均勻地層。 5、特殊類(lèi)土：如山區(qū)軟土、脹縮土、大塊孤石及石芽地基。 此外，應(yīng)考慮土的水理性質(zhì)，地下水對(duì)地基不均勻性的影響。,二、不均勻地基的類(lèi)型及其工程地質(zhì)特點(diǎn) (一) 雙層地基 1、對(duì)上軟下硬地基，應(yīng)考慮基礎(chǔ)下地基中產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，壓縮層沉降量較均勻質(zhì)土要相對(duì)大些，這時(shí)，基礎(chǔ)宜深埋，使地基壓縮層較薄，使得地基較均勻。 2、上硬下軟地基，要充分利用上面硬層對(duì)基底壓力的擴(kuò)散作用，同時(shí)需要驗(yàn)算下臥軟弱層在強(qiáng)度方面是否滿(mǎn)足要求。 3、對(duì)雙層與單層混合構(gòu)成的地基，比較不利。這時(shí)，需詳細(xì)分析每個(gè)基礎(chǔ)下的地質(zhì)情況，考慮基礎(chǔ)可能產(chǎn)生顯著不均勻沉降的地點(diǎn)。,(二) 多層地基，指地基受壓層內(nèi)為三層或三層以上多層構(gòu)成的地基。這種地基在山區(qū)的洪積層、沖積層內(nèi)較多。 多層地基的情況比較復(fù)雜，可能出現(xiàn)多種地層組合形成： 對(duì)于出現(xiàn)好、好、壞或好、壞、壞或壞、壞、好地層組合形式的三層地基，當(dāng)相鄰兩層性質(zhì)接近時(shí)，可以按前述雙層地基來(lái)考慮。 對(duì)于由好、壞、好土層組成的地基，如果第一層好土較厚時(shí)，基礎(chǔ)盡量淺埋，發(fā)揮好土層應(yīng)有作用，并驗(yàn)算下臥軟弱層。如果好土層很薄，建(構(gòu))筑物荷重較大，可考慮穿過(guò)中間軟層作樁基；對(duì)一般建(構(gòu))筑物可采取加強(qiáng)基礎(chǔ)剛性或整體性。 對(duì)壞、好、壞土層組成的三層地基，如果地基強(qiáng)度和變形不能滿(mǎn)足要求時(shí)，則要采取措施改善地基均勻性。 所有的三層或三層以上的地基都必須進(jìn)行強(qiáng)度和變形驗(yàn)算。,(三) 特殊土地基，是地基受壓層內(nèi)全部或主要持力層內(nèi)有特殊土?xí)r的地基。 這種地基土性質(zhì)比較特殊，如很軟弱，或局部很堅(jiān)硬，或土的物理力學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定，將造成地基的不均勻性。 屬于這類(lèi)地基的有山區(qū)軟土、山區(qū)黃土、新近沉積粘性土、脹縮土地及山區(qū)個(gè)體巖石地基等。這些地基土各有其特點(diǎn)和成因。,三、不均勻地基的處理 不均勻地基的處理，在山區(qū)建筑地基中占有重要的地位，處理不均勻地基目前有下列方法： 1、充分利用上覆土層：盡量采用淺埋基礎(chǔ)。山區(qū)地基常具有這樣的特點(diǎn)，地基表土層的強(qiáng)度較高，具有一定的厚度，其下才分別為